DE2604193A1 - Schaltungsanordnung zur uebertragung von informationssignalen durch pulscodemodulation - Google Patents
Schaltungsanordnung zur uebertragung von informationssignalen durch pulscodemodulationInfo
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Description
VIj/i'T/ΚΟΟΙ
Anme^r. N. V. Philip:' rV.--'---.-,^!.·^^» 2604193
A.kie No.; fP u k/ ~2 S? '3· "ζ
Anrr.ilcJjng vow; ~T 9 , λ —>
/-
-^- <. /7/6
-^- <. /7/6
"Schaltungsanordnung zur Uebertragung von Informations-Signalen
durch Pulscodemodulation"
Die Erfindung bezieht sich auf eine
Schaltungsanordnung zur Uebertragung von Inf orinati onssignalen
d\irch Pulscodemodulation mit einem Sender und
einem Empfänger, die mit je einer Oekoditüranordnung
versehen sind, wobei der Sender weiter eine Quantisierungsanordnung
hat, an die ein Impulsgenerator angeschlossen ist, und zxim Empfänger übertragene Ausgangsimpulse
liefert, die im Sender zugleich über einen Rückkopplungskreis einem Sendereingangskreis zugeführt
werden, der eine Kaskadenschaltung der genannten
Bekodieraiiordnung und eine Vergleichs schal tung enthält,
welcher die genannten Informationssignale zugeführt
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-a*
werden, während der Sendereingangskreis dabei ein Ausgangssignal erzeugt das der genannten Quantisierungsanordnung
zugeführt wird, und der Sender sowie der Empfänger mit einer Dynaraikregelanordinmg versehen sind,
der Aus gangs inipulse der Quantisierungsanordmmg zugeführt
werden und die an ihrem Ausgang ein Dynatnikregel-■
signal liefert und der Sender und der Empfänger weiter je eine Modulationsanordnung enthalten, deren Ausgang
mit einem Eingang der betreffenden Dekodieranordnung gekoppelt ist und deren Eingang an den Ausgang der
betreffenden Dynamikregelanordnung angeschlossen ist,
sowie mit einer gesteuerten ersten Stromquellens erhaltung,
deren Steuereingang mit dem genannten Eingang der Modulationsanordnung gekoppelt ist und die einen
Ausgangsstrom liefert, der als Speisestrom einem Differenzverstärker mit einem ersten und einem zweiten
Ausgangskreis zugeführt wird, welcher Differenzverstärker durch Ausgangsimpulse der Quantisienmgsanordnung
gesteuert wird, wobei der genannte erste und zweite Ausgangskreis des Differenzverstärkers an einen
Eingang einer stromgesteuerten zweiten und dritten Stroinquellenschaltung angeschlossen sind, und von der
zweiten Stromquellenschaltung der Ausgang unmittelbar
und von der dritten Stromquellenschaltung der Ausgang
über eine Präzisionspolaritatsiimkehrschal tung mit dem
Ausgang d'er Modul a ti ons anordnung verbunden ist. Unter
Pulskodemodulation vferden in diezem Zusammenhang nicht
nur die Uebertragung von Informationssignalen mittels
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-3-' ' PHN. 7893
Mehr-Bit-Kodeworten auf die Art und Weise wie bei PCM-Kodierung und liebertragung, sondern auch die differentiellen
Kodierungsformen DPCM, Beitamodulation und
Belta-Sigmamodulation verstanden.
Eine Anordnung der
-obengenannten Art ist in der älteren DT-OS 23 41 381 beschrieben worden. Wie in der genannten
Patentanmeldung beschrieben ist, liefert die Modulations
anordnung einen positiven, oder einen negativen Ausgangestrom. "Diese Ausgangsströme werden zum Dekodieren
der von der Quantisierungsanordnung gelieferten Ausgangsimpulse bemitzt und diese Modulationsanordnung
liefert dazii einen positiven Ausgangsstrom wenn die
Quantisierungsanordnung einen Ausgangsimpuls liefert der beispielsweise den logischen Wert "1" aufweist und
sie liefert einen negativen Ausgangsstrom, wenn die
Quantisierungsanordnung einen Ausgangsimpuls liefert der den komplementären logischen Wert, d.h. der
logische Wert "O" atifweist. Die absolute Grösse eines
Ausgangsströmes der Modulationsanordnungen ist dabei
von der Grösse ihres Eingangsstromes oder mit anderen Worten von der,Grösse des Ausgangsstromes der zugeordneten
üynamikregelanordnung abhängig.
In der Anordnung, die in der genannten DT-OS 23 41 381
beschrieben worden ist," sind die stromgesteuerte zweite und dritte Stromquelienschaltung sowie die Präzisionspol ari tat siimkehrs chal tung als. sogenannte Stromspiegel-
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-If"
schaltungen ausgebildet. In Zusammenhang mit dem Wunsci
die Modulationsanordnungen als integrierte Schaltungen
(raonolitisch) ausbilden zu können, sind insbesondere
die erste Stromquellenschaltung und der Differenzverstärker
mit npn-Transistoren ausgebildet, sind dadurch die stromgesteuerte zweite und dritte Stromquellenschal
frung je mit pnp-Transistören ausgebildet und ist
die Präzis!onspolaritätsumkehrschaltung wieder mit
npn-Transistoren ausgebildet.
Bei Ausbildung der ModulationsanOrdnung
als raonoli tisch integrierte Schal tting mit einer Polaritätsumkehrschal
tang,- die aus npn-Transistoren aufgebaut
ist, ist erreicht, dass der bei einem gegebenen Wert des Eingangsstromes der Schaltungsanordnung auftretende
positive Ausgangestrom dem negativen Aus gangs strom,
der bei einem gleichen Wert des Eingangsstromes auftritt,
genau entspricht.
In monolitisch integrierten Schaltungen
liefert jedoch die Kombination von pnp- und npn-Transistoren Schwierigkeiten, die darin liegen, dass
die pnp-Transistoren, im allgemeinen einen zu niedrigen Stromverstärkungsfaktor aiifweisen (beispielsweise
niedriger als 1O) während dieser Stromverstärkungsfaktor bei pnp-Transistoren ausserdem temperatxir- und
stromabhängig ist und von integrierter Schaltung zu integrierter Schaltung verschieden sein kann.
Durch diese Eigenschaften der in die integrierten Schaltungen aufgenommenen pnp-Transistoren
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kann von integrierter Schaltung zu integrierter Schaltung
der Zusammenhang zwischen dem Eingangsstrom und dem Ausgangsstrom ganz verschieden sein. Dadurch treten
starke Abweichungen d;er gewünschtenr.I.inearität von der
Signalübertragung auf, die mit Hilfe der in der Uebertragungsanordnung vorhandenen Abgleichelemente
nicht ausreichend behoben werden können.
Die Erfindung bezweckt, in einer Uebertragungsanordnung der eingangs erwähnten Art, wobei
monolitisch integrierte Modulationsschaltungen verwendet
werden, ohne Verwendung zusätzlicher Abgleichelemente die obengenannten Abweichungen von der linearität
der Signalübertragung bis unter eine zulässige Grenze von beispielsweise 5$ zu verringern.
Nach der Erfindung enthalten dazu die
Modulationsanordnungen des Senders und Empfängers je eine gesteuerte vierte und fünfte Stromquellenschaltung,
wobei der Steuereingang der vierten und der Ausgang der fünften Stromquellenschaltung mit dem Eingang der
Modulationsanordnung gekoppelt sind, von welcher vierten
Stromquellenschaltung der Ausgang an den Steuereingang einer stromgesteuerten sechsten Stromquellenschaltung
angeschlossen ist, deren Ausgang auf die Art und Weise einer Rückkopplung an den Steuereingang der genannten
fünften Stromquellenschaltung angeschlossen ist.
Durch Anwendung der erfindungsgemässen Massnahmen ist erreicht worden, dass durch die als
integrierte Schaltungen ausgebildeten Modtilationsanord-
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nungen der Zusammenhang zwischen der Grosse des Eingangsstromes
der integrierten Schaltung und der absoluten Grosse des Ausgangsstromes einem vorher
festgelegten Zusammenhang genau entsprechend gemacht worden ist. Beispielsweise entspricht für ,jede dieser
Schaltungen der Ausgangsstrom in seinem Absolutwert
dem Eingangestrom.
Kurze Beschreibung der Figuren-
Fig. 1 und 2 zeigen eine Darstellung
eines Senders bzw. eines Empfängers für Deltamodulation
mit den erfindungsgemässen Massnahmen.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels.
In Fig. 1 ist ein Sender nach der
Erfindung dargestellt. Dieser Sender ist zur Uebertragung
sich ständig ändernder Signale in Form von Sprachsignalen, die im Frequenzband von etwa 0,3 - 3 j ^
kHz liegen, eingerichtet. Diese Sprachsignale werden über eine Eingangskiemine 1 einer Vergleichsschaltung
in Form eines DifferenzVerstärkers 2 zugeführt, von
dem in diesem Ausführungsbeispiel der Ausgang an den Eingang einer Quantisierungsanordnung 3 angeschlossen
ist. Diese Quantisierungsanordnung 3i die in diesem Ausführungsbeispiel auf symbolische Weise durch einen
Schalter dargestellt ist, ist mit zwei Ausgängen h und 5 versehen und wird durch einen Taktimpulsgenerator·
gesteuert. Insbesondere liefert diese Quantisierungsanordnung 3 einen Impuls mit dem logischen Wert "1" an
ihrem Ausgang k und einen Impuls mit dem logischen Wert
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"O" an ihrem Ausgang 5s wenn das Ausgangssignal des
■Differenzverstärkers 2 im Auftrittszeitpunkt eines
Taktimpulses des Taktinipulsgenerators 6 positiv ist. Umgekehrt liefert die Quantisierungsanordnung 3 einen
Impuls mit dem logischen Wert "0" an ihrem Ausgang h und einen Impuls mit dem logischen Wert "1" an ihrem
Ausgang 5 wenn im Auftrittszeitpunkt eines Taktimpulses
des Täktitnpulsgenerators 6 das Aus gangs signal des
Differenzverstärkers 2 negativ ist.
Zur Unterdrückung in der Qtiantisierungsanordnung
3 entstandener Aenderungen in der Amplitude, Dauer, Form oder im Auftrittszeitpunkt der von der
Quantisierungsanordnung 3 gelieferten Ausgangsimpulse sind an die Ausgänge k und 5 Impulsregeneratoren 7
bzw. 8 angeschlossen, die ebenfalls vom Taktimpulsgenerator 6 gesteuert werdend Die Ausgangsimpulse des
Impulsgenerators 7 werden dabei über einen Endverstärker
9 zu dem in Fig. 2 dargestellten Empfänger tibertragen.
Ausser dem Sprachsignal wird dem Differenzverstärker
2 zugleich ein Vergleichssignal zugeführt, das im Ausführungsbeispiel einer Dekodieranordnung
10 entnommen wird, die als integrierendes Netzwerk ausgebildet ist. Dieser üekodieranordnung 10 wird
ein Signal zugeführt, das von den von der Quantisierungsanordnung
3 gelieferten Ausgangsimpulsen abgeleitet wird.
Im dargestellten Sender wird zugleich eine Dynamikregelung angewandt, die vorzugsweise auf die
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Art und Weise, wie diese in der-DT-AS 1.9.11.Λ31:
und in der DT-OS 23 41 381 beschrieben worden ist. Insbesondere enthält dazu der dargestellte
Sender eine Üynaraikregelanordnung 11, der die Ausgangsimpulse
des Impulsregenerators 7 zugeführt werden und die an ihrem Ausgang ein Oynamikregelsignal in Form
eines sich ständig in seiner Stärke ändernden Stromes liefert. "Dieser Ausgangsstrom wird einer Modulationsanordnung 12 zugeführt, deren Ausgang 13 mit dem
Eingang des integrierenden Netzwerkes 1O verbunden ist.
Die DynamikregelanOrdnung 11 ■
enthält einen' Impulsmusteranalysator 14, der auf die
Art und Weise,-wie dies in der DT-AS 1,911*431
-beschrieben worden ist,- aufgebaut ist. Dieser Iropulsmusteranalysator 14 analysiert
die zum Empfänger zu übertragenden Impulse und liefert jeweils beim Auftritt vorherbestimmter Impulsmuster,
die durch mindestens drei aufeinanderfolgende Ausgangsimpulse
des Impulsregenerators 7 gebildet werden, einen Ausgangsimpuls. Die Oynamikregelanordnung 11 enthält
weiter ein integrierendes Netzwerk 15» das mit einem
Integrationskondensator 16 und einer geschalteten Stromquellenschaltung 17 versehen ist, der die Ausgangsimpulse
des Imptilsmusteranalysators i4 als Schaltimpulse
zxigeführt werden. Diese Stromquellenschaltung
wird dabei auf die Art und ¥eise, wie bereits in der genannten DT-OS 23 41 381 beschrieben worden- ist, -durch
eine! npn-Transis- .- ;...... .■
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tor 18 gebildet, dessen Emitter an Erdpotential gelegt ist; dessen Basis mit dem Ausgang des Impulsmusteranalysators
14 und dessen Kollektor über einen Kollektorwidsrstand
19 mit der positiven Klemme einer Gleichspannungsspeisequelle verbunden ist. Der Integrationskondensator 16 ist dabei unter Anwendung einer "Diode
20 auf die in der Figur angegebene Art und Weise zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors
18 geschaltet. Die Kondensatorspannung wird mittels eines Widerstandes 21 in einen Strom umgewandelt, der
der Modxil a ti ons anordnung 12 zugeführt wird.
Diese Modxil a ti ons anordnung 12 enthält
eine gesteuerte erste Stromquellenschaltung in Form eines npn-Transistors 22, dessen als Steuereingang
der Stromquellenschaltung wirksame Basis 23 mit dem
Ausgang der Dynamikregelanordnung 11 gekoppelt ist
und dessen Emitter an Erdpotential liegt. Diese erste Stromquellenschaltung ZZ liefert einen Ausganges trom,
der als Speisestrom einem Differenzverstärker Zk zugeführt
wird. Dieser Differenzverstärker Zh wird durch
zwei npn-Transistören Z5 und 26 gebildet, deren Emitterelektroden
miteinander und mit dem Kollektor des Transistors 22 verbunden sind. Diese Tx^ansistören
und Z6 werden im dargestellten Ausführungsbeispiel durch die Ausgangsimpulse der Impulsregeneratoren 8
bzw. 7 gesteuert, wozu diese Impulsregeneratoren an die Basis des Transistors 26 bzw. die Basis des Transistors
25 angeschlossen sind.
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Der Differenzverstärker 24 ist weiter
mit zwei Ausgangskreisen 27 und 28 versehen, die durch
den Kollektorkreis des Transistors 25 bzw. den Kollektorkreis
des Transistors 26 gebildet werden. In den Atisgangskreis 27 ist eine stromgesteuerte zweite Stromquellenschaltung
29 und in den Axis gangs kr eis 28 eine
stromgesteuerte dritte Stromquellenschaltung 30 aufgenommen.
Diese stromgesteuerten zweiten und dritten Stromquellenschal ttingen 29, 30 sind je als sogenannte
Stromspiegelschaltung ausgebildet. Insbesondere wird
die Stromspiegelschaltung 29 auf bekannte und in der
Figur angegebene Weise dtirch zwei pnp-Transistören 31
und 32 und einen als Diode geschalteten pnp-Transistör
33 gebildet. Der Kollektor und die Basis der jeweiligen Transistoren 32 und 31 sind dabei miteinander und mit
dem Kollektor des Transistors 25 verbunden, während die
Emitterelektroden der Transistoren 32 und 33 an die
positive Klemme einer Gleichspannungsspeisequelle angeschlossen sind. Der Eingang der Stromspiegelschaltung
29 wird durch den Kollektor des Transistors 31 gebildet.
Die Stromspiegelschaltung 30 ist auf dieselbe
Art und Weise aufgebaut wie die Stromspiegelschaltung
29 und enthält ebenfalls zwei pnp-Transistoren 3k und
35 und einen als Diode geschalteten ρηρ-Transistor 36.
Auch bei dieser Schaltung 30 sind die Basis und der Kollektor- der Transistoren ^h bzw. 35 miteinander und
mit dem Kollektor des Transistors 26 verbunden und die Emitterelektroden der Transistoren 35 und 36 sind
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an die positive Klemme der Gleichspannungsspeiseqtielle
angeschlossen. Der Ausgang der Stromspiegelschaltung 30 wird durch den Kollektor des Transistor ^h gebildet.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Ausgang der Stromspiegelschaltung 30 unmittelbar
mit der Ausgangsklemme 13 der Modulatorschaltung
12 verbunden und der Ausgang der Stromspiegelschaltung 29 ist mit dieser Ausgangskiemme 13 verbunden und zwar
über eine Präzisionspolaritätsumkehrschaltung 37» die
in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls durch eine Stromspiegelschaltung gebildet wird, die jedoch mit
npn-Transistoren aufgebaut ist. Insbesondere wird diese Stromspiegelschaltung 37 auf bekannte und in
der Figur dargestellte Weise durch zwei npn-Transistoren 38 und 39 und einen als Diode geschalteten npn-Transistor
4o gebildet. Der Kollektor und die Basis der Transistoren 38 bzw. 39 sind dabei miteinander und mit
dem Ausgang der Stromspiegelschaltung 29 verbunden,
während die Emitterelektroden der Transistoren 38 und
kO an Erdpotential gelegt sind. Der Ausgang dieser
Stromspiegelschaltung 37 wird dtirch den Kollektor des
Transistors 39 gebildet und ist unmittelbar mit der Ausgangsklemme 13 der ModulationsanOrdnung 12 verbunden.
Von der bisher beschriebenen Anordnung,
in die in der Praxis zwischen der Basis und dem Kollektor des Transistors 22 der in der Figur gestrichelt'
dargestellte und als Diode geschaltete npn-Transistor 62 aufgenommen war, der mit dem Transistor 22 ebenfalls
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eine Stromspiegelschaltung bildete, ist die Wirkungsweise
wie folgt* Wird durch' die Dynamikregelanordnung 11 ein Strom I. der Modulationsanordnung 12 zugeführt,
so wird im Kollektorkreis des Transistors 22 ebenfalls ein Strom I fliessen und zwar in einer Richtung, die
in der Figur durch den gestrichelten Pfeil angegeben ist. Ist nun der Transistor 26. des t)if f erenzvers tärkers
Zh leitend und folglich der Transistor 25 gesperrt,
so wird bei einem gegebenen Wert ρ des Stromverstärkungsfaktors des Stromspiegels 30 im Kollektorkreis
des Transistors ^h ein Strom pi. fliessen, der als
positiver Ausgangsstrom am Ausgang 13 der Modulationsanordnung 12 erscheint und auf diese Weise als Ladestrom
dem integrierenden Netzwerk 10 zugeführt wird. Wenn jedoch d.er Transistor 26 des Di ff erenzvers tärkers
24 gesperrt und der Transistor 25 leitend ist, tritt
der Strom pi. im Kollektorkreis des Transistors "}Λ
auf. Dieser Strom pi. wird durch die Stromspiegelschaltung 37 in einen Strom -pi. umgewandelt, der als
xn
Entladestrom die Integratorspannung herabsetzt.
In Fig. 2 ist ein Empfänger dargestellt, der zum Empfang der von dem in Fig. 1 dargestellten
Endverstärker 9 der Uebertragungsstrecke zugeführten
"1" und 11O"-Impulse eingerichtet ist. In diesem Empfänger,
dessen Aufbau dem in Fig. -T dargestellten
Sender weitgehend entspricht, sind der Fig. 1 entsprechende Elemente mit denselben Bezugszeichen wie
in Fig.' 1 angegeben; diese Bezugszeichen sind jedoch
für die Elemente, die sich, auf diesen Empfänger 609834/08 9 2
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beziehen, mit einen Akzent versehen.
In dem in Fig. 2 dargestellten Empfänger
werden die eingetroffenen Impulse einem nur symbolisch
dargestellten Schalter 41 zugeführt, der durch einen
auf den Taktimpulsgenerator 6 des Senders synchronisierten Taktimpulsgenerator 6! gestetxert wird. Dieser
Schalter 41 hat zwei Ausgänge kx und 51 mit daran
angeschlossenen Impulsregeneratoren 7r und 81, die
dieselbe Aufgabe erfüllen wie die Impulsregeneratoren 7 und 8 im Sender. Insbesondere wird am Ausgang 4' des
Schalters 41 ein Impuls mit dem logischen Wert "1" abgegeben, wenn ein empfangener Impulse mit dem
logischen Vert "1" dem Schalter zugeführt wird, während dann ausserdem ein Impuls mit dem logischen Wert "O"
dem Ausgang 51 zugeführt \irird. Hat dagegen ein empfangener
und dem Schalter ztigeführter Impuls den
logischen Wert "0", so wird dem Ausgang 41 ein Impuls
mit dem logischen Wert "0" und dem Ausgang 31 ein
Impuls mit dem logischen Wert "1" zugeführt.' Auf diese
Weise entstehen an den Ausgängen der Impulsregeneratoren 71 und 8' dieselben Impulsreihen wie an den Ausgängen
der Impulsregeneratoren 7 und 8 im Sender.
"Die Aus gangs impul se des Impulsregenerators
7' werden einer Dynarnikregelanordnung 11* zugeführt
die auch einen Impulsmusteranalysator 14' und ein integrierendes Netzwerk 15' mit einer gesteuerten
Stromquellenschaltung 17' und einen Integrationskondensator
161 enthält. Auch in diesem Empfänger wird der
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Ausgangsstrom der Oynamikregelanordnung 11· einer
Modulationsanordnung 12' zugeführt, die auf völlig entsprechende Veise ausgebildet und wie die Modulations·
anordnung 12 im Sender wirksam ist. Der Ausgang 13 ' der Modulationsanordnung 12' ist an der Eingang der
Dekodieranordnung 42 angeschlossen, die in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Reihenschaltung aus
einem integrierenden Netzwerk 1O1 und einem Tiefpassfilter
43 gebildet wird.
In der obenstehend beschriebenen Anordnung
treten starke Abweichungen von der gewünschten linearität der Signalübertragung auf und zwar dadurch,
dass in den Modulationsanordnungen 12 und 12' npn-Transistören
verwendet werden und zwar zusammen mit pnp-Transistören und insbesondere dadurch, dass die
pnp-Transistoren im allgemeinen einen zu niedrigen Stromverstärkungsfaktor aufweisen können, wodurch
der in Fig. 1 bereits angegebene Stromverstärkungsfaktor ρ der pnp-Stromspiegelschaltungen 29 und 30
wesentlich kleiner ist als eins, während der Stromvers tärknngs faktor der npn-Stromspiegelschaltungen
37 und 37' genau eins entspricht und folglich bei diesen npn-Stromspiegelschaltungen der Eingangsstrom
in Grosse dem Ausgangsstrom genau entspricht.
Die genannten Linear!tatsabweichungen
der Signalübertragung treten nun insbesondere auf, wenn die Modulationsanordnungen 12 und 12' als monolytisch
integrierte Schaltungen ausgebildet werden;
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bei derartigen integrierten Schaltungen fällt nämlich der bereits temperatur- und stromabhängige Stromverstärkungsfaktor
der pnp-Transistören von integrierter Schaltxmg zu integrierter Schaltung verschieden axis.
Oi e Erfindung bezweckt nun, in einer
Uebertragungsanordnung der obenstehend beschriebenen
Art und wobei monolitisch integrierte Modtilationsanordnungen
12 und 12 * verwendet werden, die obengenannten J-inearitätsabweiclrungen weitgehend zu beheben.
Nach der Erfindung enthalten dazu die Modulationsanordnungen 12 und 12' des Senders bzw.
Empfängers je eine gesteuerte vierte Stromquellenschaltung
44 bzw. 44· und eine gesteuerte fünfte Stromquellenschaltung 4^ bzw. 45', wobei die Steuereingänge
46 und 46t der vierten Stromquellenschaltungen 44 bzw.
44· und die Ausgänge 47 und 47« der fünften Stromqtiellenschaltungen
45 bzw. 45 * mit dem Eingang der
Modulationsanordnungen 12 bzw. 12* gekoppelt sind,
von welchen vierten Stromquellenschaltungen 44 und
44* die Ausgänge 48 bzw. 48" an die Steuereingänge
bzw. 49 · der s tromgestetierten sechsten Stromquellenschaltungen
50 bzw. 50' angeschlossen sind, deren
Ausgänge 51 bzw. 5I* auf die Art und Weise wie eine
Rückkopplung an die Steuereingänge 52 bzw. 52f der
fünften Stromquellenschaltungen 45 bzw. 45' angeschlossen
sind.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden die vierten Stromquellenschaltungen 44 und 44'
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durch einen npn-Transistor 53 bzw. 53' gebildet, der
dem Transistor 22 bzw. 22' parallelgeschaltet ist.
Die fünften Stromquellenschaltungen 45 und 45' werden
wieder durch Stromspiegelschalttmgen gebildet und
sind je auf bekannte Weise aus einem npn-Transistor bzw. 54' und einem als Diode geschalteten npn-Transistor
55 bzw. 55* aufgebaut. Von diesen Transistoren 53,
53'» 54, 54« und 55, 55» sind die Emitterelektroden an
Erdpotential gelegt. Die sechsten Stromquellenschaltungen 50 und 50' sind ebenfalls als Stromspiegelschaltungen
ausgebildet und sind auf dieselbe Art und Weise aufgebaut wie die Stromspiegelschaltungen 29, 30 und
291, 3O1 in den Modulationsanordnungen 12 und 12'. So
enthalten diese Stromspiegelschaltungen 50 und 50 · je
axich zwei pnp-Transistören 56 und 57 bzw. 56' und 57'
sowie einen als Diode geschalteten pnp-Transistor 58
bzw. 581. Die Emitterelektroden der Transistoren 57»
58 und 57'j 58' sind an den positiven Pol der Speisegleichspannungsquelle
angeschlossen, die miteinander verbundenen Kollektor und Basis der Transistoren 57,
56 bzw. 57' und 56' sind mit dem Kollektor des Transistors
53 und 53' gekoppelt, während der Kollektor des Transistors 56 bzw. 56' mit dem Steuereingang 52
bzw. 52' der fünften Stromquellenschaltung 45 bzw. 45'
verbunden ist. Da diese Stromspiegelschaltungen 50 und 50' auf dieselbe Art und Weise aufgebaut sind wie
die übrigen mit pnp-Transistören aufgebauten Stromspiegelschaltungen
der Mödulationsanordnungen 12 und 12{
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• 26G4193
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ist auch für diese Stromspiegelschal tiingen 50 und 50'
der Stromverstärkungsfaktor gleich p.
Die Wirkungsweise der Modulationsanordnungen 12 und 12' im Sender bzw. Empfänger ist
durch ihren identischen Aufbau völlig gleich. Untenstehend
wird daher nur eine nähere Beschreibung der Wirkungsweise der im Sender nach Fig. 1 angegebenen
Modulationsanordnung 12 gegeben.
Wird der Modul a ti ons anordnung 12 diirch
die Dynamikregelanordnung 11 ein Strom I. zugeführt, so werden im Kollektorkreis der parallelgeschalteten
Transistoren 22 und 53 gleiche Ströme I1 fliessen und
zwar in einer Richtimg, die durch die gezogenen Pfeile angegeben ist. Bei leitendem Transistor 26 des
Differenzverstärkers 2k fliesst im Kollektorkreis des Transistors 34 ein Ladestrom · mit der Grosse Pl1. Bei
leitendem Transistor 2^ des Differenzverstärkers 24
fliesst im Kollektorkreis des Transistors 39 ein Entladestrom mit der Grosse pi-. Unabhängig von der
Tatsache, ob der Transistor 25 oder der Transistor 26
leitend ist, fliesst im Kollektorkreis des Transistors
56 in der Stromspiegelschaltung 50 ebenfalls ein Strom
mit der Grosse pi-. Dieser Strom wird als Steuerstrom
der Stromspiegelschaltung 45 zugeführt, die aus npn-Transistoren aufgebaut ist und daher einen Stromverstärkungsfaktor
hat, der dem Wert eins sehr genau entspricht. Im Kollektorkreis des Transistors 54
fliesst daher ein Strom mit der Grosse Pl1. Da die
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Basisstrbme der Transistoren 22 und 53 gegenüber dem
Strom Pl1 vernachlässigbar klein sind, ist der Strom
Pl1 dem Strom I. genau gleich."
Durch Anwendung der erfindungsgemässen
Massnahme ist a\if diese Weise erreicht worden, dass '
die Grosse der Lade- und Entlades trötne des integrierenden
Netzwerkes 10 vom Wert der Stromverstärkungsfaktoren
der verwendeten pnp-Transistören unabhängig sind.
Insbesondere ist im dargestellten Ausführungsbeispiel
die Grosse eines J,ade- oder Entlade stromes dem Eingangsstrome
der Modulationsanordnung 12 gleich.
In dem in Fig. 1 und Fig. 2 angegebenen Sender bzw. Empfänger sind in die Kollektorkreise
der Transistoren 53 und 53l die Widerstände 59 bzw.
59*t in die Basiskreise der Transistoren 22 und 22*
die Widerstände 60 und 60· aufgenommen und die Kollektorkreise
der Transistoren 53 und 53' sind über Kondensatoren
61 bzw. 61' mit der Basiselektrode der Transistoren 22 bzw. 22l verbunden, Die jeweils durch
diese.-Widers tände und diesen Kondensator gebildeten RC-Netzwerke werden ztim Unterdrücken von Streuschwingung
en verwendet, die im rückgekoppelten Kreis, der durch die Stromquelle 44, 44* und die Stromspiegelschaltxingen
45, 45« und 50, 50«gebildet wird, auftreten können.
Ohne Beeinflussung der guten Wirkung des obenstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels
können beispielsweise die Basiselektroden der Transistoren 25 und 25« der Differenzverstärker 24 bzw. 24*
60 9 834/08 92 "
?604193
-19- - PHN.7893
an eine feste Bezugsspannung gelegt werden. Bei einer
derartigen Konzeption können dann im Sender der Ausgang 5 der Quantisierungsanordnung 3 sowie der Impulsregenerator
8 und im Empfänger der Ausgang 5' des Schalters *H sowie der Impulsregenerator 8· fortfallen.
In bezug auf das integrierende Netzwerk 10 bzw. 10' sei bemerkt, dass dieses Netzwerk für
einfache sowie doppelte Integration ausgebildet werden kann. Auch kann dieses integrierende Netzwerk 10 des
Senders zwischen den Ausgang der Vergleichsschaltung
2 und den Eingang der Quantisierungsanordnung 3 a\if—
genommen werden. Auf diese Weise ist der sogenannte Uelta-Sigmamodulator erhalten worden. Bei dieser
Ausbildung des Senders kann das im Empfänger verwendete integrierende Netzwerk 10' fortfallen.
Obenstehend war von monolitischer
Integration der Modulationsanordnungen 12 und 12' die
Rede. Abhängig von der gewählten Integrationstechnik kann die Modulationsanordnung zusammen mit beispielsweise
der Dynamikregelanordnung und übrigen Elementen
monolitisch integriert werden. Insbesondere sei erwähnt,
dass in die intpgi-ierten Schaltungen die Transistoren
22 und 53 bzw. 22* und 53' zu einem Transistor mit zwei
Kollektorkreisen kombiniert werden können.
Axich sei erwähnt, dass die im beschriebenen
Ausführungsbeispiel verwendete Stromspiegelschaltung k$ bzw. 45' auf dieselbe Art und Weise ausgebildet
werden kann wie die Stromspiegelschaltung 37
6 0983A/0892
• 7.604193
-.'2O- PHN. 7893
9-4-1975
bzw. 37'5 während die Stromspiegelschaltungsanordnnngen
29, 30, 37, 50 bzw. 29', 30', 371, 50' je auf bekannte
Weise mit einer grösseren oder geringeren Anzahl von Transistoren aufgebaut werden können.
609834/0892
Claims (9)
- ?604193-21- PIIN. 7893jMi-1975PATENTANSPRTJECHE;(jy Anordnung zur Uebertragnng von Informationssignalen chirch Piilscodemodulation mit einem Sender und einem Empfänger, die mit je einer Dokodieranordnung versehen sind, wobei der Sender weiter eine Quantisierungsanordnung hat, an die ein Impulsgenerator angeschlosse ist, und zum Empfänger übertragene Ausgangsimpulse liefert, die im Sender über einen Rückkopplungskreis einem Sendereingangskreis zugeführt werden, der eine Kaskadenschaltung der genannten Oekodieranordnung und einer Vergleichsschaltung enthält, welcher die genannten Informationssignale zugeführt werden, während der Sendereingangskreis oder ein Ausgangssignal erzeugt, das der genannten Quantisierungsanordnung zugeführt wird, und der Sender und der Empfänger mit einer Oynamikregelanordnung versehen ist, der Ausgangsimpulse der genannten Quantisierungsanordnung zugeführt werden und die an ihrem Ausgang ein Dynamikregel signal liefert und der Sender und Empfänger weiter je eine Modulationsanordnung enthalten deren Eingang an dem Ausgang der betreffenden Dynamikregelanordnung abgeschlossen und deren Ausgang mit einem Eingang der betreffenden üekodieranordnung gekoppelt ist, sowie mit einer gesterierten ersten Stromquellenschaltung, deren Steuereingaiig mit dem Eingang der Modulationsanordnung gekoppelt ist, und die einen Ausgangsstrom liefert, der als Speisestrom einem "Differenzverstärker mit einem ersten und einem zweiten Ausgangskreis zugeführt wird, welcher Differenzverstärker609834/0892?604193-2Z- PHN.78939-^-1975durch Alisgangsimpulse der Quantisierungsanordnung gesteiiert wird, wobei der erste und zweite Ausgangskreis an einen Eingang einer stroragesteuerten untereinander gleichen zweiten bzw. dritten Stromquellenschaltung angeschlossen sind,und von der zweiten Stromquellenschaltung der Ausgang unmittelbar und von der drittdn Stromquellenschaltung der Ausgang über eine Präzisionspolaritätsumkehrschaltung mit dem Ausgang der Modulationsanordnung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Modulationsanordnung eine gesteuerte vierte und fünfte Stromquellenschaltung enthält, wobei der Steuereingang· der vierten und der Ausgang der fünften Stromquellenschaltung mit dem Eingang der Modulationsanordnuiig gekuppelt sind, von welcher vierten Stromquellenschaltung der Ausgang an den Steuereingang einer stromgesteuerten sechsten Stromquellenschaltung angeschlossen ist, deren Ausgang auf die Art und Weise einer Rückkopplung an den Steuereingang der genannten fünften Stromquellenschaltung angeschlossen ist.
- 2. Sender für eine Anordnung nach Anspruch1 mit einer Oekodieranordnung, einer Quantisierungsanordnung, an die ein Impulsgenerator angeschlossen ist und die Ausgangsimpulse liefert, die zum zusammenarbeitenden Empfänger übertragen werden und die zugleich über einen Rückkopplungskreis einen Sendereingangskreis zugeführt werden, der eine Kaskadenschaltung der genannten 'Oekodieranordnung und einer Vergleichsschaltung enthält, welcher Informationssignale zugeführt werden609834/0892 .76041939-4-1975während der Sendereingangskreis ein Ausgangssignal erzeugt, das der genannten Quantisierungsanordnung zugeführt wird, in welchem Sender eine Dynamikregelanordnung vorhanden ist, der Ausgangsimpiilse der genannten Quantisierungsanordnung zugeführt werden und die an ihrem Ausgang ein Dynamikregelsignal liefert, welcher Sender weiter mit einer Modiilationsanordnung versehen ist, die einen Eingang enthält, der an den Ausgang der Dynamikrege1an Ordnung angeschlossen ist und einen Ausgang, der mit einem Eingang der Dekodieranordnung gekoppelt ist, sowie eine gesteuerte erste Stromquellenschaltung, deren Stexiereingang mit dem Eingang der Modulationsanordnung gekoppelt ist, welche erste Stromquellenschaltung einen Ausgangsstrom liefert, der als Speisestrom einem Differenzverst'arker zugeführt wird, mit einem ersten und einem zweiten Ausgangskreis, welcher Differenzverstärker durch Ausgangsimpulse der Quantisierungsanordnung gesteuert wird und welcher erste und zweite Ausgangskreis bzw. an einen Eingang einer stromgesteuerten untereinander gleichen zweiten und dritten Stromquellenschaltung angeschlossen sind, von welcher zweiten Stromquellenschaltung der Ausgang unmittelbar und von welcher dritten Stromquellenschaltung der Ausgang über eine Präzisionspolaritätsximkehrschaltung mit dem Ausgang der Modulationsanordnung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Modulationsanordnung eine gesteuerte vierte und fünfte Stromquellenschaltung enthält, wobei der Steuereingang der vierten und der Ausgang der fünften Strom-6 0 9 834/08927604193■2k- PIIN. 78939-4-1973quoll ens "dial tiing mit dein Eingang der Modulationsanordmmg gekoppelt sind, von welcher vierten Stromquellenschaltnng der Ausgang an den Steuereingang einer stromgesteuerten sechsten Stromqiiellenschal tung angeschlossen ist, deren Ausgang auf die Art und Weise einer Rückkopplung an den Steuereingang der genannten fünften Stromquellenschaltung angeschlossen ist,
- 3. Sender nach Ansprxich 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte stromgesteuerte sechste Strornquellenschalfrung auf identische Weise aufgebaut ist wie die stromgesteuerten zweiten und dritten Stromquellenschaltungen.
- 4. Sender nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, dass die genannten stromgesteuerten Stromquellenschaltungen durch Stromspiegelschaltungen gebildet werden, die aus pnp-Transistoren aufgebaut sind.
- 5. Sender nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte fünfte Stromquellenschaltung durch eine StzOmspiegelschaltung gebildet wird, die aus npn-Transistören aufgebaut ist.
- 6. Empfänger zum Gebrauch in einer Anordnung nach Anspruch 1, mit einer Dekodieranordnung sowie einer Dynaraikregelanordnung, der Ausgangsimpulse der genannten Quantisienmgsanordnung zugeführt werden und die an ihrem Ausgang ein Dynaniikre gel signal liefert, welcher Empfänger weiter.mit einer Modulationsanordnung versehen ist, die einen Eingang enthalt, der an den Axis gang der Oyntarnikregelanordmuig angeschlossen ist60983W08927604193-25- PHN. 7893und einen Ausgang, der mit einem Eingang dor Dekodieranordnung gekoppelt ist, sowie eine gesteuerte erste Stromquellenschaltung, deren Steuereingang mit dem Eingang der Modulationsanordnurig gekoppelt ist, welche erste Stromquellenschaltung einen Ausgangsstrom liefert, der als Speisestrom einem Differenzvärstärker zugeführt wird tnit einem ersten und einem zweiten Ausgangskreis, welcher Differenzverstärker durch Ausgangsimpulse der Quantisierungsanordrmng gesteixert wird und welcher erste und zweite Ausgangskreis bzw. an einen Eingang einer stromgesteuerten untereinander gleichen zweiten und dritten Stromqiiellenschal tung angeschlossen sind, von welcher zweiten Stroinquellenschaltung der Ausgang unmittelbar und von welcher dritten Stromquellenschaltung der Ausgang über eine Präzisionspolaritätsximkehrschaltung mit dem Ausgang der Modulationsanordnung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Modulationsanordnung eine gesteuerte vierte und fünfte Stromquellenschaltung mit dem Eingang der Modulationsanordnung gekoppelt sind, von welcher vierten Stromquellenschaltung der Ausgang an den Steuereingang einer stromgesteuerten sechsten Stromquellenschaltung angeschlossen ist, deren Ausgang auf die Art und ¥eise einer Rückkopplung an den Steuereingang der genannten fünften Stromquellenschaltung angeschlossen ist.
- 7. Empfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte stromgesteuerte sechste Stromquellenschaltung auf identische Weise aufgebaut ist609834/08-9.2• 7604193-26- PHN.78939-^-1975wie die s troragesteuerte zweite und dritte Sti'omquellenschal tune:.
- 8. Empfänger nach. Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, dass die genannten stromgesteuerten Stromquellenschaltungen durch Stromspiegelschaltungen gebildet werden, die aus pnp-Transis toreri aufgebaut sind.
- 9. Empfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte fünfte Stromquellenschaltung durch eine Stromspiegelschaltiing gebildet wird, die aus npn-Transistören aufgebaut ist.609834/0 89 2Leerseite
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