DE2412966C3 - Digitale Einrichtung zum Überwachen der Synchronisation bei Trägerfrequenzeinrichtungen - Google Patents

Description

Phasenregelschleife des mitgezogenen Oszillators erhaltenen vom Phasenunterschied der Steuerfrequenz und der mitgezogenen Oszillatorfrequeru: in seiner Breite abhängigen Diskriminatorimpulses einen zweiten monostabilen Multivibrator zum Kippen bringt, bei dem die Impulsbreite des Ausgangsimpulses dem dem vorgegebenen unteren Toleranzbereich entsprechenden Anteil des Steuerfrequenzimpulses entspricht, daß dieser Diskriminatorimpuls zugleich unmittelbar einer Umkehrstufe zugeführt ist, daß der Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators und der Ausgang der Umkehrstufe mit einem UND-Gatter und der Ausgang und der Eingang der zweiten monostabilen Kippstufe mit einem zweiten UND-Gatter verbunden sind, daß die Ausgänge beider UND-Gatter an eine ODER-Schaltung geführt sind und der Ausgang der ODER-Schaltung mit einem Eingang einer Reset-Flip-Flop-Schaltung verbunden ist, während am zweiten Eingang der Reset-Flip-Flop-Schaltung der Steuerfrequenzimpuls liegt und daß der Ausgang der Reset-Flip-Flop-Schaltung zu dem Schaltglied geführt ist.

Durch diese Maßnahmen erhält man eine Jberwachungs- und Alarmierungsschaltung, durch die das Abgeben falscher Frequenzen bei Trägererzeugereinrichtungen verhindert wird.

Die Einrichtung zum Überwachen der Synchronisation bei Trägerfrequenzeinrichtungen kann auch derart ausgebildet sein, daß zwischen dem einen Pol der Gleichspannungsversorgungsquelle und dem Eingang der ersten monostabilen Kippstufe die Emitter-Kollektorstrecke eines Transistors liegt, dessen Basis mit einer aus der Steuerfrequenz gewonnenen Gleichspannung angesteuert wird.

Dadurch wird bei Ausfall der Steuerfrequenz der Eingang des ersten Multivibrators an Masse gelegt, was zu einer Alarmanzeige führt.

Anhand des Diagramms nach Fig. 1, des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 und des Impulsdiagramms nach Fig. 3 wird die Erfindung näher erläutert.

Zur Übervachung werden zwei Impulse, nämlich der Steuerfrequenzimpuls I₁₁ und der am Diskriminator durch Vergleich zwischen dem Steuerfrequenzimpuls und dem Ausgangsimpuls des mitgezogenen Oszillators erhaltene Diskriminatorimpuls miteinander verglichen. In Fig. I ist oben der Steuerfrequenzimpuls und ut.ten der Diskriminatormipuls dargestellt. Der obere und untere Grenzwert, bei denen eine Alarmierung erfolgen soll, sind mit Go und Gn gekennzeichnet.

Fig. 2 zeigt die Schallingsanordnung nach der Erfindung. Der Eingang des Multivibrators MMl wird über den Tsansistor T von einer Gleichspannung, die aus der Steuerfrequenz gewonnen wird, vorgespannt und vom Steuerfrequenzimpuls angesteuert. Dein ebenfalls vorgespannten Eingang des Multivibrators MMl wird der Impuls /_D des Phasendiskriminators zugeführt. Dieser Impuls wird gleichzeitig auch einer Umkehrstufe A zugeleitet. Der Ausgang der ersten Multivibratorschaltung MMl und der Ausgang der Umkehrstufe ist jeweils mit einem ersten UND-Gatter B verbunden, während der Ausgang des zweiten Multivibrators MM2 mit einem zweiten UND-Gatter C verbunden ist, dessen zweitem Eingang der Diskriminatorimpuls I₀ direkt zugeführt wird. Ausgangsseitig sind beide UND-Gatter B, C mit einer ODER-Schaltung verbunden, deren Ausgang wiederum mit dem einen Eingang eines Reset-Flip-Flops E, F verbunden ist, wobei der zweite Eingang dieses Flip-Flops mit der Steuerfrequenz angesteuert wird. Mit der Steuerfrequenz ist eine automatische Alarmlöschung möglich, wenn sich der phasengeregelte Oszillator wieder im Soll-Mitziehbereich befindet. Der Ausgang des Flip-Flops ist mit einem Schaltglied verbunden.

Die Fig. 3 zeigt die Wirkungsweise dieser Anordnung. Links ist der Zustand gezeichnet, bei dem der Grenzwert des Mitziehbereichs nach oben überschritten ist, während rechts der gleiche Zustand für die Unterschreitung des Grenzwertes nach unten gezeigt ist. In der Mitte des Diagramms ist der Zustand im Sollbereich aufgetragen. Es zeigen von oben nach unten jeweils die erste Reihe den Steuerfrequer.zimpuls I_n, die zweite Reihe den Phasendiskriminatorimpuls I₀ und die dritte Reihe den Ausgangsimpuls der ersten monostabilen Kippstufe MMl, die vierte Reihe den Ausgangsimpuls der monostabilen Kippstufe MMZ, die fünfte Reihe den Ausgang, der Umkehrstufe A, die sechste Reihe den Ausgangsimpuls der ODER-Schaltung D und die siebente Reihe den Ausgang-des Reset-Flip-Flops F. Eine Überschreitung des oberen Grenzwertes Go ist vorhanden, wenn der vom Multivibrator MMl, getriggert durch die negative Flanke des Steuerfrequenzimpulses I_n, abgegebene Ausgangsimpuls mit dem invertierten Phasendiskriminatorimpuls A in Deckung tritt. Die UND-Bedingung am fl-Gatter ist erfüllt und das P.eset-Flip-Flop F wird über die ODER-Schaltung D in den Alarmzustand gekippt. Bei Untersclireitung des unteren Grenzwertes Gu tritt der Ausgangsimpuls des Multivibrators MMl, getriggert durch die negative Flanke des Phasendiskriminatorimpulses I₀, mit dem Phasendiskriminatorirr.puls in Deckung. Somit ist die UND-Bedingung am C-Gatter erfüllt und es kommt auch hier wieder über die ODER-Schaltung D zu einem Umkippen des Reset-Flip-Flops F. Tritt für die Ausgangsimpulse der beiden Multivibratoren MMl ¹ und MMl keine Deckung auf, so ist die UND-Bedingung für beide Gatter nicht erfüllt und das Reset-Flip-Flop bleibt in seiner Ruhelage liegen - es findet ein Betrieb im Sollbereich statt.

Der Transistor T hat die Aufgabe, bei Ausfall der Stauet frequenz den eingangsseitigen Spannungsteiler vom Multivibrator MMl von der Versorgungsspannung abzutrennen, was dann ebenfalls zur Alarmanzeige führt.

Hierzu 2 BI;itt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   1, Digitale Einrichtung zum Überwachen der Synchronisation bei Trägerfrequenzeinrichtungen mit phasensynchronisierten Oszillatoren und zum Alarmieren beim Überschreiten eines vorgegebenen oberen Toleranzwertes bzw. beim Unterschreiten eines vorgegebenen unteren Toleranzwertes innerhalb des Mitziehbereiches des jeweiligen Oszillators, bei der die Ausgänge eines ODER-Gliedes an einen bistabilen Schalter angeschlossen sind, der das Alarmschaltmittel steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Flanke des Steuerfrequenzimpulses (I_a) eines Steueroszillators einen ersten monostabilen Multivibrator (MM 1) zum Kippen bringt, bei dem die Impulsbreite des Ausgangsimpulses dem dem vorgegebenen oberen Toleranzbereich entsprechenden Anteil des Steuerfrequenzimpulses (I_n) entspricht, ds3 die vordere Flanke des vom Phasendiskrfminator in der Phasenregelschleife des mitgezogenen Oszillators erhaltenen vom Phasenunterschied der Steuerfrequenz und der mitgezogenen Oszillatorfrequenz in seiner Breite abhängigen Diskriminatorimpulses (J_D) einen monostabilen Multivibrator (MM2) zum Kippen bringt, bei dem die Impulsbreite des Ausgangsimpulses dem dem vorgegebenen unteren Toleranzbereich entsprechenden Anteil des Steuerfrequenzimpulses (/„) entspricht, daß dieser Diskriminatorimputs (J_D) zugleich unmittelbar einer Umkehrstufe (A) zugeführt ist, daß der Ausgang des ersten monostabilen Niultivibrators (Ml) und der Ausgang der Umkehrstufe (A) mit einem UND-Gatter (B) und der Ausgang und der Eingang der zweiten monostabüen Kippstufe mit einem zweiten UND-Gatter (C) verbunden sind, daß die Ausgänge beider UND-Gatter (B, C) an eine ODER-Schaltung (D) geführt sind und der Ausgang der ODER-Schaltung (D) mit einem Eingang einer Reset-Flip-Flop-Schaltung (E, F) verbunden ist, während am zweiten Eingang der Reset-Flip-Flop-Schaltung (E, F) der Steuerfrequenzimpuls (/₁₍) liegt und daß der Ausgang der Reset-Flip-Flop-Schaltung (E, F) zu dem Schaltglied (SG) geführt ist.
2. 2. Digitale Einrichtung zum Überwachen der Synchronisation bei Trägerfrequenzeinrichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem einen Pol einer Gleichspannungsversorgungsquelle und dem Eingang der ersten monostabilen Kippstufe die Emitter-Kollektorstrecke eines Tranistors (T) liegt, dessen Basis mit einer aus der Steuerfrequenz gewonnenen Gleichspannung angesteuert wird.

   Die Erfindung betrifft eine digitale Einrichtung zum Überwachen der Synchronisation bei Trägerfrequenzeinrichtungen mit phasensynchroniserten Oszillatoren und zum Alarmieren beim Überschreiten eines vorgegebenen oberen Tolcnin/wertes bzw. beim Unterschreiten eines vorgegebenen unteren ToIeran/wertes innerhalb ties Mitziehbereiches den jeweiligen Oszillators, bei der die Ausgänge eines ODER-Gliedes an einen bistabilen Schalter angeschlossen sind, der das Alarmschaitmitte! steuert.

   Die Erzeugung von Trägerfrequenzen geschieht üblicherweise über eine Steuerfrequenz, d. h. man muß die Steuerfrequenz entsprechend vervielfachen. Zu diesem Zweck werden neben Überwellenerzeugern mit zum Teil recht aufwendigen Filterschaltungen (zur Keraussiebung des Jeweiligen Trägers) auch mitgezogene phasengeregelte Oszillatoren eingesetzt. Eine derartige Schaltung ist in der deutschen Auslegeschrift 2143 075 gezeigt. Eine Phasenregelschleife besteht im wesentlichen aus einem Oszillator, der sich in seiner Frequenz durch eine Gleichspannung mitziehen läßt, und einem Phasendiskriminator, in dem die S teuerfrequenz mit der Oszillatorfrequenz (J_0x = n- f„) — diese kann auch bis auf die Steuerfrequenzebene heruntergeteilt sein — in der Phase verglichen werden. Daraus wird eine für den Oszillator geeignete Mitziehspannung gewonnen, die noch zur Unterdrükkung von Nebenwellen einen Tiefpaß durchläuft und den Oszillator entsprechend in seiner Phase regelt. Im Normalfall ist die vom mitgezogenen Oszillator abgegebene Frequenz immer genau ^_n = ⁿ'f_a> ^aucn wenn der Oszillator im freischwingenden Zustand eine etwas daneben liegende Frequenz abgeben würde. Die Grenze dieser abliegenden Frequenz, die von der Phasenregelschleife.ioch ausgeregelt werden kann, ist durch den »Mitziehbereich« der Phasenregelschleife bestimmt. Wird dieser überschritten, so fällt die Phasenregelschleife außer Tritt, sie ist nicht mehr synchron. Dieser Fall könnte eintreten, wenn z. B. ein Bauteil in der Phasenregelschleife defekt wäre. Dies führt zur Abgabe einer falschen Frequenz und muß unbedingt vermieden werden.

   Aus der britischen Patentschrift 1267463, insbesondere Fig. 1 und 2, ist es entnehmbar, daß bei einem Frequenzüberwachungsgerät der Steuerfrequenzimpuls eines Steueroszillators einen ersten monostabilen Multivibrator zum Kippen bringt. V-'eiterhin ist es aus der Zeitschrift »Electronic Engineering«, Okt. 1973, Vol. 45, Heft 548, Seiten 14 und 15, zu entnehmen, in einem Überwachungsgerät für einen Oszillator durch einen Impuls sowohl einen Multivibrator zum Kippen zu bringen als auch unmittelbar eine Umkehrstufe anzusteuern.

   Außerdem ist es aus der deutschen Auslegeschrift 1466080 als bekannt zu entnehmen, Phasenunterschiede zwischen zwei Frequenzen in entsprechende Impulsbreiten umzuwandeln.

   Schließlich ist es aus der US-Patentschrift 3 688 210 bekannt, in Phasenübcrwachungsschaltungen Reset-Flip-Flops zu verwenden.

   Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungs- und Alarmierungsschaltung zu schaffen, die bereits bei Annäherung an den nichtsynchronen Zustand in der Phasenregelschleife ein Alarmsignal abgibt.

   Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung die digitale Überwachungs- und Alarmierungseinrichtungder eingangs genannten Art derart ausgebildet, daß die vordere Flanke des Steuerfrequenzinipulses eines Steueroszillators einen ersten monostabilen Multivibrator zum Kippen bringt, bei dem die Impulsbreite des Auspangsimpulses dem dem vorgegebenen oberen Tolcranzhercich entsprechenden Anteil des Stcüerfrcciuen/.irnpulses entspricht, daß die vordere Flanke de; vom Phasendiskriminator in der