DE2950992C2 - Schaltungsanordnung zum Übertragen von digitalen Signalen in Form einer ternären Signalfolge - Google Patents
Schaltungsanordnung zum Übertragen von digitalen Signalen in Form einer ternären SignalfolgeInfo
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
- H04L5/14—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex
- H04L5/1423—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex for simultaneous baseband signals
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Description
verbindung werden eine Einzelleitung L sowie Erde als Rückleiter verwendet. Jede Station besteht aus einem
Sender S1 bzw. 52 und einem Empfänger E ί bzw. if 2.
Der Empfänger Ei bzw. El jeder Station liegt in der
Brückendiagonaie einer Wheamor.es.hen Brücke. Zwei Brückenarme dieser Brücke werden durch die Festwiderstände
R 1 und R 2 bzw. R 3 und R 4 gebildet. Die Leitung L bildet den jeweiligen dritten Brückenarm. und
die Leitungsnachbildung N1 bzw. N2 bildet den vierten
Brückenarm. Die Leitungsnachbildungen werden siatisch und dynamisch abgeglichen. Bei richtig gewählten
Werten für die Leitungsnachbildungen Ni bzw. /V 2
spricht der Empfänger Ei bzw. £2 auf die Sendeströms
des eigenen Senders 5 1 bzw. S2 nicht an. Diese Strome verzweigen sich am Verbindungspunkt der beiden
Brückenwiderstände R i und R 2 bzw. R 3 und R 4 in zwei gleich große Teilströme. Die Ströme des fernen
Senders dagegen verzweigen sich am Verbindungspunkt des Widerstands R 1 bzw. R 3 und der Leitung L:
sie fließen über den Empfänger £1 'izw. E2 und die Brückenarme teils über den Sender teils über die
Leitungsnachbildung Nt bzw. N 2 nach Erde ab. Der
jeweilige Empfänger sprich; somit auf die Ströme des Senders der Gegenstation an
In Fig. 2 ist eine bekannte Gabelschaltung für das Fernsprechnetz gezeigt, wobei hier die Brückenschaltung
in umgekehrter Richtung angewendet wird, nämlich für die Zusammenschaltung einer Zweidrahtldtung
eines Ortsnetzes mit Vierdraht-Sprechkreisen eines Fernnetzes. Im Fernsprechnetz für den Fernverkehr
werden heute überwiegend Trägerfrequenzeinrichtungen für den Aufbau von Fernverbindungen
verwendet. Diese Technik macht den Einsatz von Verstärkern für die Fernsprechsignale und die damit
verbundene räumliche, frequenzmäßige oder zeitliche Trennung der beiden Übertragungsrichtungen erforderlich.
Sprachverbindungen für den Fernverkehr werden in den Vermittlungsämtern immer als Vierdraht-Sprechkreise
ausgebildet. Die Fig. 2 zeigt eine Vierdraht-Fernverbindung L 3, L 4, die über die bekannte
Gabelschaltung mit einer Zweidraht-Ortsvcrbindunfc L 1, L2 zusammengeschaltet ist. In dieser Anordnung
werden die Brückenwiderstände der »Wheatstoneschen Brücke« durch die Übertrager Ü 1 und Ü 2 bzw. (73 und
Ü4 ersetzt.
Die mit der Gabelschaltung erreichbare Gabelübcrtragungsdämpfung ist davon abhängig, wie genau die
Leitungsnachbildungen N 1 bzw. Λ/2 mit der Eingangsimpedanz Zi bzw. Z2 der Leitung übereinstimmt. Die
Stabilität des Sprechkreises FnI, Li bzw. Tn 2, L 2
hängt dabei in besonderem Maße von der Größe Zi-Ni bzw. Z2-N2 ab. Bei der in F i g. 2 gezeigten
Gabelschaltung wird sogar mit einer einfachen Ausbildung der Leitungsnachbildung eine für den praktischen
Beirieb ausreichende Gabelübenragungs'lämpfung erreicht.
Die Anwendung der Gabelschaltung auf Fernleitungen zu dem Zweck, eine Übertragung in
beiden Richtungen über eine Zweidraht-Leitiing realisieren
zu können, hat sich jedoch nicht durchgesetzt, weil dazu eine wesentlich höhere Gabelübertragungsdämpfung
erforderlich wäre, die jedoch im gesamten Frequenzbereich nicht konstant gehalten werden kann.
Der Grund hierfür liegt vor allem dann, da!.* die
I ir.gans-'simpedan temperaturabhängig \Λ.
* )\c technische t.MHMckltine auf dem ! lal'iicin'i gebiet
li.11 es Oiii sich t'.'iv,' ir li.i.'J neben tie: ί .>:ns^:n ιίικ ·.. h·
quenztelefonie wird h zunehmendem Maße für die
Signalübertragung die FCM-Übertragungstechnik angewandt. Dies führt jedoch dazu, daß die bisher
verwendeten Analog-Verstärker für die Trägerfrequenzsignale durch regenerierende Verstärker für
digitale Signale abgelöst werden.
Fi g. 3 zeigt nun ein digitale;: Signal, welches für eine
Übertragung in beiden Richtungen verwendet wird. Die digitalen Signale für die Übertragung über die
Übertragungsleitung werden durch eine Codierung gebildet, wobei der Gleichspannungsanteil des verwendeten
Codes gleich 0 ist. Diese Bedingung erfülli das in Fig. 3 dargestellte ternäre Signal, bei dem drei
unterschiedliche Zustände, nämlich + U, — U und 0
auftreten. Der Mittelwert der Gleichspannung besitzt den WertO.
Auf der Zeitachse / ist das ternäre Signal dargestellt,
dessen kürzeste Element, ein Bit, eine Zeitdauer T besitzt. Oberhalb des ternären Spannungssignals ist die.
zugeordnete binäre Information dargestellt, die \or der Übertragung zur Verfügung steht und die aus cen zu
übertragenden Nachrichten gebildet wird. Das binäre Signal besteht aas den Zuständen »0« und »1«. D'eses
binäre Signal wird in das ternäre Signal umcod;ert.
Dabei entspricht der binäre Zustand »0« im ternären Signal dem Spannungswert 0. Der binäre Zustand »!«
wird abwechselnd durch die positive Spannung τ L'und
die negative Spannung — i/gebildet und übertragen.
Die Fig.4 zeigt die neue Gabelschaltung, die zwischen einer Zweidraht-Lcitung, nämlich einem
Koaxialkabel, KL und einer Station, die aus einem Sender Si und einem Empfänger El besteht,
eingeschaltet ist. Am Eingang Edes Senders liegt das zu
übertragende digitale Signal an, während am Ausgang Λ des Empfängers El das vom Sender der fernen
Gegenstation ausgesendete digitale Signal abgegeben wird. Über die Zweidraht-Leitung erfolgt Duplexbetrieb,
d. h. es werden in beiden Richtungen Nachrichten übertragen. Zwischen dem als Zweidrah: Leitung
ausgebildeten Koaxialkabel KL und dem Eingang des Empfängers El ist eine erste Verzögerungskette Ki
geschaltet, die aus (n—\) einzelnen Verzögcrungsgliedern Vi bis Vn. ι besteht. Jedes Verzögerungsglied
verzögert das Signal um eine Zeitdauer von 1/2 · T, wobei T die Zeildauer des kürzesten Signalelements,
eines Bits, ist. Die erste Verzögerungskette K 1 ist aus passiven Vcrzögerungselcmcnten aufgebaut und ermöglicht
eine Betriebsweise in beiden Richtungen. Dies bedeutet, daß in beiden Richtungen die Laufzeitverzögerungen
auftreten. Die erste Verzögerungskette ist symmetrisch aufgebaut und weist eine Impedanz auf, die
der charakteristischen Impedanz der Koaxialleitung entspricht. Dadurch werden Reflexionen beim Anschluß
der Leitung an die erste Verzögerungskette vermieden. Als Verzögerungsglieder werden Laufzeitglieder oder
Zeitglieder, beispielsweise magnetostriktiv^ Elemente,
verwendet.
An den Ausgang des Senders 51 ist eine zweite
Verzögerungskette K 2 angeschlossen, die entsprechend der ersten Verzögerungskette Ki mit (Vi-I)
Verzögerungsgliedern Vi-Vn-I, die hintereinandergeschaltet
sind, aufgebaut ist. Jedes Verzögerungsglied weist eine Yvrvögerungszeit von der Zeitdauer 1/2-7
aiii wöbe; I der Zeitdauer des kürzesten Signalclenents.
eines Bn> (vgl. H g. 3) entspricht. Die /wein
\ er/ögeruncskeltc A. >
kann mn den gleichen tieinei·-
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aktive Verzögerungsglieder zu verwenden, da hierbei nur die Übertragung in der Richtung vom Sender Sl
zur Koaxialleitung KL gefordert wird. An die Ringangsund Ausgangsimpedanz der zweiten Kette werden
keine besonderen Anforderungen gestellt.
Die beiden Vcrzögerungsketten K1 und K 2 sind
über π Schaltverstärker SKi bis SVn miteinander
verbunden. Dabei werden jeweils gleiche Punkte der beiden Verzögerungsketten miteinander verbunden. Bei
den Schaltverstärkern handelt es sich um Gleichstromverstärker mit einem hochohmigen Ausgang. Vorteilhaft
werden Operationsverstärker oder eine Transistorschaltung mit einem Transistor, dessen Basis geerdet ist,
verwendet. Die Schallverstärker SK, bis SVn teilen die
am Eingang anliegende Spannung im Verhältnis ! : n.
Dies bedeutet, daß beim Anliegen der Spannung ± LJ, die dem binären Zustand »1« entspricht, die am
Ausgang des Schallverstärkers auftretende Spannung den Wert ±Mn ■ LJ aufweist. An jedem Eingang und
Ausgang eines Verzögerungsgliedes der zweiten Verzögerungskette K 2 ist ein Schaltverstärker mit seinem
Eingang angeschaltet. Der Ausgang des Schaltverstärkers ist mit dem gleichen Punkt der ersten Verzögerungskette
K 1 verbunden. Auf diese Weise werden einander entsprechende Verzögerungsglieder der beiden
Verzögerungsketten vor und nach jedem Verzögerungsglied über Schaltverstärker verbunden, wobei die
Übertragungsrichtung der Schaltverstärker von der zweiten Verzögerungskette K 2 zur ersten Verzögerungskette
K 1 festgelegt ist. Der Schaltverstärker SVi. der den Abschluß der zweiten Verzögerungskette
bildet, ist mit seinem Ausgang direkt mit der Zweidraht-Leitung KL verbunden.
Die Verzögerungszeit zwischen dem Ausgang des Senders S 1 und dem Eingang des Empfängers E1 ist für
alle Teilsignale, die einen der Schaltverstärker passieren, verschieden. Die Tcilsignale haben η verschiedene
Überlragungszeiien von 0 bis (n— I) ■ 7" Daraus ergibt
sich, daß das am Eingang des Empfängers F: \ '> auftretende Summcnsignal aus η aufeinanderfolgenden
Signalelementen gebildet wird, die entweder die Spannung 0 oder wechselweise eine Spannung vom
Wert +Mn-LJ und —Mn ■ LJ haben, so daß das
Summcnsignal maximal den Spannungswert ±\ln ■ Ll
in haben kann. Durch die Gabelschaltung wird die vom
Sender SI herrührende Signalspannung auf einen Wen
von maximal Mn am Eingang des Empfängers reduziert. Damit ergibt sich zwischen der Gabeldurchgangsdämpfung
und der Gabelübertragungsdämpfung ein Verhältr\
njt von 1 : n. Die Anzahl der Verzögerungszünder wird
daher von der Eorderung bestimmt, wie groß die genannte Signalspannungsreduktion sein soll.
Am Eingang der Koaxialleitung KL ergibt sich das Sendesignal vom Wert ± LJ für das binäre Signal »1«,
das aus η Teilspannungen mit den Werten +Mn-U zusammengesetzt ist, wobei die von den Schaltverstärkern
an die erste Verzögerungskette abgegebenen Tci'spannungen jeweils die gleiche Übertragungszeit
zwischen dem Ausgang des Senders Sl und dem Eingang der Leitung KL aufweisen. In der Senderichtung
wird die erste Verzögerungskette in umgekehrter Richtung betrieben.
Die Gabelschaltung ermöglicht es, daß beispielsweise der strichliert eingezeichnete Teil IS der Schaltung als
i'i einzelner integrierter Halbleiter-Chip aufgebaut wird.
Dadurch ergibt sich eine wirtschaftliche und kostengünstige Herstellung der Gabelschaltung. Es ist aber auch
möglich, die gesamte Gabelschaltung der Fig. 4 als integrierten Halbleiter-Chip aufzubauen und herzustellen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Schaltungsanordnung zum Übertragen von digitalen Signalen in Form einer ternären Signalfolge,
bei der die Bits einer Art (»1><) mit jeweils einem von zwei möglichen Signalpegeln (+ U, — U)und die
Bits (»0«) der anderen Art lediglich mit einem O-Signalpegel auftreten und bei der der Gleichspannungsanteil
der Signal gleich null ist, über eine Zweidraht-Leitung im Duplexbetrieb, über die
wenigstens zwei Stationen miteinander verbunden sind, von denen jede einen mit der Zweidraht-Leitung
verbundenen Sender und einen ebenfalls mit der Zweidraht-Lekung verbundenen Empfänger
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zweidraht-Leitung (KL) und dem
Eingang des Empfängers (Ei) eine in beiden Richtungen betreibbare, aus (n—i) Gliedern (V, bis
VVi) bestehende erste \erzögerungskette (K 1)
angeordnet ist, daß an dem Ausgang des Senders (Si) eine aus (n-\) Gliedern (V, bis Vn-,)
bestehende zweite Verzögerungskette (K 1) angeordnet ist, daß jedes Glied der ersten und zweiten
Verzögerungskette (K 1, K 2) eine Verzögerungszeit von der Hälfte der Zeitdauer (T) des kürzesten
digitalen Signalelements aufweist und daß an den Eingangsseiten und Ausgangsseiten der Glieder (V\
bis Vn.,) der zweiten Verzögerungskette (K 2)
insgesamt η Schaltverstärker (SV\ bis SV„Jeingangsseitig
angeschlossen sind, die an den betreffenden Eingängen bzw. Ausgängen auftretende Spannungen
jeweils im Verhältnis von l/n herabgesetzt an entsprechende Schaltungspunkte der ersten Verzögerungskette
(K 1) abgeben.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verzögerungskette
(K 1) aus passiven Verzögerungsgliedern aufgebaut ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verzögerungskette
(K 2) aus aktiven Verzögerungsgliedern aufgebaut ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch
gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Verzögerungskette (K 1, K2) gleichartig aufgebaut
sind.
5. Schallungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verzögerungskette
(K 1) für beide Übertragungsrichtungen symmetrisch aufgebaut ist und daß die Impedanz der
Verzögerungskette an die angeschlossene Zweidraht-Leitung (K/.jangepaßt ist.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Verzögerungskette (K 1) und die zweite Verzögerungskette (K 2) mit
den Impedanzen an den Empfänger (E 1) und an den Sender (S 1) angepaßt sind.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltverstärker (SV)
(SV] -SV,,) Gleichstromverstärker mit einem hoch· ohmigen Ausgang angeordnet sind.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltverstärker Operationsverstärker
angeordnet sind und d;iü du-Spannungsleilung
zwisrhep ί inruri!.' mn! Λιιν:1 μ
des Verstärkers einstellbar ΐ<·
des Verstärkers einstellbar ΐ<·
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1
angegebenen Merkmalen.
Es ist bereits eine Schaltungsanordnung zum automatischen
Abgleich eines Zweidraht-Vollduplex-Datenübertragungssysiems
bekannt (DE-AS 26 19 7Ί2), bei dem ein Sender und ein Empfänger einer Station über
zwei Leitungen mit einem weiteren Sender und einem weiteren Empfänger einer anderen Station verbunden
sind. Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung ist ein automalisch abgleichbarer Nachbildungskreis vorgesehen,
über den Teilströme des jeweiligen Senders zum eigenen Empfänger fließen. Das besondere der betreffenden
bekannten Schaltungsanordnung ist der Aufbau des Nachbildungskreises für den jeweiligen Sender/
Empfänger. Durch diesen besonderen Aufbau der bekannten Schaltungsanordnung ist es auf relativ
einfache Weise möglich, den Abgleich eines Zwcidraht-Vollduplex-Datenübertragungssystems
automatisch und rationell durchzuführen. Der dennoch erforderliche Schaliungsaufwand ist jedoch zuweilen unerwünscht.
Es ist ferner im Zusammenhang mit dem digitalen Vollduplexverkehr auf Zweidrahtleitungen bekannt
(Zeitschrift »Elektrisches Nachrichtenwesen«, Band 53, Nr. 2, 1978, Seiten 118— 121). die jeweils zu übertragenden
digitalen Signale in Form einer ternären Signalfolge zu übertragen, bei der die Bits einer Art (»1«) mit jeweils
einem von zwei möglichen Signalpegeln und die Bits (»0«) der anderen Art lediglich mit einem O-Signalpege!
auftreten und bei der der Glcichspannungsanteil der Signale gleich 0 ist. Die Übertragung derartiger ternärer
Signalfolgen zwischen zwei jeweils einen Sender und einen Empfänger enthaltenden Stationen ist dabei über
eine Zweidraht-Leitung im Duplexbetrieb möglich. Dazu ist jeder Station eine gesonderte Entkoppliingsanordnung
zugehörig, die nicht ohne weiteres mit digitalen Baustufen aufgebaut werden kann. Vielmehr sind für
diese Entkopplungsanordnung weitgehend herkömmliche Bauelemente vorzusehen, wie sie für die Übertragung
von analogen Signalen verwendet werden.
Dor Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung mit den im Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen so auszubilden, daß diese mit digitalen Baustufen auf relativ
einfache Weise aufgebaut werden kann.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs
1 angegebenen Merkmale.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß ein Aufbau allein mit digitalen Baustufen ermöglicht ist, was
im Hinblick auf eine erwünschte Integration von erheblichem Nutzen ist.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Untcransprüchen.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.
F i g. 1 zeigt /um besseren Verständnis des Prinzips der Erfindung eine bekannte Brückenschaltung für
einen Doppelstrombetrieb.
F i g. 2 zeigt eine bekannte Gabelschaltung für das Fernsprechnetz.
Fig. 3 zeigt ein digitales Datensignal in Form eines
iernircn Signals.
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χ h.i ·;>'::Λ:!η·>-.:!'.·ιιι>· »»πκιί.κΐίτ F.rliniliini:
!" ' ' . !.-.' :ΐ"ί· .:!<■. r ;>is i>Whi?atstorii'M·!'!'.· Bricki-»
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792950992 DE2950992C2 (de) | 1979-12-18 | 1979-12-18 | Schaltungsanordnung zum Übertragen von digitalen Signalen in Form einer ternären Signalfolge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792950992 DE2950992C2 (de) | 1979-12-18 | 1979-12-18 | Schaltungsanordnung zum Übertragen von digitalen Signalen in Form einer ternären Signalfolge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2950992A1 DE2950992A1 (de) | 1981-06-25 |
DE2950992C2 true DE2950992C2 (de) | 1982-05-27 |
Family
ID=6088844
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19792950992 Expired DE2950992C2 (de) | 1979-12-18 | 1979-12-18 | Schaltungsanordnung zum Übertragen von digitalen Signalen in Form einer ternären Signalfolge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2950992C2 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5081648A (en) * | 1990-03-12 | 1992-01-14 | The Boeing Company | Current mode data bus digital communications system |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2619712B2 (de) * | 1976-05-04 | 1978-07-13 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Schaltungsanordnung zum automatischen Abgleich eines Zweidraht-VoIlduplex-Datenübertragungssystems |
-
1979
- 1979-12-18 DE DE19792950992 patent/DE2950992C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2950992A1 (de) | 1981-06-25 |
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