DE2950992C2 - Circuit arrangement for the transmission of digital signals in the form of a ternary signal sequence - Google Patents
Circuit arrangement for the transmission of digital signals in the form of a ternary signal sequenceInfo
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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 anconnection, a single line L and earth are used as the return conductor. Each station consists of a transmitter S 1 or 52 and a receiver E ί or if 2. The receiver Ei or El of each station is in the bridge diagram of a Wheamor.es.hen bridge. Two bridge arms of this bridge are formed by the fixed resistors R 1 and R 2 or R 3 and R 4. The line L forms the respective third bridge arm. and the line simulation N 1 or N2 forms the fourth bridge arm. The line replicas are synchronized siatically and dynamically. With correctly selected values for the line simulations Ni or / V 2, the receiver Ei or £ 2 does not respond to the transmission currents of its own transmitter 5 1 or S2. These currents branch at the junction of the two bridge resistors R i and R 2 or R 3 and R 4 into two equal partial currents. The currents of the remote transmitter, on the other hand, branch off at the connection point of the resistor R 1 or R 3 and the line L: they flow via the receiver £ 1 'izw. E2 and the bridge arms partly via the transmitter partly via the line simulation Nt or N 2 to earth. The respective recipient speaks; thus on the currents of the sender of the opposite station
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.2 shows a known hybrid circuit for the telephone network, the bridge circuit being used here in the opposite direction, namely for the interconnection of a two-wire line of a local network with four-wire voice circuits of a long-distance network. In the telephone network for long-distance traffic today, carrier frequency devices are predominantly used for setting up long-distance connections. This technology requires the use of amplifiers for the telephone signals and the associated spatial, frequency or temporal separation of the two directions of transmission. Voice connections for long-distance traffic are always designed in the switching offices as four-wire speech circuits. 2 shows a four-wire long-distance connection L 3, L 4, which is interconnected via the known hybrid circuit with a two-wire local connection L 1, L2 . In this arrangement the bridge resistances of the "Wheatstone Bridge" are replaced by the transformers Ü 1 and Ü 2 or (73 and Ü4 .
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. The fork transmission attenuation that can be achieved with the hybrid circuit depends on how precisely the line simulations N 1 or Λ / 2 correspond to the input impedance Zi or Z2 of the line. The stability of the speech circuit FnI, Li or Tn 2, L 2 depends to a particular degree on the size Zi-Ni or Z2-N2 . In the case of the FIG. In the hybrid circuit shown in FIG. 2, a fork transfer attenuation sufficient for practical operation is achieved even with a simple design of the line simulation. The use of hybrid connections on long-distance lines for the purpose of being able to implement a transmission in both directions via a two-wire line has not caught on because this would require a significantly higher hybrid transmission attenuation, which, however, cannot be kept constant over the entire frequency range. The main reason for this is that!. * The I ir.gans-'impedan is temperature-dependent \ 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. *) \ c technical t.MHMckltine on the! lal'iicin'i area li.11 it Oiii itself t '.' iv, 'ir li.i.'J next to tie: ί.>: ns ^: n ιίικ · .. h · quenztelefonie is increasingly used for the Signal transmission the FCM transmission technology applied. However, this means that the previously used analog amplifiers for the carrier frequency signals are being replaced by regenerative amplifiers for digital signals.
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.Fi g. 3 now shows a digital ;: signal which is used for a transmission in both directions. The digital signals for the Practice r transmission via the transmission line are formed by a coding, wherein the DC content of the code used is equal to the 0th This condition erfülli that shown in Figure 3 ternary signal, in which three different states, namely + U, -. U and 0 occur. The mean value of the direct voltage has the value O.
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.The ternary signal, the shortest element of which, a bit, has a duration T is shown on the time axis /. Above the ternary voltage signal is the. associated binary information is shown, which is available before the transmission and which is formed from messages to be transmitted. The binary signal consists of the states "0" and "1". This binary signal is recoded into the ternary signal ; The binary state "0" in the ternary signal corresponds to the voltage value 0. The binary state "!" is formed and transmitted alternately by the positive voltage τ L'and the negative voltage - i /.
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.4 shows the new hybrid circuit, which is connected between a two-wire line, namely a coaxial cable, KL and a station, which consists of a transmitter Si and a receiver El. The digital signal to be transmitted is present at the input of each transmitter, while the digital signal transmitted by the transmitter of the remote opposite station is output at the output Λ of the receiver El. Duplex operation occurs over the two-wire line, ie messages are transmitted in both directions. Between the two-wire coaxial cable KL and the input of the receiver El, a first delay chain Ki is connected, which consists of (n- \) individual delay elements Vi to V n . ι exists. Each delay element delays the signal by a period of 1/2 · T, where T is the line duration of the shortest signal element, a bit. The first delay chain K 1 is made up of passive delay elements and enables operation in both directions. This means that the propagation delays occur in both directions. The first delay chain is constructed symmetrically and has an impedance which corresponds to the characteristic impedance of the coaxial line. This avoids reflections when the line is connected to the first delay chain. Runtime elements or timing elements, for example magnetostrictive elements, are used as delay elements.
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·- ieti v-ie du.· ',':Sie Ver/-j;:c:uiij - *.·.·! ■·, .iiiii-'etvii· wji._.ei ί ih uK'/\\ CiIi.' \ er/.(>>;t.'i'iii;LTv ::·..■ /■ .· , : .„·.■ mn·."!;!. A second delay chain K 2 is connected to the output of the transmitter 51, which is constructed in accordance with the first delay chain Ki with (Vi-I) delay elements Vi-V n -I which are connected in series. Each delay element has a delay time of the duration 1 / 2-7 aiii wöbe; I the duration of the shortest signal cluster. of a Bn> (cf. H g. 3). The / wein \ er / ögeruncskeltc A.> can mn the same tieinei · - ieti v-ie du. · ',': You Ver / -j;: c: uiij - *. ·. ·! ■ ·, .iiiii-'etvii · wji ._. Ei ί ih uK '/ \\ CiIi.' \ er /. (>>;t.'i'iii; L T v :: · .. ■ / ■. ·,:. "·. ■ mn ·."!;!.
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.To use active delay elements, since here only the transmission in the direction from the transmitter S1 to the coaxial line KL is required. No special requirements are placed on the ring input and output impedance of the second chain.
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.The two delay chains K 1 and K 2 are connected to one another via π switching amplifiers SKi to SV n. The same points of the two delay chains are connected to one another. The switching amplifiers are DC amplifiers with a high-impedance output. Operational amplifiers or a transistor circuit with a transistor whose base is grounded are advantageously used. The sound amplifiers SK, to SV n divide the voltage applied at the input proportionally! : n. This means that when the voltage ± LJ is applied, which corresponds to the binary state »1«, the voltage occurring at the output of the sound amplifier has the value ± Mn ■ LJ . A switching amplifier is connected to its input at each input and output of a delay element of the second delay chain K 2. The output of the switching amplifier is connected to the same point in the first delay chain K 1. In this way, corresponding delay elements of the two delay chains are connected before and after each delay element via switching amplifiers, the transmission direction of the switching amplifiers from the second delay chain K 2 to the first delay chain K 1 being determined. The switching amplifier SVi. which forms the end of the second delay chain is connected with its output directly to the two-wire line KL .
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 The delay time between the output of the transmitter S 1 and the input of the receiver E 1 is different for all partial signals that pass through one of the switching amplifiers. The partial signals have η different transmission lines from 0 to (n- I) 7 ". It follows that the summation signal occurring at the input of the receiver F: \ '> is formed from η successive signal elements, either the voltage 0 or alternately a voltage of the value + Mn-LJ and -Mn · LJ , so that the sum signal has a maximum voltage value of ± \ 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.in can have. The hybrid circuit reduces the signal voltage originating from the transmitter S I to a maximum value of Mn at the input of the receiver. This results in a ratio r \ njt of 1: n between the fork throughput attenuation and the fork transmission attenuation. The number of delay detonators is therefore determined by the requirement of how great the said signal voltage reduction should be.
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.At the input of the coaxial line KL , the transmission signal of the value ± LJ results for the binary signal "1", which is composed of η partial voltages with the values + Mn-U , the Tci's voltages output by the switching amplifiers to the first delay chain each being the have the same transmission time between the output of the transmitter Sl and the input of the line KL . In the transmission direction, the first delay chain is operated in the opposite direction.
Die Gabelschaltung ermöglicht es, daß beispielsweise der strichliert eingezeichnete Teil IS der Schaltung alsThe hybrid circuit makes it possible, for example, that the dashed part IS of the circuit as
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. i'i single integrated semiconductor chip is built. This results in an economical and inexpensive manufacture of the hybrid circuit. It is also possible to build and manufacture the entire hybrid circuit of FIG. 4 as an integrated semiconductor chip.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (8)
des Verstärkers einstellbar ΐ<·8. Circuit arrangement according to claim I. characterized in that operational amplifiers are arranged as switching amplifiers and d; iü du voltage line zwisrhep ί inruri !. ' mn! Λιιν: 1 μ
of the amplifier adjustable ΐ <·
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19792950992 DE2950992C2 (en) | 1979-12-18 | 1979-12-18 | Circuit arrangement for the transmission of digital signals in the form of a ternary signal sequence |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19792950992 DE2950992C2 (en) | 1979-12-18 | 1979-12-18 | Circuit arrangement for the transmission of digital signals in the form of a ternary signal sequence |
Publications (2)
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DE2950992A1 DE2950992A1 (en) | 1981-06-25 |
DE2950992C2 true DE2950992C2 (en) | 1982-05-27 |
Family
ID=6088844
Family Applications (1)
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DE19792950992 Expired DE2950992C2 (en) | 1979-12-18 | 1979-12-18 | Circuit arrangement for the transmission of digital signals in the form of a ternary signal sequence |
Country Status (1)
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
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 |
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DE2619712B2 (en) * | 1976-05-04 | 1978-07-13 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Circuit arrangement for the automatic adjustment of a two-wire full duplex data transmission system |
-
1979
- 1979-12-18 DE DE19792950992 patent/DE2950992C2/en not_active Expired
Also Published As
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DE2950992A1 (en) | 1981-06-25 |
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