DE2341223C3 - Schaltungsanordnung für einen selektiven Zeichenempfänger, insbesondere für Fernsprechanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betriff! eine Schaltungsanordnung für einen selektiven Zeichcncmpfängcr, der zur Frequen/-crkennung mit Zählung der Nulldurchgänge der i< Eingangsspanniing und Messung der zeitlichen Abstünde von Nuildurchgängcn arbeitet, insbesondere für Fernsprechanlage!!.

Derartige digital arbeitende Zeichenempfänger sind bereits vorgeschlagen worden. Sie werden insbesondere ^- zur Erkennung von Tastwahlcodezeichen in Fernsprechanlagen eingesetzt, wobei diese Zeichen aus jeweils zwei Frequenzen aus zwei verschiedenen Gruppen von jeweils mehreren Frequenzen gebildet sein können. Bei diesen Zeichenempfängern werden die ^s zeitlichen Abstände von Nulldurchgängen der Eingangsspannung mit einem Zähler gemessen, der dabei mit einer gegenüber der festzustellenden Zeichenfrequenz hohen Taktfrequenz angesteuert wird. Die Eingangsspannung wird nur dann als Zeichen gewertet, wenn der gemessene Wert zwischen einem die Bandbreite bestimmenden unteren und oberen Zählerstand liegt. Jede Messung umfaßt mehrere'Periodcn der Eingangsspannung, wobei die Anzahl der Perioden fest vorgegeben und mit einem Nulldurchgangszähler y, gezählt wird. Der untere und obere Zählerstand des Taktzählers kann abhängig von der vorgegebenen Anzahl der Perioden, von den vorgegebenen Toleranzen der Zeichenfrequenz und von zulässigen Störspannungsteilen gewählt sein. («1

In solchen Zeichenempfängern ist es von ausschlaggebender Bedeutung, daß der die Meßzeit bestimmende Nulldurchgangszähler die vorgegebene Anzahl der Perioden, d. h., die Nulldurchgänge, richtig zählt. Es ist nun möglich, daß Störimpulse auf den Zeichenempfän- <>s ger gelangen, beispielsweise über die Stromversorgungsleitung. Diese Störimpulse können der Zeichenspannung zusätzliche Nulldurchgänge aufdrücken, die vom Nulldurchgangszähler mitgezählt werden. Dadurch wird die Meßzeit beim Frequenzerkennungsvorgang verkürzt, und mit dem Taktzähler wird nicht der der Zeichenfrequenz zugeordnete Wertbereich erreicht. Der Zeichenempfänger wertet dann das anstehende Zeichen nicht als solches aus, d. h. mit anderen Worten, Störimpulse können zur Zeichenunterdrückung führen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung für einen selektiven Zeichenempfänger der eingangs genannten Art anzugeben, mit der die sich aufgrund von Störimpulsen ergebende Zeichenunterdrückung vermieden wird.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß dem Nulldurchgangszähler eine Schaltung vorgeschlagen ist, die beim Auftreten eines Nulldurchgangs in den einen Zählimpuls für den Nulldurchgangszähler ergebenden Arbeitszustand gesteuert wird und in diesem Zustand für eine solche Standzeit selbsttätig gehalten bleibt, die nur wenig kleiner als die Dauer der Zeicher.frequenz-Halbwelle ist, und deren Standzeit durch in der Standzeit auftretende, weitere Nulldurchgänge unbeeinflußt bleibt. Fällt ein Störimpuls in die Standzeit der Schaltung, so wird er daher unterdrückt; fällt ein Störimpuls in die Pause zwischen dem Ende der Standzeit und dem nicht auf einen Störinipuls zurückführenden, nächsten Nulldurchgang der Zeichenfrequenz, so wird dieser nicht mitgezählt.

Die Schaltung kann dabei durch einen astabilen Multivibrator gebildet sein. Wenn der Zcichencmpfängcr wie bei den erwähnten Tastwahl-Zeichenempfängern für die Auswertung mehrerer Zeichenfrequenzen eingerichtet ist, richtet sich die Standzeit der Schaltung bzw. des Multivibrators nach der höchsten Zeichenfrequenz.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. I ein Prinzipschaltbild eines Teils einer Auswerteschaluing, die Bestandteil eines Tastwahl-Codezeichenempfängers für Fcrnsprcchanlagcn ist, und

Fig.2 bis 6 Spannungsverläufc an verschiedenen Punkten des Schaltbildes nach F i g. 1 für die größte und kleinste 2'.eichenfrequenz.

Der Zi'ichenempfänger in F i g. 1 dient als Codewahlempfängci' in Fcrnsprechanlagen. Bei der Wahl werden die Wählziffcrn durch Erzeugung und Aussendung von jeweils zwei verschiedenen Frequenzen gebildci, von denen die eine einer ersten Frequenzgruppe und die zweite einer zweiten Frequenzgruppe zugehört. Die Zeichenfrequenzen der ersten Frequenzgruppe können beispielsweise die Werte 697, 770, 852, 941 Hz aufweisen, während die zweite Frequenzgruppc aus den Frequenzen 1209,1336,1477,1633 bestehen kann.

Das am nicht dargestellten Eingang empfangene Zeichen wird zuerst in einem Eingangsverstärker verstärkt vind dann zur Trennung seiner beiden Frequen/'.gruppen zwei nicht dargestellten Gruppenfiltern zugeführt. Setzt sich das empfangene Zeichen aus zwei Codewahlfrequenzen zusammen, so erfolgt die Trennung der beiden Frequenzen mittels dieser Gruppenfilter. Mit den diesen Frequenzen zugeordneten Zeichenspannungen wird jeweils ein nicht dargestellter Begrenzer angesteuert, der die sinusförmige Zeichenspannung in eine Rechteckspannung umformt. Die eine Rechteckspannung gelangt über einen Eingang /1 in die in Fig. 1 dargestellte Auswerteschaltung, und die andere Rechteckspannung wird einer zweiten, der ersten Auswerteschaltung ähnlichen und nicht dargestellten Auswerteschaltung zugeführt. In den Auswerte-

Schaltungen wird festgestellt, ob die Frequenz des empfangenen Zeichens innerhalb bestimmter, den Codewahlfrequenzen zugeordneter Bereiche liegt. Das Ergebnis der AuswerteschaUung wird über die vier Ausgänge jeder Auswerteschaltung in eine nicht dargestellte Zeichenausgabeschaltung übertragen, in der geprüft wird, ob in jeder Frequenzgruppe eine Zeichenfrequenz vorhanden ist. Fällt diese Prüfung positiv aus, findet die Ausgabe des Codezeichens statt.

In dem in Fig. 1 dargestellten Teil der Auswerteschaltung wird die Rechteckspannung über den Eingang / 1, an den noch weitere, nicht dargestellte Schaltungen zur Verbesserung des Sprachschutzes angeschlossen sein können, einem Nullstellendetektor ND zugeführt, der bei jedem Durchgang der Rechteckspannung durch den Nullwert einen Nadelimpuls abgibt. Diese Nadelimpulse werden über einen monosiabilen Multivibrator MF von einem Nulldurchgangszähler NZ empfangen und gezählt, dessen Zählvolumen einstellbar ist. Wird die eingestellte Endstellung des Nulldurchgangszählers NZ erreicht, so gibt dieser einen Rücksteilimpuls R ab und stellt sich selbst und andere Schaltungen an den Rückstcllcingängcn R zurück.

Der erste Nadelimpuls des Nullstellcndctcktors ND stellt mich eine Flipflopschaltung A/Fein, die darauf eine UND-Schaltung TU für den Durchlauf von am Eingang Γ eintreffenden Taktimpulsen freigibt. Die von einem nicht dargestellten Taktgenerator stammenden Taktimptilse haben gegenüber den festzustellenden Zeichenfrcquenzen eine verhältnismäßig hohe Frequenz und werden von einem Taktzähler TZ so lange gezählt, bis die Rückstellung durch den Nulldurchgangs/ähler NZ erfolgt. Der Taktzähler TZ ist mit einer Reihe von Ausgängen verschen. Für jede Codczcichcnfrcquen/. isi ein unterer Zählerstand und ein oberer Zählerstand abgreifbar. Für die Frequenz f\ seien beispielsweise ein dem unteren Zählerstand zugeordneter Ausgang Z2 vorgesehen. Der Ausgang Z1 ist nun mit dem Einstelleingang einer Flipflopschaltung Fl verbunden, dessen Rückstcllcingang an den Ausgang Z2 ange- . schlossen ist. In entsprechender Weise sind drei anderen Frequenzen zugeordnete, nicht dargestellte Flipflopschallungcn mit zugehörigen Ausgängen des Taktzählers TZ verbunden. Die Ausgänge dieser Flipflopschaltungen führen zu den einen Eingängen individuell _t zugeordneter UND-Schaltungen LJ\..., deren andere Eingänge an den Rückstcllausgang R des Nulldurchgangszählers NZ angeschlossen sind. Die Ausgänge dieser UND-Schaltungen führen zur Zcichenausgabeschaltung, wie durch den Ausgang O 1 der UND-Schal- ; Hing U1 kenntlich gemacht ist.

Liegt der in der Zeit zwischen der Einstellung der Flipflopschaltung NF und der Rückstellung des Nulldurchgangszählcrs NZgezählte Wert zwischen den Werten Zl und Z2, so befindet sich die Flipflopschal- < tung Fl im Arbeitszustand. Über den Ausgang O 1 wird dann als Kennzeichen, daß die Frequenz f\ ermittelt worden ist, ein Ausgangssignal dann abgegeben, wenn die Endstellung des Nulldurchgangszählers NZ erreicht und damit der Ausgang R markiert ist Jede Messung umfaßt mehrere Perioden der am Eingang /1 liegenden ; Wechselspannung. Die Anzahl der Perioden ist durch Wahl der Endstellung des Nulldurchgangszählers NZ fest vorgegeben. Der untere Zählerstand Zl und der obere Zählerstand Z2 sowie die analogen Zählerstände für die anderen Frequenzen sind abhängig von der vorgegebenen Anzahl der Perioden, von den vorgegebenen Toleranzen der Zeichenfrequenzen und von zulässigen Störspannungsanteilen gewählt.

Der dem Nulldurchgangszähler NZ vorgeschaltete Multivibrator AiF ist so ausgebildet, daß er beim Auftreten eines vom Nullstellendetektor ND erkannten Nulldurchgangs der Spannung am Eingang /1 in den Arbeitszustand gesteuert wird und in diesem Zustand für eine solche Standzeit selbsttätig gehalten bleibt, die nur wenig kleiner als die Dauer der Zeichenfrequenz-Halbwelle für die höchste Zeichfrequenz ist. Dieser Multivibrator ist ferner so ausgebildet, daß seine Standzeit nicht durch in der Standzeit auftretende, weitere Nulldurchgänge beeinflußt werden kann.

Anhand der F i g. 2 bis 6 wird nun die Wirkungsweise des Multivibrators MF geschildert. In Fig. 2 ist der Spannungsverlauf eines Zeichens dargestellt, von dem die Eingangsspannung am Eingang /1 in Fig. 1 abgeleitet ist und das die für die Anordnung in Fig. 1 höchste Zeichenfrequenz f,_e, (beispielsweise 941 Hz) aufweist, während in F i g. 5 der Spannungsvcrlauf eines Zeichens mit der für die Anordnung in I- i g. 1 niedrigsten Zeiehcnfrcqucnz (, ,„,„ (beispielsweise 697 Hz) gezeigt ist. Beide Spannungen haben an der Stelle .S' Einbrüche, die von Störimpulsen herrühren und Nulldurchgänge der Zeichenspannung bewirken. In Fig. 3 sind die am Ausgang des Nullstellendetcktors ND auftretenden Nadclimpulsc 0 bis 5 dargestellt, die dieser aufgrund der Niilldurchgänge 0, I, S, 2. 3, 4 der Zeichenspannung in Fig. 2 abgiht. In ähnlicher, nicht dargestellter Weise treten für die Zeichenfrequenz f, _min in F i g. 5 auf die Nulldurchgänge 0, S, 1, 1 zurückzuführende Nadelinipulse am Ausgang des Nullstellendeteklors ND auf. Am Ausgang des Multivibrators MF erscheinen für oie höchste Zeichenfrcquenz f, _max die in der Fig.4 dargestellten Impulse und für die niedrigste Zeichenfrequenz f, _mm die in der Fig. 6 dargestellten Impulse. Die Dauer /mf dieser Impulse ist konstant und nur wenig kleiner als die Dauer 0- I der Halbwelle für die höchste Zeichenfrequenz (_7max. Aus Fig. 4 ist zu erkennen, daß der Störimpuls S überdeckt wird. F i g. 6 dagegen zeigt, daß zwar der Störimpuls 5 mitgezählt wird, dafür aber der dem Störimpuls S folgende Nulldurchgang 1 in F i g. 5 nicht mitgezählt wird. Am in den Fig. 2-6 nicht dargestellten Ende des Zeichens tritt also trotz Störimpulse der richtige Zählwert für die Zeichenfrequenz auf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für einen selektiven Zeichenempfänger, der zur Frequenzerkennung mit Zählung der Nulldurchgänge der Eingangsspannung und Messung der zeitlichen Abstände von Nulldurchgängen arbeitet, insbesondere für Fernsprechanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß dem Nulldurchgangszähler (NZ) eine Schaltung (MF) vorgeschaltet ist, die beim Auftreten eines Nulldurchgangs in den einen Zählimpuls für den Nulidurchgangszähler ergebenden Arbeitszusland gesteuert wird und in diesem Zustand für eine solche Standzeit (Imf) selbsttätig gehalten bleibt, die nur wenig kleiner als die der Dauer der Zeichenfrequenz-Halbwelle ist, und deren Standzeit durch in der Standzeit auftretende, weitere Nulklurchgängc unbeeinflußt bleibt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (MF)durch einen monostabilen Multivibrator gebildet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Zeichenempfänger zur Auswertung mehrerer Zeichenfrequenzen eingerichtet ist. dadurch gekennzeichnet, daß die Standzeit der Schaltung bzw. des Multivibrators (MF) sich nach der höchsten Zeichenfrequenz (f, _ma Jrichtet.