DE2134933A1

DE2134933A1 - Digitaler Frequenzgenerator

Info

Publication number: DE2134933A1
Application number: DE19712134933
Authority: DE
Inventors: Pierre Lannion Jacob Jean Baptiste Saint Quay Perros Lavanant, (Frank reich)
Original assignee: LANNIONNAISE DELECTRONIQUE SOC; Alcatel CIT SA
Current assignee: LANNIONNAISE DELECTRONIQUE SOC; Alcatel CIT SA
Priority date: 1970-07-17
Filing date: 1971-07-13
Publication date: 1972-01-27
Also published as: US3905030A; CA972091A; BE769484A; ES393395A1; DE2134933C2; FR2098528A5; GB1354931A; CS167936B2; CH541901A; HU176883B; AU3133171A; SE367743B; NL7109899A

Description

DR. MÜLLER-BORE DIPL.-PHYS. Ufl. MANITZ DIPL-CHEM. DR. DEUFEL DiPL-ING. FINSTERWALD DlPL-ING. GRÄMKOW

München, den 13. Juli 1971 We/Obd - C 2361

SOGIETE LANNIONNAISE D · ELECTRONIQUE Route de Perros-Guirec - 22 LAMION und

GOMPAGNIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS

CIT-ALCATEL g

12, rue de la Baume, Paris 8, Frankreich ™

—Mgitaler Frequenz generator

Die Erfindung betrifft digitale Signalgenerator-en und insbesondere digitale Generatoren für sinusförmige Signale.

E3 aind bereits digitale Frequenzgeneratoren bekannt, insbesondere aus der französischen Patentschrift 7C19605.

Diese Frequenzgeneratoren bestehen im wesentlichen aus einem digitalen Oszillator und einer Stabilieierungskette, welche digitale Filter aufweist, wobei ein Digitalrechner periodisch abwechaelnd auf dem Oszillator und auf der Stabilisierungskette Berech-

109885/1684

Or. Müller-Bore Dr. Manltz · Dr. Deufel ■ Dlpl.-Ing. Finsterwald Dlpl.-Ing. Qramkow Braun*chw«ig, Am Bürgerpark β β München 22, Robert-Koch-StraBt 1 7 Stuttgart-Bad Cannttatt, MarktttraBe 3 T«Won (0631) 73687 Telefon (0611) 293645, Telex 5-220M mbpat Telefon (0711) 667261 Bank: Zentralkats« Bayer. Volkabanken, München, Kto.-Nr. 9622 Pottscheck: München 98496

nungen ausführt, wobei die Oszillatorfrequenz und somit das Ausgangssignal durch einen eingespeicherten Koeffizienten bestimmt sind. Diese Vorgehensweiae erfordert ein Berechnungsnetz und eine Stabilisationssohaltung, welche verhältnismäßig komplex sind.

Die Erfindung ist auf einen digitalen Signalgenerator gerichtet, insbesondere auf einen Generator für sinusförmige Signale.

Der erfindungsgemäße Generator umfaßt einen toten Speicher oder eine digitale Tabelle, welche N Werte des Signals enthält und Organe, welche die periodische Abfragung der Tabelle nach einer Abfragefrequenz gestatten.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Abfragung der Tabelle für alle k Werte der Tabelle durchgeführt wird, wobei k das Inkrement oder der Schritt der Abfragung ist und die ganzen oder gebrochenen ^erte zwischen 0 und N/2 annehmen kann, wobei diese zwei Werte ausgeschlossen sind.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Abfragung der Tabelle für alle k Werte der Tabelle durchgeführt wird, wobei k alle Werte unterhalb von 1 annehmen kann.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß der Wert der abgefragten Tabelle, wenn k keine ganze Zahl ist, wobei k größer oder kleiner eins ist, derjenige Wert ist, welcher dem ganzen Anteil von k oder einem Vielfachen von k, modulo N, entspricht.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die digitale Tabelle eine Tabelle der Sinuawerte, wobei das erzeugte Signal sinusförmig ist.

1098 85/1684

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind der Abfrageschritt und die Frequenz f des zu erzeugenden Signals durch
die Bez:
knüpft.

■vr _ä

die Beziehung k = ^- für alle Werte von K < N/2. miteinander ver-

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt der Generator Organe, welche e3 gestatten, die Tabelle periodisch alternierend nach Differenzen abzufragen, welche jeweils ein Signal vorgegebener Frequenz bestimmen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß c~^m. Generator eine Tastatur zugeordnet ist, welche Tasten aufweist und pro niedergedrückter Taste zwei Frequenzen erzeugt
und daß-.die Tastatur diejenige eines Telefonapparates, einer Datenübertragungs-Station oder einer gemischten Station ist.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben|· in dieser zeigt:

Pig. 1 ein synoptisches Schema eines erfindungegemäßen Generators für ein sinusförmiges Signal,

Pig. 2 ein Schema eines Inkrem«ntenzählers,
Pig. 3 ein Schema eines Adressenwählers,

Pig. 4 eine Tabelle der digitalen Sinuswerte, welche in den Speicher des Generators gegeben sind,

Pig. 5 ein Schema eines Generators in der Anwendung auf die Telefonie,

109885/1684

-4- 2134333

Pig. 6 eine schema tische Darstellung einer Tastatur einer Telefons ta tioa mit den !Sequenzen, welche jeder Taste der Tastatur entsprechen"· und

Pig. 7 eineh Frequenzwähler, welcher die verschiedenen Werte der Ihkremente auswählt, -welche bestimmten Frequenzen entsprechen.

Das synoptische Schema der Figur 1 umfaßt einen Inkrementenzähler 1 oder einen Zähler der Abfrageschritte, einen Ädressenwähler 2, einen Speicher oder eine digitale Tabelle 3, einen Bigital-Analog-Wandler.4, ein -Filter 5»^: Der -Infcrementenzähler empfängt das Inkrement k v.on einem Speicher 6 und ein ührensignal' H, welches das Portschreiten des Zählers 1 gewährleistet. Dieser Zähler überträgt zum Adressenwähler 2 eine Zahl, deren ganzer Bestandteil die Adresse der digitalen Tabelle 3 darstellt, welche beispielsweise eine Sinustabelle ist, aus welcher der eingeschriebene Wert ausgelesen werden muß. Der Adressenwähler 2 enthält nur den ganzen Bestandteil der durch den Zähler übertragenen Zahl. Der in die digitale Tabelle 3 eingeschriebene Wert ist gelesen und wird einein Digital-Analog-Wandler 4 zugeführt, welchem ein Filter 5 nachgeschaltet ist, so daß diese zwei Organe 4 und 5 am Ausgang des Filters 5 eih sinusförmiges Signal liefern.

Die uhr M gestattet es, die Frequenz festzulegen, mit welcher die Tabelle 3 abgefragt wird. Nach dem Shannon-Abtast-Theorem ist bekannt, daß die Frequenz der Probenentnahme eines Signale wenigstens das Doppelte der Signalfrequenz betragen muß, wenn das Signal reproduziert werden soll. Um folglich am Ausgang des Filters 5 ein sinusförmiges Signal mit der Frequenz f zu haben, ist es erforderlich, mit einer Frequenz F abzutasten, welche gleich oder größer 2 f ist. Diese Probenentnahme besteht darin, die Tabelle 3

109885/1684

auszulesen, d.h., mit der Frequenz F abzufragen. Wenn somit die Tabelle 3 H Werte des Sinus für ein Interwall von © - 2 Ί* enthält, ist ea erforderlich, wenigstens zwei Abfragungen der Tabelle in diesem Intervall durchzuführen. Wenn die Abfragung bei den Adressen der K Werte der Tabelle durchgeführt ist, die ihrerseits durch das Inkrement oder den Schritt der Abfragung der Tabelle vorgegeben ist, so muß dieser Schritt k unterhalb von N/2 (k<.N/2) aein, vtenicx die Abfragefrequenz F ist und wenn alle Werte Ä der Tabelle nacheinander abgefragt werden, so daß das Signal durch die N Werte der Tabelle in dem Intervall von O-Zt festgelegt ist, was am Ausgang des Filters 5 ein Signal der Frequenz έ liefert * wenn, die Tabelle an allen fc Werten abgefragt

N
wird, »ο ist das Signal ir Werte der Tabelle in dem Intervall von

kF 0 - 2T festgelegt und seine Frequenz ist w=- . Wenn somit F, die Frequenz der Probenentnahme und N, die Anzahl der Werte der Tabelle für ein Intervall von O - 2T bekannt sind, so bestimmt man das Inkrement k oder den Abfrageschritt, um eine Frequenz f zu erhalten, durch die Beziehung k = =4 für f 4 F/2. Der maximale Wert von k ist somit k = N/2.

Der Zähler 1 registriert die vielfachen von k, bis der ganze Anteil gleich N ist, was der Abtastung des Intervalls von 0-2* entspricht, welche durch die Tabelle vorgegeben iet* Wenn des Vielfache von k N überschreitet, zeigt der Zähler nur modulo N, <i,h.', den Überschuß des Vielfachen von k über N.

Wenn ic eine ganze Zahl ist, erreicht man eine Sinusform mit der Genauigkeit der Tabelle. Wenn k keine ganze Zahl ist, führt die. Tatsache des Bekodierens der Worte, deren Adresse der ganze Anteil des Vielfachen von k zu modulo N ist, ein Rauschen ein, wel- ohee einem Rauschen der Probenentnahme analog ist.

109885/1684

Die ins Auge gefaßte Anwendung gestattet es zu entscheiden, ob dem Rauschen Rechnung zu tragen ist oder nicht. In demjenigen Falle, in welchem es nicht möglich ist, einen derartigen Rauschpegel hinzunehmen j besteht die Begründung, die Zahl N der Worte im Speicher zu erhöhen.

Ein Signal ist umso besser definiert* je größer die Anzahl der Funkte einer Periode ist, die dargestellt aind, was die Filterprobleme nach dem Wandler 4 im Falle eines sinusförmigen Signals vermindert. Für eine Frequenz f des vorgegebenen Signals und eine Tabelle von N Werten iat die Anzahl der Punkte, welche mit dem Inkrement k verbunden ist, umso größer, je kleiner k ist, d.h., je höher die Frequenz F ist.

Die Figur 2 stellt als Beispiel und in schematischer Form einen Inkrementenzähler dar, welcher aus einem Register 7 und aus einem Addierwerk 8 aufgebaut ist. Bag Addierwerk 8 empfängt zwei Informationen, die eine vom Speicher 6, welche den Wert des Increments k enthält und die andere vom Register 7» welches das Ergebnis des Addierwerkes 8 speichert. Die Arbeitsweise des Zählers ist folgende: unter einem Uhrenimpul3 H »endet der Speicher 6 zum Addierwerk den Wert k* wobei das Register 0 ist. Ba3 Addierwerk liefert k am Ausgang* wobei dieser Wert in das Register eingeschrieben wird. Auf einem Impuls der Uhr schickt der Speicher 6 k in das Addierwerk, welches in gleicher Weise den Wert k des Registers 7 empfängt und 4eh Wert 2 k am Auagang liefert. Dieser neue Wert wird in das Register eingeschrieben, und zwar an die Stelle des vorhergehenden Wertes, welcher gelöscht wurde. Auf den folgenden Impuls von H hin empfängt das Addierwerk den Wert 2 k des Registers und den. Wert k des Speichers und liefert am Ausgang den Wert 3 k, welcher in 4as Register 7 eingeschrieben wird. Bei jedem Itipuls der Uhr läuft dieselbe Arbeitsfolge ab* Man hat somit am Ausgang

109885/1634

des Addierwerkes einen Wert, welcher ein Vielfaches von k darstellt. Di« Anzahl k ist nicht notwendigerweise eine ganze Zahl, wie es bereits oben ausgeführt wurde, der Speicher 6 umfaßt eine bestimmte Anzahl von Binär element en, welche dazu dienen, k aus-

N zudrücken, dessen Wert höchstens gleich ^- sein kann, wobei N die Anzahl der Werte ist, welche in die digitale Tabelle eingetragen sind und beispielsweise gleich 2 ist. Der Speicher 6 des Inkrementea k ist somit aus η Binärelementen mit den Gewichten 2ⁿ , 2ⁿ , ... 2 , 2 zusammengesetzt und aus den m Binärelemen-

-»! —2 —m ten mit den Gewichten 2 , 2 ...» 2 , und in gleicher Wöise enthalten das Register 7 und das Addierwerk 8 jeweila η + m. Binärelemente. Die Verbindungen zwischen dem Register 7» dem Speicher 6 und dem Addierwerk 8 erfolgen mittels η + m leitern» Nur die η Leiter des Ausgangs de3 Addierwerkes entsprechen den η Binär el einen ten, welche den ganzen Teil der Adresse festlegen (Vielfache von k), indem die Verbindung mit dem Adresaenwähler 2 gewährleistet wird, welcherin der Figur 1 dargestellt ist. Die Organe 6, 7 und 8 sind im allgemeinsten Pail aus integrierten Schaltungen aufgebaut oder sogar aus komplexen direkt im Handel in Form von Gehäuaen erhältlichen Schaltungen, welche die Funktion des Registers, des Speichers oder des Addierwerkes übernehmen. Es genügt dann eine bestimmte Anzahl von Gehäuaen zu verwenden, um die gewünschte Kapazität zu erreiahen.

Die Figur 3 stellt beispielsweise einen Adressenwähler dar, und zwar in dem Falle, in welchem der Generator ein sinusförmige» Signal liefert» Er uafaßt ein Entscheidungsorgan 9 und eine Adreasen numerierungseinrichtung 10. Ea ist bereits ausgeführt worden, daß dann, wenn die Periode des Signals durch N Punkte festgelegt ist, N = 2ⁿ, das Gewicht des höchsten Binärelementes 2ⁿ ist. Der Adressenwähler empfängt die η Leiter oder Binärelement, welqhe vom Addierwerk 8 der Figur 1 komnie$| der Leiter ρ mit den Gewichten 2ⁿ~ iet auf das Entscheidüngeorgan 9 geführt. Dieses Organ

109885/1684

■■* ο ™"

liefert am Ausgang ss ein Signal + 1, wenn ρ keine Information überträgt (p = O) und ein Signal -.1, wenn ρ eine Information (p = 1) überträgt. Dies gibt die Tatsache wieder, daß die am

η 1 Zähler angezeigte Zahl gleich oder größer 2 für ρ = O ist, Das Entscheidungsorgan 7 gestattet somit im Falle eines Sinusgenerators, eine Digitaltabelle der Sinuswerte zu verwenden, welche nur M=^ Werte enthält, und zwar 2ⁿ~ Werte des Sinus, welche dem ersten Quadranten entsprechen (0, ^/2), denn sin (^+oO = sin(|r-0O, sinOT+iO = - sintf und sin(|^ +oC ) = - sin(*r -dO» eine bekannte Beziehung, welche es gestattet, den Sinus eines Winkels des zweiten, dritten und vierten Quadranten auf den W_ert ^des Sinus des ersten Quadranten zurückzuführen. Wenn die vom Zähler 1 der Fig. 1 angezeigte Zahl unterhalb von 2ⁿ~ liegt (p = 0), so ist der Winkel des Sinus, welchen er festlegt, unterhalb von//und folglich ist der Sinus positiv. Wenn der vom Zähler angezeigte V/ert größer ist als 2ⁿ~ und kleiner als 2ⁿ (p = 1), so ist der V/inkel des Sinus, welchen er festlegt, größer alsTTund kleiner als 2 ff und folglich ist der Wert sinus -negativ. Wenn der Zähler den Wert 2ⁿ~ anzeigt, kehrt er zu null zurück, und der Sinus nimmt einen positiven Wert an. Man sieht somit, wie das Entscheidungsorgan 9 ein positives oder ein negatives Signal ss in Bezug auf den Winkel des Sinus lieferts welcher seinerseits eine Funktion des Inkrements k und seiner Vielfachen ist. Die Adressen-Numerierungseinriclitung

O Ί empfängt vom Addierwerk 8 n-2 Leiter mit den Gewichten 2 , 2

*_t welche eine Information L darstellen, Vielehe an einen Teil der Numerierungseinrichtung geführt ist und einen Leiter mit den Gewichten 2 ', welcher eine Information q darstellt, die an einen anderen Teil der Numerierungseinrichtung geführt ist, welcher die Summe S = Iq + Lq ausarbeitet, wobei L* und q" jeweils die Komplemente der Werte der Binärelemente L und q darstellen«

09885/1684

Das nachfolgende Zahlenbeispiel läßt die Arbeitsweise des Zählers und der Adressenwähleinrichtung deutlich werden. Ea wird angenommen, daß N= 512 = 2 . Ea gibt somit 128 Sinuswerte im Intervall von Ο-τ/2, was einen Wert 0,7 für das Inkrement k ergibt»

Die Figur 4 stellt die Tabelle des Sinus für die Winkel dL r ©fr ·

0,7r 1*4? 2,1 .-»89,3i 90; ...ü.92, 8 dar. In Wirklichkeit

umfaßt u±e eingespeicherte Sinus tabelle nur 128 Werte, deren

Adressen durch die .Zählen: O, 1, 2 127 bezeichnet sind.

Die digitale Tabelle, welche die Werte des Sinus enthält, oder in allgemeinerer Form die Werte der zu erzeugenden Funktion, ist ein Speicher, welcher vorzugsweise ein toter Speicher sein kann, welcher in integrierten Schaltungen ausgeführt ist. Im Handel sind solche Speicher erhältlich, beispielsweise mit 1024 Bit, beispielsweise mit 128 Worten zu Je 8 Bit. Sie sind im allgemeinen entweder in ITL-Technik ausgeführt ( Transistorlogik ) oder in MOS-Technik und in gleicher Weise unter der Bezeichnung ROM ( Read Only Memory ) bekannt.

Wenn das Addierwerkebeispielaweiae die Adresse 132 liefert, empfängt die Adre»3enwähleinrichtung diese Adresse durch die 9 Lei-

ter, welche von dem Addierwerk herkommen und die Gewichte 2 » 2 , 2⁶, 2⁵, 2², 2¹ und 2° aufweisen. Dieae mit Hilfe der η Binärelemente eingeschriebene Adresse wird dadurch wiedergegeben*

7 2
daß die Binärelemente 2 und 2 auf M" gesetzt werde-n, währ&nd die übrigen Binärelemente auf "0"' gesetzt werden. Daa Entacheidunga-organ 9» welches die Anzeige der Binärelemente 2=2 emp fängt, empfängt den Wert "o" (p=0), was durch den Wert + 1 am Aue gang se des Organ» 9 wiedergegeben wird. Die Numerierungseinrichtung 10 empfängt die Anzeige des Binärelementea 2ⁿ = 2 , wobei dieae Anzeige den Wert "1" aufweist* Dieae Numerierungaeinriphtung empfängt in gleicher Weise über die übrigen n-2 leiter die

109885/1684

Information L; welche aus·, den Binärelementen Z _r 2 , 2 , 2 ,

2 10 ' ?

2,2,2 aufgebaut ist, deren einziges Element 2 in der Poai ti on ■ "1" ist. Die Humerierungs-einriohtung muß daher die Operation S?"= Lq ■+ Lq ausführen. Somit ist L in binärer Form ausgedrückt·* OQOÖtöO und q ί 1, wobei die Komplemente L = 1111011 und q = 0 sind. Somit ergibt sich

S = L χ 0" + L χ 1 = L j

(man kann nämlich q = 1 anstatt von 2' = 128 nehmen, da die Adresse L x.ά .einerseits allgemein ein Vielfaches von 128 ist und folglich-der Sinus durch die 128 Werte der Tabelle festgelegt ist, wobei das Vorzeichen durch das Entacheiuungsorgan festgelegt wird). Somit ergibt sich

S =;E =1111011 =123
und der Wert dea* entsprechenden Sinus ist sin 86,5 = 0,998.

In Wirklichkeit wäre es genauer, in demjenigen Falle, in welchem S=E vorliegt, eine Einheit hinzuzufügen, aber die Schaltung wäre aufwendiger. Die Adresse 132 entspricht nämlich sin 92f8 =*"0i-n (9® + 2,8) = ain (90 - 2,8) = ain 87,2, was der Adresse 124 entspricht. Mes resultiert aus der Tatsache, daß die Adree-ae 128 a nicht ain r/2 entspricht. Wenn die Genauig- W keitsanforderung gesteigert wird, kann man die Adresse S = L + 1 erreichen* indem die Numerierungssehaltung angepaßt wird. Man sieht, ■daß q die aufeinander folgenden Werte: 0, 1, 0, 1, ..*. annimmtj welche die Werte 0, 128* 256 ..·«, annehmen, und· zwar dann, wenn L immer einen Wert zwischen 0 und 128 besitzt. Wenn q = ο vorliegt^ ao hat man S = L, und dar entsprechende Winkele*, legt einen Punkt im ersten und im dritten Quadranten fest. Wenn q = 1 -vorliegt j so .hat man S = L, und der entsprechende Winkelt, legt ein en-.Punkt im zweiten und vierten Quadranten fest* p- nimmt die aufeinander folgenden Werte 0, 1, 0, 1, ...., welche die Werte 0, 256| 512 .... festlegen, somit für alle Adressen unterhalb

109885/168A

π -

von 256 ein, wobei ρ = 0 und der Sinua positiv ist (zwischen 0 und 2T), und für alle Adressen zwischen 256 und 512 ist der Si- · nus negativ (zwischen Wund 2ψ) usw..

Die Figur 5 stellt ein Schema eines Generators dar, welcher in einem !Pasten-Telefonapparat angewandt wird* welcher am Ausgang 3 ein bifrequentes Signal liefert. Dieser Generator ist durch eine Tastatur 18 gesteuert und weist eine Frequenzwähleinrichtung 19 auf, einen Speicher 6, Koeffizienten des Inkrementes k, zwei Register 11 und 12, ein Addierwerk 13» eine Adressenwähleinrichtung 2, einen Speicher oder eine digitale Tabelle 3 der A Sinuswerte, ein Register 1-5, ein Addierwerk 16, ein Register 17, einen Digital-Analog-Wandler- 4, ein Filter 20. Die verschiedenen Organe sind durch eine Uhr H gesteuert; Die Arbeitsweise ist folgendet Die Uhr H liefert Impulse der Periode T. Diese Periode ist in zwei Halbperioden ti und t2 unterteilt. Die Tastatur 18 3teuert durch niederdrücken einer Taste die Frequenzwähleinrichtung 19, welche im Speicher- 6 zwei "Werte kl und k2 des Inkrementes k auswählt, welche den zwei Frequenzen fl und f2 entspricht, welche die Taste der Tastatur kennzeichnen. Zur Zeit tV empfängt das Addierwerk k1 aus dem Speicher 6 durch Wirkung der Wähleinrichtung 19 und den in das Register 11 eingeschriebenen Wert, Die Adressenwähleinrichtung steuert das lesen der digitalen Tabelle 3, und der entsprechende Wert wird in das " Register 15 eingeschrieben. Zur Zeit t2 steuert die Wähleinrichtung 19 das Lesen von k2 im Speicher 6, und das Addierwerk 13 empfängt k2 und den im Register 12 eingeschriebenen Wert. Es bildet daraus die Summe, welche zur Adressenwähleinrichtung 2 Übertragen wird und in das Register 12 eingeschrieben wird. Die Adreasenwähleinrichtung steuert das Lesen der digitalen Tabelle 3> und der entsprechende Wert wird am Ende der Zeit t2, d.h., am Ende der Periode T der Uhr zum Addierwerk 16 geführt, welches

109885/1684

in gleicher Weise den vorher in das Register^ eingeschriebenen Wert empfängt» Das Register 15 hatte zur selben Zeit, zu welcher der Sinuswert von der Tabelle 3 her kam, das Vorzeichen des Sinus vom Ausgang ss des Addierwerkes 2 empfangen. Das Vorzeichen des Sinus wird in gleicher Weise zum Eingang des Addierwerkes 16 geliefert, und zwar zur selben Zeit wie der Wert des Sinus, welcher dem Inkremfcnt k2 entspricht. Am Ende der Zeit t2 wird das Ergebnis des Addierwerkes 16 in das Register 17 übertragen^ welches ihn an den Digital-Analog-Wandler Λ liefert, dem ein Filter- 20 für die Formung des Auagangs-signals S nachgeschaltet ist, welches die zwei Frequenzen f1 und f2 aufweist.

Die Figur 6 stellt eine Tastatur mit zehn Ziffern 1, 2 .... 3> G dar. Jede Ziffer ist im Schnittpunkt einer Spalte und einer Zeile angeordnet, welche durch ihre entsprechenden Frequenzen in Hertz bezeichnet sind« Der Ziffer 8 entspreefeen beispielsweise die Frequenzen 1336 und 852. Die Spalten sind mit (71, 02, C3 und die Zeilen mit It, 12, 13 ₅ 14 bezeichnet.

Die Figur 7 stellt als Beispiel eine Frequenzwähleinrichtung, wie T9 der Figur 5 dar, welche in Verbindung mit einer in der Figur 6 dargestellten Tastatur verwendet wird. Die Frequenzwähleinrichtung dient dazu, die Werte des Inkrementes k des Speichers 6 der Figur 5 auszuwählen, was einfem niederdrücken einer bestimmten "Taste der Tastatur entspricht» Der Speicher 6 enthält sieben Werte von kg kl j k2^ . . . .- k6_} k7₉ und zwar einen für jede Zeile und feinen für jede Spalte, wobei jeder Wert des Inkrementes eine Frequenz festlegt»

Jede Zeile 11, 12» 13» 14 und jede Spalte el, o2, o3 der Tastatur ist mit einem UBD-©a~tter verbunden, 11 mit dem Gatter 21 ₉ 12 mit dem Gatter 22 * » » . c3'ffiit dem Gatter 27. Wie ee bei der

Beschreibung der Figur 5 bereits ausgeführt wurde, entspricht die Zeit ti· der Uhr einer Frequenzerzeugung und die Zeit t2 •der Erzeugung einer anderen Frequenz. Zur Zeit ti wird beispielsweise eine Zeilenfrequenz und zur Zeit t2 beispielsweise eine Spaltenfrequenz erzeugt.

Jedes UND-Gatter 2t bis 27 weist einen Eingang auf, welcher mit einer Uhr H verbunden ist, und zwar in gleicher Weise wie in der Figur b, wobei die Zeiten tt und t2 verteilt sind. Die UND-Gatter 21, 22, 23 und 24 haben einen Eingang, welcher durch die Uhr H zur Zeit ti gesteuert wird, die· UND-Gatter 25, 26 und J 27 haben einen Eingang, welcher durah die Uhr H zur Zeit t2 ge- ' steuert wird. Jeder Ausgang der Gatter 21 bis 27 ist mit einem Eingang der r UND-Gatter verbunden, die alle identisch sind und mit P1 bis Pr bezeichnet sind. Ein weiterer Eingang dieser UND-Gatter, -F1 bis Pr, ist mit dem Speicher der Werte des Inkrementes k verbunden. Jeder Wert des Inkrementes k ist durch η + m . binäre Elemente festgelegt, wie es oben bereits- erläutert wurde. Man hat somit N = η + m. Somit Bind die Gatter P1 bis Pr, welche dem UND-Gatter 21 entsprechen, mit η -fr m Binärelementen des Speichers von kT verbunden, die Gatter"P1 bis Pr, welche dem UND-Gatter 22 entsprechen, aind. mit η + m Binärel einen ten des Speichers von k2 verbunden ...., die Gatter Pt bis Pr, welche dem UND-Gatter 27 entsprechen, sind mit η + m Binärelementen de» Speichere von k7 verbunden. Die Ausgänge dei* Gatter P1 bis Pr, welche dem Gatter 21 entsprechen, aind mit el, 1j el, 2\ .... el, r bezeichnet, die Ausgänge der Gatter P1 bis Pr, welche dem Gatter 22 entsprechen, sind mit e2, Ij «... e2, T bezeichnet, und die Ausgänge der Gatter PI bis Pr, welche dem Gatter 27 entepre- chen, sind mit e7, 1f .... β!7» i" bezeichnet-.

Alle Auegänge der Gatter P1, el, Tj e2, 1 ..;. e7i ΐ aind mit einem QDER-Gatter 2O^ verbunden, welches- eieb#n Eingänge auf-

109885/168A

weist, und zwar in gleicher Weise für die Ausgänge der Gatter P2 .,.. Er, Der Ausgang von jedem Gatter 28.j, 28₂ ..... 28r ist an ein Addierwerk 13 geführt, welches dem Addierwerk 13 der Figur 5 i-dentisch ist.

Die Arbeitsweise der Wähleinrichtung ist folgende: Jedem niederdrückender Tastatur entsprechen zwei Frequenzen. Die Taste der Figur 6 ist durch die Frequenzen der Zeile 11 und der Spalte o2 festgelegt. Wenn somit die Taste' 2 nieder-gedrückt wird, wird ein Signal an die Eingänge 11 und c2 der Gatter 21 und 26 geführt» Zur Z-eii; ti empfängt das Gatter 21 auf seinem Eingang ti ein Signal von der Uhr H und wird durchlassend. Die r Gatter P1 bis Pr entsprechen dem Gatter 21, welches einen seiner Eingänge mit η + m Binäreleflien-feen des Speicherg verbunden hat, welcher den Wert kl des Inkrementea festlegt, werden in gleicher Weise durchlassend, aobald ein Signal auf ihrem anderen Eingang erscheint, welcher mit dem.Ausgang des Gatters 21 verbunden ist. Die r ODER-Gatter 2S₁ .... 28r empfangen jeweils ein Signal auf ihrem Eingang eil, el2, eT3 ·.i, e1r. Die Ausgänge der ODER-Gatter 28^ .... 28r sind an das- Addierwerk }3· geführt. Eur Zeit t2, wird das UND-Gatter 26, welches schon ein Signal auf seinem Eingang C2 empfängt, leitend, bzw. dur.ciilaasend, und da& Ausgangaaignal dieses Gatters macht die entsprechenden r Gatter P1 ...» Pr durchlassend, welche in gleicher Weise mit η + m Binärelementen dea Speichers verbunden sind, welche den lter t k-6 des Inkremen tea -festlegen. Die Gatter 28., 28p ..*r 28r empfangen jeweils ein Signal auf ihren Eingängen e61 .... eöop. Die Ausgänge der ODER-Gatter 28^ ...i 28r sind an das Addierwerk 13 geführt. Auf.diese Weise ist es möglich, daß der Generator der Figur 5 ein bifrequentes- Auatgangaaignal liefer-t«

Ea ist möglich, die Betriebaweiae dea in der Figur 5 dargestellten Generators zur Erzeugung eines Signals zu verallgemeinern,

109885/168

welches mehr als zwei Frequenzen aufweist. Ss ist in gleicher Weise möglich, mit Hilfe des-selben Generators mehrere Signale mit verschiedenen Frequenzen zu erzeugen, beispielsweise mit so vielen Frequenzen, wie Werte des Inkrementea k im Speicher vorhanden sind. Zu diesem Zweck wird selbstverständlich keine Summierung nach dem Le3en der digitalen Tabelle ausgeführt.

- Patentansprüche -

109885/1684

Claims

Patentansprüche

Digitaler Generator für periodische Signale, welche durch H Punkte in einer Periode festgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicher oder eine digitale Tabelle vorgesehen ist, welche M Werte aufweist, daß M ein Untervielfaches von Ή oder gleich U ist, daß Organe vorhanden sind, welche die periodische Abfrage der Tabelle gemäß einer Abfragefrequenz F gestatten, um eine bestimmte Anzahl von Abfragungen pro Periode vorzunehmen und daß ein Digital-Analog-Wandler mit einem nachgeschalteten Filter vorhanden ist, um das digitale Signal umzuwandeln.
2. Digitaler Generator nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Abfragung der Tabelle für alle k Werte der Tabelle durchgeführt wird* daß k das Inkrement oder der eingespeicherte Abfrageschritt ist und alle ganzen oder gebrochenen Werte unterhalb oder gleich N/2 annehmen kann, daß als sogenannter Adressenzähler ein Zähler vorgesehen ist, welcher bei ,jeder Abfragung die Summe der Werte von k bildet und daß diese Summe die Adresse darstellt, bei welcher die digitale Tabelle ausgelesen wird.
3.Digitaler Generator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn k gebrochen ist, der Wert der digitalen Tabelle, welcher abgefragt wird, derjenige Wert ist, dessen Zahl oder Adresse dem ganzen Teil von k entspricht oder einem vielfachen von k modulo M und daß dieser ganze feil durch eine Adressenwäh].einrichtung gegeben ist.
4. Digitaler Generator nach Anspruch 3» dadurch g e k e η in -

109885/ 16 8

zeichnet, daß die Adressenwähleinrichtung daa Vorzeichen dea Signals für jeden Teil der Periode gibt, welche einem Vielfachen von M entspricht.
5. Digitaler Generator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Inkrement k und die Frequenz f des zu erzeugenden Signals durch die Be-

Wf

Ziehung k - —ψ miteinander verknüpft sind.
6. Digitaler Generator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Frequenzwähl- ^j einrichtung gestattet, verschiedene Werte des Inkrementes k in einem Speicher auszuwählen und so viele alternierende perio-dische Abfragungen der digitalen Tabelle durchzuführen, wie verschiedene Frequenzsignale getrennt erzeugt werden sollen.
7. Digitaler Generator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine Frequenzwähleinrichtung vorgesehen ist, welche es gestattet, fortschreitend im. Inkrementenspeicher verschiedene Werte dieser Inkremente auszuwählen, daß die Abfragung der digitalen Tabelle für jeden Inkrementenwert ausgewählt wird, daß ein Adressenzähler für.. jeden Inkrementenwert vorgesehen ist, daß Register für die Spei- J cherung der Werte der digitalen Tabelle vorgesehen sind, welche bei jeder Abfragung ausgelesen werden, daß eine Addierstufe vorhanden ist, welche die Summe der in die Register eingespeicherten Werte bildet, daß das Ausgangssignal der Addierstufe ein multifrequentes Signal ist und daß ein Digital-Analog-Wandler die Umwandlung des multifrequenten Signals vornimmt.

109885/1684
8. Digitaler Generator nach .Anspruon 7, dadurch g e k e. η η zeichnet, daß die Frequenzwähleinriehtung durch eine Tastatur gesteuert ist, deren Taste durch zwei Frequenzen definiert ist_; daß zwei Adressenzähler vorgesehen sind und daß die digitale Tabelle die Sinuswerte im Intervall von 0 - T/2 enthält.
9, Digitaler Generator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Speicher der digitalen Tabelle ein toter Speicher ist, d.h., ein Speicher, aus welchem nur gelesen werden kann.
10. Digitaler Generator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastatur diejenige eines Telefonapparates ist, einer Datenübertragungsstation oder einer gemischten Station.

109885/1684

L e e r s e i t e