DE2528661C3 - Method for checking the frequency and the duty cycle of a pulse train - Google Patents

Method for checking the frequency and the duty cycle of a pulse train

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DE2528661C3 DE19752528661 DE2528661A DE2528661C3 DE 2528661 C3 DE2528661 C3 DE 2528661C3 DE 19752528661 DE19752528661 DE 19752528661 DE 2528661 A DE2528661 A DE 2528661A DE 2528661 C3 DE2528661 C3 DE 2528661C3
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    • HELECTRICITY
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen des Vorhandenseins oder NichtVorhandenseins einer Rechteckimpulsfolge vorgegebener Folgefrequenz und Tastverhältnisses aus einem Betriebsgenerator, bei dem ein Hilfsgenerator eine Bezugsimpulsfolge erzeugt die Bezugsimpulsfolge und Rechteckimpulsfolge miteinander verglichen werden und die Ausgangsgröße einer Auswerteschaltung in eine Anzeige oder Betätigung umgeformt wird.The invention relates to a method for checking the presence or absence of a square pulse train of predetermined repetition frequency and duty cycle from an operating generator in which a Auxiliary generator generates a reference pulse train, the reference pulse train and square pulse train are compared with each other and the output value of a Evaluation circuit is converted into a display or actuation.

In der Digitaltechnik besteht oft die Notwendigkeit, eine Rechteckimpulsfolge zu überwachen, wobei das Auftreten oder Verschwinden der Impulsfolge ohne große Verzögerung angezeigt werden soll.In digital technology there is often a need to monitor a square-wave pulse train, the occurrence or disappearance of the pulse train without large delay should be displayed.

Rechteckspannungsgeneratoren werden zum Beispiel als Taktgeber in elektronischen Geräten s«:hr oft verwendet. Wenn sie als zentrale Taktgeber eingesetzt werden, so müssen sie auf ihre Funktionsfähigkeit μ überwacht werden, damit eine Störung im Taktgeber nicht eine ganze Anlage blockiert, ohne daß die Störung erkannt wird. Also muß das Vorhandensein derSquare-wave voltage generators are often used, for example, as clock generators in electronic devices. If they are used as a central clock, they must be monitored for their functionality μ so that a fault in the clock does not block an entire system without the fault being recognized. So the presence of the Rechteckimpulse geprüft und deren Verschwinden angezeigt werden.Square pulses checked and their disappearance are displayed.

Wenn das Auftreten einer Rechteckimpulsfolge eine Störung oder Meldung signalisiert, soll sie ebenfalls ohne große Verzögerung wahrgenommen und angezeigt werden.If the occurrence of a square pulse train signals a fault or message, it should also can be perceived and displayed without great delay.

Es ist üblich und bekannt, eine Rechteckimpulsfoige dadurch zu überwachen, daß man durch Integration die Impulsfolge in eine Gleichspannung verwandelt und diese mittels eines Spannungsdiskriminators wahrnimmt Die Zeitkonstante der Integration muß ein Vielfaches der Periodendauer der Impulsfolge sein, damit eine Gleichspannung entsteht Wenn die Impulsfolge sehr niederfrequent ist, z. B. 1 Hz und darunter, muß die Zeitkonstante der Integration sehr groß sein, bis zur Größenordnung von Minuten. Diese Verzögerung ist sehr störend.It is common and known to have a rectangular pulse shape to be monitored by converting the pulse train into a direct voltage by integration and perceives this by means of a voltage discriminator. The time constant of the integration must be a Be a multiple of the period of the pulse train, so that a DC voltage is generated. B. 1 Hz and below, the time constant of the integration must be very large, up to the order of minutes. This delay is very annoying.

Aus der DE-AS 12 15 199 ist ein Verfahren zum Prüfen der tatsächlichen zeitlichen Lage von Impulsen einer Information im Verhältnis zur erwarteten Normallage dieser Impulse beschrieben, bei dem eine Folge von Bezugsimpulsen erzeugt wird, die während der Zeitdauer eines Informationsimpulses mehrfach auftreten und bei dem für den FaIL daß nicht alle Bezugsimpulse den Informationsimpuls in seiner zeitlichen Lage überdecken, eine Anzeige oder eine Betätigung erfolgtFrom DE-AS 12 15 199 is a method for Checking the actual temporal position of impulses of information in relation to the expected Normal position of these pulses described, in which a sequence of reference pulses is generated, which during the duration of an information pulse occur several times and in the case of the FaIL that not all Reference pulses cover the information pulse in its temporal position, a display or a Actuation takes place

Dieses Verfahren feidarf zu seiner Ausführung eines Generators mit der mehrfachen Frequenz der Informationsimpulse und deshalb auch einer komplizierten Auswerteschaltung, die Zähler und ähnliche Einrichtungen enthalten muß. Weiter ist aus der US-PS 36 39 779 ein Impulsformer bekannt, der Eingangsimpulse oberhalb einer Schwelle in Rechteckimpulse verwandelt, ohne daß die Schwellenamplitude als Zeitversatz am Ausgang wirksam wird.This procedure requires one to be carried out Generator with the multiple frequency of the information impulses and therefore also a complicated one Evaluation circuit that must contain counters and similar devices. Next is from US-PS 36 39 779 a pulse shaper is known that converts input pulses above a threshold into square-wave pulses, without the threshold amplitude becoming effective as a time offset at the output.

In der US-PS 37 35 271 ist eine Schaltung beschrieben, die als sogenanntes Zeitfenster die Toleranz des Tastverhältnisses einer Rechteckimpulsfolge überwacht Dabei sind drei abgleich^are monostabile Multivibratoren eingebautIn US-PS 37 35 271 a circuit is described which, as a so-called time window, the tolerance of the Duty cycle of a square pulse train monitored. There are three adjustable monostable Built-in multivibrators

Schließlich wird in der US-PS 37 53130 ein sogenanntes Frequenzfenster beschrieben, das anzeigt, ob die Frequenz einer Rechteckimpulsfolge kleiner oder größer ist als eine vorgegebene Größe. Hierzu werden ein Impulsflankendetektor, ein monostabiler· Multivibrator, Nand-Glied und eine Flip-Flop-Stufe benötigtFinally, a so-called frequency window is described in US-PS 37 53130, which indicates whether the frequency of a square pulse train is smaller or larger than a given size. To do this will be a pulse edge detector, a monostable multivibrator, NAND gate and a flip-flop stage are required

Zum einfachen Prüfen des Vorhandenseins oder NichtVorhandenseins einer Rechteckimpulsfolge sind die genannten Verfahren und Schaltungen zu aufwendig.To easily check the presence or absence of a square pulse train are the processes and circuits mentioned are too complex.

Demgemäß besteht die Aufgabe vorliegender Erfindung darin, ein einfaches Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das sich mit geringem Aufwand durchführen läßt.Accordingly, the object of the present invention is to provide a simple method of the initially specified type, which can be carried out with little effort.

Das eingangs genannte Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsgenerator eine Bezugsimpulsfolge erzeugt, deren Frequenz kleiner und deren Tastverhältnis etwa gleich der zu prüfenden Rechteckimpulsfolge ist, daß der Hilfsgenerator durch die Rechteckimpulsfolge so synchronisiert wird, daß beide Impulsfolgen kongruent sind und daß die zwei Rechteckspannungen mittels einer Koinzidenzschaltung miteinander verglichen werden, die bei Koinzidenz oder bei Nichtkoinzidenz eine Anzeige bewirktAccording to the invention, the method mentioned at the beginning is characterized in that the auxiliary generator a reference pulse sequence is generated whose frequency is lower and whose duty cycle is approximately the same as that to be tested Square pulse train is that the auxiliary generator is synchronized by the square pulse train so that both pulse sequences are congruent and that the two square-wave voltages are compared with one another by means of a coincidence circuit, which in the case of coincidence or causes a display in the event of non-coincidence

Das Verfahren ist günstig zu realisieren, wenn beide Flanken der zu prüfenden Rechteckimpulsfolge zur Synchronisierung der Bezugsimpulsfolge benutzt wer-The method is inexpensive to implement if both edges of the square pulse train to be tested are used Synchronization of the reference pulse train can be used

Eine Schaltungsanordnung zum Durchföhren des Verfahrens nach der Erfindung wird in Patentanspruch 3 beschrieben.A circuit arrangement for performing the method according to the invention is defined in claim 3 described.

Ein Ausführungsbeispiel der Anordnung nach der Erfindung, bei dem ein Betriebsgenerator auf Funkdonsfähigkeit überwacht wird, zeigt die Figur, Dabei wurde ein Rechteckspannungsgenerator, wie er beispielsweise in der »Application note ICAN — 6267, astable and monostable oscillators using RCA ίο COS/MOS digital integrated circuits« von RCA als astabiler Multivibrator beschrieben ist, benutzt Er enthält 2 integrierte Verknüpfungsbausteine, einen Kondensator und einen Widerstand. Die 2 Eingänge der Verknflpfungsglieder wet den jeweils miteinander ver- is bunden, so daß 2 Inverter mit je einem Eingang und je einem Ausgang entstehen. Der Ausgang des ersten Inverters ist über den Kondensator mit dem Eingang des zweiten Inverters, der Eingang des zweiten Inverters ist über den Widerstand mit seinem Ausgang und der Eingang des ersten Inverters ist mit dem Ausgang des zweiten Inverters verbunden. Die Frequenz und das Tastverhältnis dieses Taktgebers ist durch das ÄC-Glied bestimmt, wobei sich der Kondensator über den Widerstand umlädt und die Kippvorgänge jeweils beim Erreichen der logischen Ansprechschwellen des Eingangs des zweiten Inverters ausgelöst werden. An den Ausgängen der Inverter treten im Betrieb zwei komplementäre Rechteckspannungen auf.An embodiment of the arrangement according to the invention, in which an operating generator on Funkdonsbarkeit is monitored, the figure shows, a square-wave voltage generator, such as that for example in the »Application note ICAN - 6267, astable and monostable oscillators using RCA ίο COS / MOS digital integrated circuits «is described by RCA as an astable multivibrator, he uses contains 2 integrated logic modules, a capacitor and a resistor. The 2 entrances to the Linking elements are each connected to one another tied, so that 2 inverters each with one input and each an exit. The output of the first inverter is connected to the input via the capacitor of the second inverter, the input of the second inverter is via the resistor with its output and the input of the first inverter is connected to the output of the second inverter. The frequency and the duty cycle of this clock is determined by the ÄC element, whereby the capacitor Reloads via the resistance and the tipping processes each time the logical response thresholds are reached of the input of the second inverter can be triggered. At the outputs of the inverters, the Operate two complementary square-wave voltages.

Der Betriebsgenerator besteht aus den Gliedern Gi so und G 2, dem Kondensator Ci und dem Widerstand R \ und funktioniert, wie oben beschrieben. Der Überwachungsgenerator besteht aus den Gliedern G 3 und G 4, dem Kondensator C2 und dem Widerstand R 2 und funktioniert wie der Betriebsgenerator, nur sind die zweiten Eingänge der Glieder als Synchronisiereingänge ES i und ES 2 herausgeführtThe operating generator consists of the elements Gi so and G 2, the capacitor Ci and the resistor R \ and functions as described above. The monitoring generator consists of the elements G 3 and G 4, the capacitor C2 and the resistor R 2 and functions like the operating generator, only the second inputs of the elements are brought out as synchronization inputs ES i and ES 2

Über die ÄC-GIieder C3/R 3 und CMR 4 werden die komplementären Ausgangsrechteckspannungen des Betriebsgenerators differenziert und als Synchronisierimpulse den Synchronisiereingängen des Überwachungsgenerators zugeleitet Abwechselnd entstehen an den Synchronisiereingängen schmale positive impulse, die die Kippvorgänge jeweils vor dem Erreichen der Ansprechschwellen des Gliedes 4 durch die Kondensatorspannung auslösen und damit Synchronismus erzwingen. The complementary output square wave voltages of the operating generator are differentiated via the ÄC members C3 / R 3 and CMR 4 and fed as synchronization pulses to the synchronization inputs of the monitoring generator Trigger capacitor voltage and thus force synchronism.

Die Rechteckspannungen des Betriebs- und des Überwachungsgenerators werden mittels eines als Koinzidenzschaltung wirkenden Exklusiv-ODER-Gliedes GS miteinander verglichen, das ?~ seinem Ausgang den Binärwert 0 hat, wenn an seinen beiden Eingängen gleiche Potentiale herrschen. Dies ist der Fall, wenn keine Störung bestehtThe square-wave voltages of the operating and monitoring generator are compared with one another by means of an exclusive-OR element GS , which acts as a coincidence circuit and which has the binary value 0 at its output when the same potentials prevail at its two inputs. This is the case when there is no fault

Sobald eine Störung im Betriebsgenerator auftritt und seine Rechteckspannung verschwindet arbeitet der Überwachungsgenerator mit seiner Eigenfrequenz weiter, das Exklusiv-ODER-Glied liefert ebenfalls eine Rechteckspannung und löst ein Alarmsignal aus.As soon as a fault occurs in the operating generator and its square-wave voltage disappears, it works Monitoring generator continues with its natural frequency, the exclusive OR element also supplies one Square wave voltage and triggers an alarm signal.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprache:Patent address: 1. Verfahren zum Prüfen des Vorhandenseins oder NichtVorhandenseins einer in Folgefrequenz und Tastverhältnis vorgegebenen Rechteckimpulsfolge aus einem Betriebsgenerator, bei dem ein Hilfsgenerator eine Bezugsimpulsfolge erzeugt, die Bezugsimpulsfolge und Rechteckimpulsfolge miteinander verglichen werden und die Ausgangsgröße einer Auswerteschaltung eine Anzeige bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsgenerator eine Bezugsimpulsfolge erzeugt, deren Frequenz kleiner und deren Tastverhältnis etwa (deich der zu prüfenden Rechteckimpulsfolge ist, dalB der Hilfsgenerator durch die Rechteckimpulsfolge so synchronisiert wird, daß beide Impulsfolgen kongruent sind und daß die zwei Rechteckspanniingen mittels einer Koinzidenzschaltung miteinander verglichen werden, die bei Koinzidenz oder bei Nichtkoinzidenz eine Anzeige bewirkt1. Procedure for checking the presence or absence of a repetition rate and Duty cycle predetermined square pulse sequence from an operating generator in which an auxiliary generator generates a reference pulse sequence, the reference pulse sequence and square pulse sequence together are compared and the output variable of an evaluation circuit causes a display, characterized in that the auxiliary generator generates a reference pulse train, the frequency of which is lower and the pulse duty factor approximately (dike of the square pulse train to be tested is that the Auxiliary generator is synchronized by the square pulse train so that both pulse trains are congruent and that the two square wave voltages can be compared with each other by means of a coincidence circuit, which in the case of coincidence or in Non-coincidence causes an indication 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß beide Flanken der zu prüfenden Rechteckimpulsfolge zur Synchronisierung der Bezugsimpulsfolge benutzt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that both flanks of the to be tested Square pulse train can be used to synchronize the reference pulse train. 3. Schaltungsanordnung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, wobei ein Betriebsrechteckgenerator mit zwei komplementären Ausgängen auf Funktionsfähigkeit überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsgenerator aus zwei integrierten Nor-Gliedern mit je zwei Eingängen und einem Ausgang besteht, bei dem ein Eingang des ersten Gliedes (G 3) mit dem Ausgang des zweiten Gliedes, ein Eingang des zweiten Gliedes über einen Kondensator (C2) mit dem Ausgang des ersten Gliedes und über einen Widerstand (R 2) mit dem Ausgang des zweiten Gliedes, die zwei Ausgänge (AX und A2) des Betriebsgenerators über Differenzierglieder (C3/R3 bzw. CAIRA) mit den der zwei anderen Synchronisiereingänge (ESl und £52) des Hilfsgenerators und die zwei entsprechenden Ausgänge des Betriebs- und Hilfsgenerators mit den zwei Eingängen eines als Koinzidenzschaltung dienenden Exklusiv-ODER-Gliedes verbunden sind.3. Circuit arrangement for performing the method according to claim 1 and 2, wherein an operating square-wave generator with two complementary outputs is monitored for functionality, characterized in that the auxiliary generator consists of two integrated NOR members, each with two inputs and one output, in which one input of the first member (G 3) to the output of the second member, an input of the second member via a capacitor (C2) to the output of the first member and via a resistor (R 2) to the output of the second member, the two outputs ( AX and A2) of the operating generator via differentiating elements (C3 / R3 or CAIRA) with the two other synchronization inputs (ES1 and £ 52) of the auxiliary generator and the two corresponding outputs of the operating and auxiliary generator with the two inputs of an exclusive circuit serving as a coincidence circuit OR gate are connected. 4545
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