DE2254759C3

DE2254759C3 - Einrichtung zur automatischen ZeItmaBstabbestimmung In einer Zeitlntervall-MeBelnrlchtung

Info

Publication number: DE2254759C3
Application number: DE19722254759
Authority: DE
Inventors: David Leonard Little Silver Favin; Paul Jerry Linden Snyder
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1971-11-10
Filing date: 1972-11-09
Publication date: 1975-03-06
Also published as: FR2159435B1; GB1406639A; BE791131A; NL7215177A; JPS4856168A; DE2254759B2; IT975478B; NL150637B; JPS5810710B2; DE2254759A1; SE376706B; FR2159435A1; CH558617A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstabbestimmung in einer Zeitintervall-Mcßeinrichtung, bestehend aus einem Signalgenerator zur Erzeugung von Zeiitakümpulsen mit vorgegebenen Impulsintervallen, einer Teilerschaltung, die auf die Zeittaklimpulse mit der Erzeugung eines impulsförmigen Ausgangssignals anspricht, einem Detektor, der auf ein Prüfsignal mit der Erzeugung eines Prüfbezugssignals anspricht, das für eine erste Phasenlage des Prüfsignals repräsentativ ist, und aus einem ersten bistabilen Schalter, der auf eine vorgegebene Zustandsänderung des impulsförmigen Bezugssignals und auf eine Zustandsänderung des Prüfbezugssignals mit der Erzeugung eines Ausgangssignals anspricht, das für das dazwischenliegende Zeitintervall repräsentativ ist.

Zur Wartung von Nachrichtenübertragungssystemen, beispielsweise Telefonkabel u. dgl., werden zahlreiche Messungen der Netzwerkcharakteristik durchgeführt. Wichtig von diesen Messungen ist die Messung der Hüllkurvenverzögerung in Fernsprech-Fernleitungssystemen Die Hüllkurvenverzögerung wird dadurch bestimmt, daß ein Prüfsignal durch das zu prüfende System, beispielsweise eine Telefon-Fernleitung, übertragen und dann das Zeitintervall zwischen dem Vorliegen einer vorgegebenen Phasenposition des empfangenen Prüfsignals und des übertragenen oder Bezugsimpulssignals gemessen wird.

Ein solches Hüllkurvenverzögerungs-Meßsystem ist beispielsweise in der USA.-Patentschrift 3 271 666 beschrieben, in diesem Meßsystem wird das Auftreten des empfangenen Prüfsignals und des übertragenen oder Bezugspunktsignals mittels eines bistabilen Schaltelementes gemessen. Das bistabile Element spricht auf die empfangenen oder Prüfsignale und die übertragenen oder Bczugssignale auf die Weise an, daß es von einem ersten stabilen Zustand in einen zweiten stabilen Zustand umschaltet und dann wieder in den ersten stabilen Zustand zurückgeht. Eine genauere Zeitintervallmessung wird in einem solchen System dadurch erreicht, daß das System so abgeglichen wird, daß das bistabile Element nur die Messung von Intervallen anzeigt, die gleich oder kleiner sind, als das Intervall zwischen benachbarten Bezugsimpulsen. Dieses wird in dem bekannten System dadurch erreicht, daß eine Torschaltung verwendet wird, die selektiv gesteuert wird, um die Übertragung von Bezugsimpulsen zu dem bislabilen Element zu sperren. Ein Signal für die Steuerung der Torschaltung wird von einem monostabilen Multivibrator erzeugt, der ein einstellbares instabiles Intervall besitzt, um bekannte Zeitintervallbcreichc vorzusehen. Diese Periode ist ferner ein ganzzahliges Vielfaches des Intervalls zwischen benachbarten Bezugsimpulsen. Der Betrieb dieses bekannten Meßsystems erfordert eine manuelle Einstellung des unstabilen Intervalls des monostabilen Multivibrators, um den Zeitpunkt zu variieren, zu dem ein Bezugsimpuls zu dem bistabilen Element übertragen werden soll, um das gewünschte Umschalten zu bewirken. Das Ausgangssignal des bistabilen Elementes wird dann auf einem Meßinstrument angezeigt, auf dem

ίο das Hüllkurvenverzögerungs-Intervall dargestellt ist, als die Summe der Meßinstrumentenablesung und des Bereichs, der von der manuellen Einstellung des monostabilen Multivibrators hier bekannt ist.

Obwohl das bekannte System eine zufriedenstellende Messung der Hüllkurvenverzögerung ist, so beruht die Messung doch notwendigerweise auf einer menschlichen Mitwirkung bei der Einstellung des Systems auf einen geeigneten Meßbereich. Die erforderliche Mitwirkung einer Bedienungsperson bei den Verzögerungsmessungen ist an sich unerwünscht. Um aber die Forderungen der Wartung moderner Telefonsysteme zu erfüllen, müssen die meisten, wenn nicht gar alle, Prüfverfahren automatisch durchgeführt werden, und deshalb muß auch die menschliche Mitwirkung auf ein Minimum beschrankt sein.

Zusätzliche Probleme ergeben sich in einem derartigen automatischen Zeitintervall-Meßsystem, wenn bei der automatischen Messung des Restzeitintervalls, dieses nahe Null liegt oder wenn eine vorgegebene Zustandsänderung eines Bezugssignals mit einem Taktimpuls koinzidiert. In solchen Fällen verursachen die für das Einstellen und Rückstellen des bistabilen Zeitelementes benutzten Signale und die außerhalb ihrer natürlichen Folge angelegt werden, eine ' Jnsicherheitsbedingung. So kann beispielsweise das Rücksteilsignal vor dem Einstellsignal angelegt werden. Die Folge davon ist, daß das bistabile Element nicht ordnungsgemäß umgeschaltet wird. Dieses führt zu einem kontinuierlichen Umlaufen des bekannten automatischen Meßsystems, wodurch sich, wenn überhaupt, fehlerhafte Zeitintervallmessungen ergeben.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die vorstehend genannten Nachteile des bekannten Hüllkurvenverzögerungs-Meßsystems zu vermeiden, und insbesondere eine vollautomatische Lösung anzugeben, die äußerst genaue Zeitintervallmessungen zuläßt.

Für eine Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestimmung in einer Zeitintervall-Meßeinrichtung, bestehend aus einem Signalgenerator zur Erzeugung von Zeittaktimpulsen mit vorgegebenen Impulsintervallen, einer Teilerschaltung, die auf die Zeittaktimpulse mit der Erzeugung eines impulsförmigen Bezugssignals anspricht, einem Detektor, der auf ein Prüfsignal mit der Erzeugung eines Prüfbezugssignals anspricht, das für eine erste Phasenlage des Prüfsignals repräsentativ ist und aus einem ersten bistabilen Schalter, der auf eine vorgegebene Zustandsänderung des impulsförmigen Bezugs<HgnaIs und auf eine Zustandsänderung de<; Prüfbezugssignals mit der Erzeugung eines Ausgangssignals anspricht, das für das dazwischenliegende Zeitintervall repräsenlativ ist, ist die Erfindung gekennzeichnet durch eine erste Steuerschaltung, die auf das Ausgangssignal des ersten bistabilen Schalters und die Zeittaktimpulse mit einer selektiven Veränderung der

Impulsbreites eines Impulses des impulsförmigen Be- einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, zugssignals anspricht, so daß die Breite des Impuls- während jedes Zyklus des impulsförmigen Bezugszeitintervall-Ausgangssignals des ersten bistabilen signals ein einzelner Taklimpuls gesperrt, bis die erSchalters so verändert wird, daß sie innerhalb eines forderliche Anzahl erreicht ist. Daher kann die autovorgeschriebenen Intervalls liegt (d. h., dieser wird 5 malische Zeilintervall-Einrichtung, gemäß der vorwahrend eines Zeittaktimpulsintervalls sowohl ein- liegenden Erfindung, auch dadurch bewirkt werden. als auch rückgestellt). indem die Impulsbreite aufeinanderfolgender impuls-

Darüber hinaus ist eine zweite Ausführungsiorm förmiger Bezugssignale in Einheitsschritten verändert der Erfindung weiter gekennzeichnet durch eine zweite wird, bis die notwendige Zeitbeziehung zwischen den Steuerschaltung, die auf ein vorgegebenes Ausgangs- io Bezugs- und Prüfsignalen realisiert ist. signal des ersten bistabilen Schalters mit der selek- Bei einer wciteien vorteilhaften Ausgestaltung der

tiven Veränderung der Impulsbreite des Prüfbezugs- Erfindung wird das Prüfsignal verschoben, indem signals anspricht, so daß das impulsform·ge Bezugs- selektiv die Impulsbreite eines Signals verändert signal und das Prüfbezugssignal zu dem bistabilen wird, das für eine vorgegebene Bezugsposition des Schalter in einer vorgegebenen Impuls-Zeitbeziehung 15 Prüfsignals repräsentativ ist. Wenn das automatische übertragen werden, wodurch Ungenauigkeiten bei der Einrichtesystem sich in einer Unsicherheitslage bcautomatischen Zeitintervall-Bestimmung eliminiert findet, wie zuvor beschrieben wurde, dann wird der werden. bislabile Schalter in seine zweite stabile Lage ein-

Insbesondere enthält die Meßeinrichtung eine gestellt, und zwar für eine Zeitdauer, die ein be-Taktimpulsquelle, deren Taktimpulse zu einer Teiler- 20 kanntes Intervall während jedes Selbsteinrichüingsschaltung übertragen werden, die ein impulsförmigcs zyklus übersteigt. Daher wird die Verschiebung des Bezugssignal erzeugt. Das impulsförmigc Bezugs- Prüfsignals dadurch gesteuert, daß das Ausgangssignal besitzt normalerweise eine Periode, die einem signal, das von dem bistabilen Schalter erzeugt wird. ganzzahligen Vielfachen des Intervalls zwischen be- angefühlt wird. Wenn der bistabile Schalter in den nachbarten Taktimpulsen entspricht. Das impuls- 25 zweiten Zustand umgeschaltet wird, für eine längere förmige Bezugssignal wird zu einem bistabilen Schal- Zeil, als ein vorgegebenes Zeitintervall während ter übertragen, der auf eine vorgegebene Zustands- jedes von mehreren Selbsteinrichtezyklen, dann wird änderung des Bezugssignals anspricht, indem er von das Prüfsignal um einen Betrag verschoben, der klcieinem ersten stabilen Zustand zu einem zweiten ncr ist, als das Intervall zwischen benachbarten Taktstabilen Zustand umschaltet. Ein Signal, das für eine 30 impulsen. Durch die Verschiebung des Prüfsignals vorgegebene Position eines empfangenen Prütsignals wird der Unsicherheilsbercich beseitigt, so daß ein repräsentativ ist. wird ebenfalls zu dem bistabilen genaues Zeitintervall gemessen werden kann. Schalter übertragen und es bewirkt, daß das bistabile Die Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen

Element wieder von dem zweiten stabilen Zustand also darin, daß eine vollautomatische Messung "der in den ersten stabilen Zustand umschaltet. Eine auto- 35 Hüllkurvenverzögerung vorgenommen werden kann. matische Zeitintervallmessung wird ferner gemäß wobei das Meßergebnis außerordentlich eenau und einer Weiterbildung der Erfindung dadurch bewirkt. zuverlässig ist.

daß eine solche Anzahl von Taktimpulsen für die Im folgenden wird die Erfindung an Hand der

Übertragung zu der Teilcrschaltung gesperrt wird. Figuren näher beschrieben. Es zeict wie gleich der Anzahl von Taktimpulsen ist. die 4° Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschallbild einci während des Zcitintervalls auftreten, indem sich der Verzögcriingszcitintcrvall-Meßeinrichtuni: in einei bistabile Schalter in seinem zweiten stabilen Zustand. ersten Ausführungsform,

d.h. sich in seiner zweiten stabilen Lage befindet. Fig. 2 ein Impulsdiagramm zur Erläuterung dei

Daher wird die relative Zeit des impulsförmigen Be- Meßeinrichtung nach FiV 1.

zugssignals geändert, indem ein oder mehrere Zyklen 45 Fig. 3 ein anderes Impulsdiagramm zur Erläute verlängert werden. Diese Verlängerung eines oder rung der Meßeinrichtung nach Fig. 1, mehrerer Zyklen des Bezugssignals bewirkt seiner- Fi g. 4 eine Detaildarstellung eines Schmalimpuls

scits eine Verzögerung bei der Umschaltung des bi- generators, wie er in F i g. 1 verwendet wird, stabilen Schalters vom ersten stabilen Zustand in Fig. 5 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines wei

den zweiten. 5° teren Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Durch die Operation dieser Schaltung wird der F i g. 6 ein Impulsdiagramm zur Erläuterung de

bistabile Schalter von seinem ersten stabilen Zustand Meßeinrichtung nach Fi g- 5.

in den zweiten stabilen Zustand und wieder zurück F i g. 7 ein weiteres Impulsdiagramm zur Erläutc

in den ersten stabilen Zustand innerhalb des Zeit- terung der Meßeinrichtung nach Fig. 5. Intervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Takt- 55 Fig. 8 ein weiteres Impulsdiagramm zur Erläute impulsen geschaltet. Diese Operation wird allgemein rung der Meßeinrichtung nach Fi g. 5. als »automatisches Einrichten« bezeichnet. Wenn F i g. 1 zeigt als vereinfachtes Blockschaltbild ein

dieses automatische Einrichten einmal durchgeführt Verzögerungszeitintervall-Meßeinrichtung wie si wurde, kann die genaue Zeitintervallmessung da- durch die Erfindung vorgeschlagen wird Die Fig. durch vorgenommen werden, daß die Zahl der Takt- 60 und 3 zeigen die Signale, die in der Meßeinrichtur impulse gezählt wird, die fur die Übertragung ge- nach Fig. 1 entwickelt werden Die in Fig 2 da sperrt war, und daß das durch diese Taktimpulse gestellten Impulsformen erläutern den Betrieb di bestimmte Zeitintervall mit dem Intervall des bi- Meßeinrichtung bei der Messung eines Prüfsignal stabilen Elementes, wo es sich in seinem zweiten dem ein Bezugssignal nachläuft Die in Fig 3 da stabilen Zustand befand, kombiniert werden. 65 gestellten Signalzüge zeigen den Betrieb der Einrici

Zur Zählung der gesperrten Taktimpulse und zur tung nach Fi g. 1 bei der Messung eines Prüfsignal Verringerung möglicher Fehler infolge von Störun- das vor dem Bezugssignal herläuft Die Signalzüg gen und anderen Übergangssignalen, wird gemäß die in beiden Fi g. 2 und 3 gezeigt 'sind sind so b

zeichnet, daß sie den in der Schaltung nach Fig. 1 angegebenen Punkten entsprechen.

Der Impulsgenerator 101 in Fig. 1 erzeugt ein impulsförmiges Signal mit einem stabilen vorgegebenen Zeitintervall, das so gewählt wurde, daß es die gewünschte Genauigkeit bei der Messung der Verzögcrungsz.eitintcrvalle ermöglicht. Der Signalzug A in F i g. 2 zeigt eine Taktimpulsreihe, wie sie am Ausgang des Impulsgenerator 101 vorliegt. Um eine Messung des Zeitintervalls mit hoher Genauigkeit zu erzielen, muß die Impulsbreite der Ausgangsimpulse des Generators 101 möglichst klein gemacht werden. Die Impulsbreite, darf andererseits nicht so schmal werden, daß sie mit den anderen Komponenten der Schaltung unverträglich wird. So können beispielsweise Schaltungskomponenten, wie Flipflops u. dgl., nicht auf Impulse ansprechen, die eine extrem kleine Breite aufweisen. Ein impulsförmiges Signal, das eine annehmbare Breite hat, wird daher aus den Taktimpulsen des 1 aktgenerators 102 von einem Schmalimpulsgenerator 103 erzeugt. Die Frequenz der Λ ¹ '"i".nale : .1 so gewählt worden, daß sich ein gewünschtes Zeitintervall zwischen jeweils zwei Impulsen ergibt. Einzelheiten des Schmalimpulsgenerators 103 sind in F i g. 4 dargestellt.

Fig. 4 zeig' also den Schmalimpulsgcncrator 103. Die Operation dieses Generators ist an sich bekannt und beruht primär auf den Logikschallungen inhcrcnten Signalverzögerungen. So wird beispielsweise ein symmetrisches Impulssignal (nicht dargestellt) von dem Taktgenerator 102 (Fig. 1) erzeugt und zu dem Einsiang des Inverters 401 und zu einem Eingang des UND-Tores 402 übertragen. Wie an sich bekannt ist. ist das Ausgangssignal des Inverters 401 normalerweise hoch. (1. Iv, es besitzt einen hohen Spannungspegel und das UND-Tor 402 spricht auf ein Siunal mii hohem Pegel an, das gleichzeitig an seinen beiden Eingingen vorliegt. In diesem Fall erzeugt da*; UND-Tor 402 ebenfalls ein Aiisgangssicnal mit hohem Pegel. In dem Augenblick, in dem das zu dom Inverter 401 und zu einem Eingang des UND-Tores 402 übertragene Taktsignal ansteigt, nimmt auch das Ausgangssignal de- UND-Torcs 402 einen hohen Fegelwcrt ein. Der Inverter 401 spricht auf die Zustandsänderung des Taktinipulses damit an. daß er auf ein Signal mit niedrigem Pegel am Ausgang uinschaUei. nachdem ein Intervall beendet ist. das gleich der internen Verzögerung des Inverters 401 ist. Typische Yei zögerung dieser Schalter ist etwa 10 Nanosckunden. Das IFND-Tor 402 reagiert auf die Zustandsänderung des Signals, das am Ausgang des Inverters 401 entwickelt wird, mit der Umschaltung auf ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel. Daher ist die Impulsbreite des Ausgangssignals des UND-Torcs 402 etwa gleich dem internen Verzögerungsintervall des Inverters 401. Die interne Verzögerung des UND-Tores 402 verschiebt lediglich die Lage seines Ausgangsimpulses, aber sie trägt nicht zu der Breue lies Ausgangsimpulses bei. Die Breite des von, dem Schmalimpulsgenerator 103 erzeugten Impulses kann mit Hilfe des Kondensators 403 auf das gewünschte Maß gebracht werden. Für die Einrichtung in F i g. 1 ist eine typische Impulsbreite von λθ Nanosekunden wünschenswert. Der Wert des Kondensators 403 wird deshalb so ausgelegt, daß er zusätzliche 20 Nanosckunden Verzögerung in die Schallung einführt.

Wie F i g. 1 weiter zeigt, werden die Ausgangsimpulse, die in Fig. 2 unter A dargestellt sind, zu einem steuerbaren Tor 104 und zu einem Eingang eines UND-Tores 105 übertragen. Das Tor 104 kann einen bekannten Aufbau besitzen. Vorzugsweise ist das Tor 104 jedoch ein logisches Tor mit einem Speireingang. Normalerweise ist dieses Tor 104 aktiviert., um die Ausgangsimpulse des Generators 101 zu der Teilerschaltung 106 zu übertragen.

Die Teilerschaltung 106 dient zur Erzeugung von

ic impulsförmigen Signalen mit einer Periode, die einem ganzzahligen Vielfachen des Intervalls zwischen benachbarten Impulsen des Impulsgenerators 101 entspricht. Im vorliegenden Beispiel spricht die Teilerschaltung 106 auf die Taktimpulse an, deren Wellenform Λ in Fig. 2 dargestellt ist, um eine 4-zu-l-Tcilung durchzuführen, so daß sich ein Ausgangssignal mit der Wellenform B ergibt, das in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist. Das mit ausgezogenen Linien dargestellte Signal der Wellenform B in Fig. 2 zeigt das Ausgangssignal der Teilerschaltung 106 an. wenn eine automatische Einrichtung gemäß der Erfindung stattgefunden hat, die im folgenden beschrieben wird.

Das Signal, das am Ausgang der Teilerschaltung 106 auftritt, wird zu dem Trigger 107 übertragen. Der Trigger 107 spricht auf die positiven Übergänge des Ausgangssignals der Teilerschaltung 106 an und erzeugt ein impulsförmiges Signal, das in Fig. 2 in der Zeile C dargestellt ist. Auch hier zeigen wieder die gestrichelt ausgezogenen Signale diejenigen Signale, die erzeugt wurden, wenn eine automatische Einrichtung noch nicht durchgeführt wurde. Die ausgezogenen Linien zeigen also wieder die Signale nach der Durchführung der automatischen Einrichtung.

Das Inipulssignal, das von dem Trigger 107 erzeugt wurde, wird zu den Einstelleingängen eines 0-Phasenflipfiops 110 und 180°-Phasenfiipfiops 111 übertragen. Die Flipfiops 110 und 111 sprechen beide auf das Ausgangssignal des Triggers 107 an und schalten um von einem nicdrigpegligen Signal zu einem hochpegligcn Signal, so daß sie Signale an ihren jeweiligen Ausgängen erzeugen, die in Zeile E und K in F i g. 2 dargestellt sind.

Ein empfangenes Prüfsignal, das gemessen werden soll, wird über die Eingangsanschlüsse 115 an den 0 Durchgangsdetektor 120 übertragen. Der 0-Durchgangsdetektor 120 spricht auf das übertragene Prüfsignal an und erzeugt ein Impulssignal an dem Punkt 121. das für solche Stellen des Prüfsignals repräsentativ ist, an dem sich positive 0-Durchgänge befinden, wie in Fig. 2 in Zeile D dargestellt ist. Der Generator 120 erzeugt an seinem Ausgang 122 ein Impulssignal, das für die Positionen des Prüfsignals repräsentativ ist, an dem sich negative 0-Durchgänge befinden, wie es in F i g. 2 in der Zeile / dargestellt ist Dieser Detektor 120 erzeugt also Signale, die dci 0-Phascnlage und der lSO'-Phasenlage des empfan genen Prüfsignals entsprechen.

Das Impulssignal, das für die O-Phasenlage de Prüfsignal repräsentativ ist, und das in Zeile D ii Fig. 2 dargestellt ist. wird zu dem Riickstelleinganj des O-Phasenflipflop 110 übertragen. Es bewirkt, dal dieser Flinflop 110 von einem Signal mit hohen Pegel zu einem Signal mit niedrigem Pegel um schaltet, wie es Fig. 2, Zeile E zeigt. Die Impuls breite des Ausgangssignals, das von dem Flipflo 110 erzeugt wird, ist also gemäß der Erfindung s eingerichtet oder eingestellt, daß es sich in einer

ίο

bezieht, die am Ausgang des UND-Tores 105 erscheinen. Dieses bewirkt seinerseits, daß das Ausgangssignal des Flipflops 110 von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel und zurück auf einen niedrigen Pegel innerhalb eines Taktimpulsintervalls umgeschaltet wird, wobei die gewünschte Genauigkeit der Verzögerungszeit-Intervallmessung erreicht wird. Wenn einmal eine automatische Einrichtung stattgefunden hat, dann ist das Ausgangssignal. 1t, das

wird, verstärkt gefiltert und zu einem Meßinstrument, wo es abgelesen werden kann, oder zu der Abnehmerschaltung 124 übertragen werden.

Da die Dauer, wahrend der sich das Flipflop UO in seinem zweiten stabilen Zustand befindet, einen kleinen Teil der Signalperiode repräsentiert, ist eine direkte Messung nicht wünschenswert. Wie in der US-PS 3 271666, wie bereits erwähnt wurde, be

tischen Einrichtezyklus abgegeben werden kann. Die Operation des Zählers 130 wird später noch ausfünrlich erläutert werden.

Der monostabile Multivibrator 123 spricht auf die Taktimpulse an, die am Ausgang des UND-Tores 105 erscheinen, indem er ein impulsförmiges Ausgangssignal erzeugt, das ein vorgegebenes Zeitinterintervall zwischen benachbarten Impulsen des Impulsgenerators 101 befindet. Wie vorstehend bereits erläutert wurde, ist es Absicht der Erfindung diese Operation zu bewirken, die als automatisches Einrichten bezeichnet wird.

Das Ausgangssignal des Flipflop UO wird zu dem
zweiten Eingang des UND-Tores 105 übertragen.
Die Operation des UND-Tores 105 ist an sich bekannt. Es gestattet den Taktimpulsen den Durchgang nur dann, wenn das Ausgangssignal des Flipfiop io von dem Flipflop UO erzeugt wird, in einer statischen 110 einen hohen Pegelwert aufweist. Diese Takt- Zuslandsbedingung und kann, wenn es gewünscht impulse sind in F i g. 2 in Zeile F dargestellt, und
sie werden zu dem monostabilen Multivibrator 123
und zu einer Abnehmerschaltung 124 übertragen.

In der Abnehmerschaltung 124 werden die über 15
das Tor 105 übertragenen Impulse zu einem Zähler
130 übertragen, wo sie so lange gespeichert werden,
bis sie benötigt werden. Da eine 4-zu-l-Unterteilung
im vorliegenden Beispiel verwendet wird, braucht
der Zähler 130 nur eine Kapazität von 7 Stellen für 20 schrieben ist, ist es vorteilhaft, einen zweiten Flipflop das Zählen von 7 Impulsen zu haben. Dieses ist die zu verwenden, der mit einem 50%iigen Arbeitszyklus maximale Zahl von Impulsen, die in einem automa- arbeitet, um Meßfehler möglichst klein zu halten.

Für diesen Zweck wird das Flipflop 111 verwendet. Daher wird das Flipflop Ul von dem Ausgangssignal des Triggers 107 auf einen hohen Pegel eingestellt und über den 180°-Phasenausgang des 0-Durchgangsdetektors 120 wieder zurückgestellt. Das Signal, das am Ausgang des Flipfiop 111 erzeugt wird, repräsentiert auch das Rcstverzögcrungsintervall I/.

valf besitzt. In diesem Beispiel ist das Intervall der 30 das in Fig. 2 in Zeile A' dargestellt ist. Das Aus-Ausgangsimpulse des monostabilen Multivibrators gangssignal des Flipflop 111 wird über das Tiefpaß- 123 gleich der Hälfte des Intervalls der Taktimpulsc, filter 126 und den Verstärker 127 zu dem Mcßinstruwie es Fig. 2 in ZeileG zeigt. Der monostabile ment 128 und'odcr zu dem Analog-Digital-Wandler Multivibrator 125 reagiert auf die negativen Über- 129 übertragen. Das Resiverzögcrungsintervall ir. gänge des Ausgangssignals des monostabilcn Multi- 35 das gemessen werden soll, wird visuell auf dem Meßvibrators 123 mit der Erzeugung eines impulsförmi- instrument 128 angezeigt. Das Ausgangssignal des

gen Signals, das ein Intervall besitzt, das im wesent- ⁴ ' ~" " ~

hchen gleich oder kleiner ist, als das Intervall der

Taktimpulse, wie es in Fig. 2 in der Zeile// gezeigt.

Die Gesamtdauer des Ausgangssignals, das von dem monostabilen Multivibrator erzeugt wird, ist etwa /V mal T, wobei N die Zahl der Impulse ist, die am Ausgang des UND-Tores 105 auftreten und T das

Intervall zwischen zwei benachbarten Taktimpulsen

angibt. Das Intervall der einzelnen Steuersignale je- 45 repräsentiert, das gemessen werden soll, wird an-

doch, die von den monostabilen Multivibratoren 123 Ausgang des Sunimiernelzwerkcs 132 erzeugt, und e<

und 125 erzeugt werden, müssen nicht unbedingt eine kann auf gewünschte Weise weiter verwendet werden

bestimmte Dauer aufweisen, solange die von dem So können beispielsweise Daten, die das cemesscm

monostabilen Multivibrator 125 erzeugten Signale Zeitintervall repräsentieren, für eine zukünftige Bc

eine geeignete Anzahl von Taktimpulsen ermög- 50 nutzung gespeichert werden oder zur Analyse zu einei

lichen. fernen Station übertragen werden.

Die monostabilen Multivibratoren 123 und 125 er- Fig. 3 zeigt eine Gruppe von Signalen, die in de

zeugen in Verbindung mit dem UND-Tor 105 ein Anordnung gemäß der Erfinduns. die in F i g. 1 dar Signal für die Steuerung des Tores 104. um selektiv gestellt ist. erzeugt werden, wenn ein empfangene eine Zahl von Taktimpulsen gegen die Übertragung 55 Prüfsignal einem Bczugssignal vorausgeht, d.h.. wem zu der Tcilerschaltung 106 zu sperren, die gleich der der O-Phasenrückstelltrigger den Einstclltrieger an Zahl der Taktimpulsc ist. die am Ausgang des UND- führt, wie es in F i g. 3 jeweils in den Zeilen D und ( Tores 105 erscheinen. Anders gesagt, arbeitet das Tor dargestellt ist. Der Betrieb der Erfindung zur Erzie 104 in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des lung einer automatischen Zeitintervalleinrichtung monostabilen Multivibrators 125, um eine Anzahl 60 wenn das empfangene Prüfsignal dem Bezugssigna von Taktimpulsen von der υ bei tragung zu der Teiler- vorauseilt, ist im wesentlichen identisch zu der bereit schaltung 106 zu sperren, die gleich der Anzahl von für die Nacheilung beschriebenen, so daß sie nich Impulsen ist, die von dem UND-Tor durchgelassen mehr ausführlich erläutert zu werden braucht
werden, wie es Fig. 2 in Zeile / zeigt. Dieses bewirkt Für ein führendes Prüfsignal ist das zu messend

gemäß der Erfindung die automatische Zeitintervall- 6_S Verzögerungsintervall lediglich langer Daher ist. wi einrichtung, indem bewirkt wird, daß das Ausgangs- in Zeile β der F i g. 3 gezeigt ist die Periode des voi signal der Teilerschaltung 106 um ein Intervall ver- der Teilerschaltung 106 erzeugten Signals um ei! schoben wird, das direkt auf die Zahl der Taktimpulse Intervall verläneeruind großer als die normale Period

Analog-Digital-Wandlers 129 wird zu der Abnehmerschaltung 124 übertragen, wo es in dem Zähler 131 gespeichert wird.

Die Signale, die für das Restzeitintcrvall . I/ repräsentativ sind und im Zähler 131 gespeichert sind und auch das Zeitinten all NT, das im Zähler 130 gespeichert ist. werden zu dem Summiernetzwerk 132 übertragen. Ein Signal, das das eesamtc Zeitintervall

des Ausgangssignals, das von der Teilerschaltung 106 erzeugt wird. Dieses bewirkt, daß der Einslclltrigger, wie Zeile C in Fig. 3 zeigt, eine Verschiebung um ein Intervall vornimmt, welches der Veränderung des Ausgangssignals der Teilerschaltung 106 entspricht. Wie F i g. 3 in den Zeilen J und K zeigt, wird ein Rückstellimpuls in diesem Beispiel übersprungen, und zwar wegen der Verschiebung der Position des Einstellimpulses. Der Flipflop 111 in Fig. 1 wird danach in der richtigen Reihenfolge ein- und rückgestellt, um die gewünschte Messung des Verzögerungsintervalls A T zu ermöglichen, wie es in Zeile K in F i g. 3 angedeutet ist. Andere Ähnlichkeiten zwischen den Signalen in den Fi g. 2 und 3 festzustellen, wenn man die entsprechenden Positionen in beiden Figuren miteinander vergleicht.

Um zwischen einer Nacheilung und einer Voreilung des Prüfsignals unterscheiden zu können, wird der Zähler 130 in Fig. 1 auf einen gewünschten Modul vorangestellt. Aus den gemachten Erfahrungen sind die maximalen Nacheilungs- und Voreilungsintervallc gewöhnlich bekannt. In diesem Falle beispielsweise sind die möglicher. Nacheilungs- und Voreilungsintcrvalle als gleich angenommen. Daher wird der Zähler 130 auf den Wert 4 eingestellt, um auf folgcnde Weise ein Ausgangssignal zu erzeugen:

Zähler	130	Prüfsignal	Voreilung
Eingang	Ausgang	Nacheilung
0	4	0
1	5	1
2	6	T	,
3	0	3	3
4	1	—	2
5	2		1
6	3		0
7	4	-

35

Daher wird bei der Messung eines nacheilenden Prüfsignals, wie oben beschrieben, der Zähler 130 (Fig. Π von zwei Taktimpulsen wcitergeschaltct, die über das UND-Tor 105 (F; Fig. 2) übertragen werden, so daß der Zähler nun den Wert 6 enthält. Dieser Wert gibt an. daß das Prüfsignal dem Bezugssignal um ein Zeitintervall von 2T+At nacheilt. Hierbei ist T das Intervall zwischen zwei benachbarten Taktimpulsen und Ai das Rcst/eitintervnll, das im Zähler 131 gespeichert ist. In ähnlicher Weise wird bei der Messung eines voreilenden Prüfsignals, wie ebenfalls oben beschrieben ist, der Zähler 130 um 6 Taktimpulsc wcitergeschaltct, die über das UND-Tor 105 (F; Fig. 3) übertragen werden. Der Zähler wird daher von dem Anfangswert 4 auf den Wert 3 eingestellt. Dieser Wert gibt an, daß das Prüfsignal dem Bczugssignal um ein Intervall von \T 'Ir voreilt. Auf diese Weise kann also leicht eine Angabe darüber gemacht werden, ob das Prüfsignal dem Bezugssignal vor- oder nacheilt.

F i g. 5 zeigt nun ferner ein vereinfachtes Block- ^fio schaltbild einer Einrichtung für die Messung von Zcitintervallcn mit einer Einrichtung zur Beseitigung von Unsicherheiten. Der Impulsgenerator 101 erzeugt wieder, wie zuvor bereits erläutert wurde, Taklimpulsc mit einer stabilen vorgegebenen Periode.

Die Ausgangssignale des Impulsgenerators 101 werden zu der steuerbaren Torschaltung 204. der Verzögerungsschaltung 205 und zu einem Eingang des UND-Tores 206 übertragen. Die Torschaltung 204 kann beispielsweise ein bekannter steuerbarer Schalter sein. Vorzugsweise ist sie jedoch ein NAND-Tor, das normalerveise aktiviert wird, um die Ausgangsimpulse des Generators 101 zu der Teilerschaltung 207 und zu einem Eingang des NAND-Tores 208 zu übertragen. Als Verzögerungsschaltung 205 kann beispielsweise ein NAND-Tor sein, dessen Eingänge miteinander verbunden sind.

Die Teilerschaltung 207 erzeugt impulsförmige Ausgangssignale, die eine Periode von einem ganzzahligen Vielfachen des Intervalls zwischen zwei Taktimpulsen des Generators 101 haben. In diesem Ausführungsbeispiel spricht die Teilerschaltung 207 auf Taktimpulse an, die in Fig. 6 in der Zeile A dargestellt sind. Sie führt eine 6-zul-Unterteilung durch und erzeugt ein Ausgangssignal, das in P 1 g. 6 in Zeile B gestrichelt dargestellt ist. Das in ausgezogenen Linien dargestellte Signal in Zeile B in Fig. 6 stellt das Ausgangssignal der Teilerschaltung 207 dar, wenn ein automatisches Einrichten gemäß der Erfindung stattgefunden hat, das im folgenden erläutert wird.

Die Verschiebung des Ausgangssignals der Teilerschaltung 207 relativ zu den Taktimpulsen (vgl. Zeilen A und B in F i g. 6) wird durch die der Tcilerschaltung 207 inherenten Verzögerungen verursacht. Dieses Verzögerungsintervall wird dadurch kompensiert, daß ein monostabiler Multivibrator 209 verwendet wird. Dieser spricht auf die negativen Übergänge des Ausgangssignals der Teilerschaltung 207 an und erzeugt ein impulsförmiges Ausgangssignal, das in Zeile C in F i g. 6 dargestellt ist. Das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 209 wird zu den Einstelleingängen des O-Phasenflipflops 210 und 180'-Phasenflipfiops 211 übertragen und um den monostabilen Multivibrator 212 zu schalten. Die unstabile Phase des monostabilcn Multivibrators 209 und daher die Impulsbreite des in Zeile 10 in Fig. 6 dargestellten Signals ist so eingestellt, daß die Flipflops 210 und 211 jeweils in einen hohen und einen niedrigen Pegelzustand umschalten, und zwar zu einem Augenblick, der im wesentlichen mit dem Auftreten des negativen Übergangs eines Taktimpulses koinzidiert, der am Eingang des UND-Tores 206 erscheint oder ein kleinwenig später liegt. Diese Anordnung verbessert die Genauigkeit der Messung und ist ferner wichtig für die Verringerung von Unsicherheiten bei dem automatischen Einrichten. Das heißt. daß die positiven übergänge des Ausgangssignals des Flipflops 210 mit den Taktimpulsen zeitlich ausgerichtet sind, um weiter sicherzustellen, daß sich die Schaltung nicht kontinuierlich selbst einrichtet.

Fin empfangenes Prüfsignal, das gemessen werder soll, wird über den Anschluß 115 zu dem 0-Durch· gangsdetcktor 220 übertragen. Dieser Detektor 22( erzeugt aus dem übertragenen Prüfsignal ein impuls förmiges Signal, das für Bezugspositionen des Prüf signals repräsentativ ist. Vorzugsweise werden dl· Stellen der positiven O-Durchgänge des Prüfsignal festgestellt, wie die Zeile D in Fig. 6 zeigt. De Detektor 220 erzeugt ferner impulsförmige Ausgangs signale, die für die negativen O-Durchgängc des Prül signals repräsentativ sind, wie die Zeile N in F i g. zeigt. Das heißt, daß der Detektor 220 Signale ei /eugt. die für die 0-Phasenlagc und die 180 -Phaser lage eines empfangenen Prüfsignals repräsentati sind. Obwohl die 0- und 180 -Phasenlage des Prü

signals in diesem Ausführungsbeispiel verwendet werden, können natürlich aach beliebige feste Phasenlagen innerhalb der erfindungsgemäßsn Meßeinrichtung verwendet werden.

Das Impulssignal, das für die O-Phaseniage des Prüfsignals repräsentativ und in der Zeile D von Fig. 6 dargestellt ist. wird zu dem monostabilen Schiebemultivibrator 221 übertragen. Dieser liefert an seinem Ausgang normalerweise ein Signal ;">it hohem Pegel und spricht auf die positiven Übergänge des O-Phasensignals des Detektors 220 an und erzeugt ein Impulssignal, das in Zeile E von F i g. 6 dargestellt ist. Das instabile Intervall des monostabilen Multivibrators 221 ist veränderbar und dient gemäß der Erfindung zur Beseitigung von Unsicherheilen bei dem automatischen Eimichten des Zeitintervalls. Einzelheiten über die Beseitigung dieser Unsicherheiten werden nachstehend erläutert.

Das Ausgangssignal des monosiabilen Multivibrators 2121, das in Zeile E von Fig. 6 dargestellt ist. dient zur Rückstellung des O-Phasenflipflops 210. F.s schaltet den Flipflop 210 an seinem Ausgang von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel um. Die Breite des am Ausgang des Flipflops 210 erzeugten Signals wird gemäß der Erfindung innerhalb eines Intervalls eingestellt, daß zwischen benachbarten Taktimpulsen des Taktgenerators 101 liegt. Wie oben bereits festgestellt wurde, dient diese Operation zum »automatischen Einrichten«.

Das in der Zeile F in Fig. 6 dargestellte Ausgangssignal des Flipflops 210 wird zu dem zweiten Eingang des UND-Tores 206 und dem Unsicherheitsdetektor 230 übertragen. Einzelheiten und Betrieb des Unsicherheitsdetektors 230 werden im folgenden beschrieben. Die Operation des UND-Tores 206 ist an sich bekannt. Es gestattet den Taktinipulsen die Übertragung nur dann, wenn das Ausgangssignal des Flipflops 210 einen hohen Pegclwert aufweist. Die Taktimpulsc, denen die Übertragung gestattet wird und die in Zeile G in F i g. 6 dargestellt sind, werden zu dem einen Eingang des NAND-Tores 222 übertragen. Das von dem monostabilen Multivibrator 212 erzeugte Signal, daß in der Zeile H in Fig. 6 dargestellt ist, wird zu dem zweiten Eingang des NAND-Torcs 222 übertragen. Wie an sich bekannt ist, spricht das NAND-Tor 222 auf Signale mit hohem Pegel an, die gleichzeitig beiden Eingängen zugofülirt werden, wobei es dann ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegelwert erzeugt. Gemäß der Lehre der Erfindung hat das von dem monostabilen Multivibrator 212 erzeugte Signal eine Impulsbreite, die so eingestellt ist, daß das NAND-Tor 222 nur einen einzigen negativen Übergang während jedes Zyklus des Bezugssignals erzeugt (vgl. Zeilen / und C in F i g. 6). Das Ausgangssignal des NAND-Tores 212 wird zu dem monostabilen Multivibrator 223 übertragen. Das Ausgangssignal dieses Multivibrators wird dann seinerseits zu dem zweiten Eingang des NAND-Tores 204 übertragen. Der monosiabile Multivibrator 223 spricht auf das Ausgai.jssignal des NAND-Tores 222 an und erzeugt uri seinem Ausgang ein Signal mit niedrigem Pegel, wie es in Zeile./ der Fig. 6 dargestellt ist. Die Zeitsteuerung des monostabilen Multivibrators 223 ist so, daß nur ein einziger Taklimpuls während der instabilen Phase dieses Multivibrators erscheint.

Daher arbeiten das UND-Tor 206. der monostabile Multivibrator 212, das NAND-Tor 222 und der monostabil Multivibrator 223 kollektiv zusammen, um ein Signal für die Steuerung des NAND-Tores 204 zu erzeugen, das selektiv Taktimpulse gegen eine Übertragung zu der Teilerschaltung 207 sperrt. Wie oben bereits angegeben wurde, wird nur ein einziger Taktimpuls während jedes Zyklus des Bezugssignals gesperrt. Daher wird das Ausgangssignal der Teilerschaltung 207 um gleiche Zuwachsbelräge verschoben, bis die Gesamiverschiebung gleich einem Intervall ist, das sich direkt auf die Zahl der Takiimpulse bezieht, die am Ausgang des UND-Tores 206 während des Anfangsintervalls erscheinen, indem der Flipilop 210 ein- und rückgeslellt wird. Dieses bewirkt darüber hinaus die automatische Intervallzciteinrichtung. ermöglicht das Zählen der gesperrten Impulse und dient zur Verringerung des Unsicherheitsbereichs der Operation. Im vorliegenden Beispiel erschienen nur zwei Taktimpulse während des Anfangsintervalls, indem der O-Phasenflipfiop 210 ein- und rückaestellt wurde. Daher werden nur zwei Taktimpulse an der übertragung zu der Teilerschaltung 207 gehindert. wie es die Zeile K in Fig. 6 zeigt, um dus gewünschte Umschalten des Flipflops 210 während des Intervalls zwischen zwei benachbarten Taktimpulsen zu bewirken, wie Zeile F in F i g. 6 zeigt.

Die Verzögerungsschaltung 205 und das NAND-Tor 208 dienen zur Abgabe von impulsförmigcn Signalen, die für diejenigen Taktimpulse repräsentativ sind, die gegen die Übertragung zu der Abnehmerschaltung 240 gesperrt waren. Das NAND-Tor 208 spricht auf das Ausgangssignal der Ver/ögerungsschaltun« 205, wie in Zeile /. der F i g. 6 und das Ausgangssignal des NAND-Tores 204 wie in Zeile K der Fig. 6 dargestellt ist, an. um eine Anzahl von Taktimpulsen n\ der Abnehmerschaltung 240 zu übertragen, die gleich der Zahl der gesperrten Impulse lsi. wie in Zeile M der F i g. 6 gezeig! ist. Da das NAND-Tor 208 nur betätigt wird, wenn ein Taktimpuls gesperrt wird, dann werden mögliche Zählfehler infolge von Störsignalen unsachlich eliminiert. Die AbnehmerschalUmg 240 speichert die gesperrten Impiilszahlcn beispielsweise durch die Verwendung eines Zählers für die spätere Auswertung der Iniervallzcitmcssung.

Wenn einmal ein automatisches Einrichten stattgefunden hat. dann ist das Ausgangssignal dos Flipflops 210 mit einer Dauer von .Ii, das das Rcstzeitintervall repräsentiert, in einer statischen Zustandsbedingung und kann, wenn es gewünscht wird, verstärkt gefiltert und für die Ablesung zu einem Meßinstrument oder zu der Abnehmerschaltung 240 übertragen werden.

Da die Zeitdauer, in der sich das Flipflop 210 in dem zweiten stabilen Zustand befindet, einen kleinen Teil der Arbeitsperiode darstellt, ist eine direkte Messung unerwünscht. Wie in der US-PS 3 271 666 beschrieben ist, ist es vorteilhaft, eine zweite Flipflopschaltung zu verwenden, die mit etwa den 50'Voigen Arbeitszyklus arbeitet, um Meßfehler zu verringern. Diesem Zweck dient der Flipflop 211. Flipflop 211 wnd daher über das Ausgangssignal des monostabilcn Multivibrators 209 ein- und über den 180 -Phasenausgang des 0-Durchgangs des Detektors 222 zurückgestellt. Das Signal, daß am Ausgang des Flipflops 211 gebildet wird, ist in Zeile O der F i g. 6 dargestellt. Dieses Ausgangssignal wird zu dem Eingang eines DifTerenzverstärkcrs 225 übertragen. Das 180 Ausgangssignal des O-Durchgangsdetektors 220 wird

15 ^iV 16

über einen einstellbaren Widerstand 226 zu dem das NAND-Tor 234 nur dann zu triggern, wenn der zweiten Eingang des Verstärkers 225 übertragen. Kurzzeitmittelwert des Ausgangssignals des Flipflops Beim praktischen Betrieb werden Filter (die nicht 210 über einen vorgegebenen Wert liegt. Daher wird dargestellt sind) in jedem Eingang des Verstärkers das am Kondensator 233 liegende Potential, dar- 225 verwendet. Der Widerstand 226 dient als O-Ein- 5 gestellt in der Zeile Q in Fig. 7, zu dem einen Einsteller für die Kalibrierung des Systems. Der Ver- gang des NAND-Tores 234 übertragen. Ferner wird stärker 225 spricht auf die gefilterten Signale mit der ein Signal mit hohem Pegel zu dem anderen Eingang Erzeugung eines Signals an, das für das Restzeitinter- dieses NAND-Tores 234 übertragen. Wenn die Snanvall Λ t. das gemessen werden soll und das in der nung über dem Kondensator 233 einen vorgegebt η Zeile P in der F i g. 6 dargestellt ist, repräsentativ ist. io Wert erreicht, dann erscheint ein negativer f .-Das Ausgangssignal des Verstärkers 225 wird zu nungsübergang am Ausgang des NAND-Tores 234, dem Anzeigeinstrument 227 und/oder zu dem Analog- wie es in Zeile/? in Fig. 7 dargestellt ist. Das Am-Digital-Wandler 228 übertragen. Das Restverzöge- gangssignal des NAND-Tores 234 dient zur Triggerungsintervall, das gemessen werden soll, wird auf rung des Unsicherheits-Multi vibrato rs 235. Das Ausdem Meßinstrument 227 sichtbar gemacht. Das Aus- 15 gangssignal dieses Multivibrators 235 wird zu dem gangssignal des Analog-Digital-Wandlers wird zu der Transistor 236 übertragen, während sein anderes Abnehmerschaltung 240 übertragen, wo es mit dem Ausgangssignal zu dem Flipflop 237 übertragen wird. Intervall kombiniert wird, das die Anzahl der Takt- Die unstabile Phasenlage des Unsicherheits- (monoimpulse angibt, die zuvor über das NAND-Tor 228 stabilen) Multivibrators 235 wird auf einen vorgeübertragen wurden, um die Messung des Gesamtzeit- ao gebenen Wert eingestellt, um die Operation des Unintervalls zu erhalten. Diese Information kann dann Sicherheitsdetektors für die Dauer eines Tntervalls zu wunschgemäß verwendet werden. Die Daten des ge- sperren, das größer ist als das maximale Intervall, messenen Zeitintervalls können beispielsweise für das für den Widerumlauf der automatischen Eineine zukünftige Benutzung gespeichert oder für eine richtung erforderlich ist. Diesem Zweck dient der Analyse zu einer entfernten Station übertragen werden, as Transistor 236. Er spricht daher auf das positive Für die Messung von Zeitintervallen, die in der Ausgangssignal des Unsicherheitsmultivibrators 235 Nähe von 0 liegen, oder von Zeitintervallen, deren an, welches in der Zeile S in F i g. 7 dargestellt ist. Restzeitintervall in der Nähe von 0 liegt, gibt es einen Er schließt den Kondensator 233 für die Dauer des Unsicherheitsbereich. In solchen Fällen kann das oben beschriebenen Zeitintervalls kurz. System versuchen, sich in nicht definierter Weise 30 Der Flipflop 237 spricht auf das negative Ausselbst einzurichten. Das System tendiert zu dieser gangssignal des Unsicherheitsmultivibrators 235 an, Selbsteinrichtung, wenn die Vorderflanke des von das in Zeile T in F i g. 7 dargestellt ist, wobei er eine dem Flipflop 210 erzeugten Signals mit einem Takt- Zustandsänderung an seinem Ausgang erzeugt, die m impuls koinzidiert. In diesem Falle kann das auto- der Zeile U in F i g. 7 dargestellt ist. Bei diesem Beimatische Einrichtesystem bewirken, daß ein Takt- 35 spiel ist angenommen worden, daß das Ausgangsimpuls fälschlicherweise gesperrt wird, wodurch die signal des Flipflops 237 anfänglich einen niedrigen Einstellung des Flipflops 210 um ein Intervall ver- Pegel besaß. Wenn jedoch das Ausgangssignal des zögert wird, das dem Abstand zweier Taktimpulse Flipflops 237 einen hohen Pegel besessen hatte, wurde entspricht. Auf Grund dieser Verzögerung werden die es auf einen niedrigen Pegel umgeschaltet worden Ein- und Rückstellimpulse nicht in der richtigen 40 sein.

Reihenfolge zu dem Flipflop 210 übertragen. Daher Das Ausgangssignal des Flipflops 237 wird zu dem hat das Ausgangssignal des Flipflops 210 eine ab- Transistor 208 und 238 übertragen Dieser ist entnormal lange Impulsbreite. Das System richtet sich weder zur Parallelschaltung des Widerstandes 251 nun selbst ein bei dem Versuch die Impulsbreite des mit dem Widerstand 250 oder zur Trennung des Ausgangssignals des Flipflops 210 so zu reduzieren, 45 Widerstandes 251 von dem Parallelwiderstand 250 daß es innerhalb des Intervalls zwischen zwei benach- vorgesehen. Welche dieser Bedmgungen auftritt, harten Taktimpulsen liegt. Als Ergebnis dieser Selbst- hängt von dem Anfangszustand des Fhpflop 237 ab einrichtung wird wieder eine Bedingung erreicht, in Beim vorliegenden Beispiel wird der Fhpflop 237 der das Ein- und Rückstellsignal nicht in der rieh- von einem niedrigen Pegel zu einem hohen Pegel tigen Reihenfolge sind. Daher richtet sich das System 50 umgeschaltet. Daher wird der Transistor 238 leitend selbst kontinuierlich ein, so daß eine Messung nicht gemacht und der Widerstand 2151 mit dem Widervorgenommen werden kann. Diese Bedingung der stand 250 parallel geschaltet.

kontinuierlichen Selbsteinrichtung wird gemäß einer Die Widerstände 250 und 251 dienen zur Steue-

Ausgestaltung der Erfindung dadurch erkannt und rung der Dauer der instabilen Phase des monostabikorrigiert, daß das Ausgangssignal des Flipflops 210 55 len Multivibrators 221 für die Verschiebeoperation

abgefühlt wird. Da das von dem Flipflop 2110 erzeugte Die Komponentenwerte der Widerstände 250 und

Ausgangssignal beträchtlich größere Mittelwerte hat, 251 wurden so ausgewählt, daß die unstabile Phase

wenn das System sich in einem Unsicherheitsbereich des monostabilen Multivibrators 221 großer odci

befindet, als wenn eine ordnungsgemäße Selbstein- kleiner wird um ein vorgegebenes Intervall wenn richtung durchgeführt wird, ist eine kontinuierliche 60 der Widerstand 251 mit dem Widerstand 250 par-

Selbsteinrichtungsbedingung leicht feststellbar. Daher allel geschaltet oder von diesem getrennt wird

wird das Ausgangssignal des Flipflops 210 zu einem Die Verschiebung des Prüfsignal bewirkt, dal

Detektor übertragen, bestehend aus den Widerstän- eine entsprechende Verschiebung des Ausgangssignal:

den 231, 232 und einem Transistor 236. Dieser Tran- des Flipflops 210 stattfindet. Daher w_ird die Bedin sislor ist normalerweise gesperrt. Die Komponenten- 65 gung, die anfänglich die Unsicherheit verursachte

werte der Widerstände 231, 232 und des Kondensa- nämlich das koinzidente Auftreten der Vordernank

tors 233 werden so ausgewählt, daß sich über den des Ausgangssignals des Flipfiops 210 mit einer

Kondensator 233 ein Potential aufbaut, das ausreicht, Taktimpuls, eliminiert. Dieser Vorgang gestatte

er die automatische Einrichtungsschaltung ihren rieb zu normalisieren und die Messung des geischten Verzögerungszeitintervalls vorzunehmen. ;. 8 zeigt die Wirkung der Verschiebung de: inlilen Phase des monostabilen Multivibrators 221 die Verschiebeoperation bezüglich des Prüfulses (gestrichelte Linie des Signals in Zeile E in ». 8) und des Ausgangssignals des Flipflops 210

18

(s gestrichelte Linie in ZeileF der Fig. 8) das Prüfsignal zur Rückstellung des Flip] verschoben wird, wird die Messung des Res valls Λ t durch den Flipflop 211 (F ι g. 5) ηκ flußt Es ist zu bemerken, daß die zu derr 211 übertragenen Signale nicht verändert, Sicherheit bei der automatischen Einrichtur eliminiert wurde.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestimmung in einer Zeitintervallmeßeinrichtung, bestehend aus einem Signalgenerator zur Erzeugung von Zeittaktimpulsen mit vorgegebenen Impulsintervallen, einer Teilerschaltung, die auf die Zeitlaktimpulsc mit der Erzeugung eines impulsförmigen Bezugssignals anspricht, einem Detektor, der auf ein Prüfsignal mit der Erzeugung eines Prüfbezugssignals anspricht, das für eine erste Phasenlage des Prüfsignals repräsentativ ist, und aus einem ersten bistabilen Schalter, der auf eine vorgegebene Zustandsänderung des impulsförmigen Bezugssignals und auf eine Zustandsänderung des Prüfbezugssignals mit der Erzeugung eines Ausgangssignals anspricht, das für das dazwischenliegende Zeitintervall repräsentativ ist, gekennzeichnet durch eine erste Steuerschaltung (105, 123, 125, 104; Fig. 1), die auf das Ausgangssignal des ersten bistabilen Schalters (110) und die Zeittaktimpulse mit einer selektiven Veränderung der Impulsbreite eines Impulses des impulsförmigen Bezugssignals anspricht, so daß die Breite des Impulszeitintervall-Ausgangssignals des ersten bistabilen Schalters (110) so verändert wird, daß sie innerhalb eines vorgeschriebenen Zeitintervalls liegt (d. h., dieser wird während eines Zeittaktimpulsintervalls sowohl ein- als auch rückgestellt).

2. Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab Bestimmung nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch eine zweite Steuerschaltung (230, 221; Fig. 5), die auf ein vorgegebenes Ausgangs-Signal des ersten bistabilen Schalters mit der selektiven Veränderung der Impulsbreite des Prüfsignals anspricht, so daß das impulsfönnige Be-Eugssignal und das Prüfsignal zu dem bistabilen Schalter in einer vorgegebenen Impuls-Zeitbeziehung übertragen werden, wodurch Unsicherheiten bei der automatischen Einstellung des Zeitintervalls eliminiert werden.

3. Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestimmung nach Anspruch 1, weiter gekennteichnet durch eine Sperrschaltung (206, 212, 122, 223; Fig. 5) zur selektiven Sperrung der Übertragung von Taktimpulsen, die von der »teuerbaren Torschaltung (104 oder 204; Fig.

I, 5) geliefert werden, so daß nur ein einziger Impuls während jedes Zyklus des impulsförmigen Bezugssignals gesperrt wird.

4. Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestimmung nach Anspruch 1, dadurch gekennteichnet, daß die Steuerschaltung ferner aus foltenden Komponenten besteht: einer Torschaltung (105; Fig. 1) mit einem ersten Eingang, einem tweiten Eingang und einem Ausgang, die auf Taktimpulse anspricht, die zu dem ersten Eingang übertragen werden und auf Ausgangssignale des ersten bistabilen Schalters, die zu ihrem zweiten Eingang übertragen werden, wobei sie Taktimpulse an ihrem Ausgang abgibt, wenn sie ein Ausgangssignal des ersten bistabilen Schalters empfängt, ferner aus Zeitgeberschaltungen (123, 125), die auf Taktimpulse ansprechen, die von dem Ausgang der Torschaltung (105) empfangen werden und einen ersten Steuerimpuls erzeugt und aus einer steuerbaren Torschaltung (104), die auf dem ersten Steuerimpuls anspricht und die Übertragung einer solchen Anzahl von Taktimpulsen zu einer Impulserzeugerschaltung (106) sperrt, die gleich der Zahl der Taktimpulse ist, die am Ausgang der Torschaltung (105) abgegeben werden.

5. Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestimmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (120; Fig. 1) ferner ein zweites impulsförmiges Signal (/; Fig. 2) erzeugt, das für eine zweite vorgegebene Phasenlage des Prüfsignals repräsentativ ist, daß ferner der zweite bistabile Schalter (111) einen Einstelleingang, einen Rückstelleingang und einen Ausgang besitzt, daß ferner das Signal, das für die vorgegebene Zustandsänderung des impulsförmigen Bezugssignals (C; in Fig. 2) repräsentativ ist, zu dem EinstelJeingang, das zweite impulsförmige Signal (/; Fig. 2) zu dem Rückstelleingang übertragen wird, daß weiterhin der zweite bistabile Schalter auf Eingangssignale mit der Erzeugung eines Signals anspricht, das für das Zeitintervall zwischen dem Auftreten des impulsförmigen Bezugssignals (C; F'g. 2) und des Prüfsignal (/; Fig. 2) repräsentativ ist und das schließlich eine Abnehmerschaltung (124) vorgesehen ist, die auf die Ausgangssignale der Torschaltung (105) und des zweiten bistabilen Schalters (111) mit der Anzeige des Zeitintervalls anspricht, das bestimmt ist durch die Zeit zwischen dem Auftreten der vorgegebenen Zustandsänderung des impulsförmigen Bezugssignals und der vorgegebenen Lage des Prüfsignals.

6. Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestimmung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ferner die zweite Steuerschaltung aus einer Unsicherheitsdetektorschaltung (230: Fig. 5) besteht, die selektiv auf Ausgangssignale des ersten bislabilen Schalters mit der Erzeugung eines zweiten Steuersignals nur dann anspricht, wenn der Mittelwert des Ausgangssignals des ersten bistabilen Schalters einen vorgegebenen Pegelwert überschreitet, und daß schließlich ein monostabiler Verschiebungsmultivibrator (221) vorgesehen ist, der auf das zweite Steuersignal mit der Änderung der Impulsbreite des Prüfbezugssignals anspricht.

7. Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestimmung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Unsicherheitsdetektor (230; F i g. 5) aus folgenden Komponenten besteht: einer Integrationsschaltung (232, 233, 236), einem NAND-Tor (234), das selektiv auf die Ausgangssignale der Integrationsschaltung mit der Erzeugung eines impulsförmigen Ausgangssignals nur dann anspricht, wenn das Ausgangssignal der Integrationsschaltung eine vorgegebene Amplitude überschreitet und einer Steuersignalerzeugerschaltung (237, 238, 250, 251), die einen dritten bistabilen Schalter (237) enthält, der auf den Ausgangsimpuls des NAND-Tores mit der Erzeugung eines zweiten Steuersignals anspricht.

8. Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestiinmung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Unsicherheitsdetektor (230; Fig. 5) ferner noch einen monostabilen Multivibrator (235) aufweist, der auf den Ausgangs-

impuls des NAND-Tores (234) anspricht und dabei die Integrationsschaliung (232, 233, 236) für die Dauer eines vorgegebenen Zeitintervalls abschaltet, so daß die Einrichtung zur automatischen Zeitmaßstab-Bestimmung einen Arbeitszyklus vor der Feststellung einer anderen automatischen Unsicherheitseinstellungsbedingung durchführt.