DE2704141C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Digital-Analog-Converter und insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, Digital-Analog- Converter zur Verwendung in Fernseh- oder Radioempfängern, in den die Frequenzen von Resonanz-Auswahlschaltungen mit Hilfe von Gleichspannungen gesteuert werden, die Varicap-Dioden zugeführt werden und deren Größe bzw. Amplituden in Abhängigkeit von digitalen Codesignalen gesteuert werden, welche einem Digital-Analog-Converter zugeführt werden.

Herkömmlicherweise werden die Steuerspannungen der Varicap- Diode mit Hilfe einer Spannungsregelers gewonnen, der eine Anordnung von Mehrfach-Drehpoteniometern aufweist, von denen jeder einem wählbaren Kanal zugeordnet ist und setzbar ist zur Ableitung vom Ausgang des Spannungsreglers der genauen für den entsprechenden Kanal erforderlichen Gleichspannung. Für ferngesteuerte Kanalwahl, die eine immer populärer werdende Einrichtung darstellt und in einigen Fernsehempfängern vorgesehen ist, erzeugt eine Fernsteuereinheit z. B. Ultraschall oder Infrarotstrahlen, die vom Fernsehempfänger aufgenommen werden und die eine Umschaltung zwischen den verschiedenen Kanalwählschaltungen in einer Grobregelung und eine feine Abstimmung des ausgewählten Kanalwählkreises in einer Feinregelung einleiten.

Es ist vorgeschlagen worden, die Potentiometeranordnung, die herkömmlicherweise für die Abstimmung der Kanalwählkreise verwendet wird, zu ersetzen durch einen Halbleiter Digital-Analog-Converter, der bei geringeren Kosten bessere Leistungsdaten liefert. Jedoch traten bei den Bemühungen, dieses zu bewerkstelligen, Probleme auf, die darin bestehen, daß es schwierig ist, vom Digital-Analog-Converter eine ausreichend stabile Gleichspannung zu erhalten ohne Rückgriff auf Ausgangsfilteranordnungen, die nicht nur den Kostenvorteil über konventionelle Potentiometertechniken verringert haben sondern außerdem unter anderen Nachteile gebracht haben hinsichtlich der Wirkung der Ausgangsfilterung auf die Ansprechzeiten der Anordnung.

Eine bekannte Ausführungsform eines Digital-Analog- Converters, der als möglicherweise geeignet zur Verwendung bei einem Fernsehempfänger mit Sensortastenabstimmung vorgeschlagen worden ist, weist einen Festwertspeicher (ROM) auf, der digitale Signale speichert, die den Gleichspannungen zugeordnet sind, die für eine Varicap-Diode erforderlich sind, um den Kanalwählkreis des Fernsehempfängers auf spezifische Übertragungsfrequenzen abzustimmen. Die Sensortastenabstimmungs- Terminals des Fernsehempfängers liefern nach entsprechender Auswahl aus dem Festwertspeicher eine Ausgabe eines entsprechenden digitalen Signales, das in einen Speicher eingeschrieben wird. In dem Schaltkreis ist ein Oszillator vorgesehen, der beim Einschreiben des digitalen Signales aus dem Festwertspeicher in den Speicher angesteuert wird und Impulse einem Zähler zuführt. Mit dem Speicher und dem Zähler ist ein Comparator verbunden, der bei Übereinstimmung zwischen dem gespeicherten digitalen Signal und dem aufgelaufenen Zählerstand anspricht zur Steuerung des Betriebs einer bistabilen Einrichtung, die selbst wiederum den Betrieb eines Schalters steuert, der eine Leitung von zwei Leitungen für stabilisierte Gleichspannungen auswählt zwecks Anschluß an einen Ausgangsanschluß. Der Zähler weist eine Zählkapazität auf, die den maximalen Zählerstand übersteigt oder diesem Zählerstand gleich ist, der erforderlich ist, um Übereinstimmung mit irgendeiner Signalausgabe aus dem Festwertspeicher zu erhalten und der ferner so ausgelegt ist, daß er die bistabile Einrichtung bei Auffüllung seines vollen Zählerstandes rücksetzt. Die volle Zählerkapazität des Zählers bestimmt auf diese Weise eine Zyklusperiode des Systems, und die digitale Signalausgabe des Festwertspeichers bestimmt die relativen Anteile der Zyklusperiode während deren sich die bistabile Einrichtung in ihren zwei stabilen Zuständen befindet. In einer Wiederhol- oder Folgebetriebsweise schaltet die bistabile Einheit wiederholt zwischen den zwei Spannungsleitungen um, um auf einer Ausgabeleitung ein Signal zu liefern, das zwischen den zwei Spannungen in relativen Anteilen schaltet, die durch das digitale Signal aus dem Festwertspeicher bestimmt sind. Durch Glättung dieses Ausgangsleitungs­ signales kann eine dem digitalen Signal entsprechende Gleichspannung erhalten werden.

Wie zuvor bereits erwähnt worden ist, hat die Notwendigkeit, Glättungsschaltkreise im Ausgangsteil des gerade beschriebenen Digital-Analog-Converters vorzusehen, nicht annehmbare Nachteile ergeben.

Durch die Druckschrift "Texas Instruments Application Brief B 149" vom April 1974 ist eine Anordnung zur Durchführung des betreffenden Verfahrens bekannt, bei der Mittel zur Überwindung des Problems der Welligkeit des Gleichspannungs­ ausgangssignales bekannt sind. Zur Lösung dieses Problems ist ein Zähler vorgesehen, der pseudo-zufällig alle möglichen Ausganszustände zählt und diese pseudo-zufälligen Zählwerte mit einem digitalen Eingangssignal vergleicht. Das Ausgangssignal ist daher ein Gleichspannungswert mit Hochfrequenz­ komponenten, die im Vergleich zu der Welligkeitsfrequenz leicht zu entfernen sind.

Aus der DE-AS 23 17 851 ist eine Anordnung zur Verringerung der Spannungswelligkeit auf einem Ausgangssignal bekannt, die im wesentlichen gleich aufgebaut ist wie die zuvor beschriebene, bei der jedoch der Vergleichszähler mit dem Vergleicher über eine Gruppe von Zwischenverbindern verbunden ist, derart, daß ein Bezugszählwert erzeugt wird, der in einer oberflächlich zufallsartigen Weise variiert und daher ein Ausgangssignal erzeugt, das dem gemäß der zuvor genannten Anordnung ähnelt.

Diese Anordnungen zur Verringerung der Spannungswelligkeit arbeiten jedoch nicht in allen Fällen zufriedenstellend, insbesondere nicht für große und kleine Eingangssignale. Sie haben darüber hinaus den Nachteil, daß der Gleichspannungspegel eine weniger genaue Wiedergabe des Eingangssignales ist.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Digital-Analog-Converter anzugeben, bei dem diese Nachteile oder wenigstens einige von ihnen vermieden oder wenigstens wesentlich reduziert sind.

Ganz allgemein wird durch die vorliegende Erfindung ein Verfahren angegeben, durch das eine Spannung abgeleitet wird, die einer ausgewählten Zahl entspricht, das die Erzeugung einer ersten Spannungswellenform umfaßt, das zwischen ersten und zweiten Spannungspegeln umschaltet, um so einen mittleren Wert zu erhalten, der einer ersten Zahl proportional ist, die zu der ausgewählten Zahl in Beziehung steht, ferner die Erzeugung einer zweiten Spannungswellenform, die zwischen dem ersten und zweiten Spannungspegel schaltet, um einen mittleren Wert zu erhalten, der einer zweiten Zahl proportional ist, die in Beziehung steht zu der ausgewählten Zahl, und die Erzeugung einer Ausgangsspannung, die zwischen den ersten und zweiten Spannungswellenformen umschaltet in Proportion zu dem Verhältnis der ausgewählten Zahl zu den ersten und zweiten Zahlen, um einen mittleren Wert zu erhalten, der zum ausgewählten Wert proportional ist.

Vorzugsweise weist die erste Spannungswellenform einen mittleren Wert auf, der, auch wenn dies nicht wesentlich ist, der Zahl proportional ist, die durch eine oder mehrere der signifikantesten (höchstwertigen) Ziffern der ausgewählten Zahl gebildet wird, und weist die zweite Spannungswellenform einen mittleren Wert auf, der der Zahl proportional ist, die um eine Einheit in ihrer letzten niedrigstwertigen Zifferposition erhöht ist, wobei die Umschaltung zwischen den auf diese Weise abgeleiteten ersten und zweiten Spannungswellenformen in Proportion zu der Zahl durchgeführt wird, die durch eine oder mehrere der Ziffern der ausgewählten Zahl gebildet ist, die die nächst höhere Signifikanz aufweist. Auf diese werden erste und zweite Spannungs­ wellenformen abgeleitet, die mittlere Werte aufweisen, die entsprechend geringer und größer sind als die Spannung, die der ausgewählten Zahl entspricht, die erhalten werden sollte, und wobei die folgende Schaltstufe zwischen diesen geringeren und größeren Spannungen in Abhängigkeit von dem wahren Verhältnis der Größe der ausgewählten Zahl zu den Größen der Zahlen erfolgt, die den mittleren Pegeln der ersten und zweiten Spannungswellenformen entsprechen, wobei dieses Verhältnis bestimmt ist durch die Ziffern der Zahl mit der niedrigeren Wertigkeit (Signifikanz).

Die Erfindung ist äußerst vorteilhaft bei Digital-Analog- Umsetzung anwendbar, insbesondere für die Umwandlung einer binären Zahl in eine entsprechende analoge Spannung, und die Erfindung gibt die Übereinstimmung mit diesem besonderen Ge­ sichtspunkt ein Verfahren zur Umwandlung einer N-bit-Binärzahl in eine entsprechende analoge Spannung an, das eine Umschaltung zwischen ersten und zweiten Spannungspegeln umfaßt, um eine erste Spannungswellenform zu erzeugen mit einem mittleren Pegel, der zu der n-bit-Binärziffer proportional ist, die durch die n signifikantesten Bits der ausgewählten N-bit-Binärziffer gebildet wird, wobei n eine ganze Zahl kleiner als N ist, das ferner eine Umschaltung zwischen den ersten und zweiten Spannungspegeln umfaßt, um eine zweite Spannungswellenform zu erzeugen, die einen mittleren Pegel aufweist, der zu einer zweiten Binärziffer proportional ist, die durch ein Inkrement um eins aus der n-bit-Binärzahl gebildet wird, um eine Umschaltung zwischen den ersten und zweiten Spannungswellenformen in Proportion zu der Binärzahl, die durch die (N-n) niedrigstwertigen Bits der ausgewählten N-bit-Binärzahl gebildet wird, um eine Ausgangsspannung zu erzeugen, die einen mittleren Pegel aufweist, der der ausgewählten Binärziffer proportional ist.

Die Erfindung ist modifizierbar und ist nicht notwendigerweise ein Zweistufenverfahren, bei dem in einer ersten Stufe erste und zweite Spannungswellenformen erzeugt werden, die mittlere Pegel aufweisen, die die gewünschte Ausgangsspannung approximieren, jedoch entsprechend geringer und größer sind als diese, und bei dem in einer zweiten Stufe die gewünschte Ausgansspannung durch Umschaltung zwischen diesen zwei Spannungswellenformen erhalten wird. Daher kann die Erfindung beispielsweise in einen Dreistufenprozeß eingebaut werden, bei dem eine zweite Approximationsstufe vorgesehen ist ähnlich der soeben erwähnten ersten Stufe, und die Erzeugung der endgültigen Ausgangsspannung wird in einer dritten Stufe vorgenommen; bei der obenerwähnten Anordnung zur Überführung einer N-bit- Binärziffer in eine entsprechende analoge Spannung würde die Modifizierung der Erfindung zu einem Dreistufenverfahren für die obengenannte Umschaltung zwischen den ersten und zweiten Spannungswellenformen sorgen, um eine dritte Spannungswellen­ form zu erzeugen, die einen mittleren Wert aufweist, die der m-bit-Binärzahl proportional ist, die durch eine oder mehr jedoch nicht sämtliche der signifikantesten Bits der erwähnten (N-n) niedrigstwertigen Bits gebildet wird, wobei m eine ganze Zahl kleiner als (N-n) ist, und um eine vierte Spannungswellenform zu erzeugen, die einen mittleren Wert aufweist, der der Binärziffer proportional ist, die durch ein Inkrement um eins aus der genannten m-bit-Binärzahl gebildet wird, wobei die Ausgangsspannung durch Umschaltung zwischen der dritten und vierten Spannungswellenform erhalten wird in Proportion zu der Binärzahl, die durch die verbleibenden N-n-m)-Bits der ausgewählten N-bit-Binärzahl gebildet wird.

Um eine Umschaltung zwischen zwei Spannungspegeln vor­ zunehmen, um eine Spannungswellenform zu erzeugen, die einen mittleren Pegel aufweist, der einer Binärzahl proportional ist, wird die genannte Binärzahl zweckmäßigerweise mit einer laufenden Summe verglichen, aufgefüllt durch einen Zähler, der eine vorbestimmte Rezirkulationsperiode aufweist, um einen Koinzidenzausgang zu liefern zu einem bestimmten Zeitpunkt in jedem Zyklus des Zählers, und wird die Umschaltung zwischen den zwei Spannungspegeln im Koinzidenzzeitpunkt vorgenommen und zu Beginn des Zählerzyklus. Um eine Umschaltung zwischen den zwei Spannungspegeln vorzunehmen, um eine Spannungswellenform zu erzeugen, die einen mittleren Pegel aufweist, der im richtigen Verhältnis bzw. proportional zu einer Binärzahl ist, die größer ist als eine andere Binärzahl, wobei in Abhängigkeit von dieser die Umschaltung zwischen den beiden Spannungspegeln vorgenommen wird, wird vorgezogen, die Umschaltung für die größere Binärzahl vorzunehmen in Abhängigkeit der Vergleiche zwischen der kleineren Binärzahl mit der laufenden vom Zähler aufgefüllten Summe, jedoch mit der größeren der zwei Spannngspegeln, ausgewählt für die Zählperiode, die länger ist als die durch die Koinzidenz und den Zählerzyklusbeginn bestimmte.

Die Erfindung betrifft ebenfalls Einrichtungen zur Durchführung der obenerwähnten Verfahren.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind und außerdem eine im Stand der Technik bekannte Anordnung, näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines bekannten Digital-Analog-Converters,

Fig. 2 Wellenformen, die von dem Converter nach Fig. 1 erzeugt werden, und

Fig. 3 einen Digital-Analog-Converter gemäß der vorliegenden Erfindung.

Es soll nun Bezug genommen werden auf Fig. 1, die einen bekannten Digital-Analog-Converter zeigt, der zur Verwendung bei einem Fernsehempfänger mit Sensortastenabstimmung vorgeschlagen wird; die Anordnung weist einen Festwertspeicher 10 auf, der in digitaler Form Signale entspricht, die den Gleichspannungen entsprechen, die erforderlich sind, einer Varicap- Diode zugeführt zu werden, um den Kanalwählschaltkreis des Empfängers auf spezifische Übertragungsfrequenzen abzustimmen. So umfaßt bei einem Beispiel der Speicher 10 zwölf Register, von denen jedes in der Lage ist, eine 12-bit-Binärzahl zu speichern. Jedes der Register kann mit Hilfe der Berührungs­ tastenterminals ausgewählt werden, von denen drei dargestellt und mit den Zahlen 1, 2 und 3 markiert sind in der wohlbekannten Berührungsschalterdarstellungsweise, und wenn diese so ausgewählt sind, wird eine im entsprechenden Register gespeicherte Ziffer in einen 12-bit-Speicher 11 übertragen. Ein Oszillator 12 ist mit einem 12-bit-Zähler 13 verbunden. Der Speicher 11 und der Zähler 13 sind mit einem Komparator 14 verbunden, dessen einer Ausgang zu einem bistabilen Kreis 15 geführt ist, so daß, wenn Koinzidenz erzielt ist zwischen der im Speicher 11 gespeicherten Zahl und dem im Zähler 13 aufgelaufenen Zählerstand, ein Ausgangssignal vom Komparator 14 erzeugt wird, um den bistabilen Kreis 15 in seinen "on"-Zustand zu schalten. Der Zähler 13 weist außerdem eine direkte Verbindung zum bistabilen Kreis 15 auf, um diesen in seinen "off"- Zustand zurückzusetzen, wenn der Zähler 13 seinen maximalen Zählerstand erreicht hat.

Beim Betrieb der bekannten soweit beschriebenen Anordnung betätigt die Übertragung einer 12-bit-Binärzahl aus dem Festwertspeicher 10 in den Speicher 11 nach Durchführung der Übertragung den Zähler 13, der dann Impulse zählt, die vom Oszillator 12 erzeugt werden. Der bistabile Kreis 15 befindet sich zu dieser Zeit in seinem "off"-Zustand und verbleibt in diesem bis der Zählerstand im Zähler mit der Binärzahl im Speicher 11 übereinstimmt, wonach ein Ausgangssignal vom Komparator 14 den bistabilen Kreis in seinen "on"-Zustand stellt. Der "on"-Zustand des bistabilen Kreises 15 wird dann aufrechterhalten, bis der Zähler 13 auf seinen maximalen Zählerstand aufgefüllt ist und zurückgesetzt ist, wonach der bistabile Kreis 15 wiederum in seinen "off"-Zustand zurückgesetzt wird. Diese Folge wird mit dem bistabilen Kreis 15 wiederholt, wodurch ein Rechteckwellenausgangsmaterial erzeugt wird, das ein "low"-Zeit ("off"-Periode)/"high"-Zeit ("on"-Periode)- Verhältnis aufweist, das durch die im Speicher 11 gespeicherte Zahl bestimmt ist.

Das Ausgangssignal des bistabilen Kreises 15 ist in der Fig. 2 bei a gezeigt, und es sei vermerkt, daß das Verhältnis zwischen der Zeit, in der sich der bistabile Kreis in seinem "off"-Zustand befindet, und der Zykluszeit direkt abhängt von der Zahl, die im Speicher 11 gespeichert worden ist.

Der bistabile Kreis 15 ist mit einem Schalter 16, 16′ verbunden, so daß im "on"-Zustand des bistabilen Kreises der Ausgang des Schalters 16, 16′ an einen Anschluß 18, eine 0-Volt- Versorgungsleitung, angeschlossen ist und im "off"-Zustand des bistabilen Kreises 15 an einen Anschluß 17, eine 30-Volt- Versorgungsleitung angeschlossen ist. Der Ausgang des Schalters 16′ wird auf diese Weise abwechselnd mit einer 30-Volt- Quelle und einer 0-Volt-Quelle verbunden, wobei die relativen Verbindungszeiten abhängig sind von der im Speicher 11 gespeicherten Zahl. Ein Glättungskreis, in der Fig. 1 durch einen R-C-Integrator 19 dargestellt, ist mit dem Ausgang des Schalters 16, 16′ verbunden und liefert auf dem Anschluß 20 eine Ausgangsspannung, die im wesentlichen eine bei b in der Fig. 2 gezeigte Form hat und einen Mittelwert aufweist, der proportional ist zur im Speicher 11 gespeicherten Zahl, jedoch eine beträchtliche Welligkeit aufweist.

Die Frequenz der Welligkeit in dem Signal am Anschluß 20 ist abhängig von der Frequenz des Oszillators 12 und dem Gesamtzählstand des Zählers 13. Wenn die Frequenz des Oszillators 12 z. B. 2,048 MHz beträgt und der Zähler 13 ein 12-stufiger Zähler ist, der bis 2¹² zählt, d. h. bis 4096, beträgt die Frequenz der Welligkeit =0,5 kHz. Um diese Welligkeit vollständig zu entfernen, müßte die Zeitkonstante des Glätungskreises 19 derart sein, daß eine relativ geringe Ansprechbarkeit hinsichtlich der Spannung am Anschluß 20 erhalten wird aufgrund einer Änderung der im Speicher 11 gespeicherten Zahl, wobei üblicherweise mehrere Sekunden vergehen, bevor die Spannung am Anschluß 20 ihren neuen Wert annimmt.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, werden anstelle der einzigen Zerhackerstufe durch den Schalter 16 bei der bekannten Anordnung nach Fig. 1 zwei Stufen bei der Anordnung gemäß der Erfindung verwendet, wie in der Fig. 3 gezeigt ist, in der die Teile, die die gleiche Funktion haben wie die in der Fig. 1 gezeigten Teile, mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind. Anstelle des Speichers 11, der 12 Informationsbits bei der bekannten Anordnung speichert, sind zwei Register 21 und 31 in der erfindungsgemäßen Ausführungsform nach Fig. 3 vorgesehen, die jeweils 6 Informationsbits speichern. Es versteht sich, daß natürlich auch ein 12-bit-Speicher anstelle zwei getrennter 6-bit-Speicher verwendet werden kann, jedoch soll zu Zwecken dieser Beschreibung der Speicher als aus zwei Teilen bestehend betrachtet werden, die entsprechend getrennt mit den Bezugszeichen 21 und 31 bezeichnet sind. Wenn eine Übertragungsfrequenz ausgewählt werden sollt, überträgt die Anordnung nach Fig. 3 die ersten 6 Bits der Information vom Festwertspeicher 10 auf den Speicher 21 und überträgt die verbleibenden 6 Bits auf den Speicher 31. Auf eine ähnliche Art und Weise ist der Zähler 13 nach der bekannten Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung in zwei Teile 23 und 33 aufgeteilt, die beide einen 6-bit-Zähler umfassen. Der bekannte Komparator 14 ist auch bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß Fig. 3 in zwei Teile 24 und 34 geteilt, wobei der erste Teil 24 dazu verwendet wird, die Koinzidenz zwischen der im Speicher 21 eingeschriebenen Binärzahl und dem Zählerstand im Zähler 23 zu ermitteln und der zweite Teil 34 dazu verwendet wird, die Koinzidenz zwischen der im Speicher 31 eingeschriebenen Binärzahl und dem Zählerstand im Zähler 33 zu bestimmen. Die bistabile Einrichtung 15 der bekannten Anordung ist auf gleiche Weise bei der erfindungsgemäßen Aus­ führungsform gemäß Fig. 3 in zwei getrennte bistabile Kreise 25 und 35 aufgeteilt, die mit dem Zähler 23 und dem Komparator 24 und dem Zähler 33 und dem Komparator 34 verbunden sind, wobei jeder bistabile Kreis 25, 35 den Betrieb von Schaltern 26, 36 steuert, wie nachfolgend beschrieben wird.

Der bistabile Kreis 25 wird in seinen "on"-Zustand gebracht, wenn der Komparator 24 Koinzidenz zwischen der Zahl im Speicher 21 und dem Zählerstand im Zähler 23 feststellt, und wird zurückgesetzt, wenn der Zähler 23 seinen maximalen Zählerstand erreicht hat. Der bistabile Schaltkreis 25 betätigt einen Schalter 26, 26′, der abwechselnd den Ausgang von einer 30-Volt- Leitung 17 und einer 0-Volt-Leitung 18, wie bei der bekannten Anordnung nach Fig. 1, auswählt bzw. ansteuert. Jedoch ist ein weiterer Schalter 27, 27′ mit dem bistabilen Kreis 25 und den Leitungen 17 und 18 verbunden und ist eine Einrichtung zur Einführung einer Verzögerung vorgesehen, um die Impulsbreite des "off"-Signales vom bistabilen Kreis 25, das dem Schalter 27, 27′ zugeführt wird, um eine Schwin­ gungsperiode des Oszillators 12 auszudehnen; der Zweck dieser Maßnahme wird nachfolgend erläutert. Das bistabile Glied 35 wird in seinen "on"-Zustand geschaltet, wenn der Komparator 34 zwischen der Zahl im Speicher 31 und dem im Zähler 33 aufgelaufenen Zählerstand Koinzidenz feststellt, und wird in seinen "off"-Zustand geschaltet, wenn der Zähler 33 seinen maximalen Zählerstand erreicht. Der bistabile Kreis 35 steuert den Betrieb des Schalters 36, 36′, um eine Auswahl zwischen den Spannungen auf den Ausgangsleitungen der Schalter 26, 26′ und 27, 27′, wie zuvor beschrieben, zu bewirken. Ein Glättungskreis 19 gibt die Spannung vom Schalter 36, 36′ auf den Ausgangsanschluß 20.

Die Einrichtung zur Verbreiterung des "off"-Signales könnte ein abschaltbares Gatter (nicht gezeigt) im Schalter 27 aufweisen, das auf ein Signal "F-1" anspricht, das vom Zähler 23 während des Zählvorganges eben vor seinem maximalen Zählerstand abgegeben wird. Bei Ansteuerung durch das F-1-Signal wird der Schalter 27 gesperrt für einen Teil des Impulses vom bistabilen Kreis 25, der einer Schwingungsperoide entspricht. Zum Beispiel könnte das abschaltbare Gatter am Eingang des Schalters 27 in Reihe mit dem Signal vom bistabilen Kreis 25 angeordnet sein und dazu verwendet werden, das Signal durchzulassen außer für eine Schwingungsperiode, die dem F-1-Signal folgt. Alternativ dazu könnte die Einrichtung zur Verbreiterung des "off"-Signales dazu verwendet werden, eine Steuerung des Schalters 27 durch einen getrennten bistabilen Kreis (nicht gezeigt) zu bewirken anstatt durch den bistabilen Kreis 25. Dieser zusätzliche bistabile Kreis würde durch das Koinzidenzsignal vom Komparator 24 gesetzt und durch das "F-1"-Signal vom Zähler 23 zurückgesetzt werden. Bei einer anderen Aus­ führungsform einer Einrichtung zur Verbreiterung des "off"- Signales würde der Schalter 27 durch einen getrennten bistabilen Kreis (nicht gezeigt) gesteuert werden anstatt durch den bistabilen Kreis 25, und dieser zusätzliche bistabile Kreis würde durch das Koinzidenzsignal vom Komparator 24 gesetzt werden, nachdem das Signal ein einstufiges digitales Schieberegister (nicht gezeigt) passiert hat, und der bistabile Kreis würde durch das dem "maximalen Zählerstand" entsprechende Signal vom Zähler 23 zurückgesetzt werden. Das Schieberegister würde durch die Signale vom Oszillator 12 getaktet werden und damit eine Verbreiterung des "off"-Signales, das die Schalteinrichtung 27 steuert, um eine Schwingungsperiode bewirken.

Nachfolgend soll die Funktion des Schaltkreises nach Fig. 3 erläutert werden. Es sei angenommen, daß die im Festwertspeicher 10 enthaltene Information gebildet wird durch eine Zahl aus 12-bit-Binärziffern, die jeweils einer bestimmten Übertragungsfrequenz entsprechen, auf die die Kanalwählkreise des Fernsehempfängers abgestimmt werden sollen. Wenn irgendeine dieser Zahlen in die 6-bit-Register 21 und 31 eingelesen wird, werden die sechs signifikantesten Bits der ausgewählten 12-bit-Zahl in den Speicher 21 und die sechs niedrigstwertigen Bits der Zahl in der den Speicher 31 eingelesen. Nach Beendigung des Auslesens der Zahl aus dem Festwertspeicher 10 und des Einlesens in die Speicher 21 und 31 wird der Oszillator 12 angesteuert, um Impulse den Zählern 23 und 33 zuzuführen, und die Komparator 24 und 34 überwachen die Koinzidenz zwischen (1) der Binärzahl (dargestellt durch die sechs signifikantesten Bits der Zahl aus dem Festwertspeicher 10), die im Speicher 21 abgespeichert ist, und dem im Zähler 23 aufgelaufenen Zählerstand, und (2) der Binärzahl (dargestellt von den sechs niedrigstwertigen Bits der Zahl aus dem Festwertspeicher 10), die im Speicher 31 abgespeichert ist, und dem im Zähler 33 aufgelaufenen Zählerstand.

Der bistabile Schaltkreis wird seinen "on"-Zustand gestellt, wenn der Komparator 24 Koinzidenz zwischen der Zahl im Speicher 21 und dem Zählerstand im Zähler 23 feststellt, und wird in seinen "off"-Zustand zurückgesetzt, wenn der Zähler 23 nach 2⁶=64 Impulsen vom Oszillator 12 wieder von vorn beginnt. Der Schalter 26, 26′ wählt zwischen den Spannungen auf den Leitungen 17 und 18 in Abhängigkeit des Schaltzustandes des bistabilen Kreises 25 und dadurch erscheint auf der Ausgabeleitung 37 eine Spannung, die einen mittleren Wert aufweist, der zu der Zahl im Speicher 21 proportional ist.

Der bistabile Kreis 25 bestimmt außerdem den Betrieb des Schalters 27, 27′, in diesem Falle jedoch mit Hilfe einer Einrichtung, die die "off"-Periode des Ausgangssignales des bistabilen Kreises 25 um eine Schwingungsperiode des Oszillators 12 ausdehnt. Mit dieser Einrichtung wird der Schalter 27, 27′ so betätigt, wie der Schalter 26, 26′ betätigt würde, wenn die Zahl im Speicher 21 um eine Einheit größer wäre als ihre wirkliche Größe. Zum Beispiel, würde der Schalter 26, 26′ entsprechend einer Binärzahl 110101, die im Speicher 21 eingeschrieben ist, betätigt werden, würde der Schalter 27, 27′ betätigt entsprechend einer Zahl 110110 im Speicher 21.

Da der Speicher 21 die sechs signifikantesten Bits der 12-bit-Zahl enthält, die aus dem Festwertspeicher 10 ausgelesen ist, wird die Zahl, die durch diese sechs Bits dargestellt wird, wobei angenommen sei, daß die sechs niedrigstwertigen Bits nicht sämtlich Null sind, kleiner als die aus dem Speicher 10 ausgelesene 12-bit-Zahl. Durch Erhöhung der Zahl im Speicher 21 um eine Einheit, um die Steuerung des Schalters 27, 27′ zu bestimmen, wird das Resultat erhalten, daß der Schalter 27, 27′ entsprechend einer Zahl betätigt wird, die größer ist als die aus dem Speicher 10 ausgelesene Zahl. Die auf den Ausgabeleitungen 37 und 38 der Schalter 26, 26′ und 27, 27′ abgegebenen Spannungen werden entsprechend geringer und größer sein als die geforderte Spannung, die der aus dem Speicher 10 ausgelesenen Zahl entspricht.

Die zweite Stufe der selektiven Schaltung, durchgeführt durch den Schalter 36, 36′ bei Steuerung durch den bistabilen Kreis 35, ermöglicht eine von dem geforderten Spannungspegel zu machende Selektion aus den zwei Spannungen auf den Leitungen 37 und 38. Der bistabile Kreis 35 wird in Abhängigkeit von den sechs niedrigstwertigen Bits der aus dem Speicher 10 ausgelesenen 12-bit-Zahl betätigt, und es sei bemerkt, daß diese sechs niedrigstwertigen Bits die Information enthalten, die exakt bestimmt, wo die aus dem Speicher 10 ausgelesene 12-bit-Zahl zwischen der Zahl im Speicher 21 und der um eine Einheit erhöhten Zahl liegt. Es sei das obige Beispiel wieder aufgetriffen, bei dem die Zahl im Speicher 21 110101 und die vergrößerte Zahl, die den Schalter 27, 27′ steuert, 110110 ist, und es sei angenommen, daß die volle aus dem Speicher 10 ausgelesene 12-bit-Zahl z. B. 110101001101 sei; dann erkennt man, daß die durch die sechs niedrigstwertigen Ziffern 001101 dargestellte Zahl bestimmt, um wieviel größer die 12-bit-Zahl als 110101000000 ist, und um wieviel kleiner sie als 110101000000 ist. Der Schalter 36, 36′ wird somit so betätigt, daß er die geforderte Spannung aus einer kleineren Spannung auf der Leitung 37 und einer größeren Spannung auf der Leitung 38 auswählt.

Wenn angenommen wird, daß die Oszillatorfrequenz des Oszillators 12, wie zuvor, 2,048 MHz ist, und daß der Zähler 23 bis 2⁶, d. h. bis 64, zählen kann, wird die Frequenz der Welligkeit, mit der die Ausgangssignale der Schalter 26′ und 27′ behaftet sind, =32 kHz sein. Man erkennt, daß diese Frequenz das 64fache der mit der Anordnung nach Fig. 1 erreichten Frequenz ist, und demgemäß kann die Zeitkonstante des Glättungskreises 19 auf geeignete Art und Weise reduziert und die Ansprechbarkeit bzw. Ansprechgeschwindigkeit des Schaltkreises entsprechend erhöht werden.

Es sei vermerkt, daß viele Modifikationen bei der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Anordnung nach Fig. 3 möglich sind. So ist der Speicher 21, 31 als in zwei Teile aufgeteiltes 12-bit-Register dargestellt, und man erkennt, daß andere Zahlen, wie gewünscht, ausgewählt werden können. Falls erforderlich, können zur Verbesserung der Anordnung weitere Glättungsschaltkreise in den Zweigen 37 und 38 vorgesehen werden, um die Ausgangssignale der Schalter 26′ und 27′ zu glätten, bevor diese dem Schalter 36′ zugeführt werden. Es sei außerdem vermerkt, daß, obwohl ein zweistufiger Zerhackerkreis dargestellt worden ist, mit Speichern, Zählern und Komparatoren usw., aufgeteilt in zwei Teile, es möglich wäre, die Anordnung in eine andere Zahl von Teilen aufzuteilen und die Zahl der Zerhackerstufen zu erhöhen. So könnten die Speicher usw. beispielsweise in drei Teile aufgeteilt werden und drei Zerhackerstufen könnten verwendet werden anstatt der gezeigten zwei Stufen.

Claims (9)

1. Verfahren zur Umwandlung einer ausgewählten Zahl in eine entsprechende analoge Spannung, bei dem ein pulsdauer­ moduliertes Rechtecksignal erzeugt wird, das zwischen ersten und zweiten Spannungspegeln umschaltet, um einen mittleren Wert zu erhalten, der zu einer ersten Zahl proportional ist, die einen Grobwert der ausgewählten Zahl darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites pulsdauermoduliertes Rechtecksignal erzeugt wird, das zwischen den ersten und zweiten Spannungspegeln umschaltet, um einen mittleren Wert zu erhalten, der zu einer zweiten Zahl proportional ist, die einen Feinwert der ausgewählten Zahl darstellt, und daß eine Ausgangsspannung erzeugt wird, indem zwischen den ersten und zweiten Rechtecksignalen proportional zum Verhältnis der ausgewählten Zahl zu den ersten und zweiten Zahlen umgeschaltet wird, um so einen mittleren Wert zu erhalten, der zu der ausgewählten Zahl proportional ist.

2. Verfahren zur Umwandlung einer ausgewählten Zahl in eine entsprechende analoge Spannung, bei dem ein pulsdauermoduliertes Rechtecksignal erzeugt wird, das zwischen ersten und zweiten Spannungspegeln umschaltet, um einen mittleren Wert zu erhalten, der zu einer ersten Zahl proportional ist, die einen Grobwert der ausgewählten Zahl darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß der erhaltene mittlere Wert zu einem signifikantesten Teil der ersten Zahl proportional ist, daß ein zweites pulsdauermoduliertes Rechtecksignal erzeugt wird, das zwischen den ersten und zweiten Spannungspegeln umschaltet, um einen mittleren Wert zu erhalten, der größer ist als der mittlere Wert des ersten Rechtecksignals, und zwar um einen Betrag, der einem Zuwachs um eine Einheit des signifikantesten Teils der ersten Zahl entspricht, und daß eine Ausgangsspannung erzeugt wird, indem zwischen den ersten und zweiten Rechtecksignalen proportional zu einem Teil der ersten Zahl umgeschaltet wird, der hinsichtlich der Signifikanz der nächst höhere relativ zum signifikantesten Teil der ersten Zahl ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umwandlung einer N-bit-Binärzahl in eine entsprechende analoge Spannung zwischen den ersten und zweiten Rechtecksignalen umgeschaltet wird, um ein drittes Rechtecksignal zu erzeugen, das einen mittleren Pegel aufweist, der zu einer m-bit-Binärzahl proportional ist, die durch ein oder mehrere, jedoch nicht sämtliche der signifikantesten Bits von (N-n) niedrigstwertigen Bits gebildet wird, wobei m eine ganze Zahl kleiner als (N-n) ist, und um ein viertes Rechtecksignal zu erzeugen, das einen mittleren Wert aufweist, der zu der Binärzahl proportional ist, die gebildet wird durch ein Inkrement um eins der m-bit-Binärzahl, und daß die genannte Ausgangsspannung durch Umschaltung zwischen dem dritten und vierten Rechtecksignal in Proportion zu der Binärziffer erhalten wird, die durch die verbleibenden (N-n-m)-Bits der ausgewählten N-bit-Binärzahl gebildet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umschaltung zwischen zwei Spannungspegeln, um ein Rechtecksignal zu erzeugen, das einen mittleren Pegel aufweist, der zu einer Binärzahl proportional ist, die genannte Binärzahl mit einer laufenden Summe verglichen wird, die durch einen Zähler aufgefüllt wird, der eine vorbestimmte Rezirkulationsperiode aufweist, um einen Koinzidenz bzw. Übereinstimmg anzeigenden Ausgang zu einem entsprechenden Zeitpunkt in jedem Zyklus des Zählers zu erhalten, und daß das Umschalten zwischen den zwei Spannungspegeln zum Zeitpunkt der Übereinstimmung bzw. der Koinzidenz und zu Beginn des Zählerzyklus durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umschaltung zwischen zwei Spannungspegeln, um ein Recktecksignal zu erzeugen, das einen mittleren Pegel aufweist, der proportional ist zu einer Binärzahl, welche eine Einheit größer ist als eine andere Binärzahl, bezüglich der die Umschaltung zwischen den zwei Spannungspegeln erfolgt, dieses Umschalten für die größere Binärzahl durchgeführt wird in Abhängigkeit vom Vergleich der kleineren Binärzahl mit der laufenden Summe, die durch den Zähler aufgefüllt wird, jedoch mit der größeren der beiden Spannungspegel, die für eine Zählperiode ausgewählt sind, die länger ist als die, die durch die Koinzidenz und den Beginn des Zählerzyklus bestimmt ist.

6. Einrichtung zur Umwandlung einer ausgewählten Zahl in eine entsprechende analoge Spannung, mit einer Einrichtung, die durch Umschaltung ein pulsdauermoduliertes Rechtecksignal erzeugt und einen mittleren Wert bildet, der zu einer ersten Zahl proportional ist, die einen Grobwert der ausgewählten Zahl darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Einrichtung vorgesehen ist, die durch Umschaltung zwischen den ersten und zweiten Spannungspegeln ein zweites pulsdauermoduliertes Rechtecksignal erzeugt und so einen mittleren Wert bildet, der zu einer zweiten Zahl proportional ist, die einen Feinwert der ausgewählten Zahl darstellt, und daß eine dritte Einrichtung vorgesehen ist, die eine Ausgangsspannung erzeugt, indem sie zwischen den ersten und zweiten Rechtecksignalen proportional zum Verhältnis der ausgewählten Zahl zu den ersten und zweiten Zahlen umschaltet, um so einen mittleren Wert zu bilden, der zu der ausgewählten Zahl proportional ist.

7. Einrichtng zur Umwandlung einer ausgewählten Zahl in eine entsprechende analoge Spannung, mit einer ersten Einrichtung, die durch Umschaltung zwischen ersten und zweiten Spannungspegeln ein pulsdauermoduliertes Rechtecksignal erzeugt und einen mittleren Wert bildet, der zu einem signifikantesten Teil der ersten Zahl proportional ist, die einen Grobwert der ausgewählten Zahl darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Einrichtung vorgesehen ist, die durch Umschaltung zwischen den ersten und zweiten Spannungspegeln ein zweites pulsdauermoduliertes Rechtecksignal erzeugt und so einen mittleren Wert bildet, der größer ist als der mittlere Wert des ersten Rechtecksignals, und zwar um einen Betrag, der einen Zuwachs um eine Einheit des signifikantesten Teils der ersten Zahl entspricht, und daß eine dritte Einrichtung vorgesehen ist, die eine Ausgangsspannung erzeugt, indem sie zwischen den ersten und zweiten Rechtecksignalen proportional zu einem Teil der ersten Zahl umschaltet, der hinsichtlicht der Signifikanz der nächst höhere relativ zum signifikantesten Teil der ersten Zahl ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Umschalten zwischen ersten und zweiten Spannungspegeln, um ein Rechtecksignal zu erzeugen, das einen mittleren Wert aufweist, der zu einer vorbestimmten Binärzahl proportional ist, ein Register zum Speicher der Binärzahl aufweist, einen Ringzähler, der Ausgangsimpulse eines Oszillators zählt, einen Komparator zur Erzeugung eines Signales, wenn Übereinstimmung zwischen der Binärzahl in dem Register und dem Zählerstand im Zähler erkannt worden ist, und eine Einrichtung, die zu dem Zeitpunkt anspricht, wenn die Koinzidenzsignale in der Zykluszeit des Zählers auftreten und so das Rechtecksignal erzeugt.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, die zu dem Zeitpunkt anspricht, wenn die Koinzidenzsignale in der Zykluszeit des Zählers auftreten, um so das Rechtecksignal zu erzeugen, einen Schalter umfaßt zur wechselweisen Verbindung einer Ausgangsleitung mit dem einen oder dem anderen Anschlüssen, auf die beim Einsatz der Einrichtung die genannten ersten und zweiten Spannungspegel gegeben werden.