189385. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés diszkrét frekvenciájú jelekkel amplitudóban modulált vivő előállítására
1 189 385 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés diszkrét frekvenciájú jelekkel amplitúdóban modulált vivő előállítására, előnyösen digitális vezérlő jelek átvitelére, mely jelforrást, változtatható osztási arányú frekvenciaosztót, frekvenciaszámlálót, digitál-analóg átalakítót, szűrőt és modulátort tartalmaz. Digitális vezérlő jelek átvitelére analóg átviteli csatornán igen sok megoldás ismeretes. Ezek részben a digitális jelek oldalán, részben az analóg oldalon különböznek egymástól Ez azt jelent, hogy különböző sebességű soros vagy párhuzamos jelekből álló digitális információ átvitelére van szüksés és az átvitelt különböző sávszélességű és jel/zaj viszonyú átviteli csatornán keli lebonyolítani. Tipikus megoldás pl. az RS 232 jeléősű szabbányosított digitális soros interface-t és a távbeszélőcsatornát összekapcsoló ún. modem berendezés, melyben különböző modulációs megoldásokkal oldják meg a digitális jelek átvitelét. Ezeknél a jelátvitel sebessége, az időegység alatt átvihető információ mennyisége az elsődleges szempont. Más esetekben viszonylag kevés információ átvitelére van szükség, ezt azonban adott kis kapacitású analóg csatornán kell megoldani. Ennek egyik példája az, amikor műsorszóró adóberendezés moduláló jeléhez keli a járulékos információt tartalmazó segédvivőt keverni. Ilyen információ vonatkozhat pl. a műsorok típusára, egy adott műsortípus kijelölésére vagy egyéb a hallgató számára lényeges kérdésre. Ebben az esetben minimális sávszélesség elérése céljából a segédvivőt amplitúdóban modulálják, az átvinni kívánt digitális jeltől függő — azaz változó — de lehetőleg minél alacsonyabb moduláló frekvenciával. A megfelelő stabilitás biztosítására és az egyszerű dekódolhatóság érdekében a vivőfrekvencia és a moduláló frekvencia merev kapcsolatban van egymással. Ezen követelmények kielégítése csak bonyolultan realizálható áramkörök segítségével lehetséges, mivel az alacsonyfrekvenciás moduláló jel PLL rendszerrel (a realizálhatatlan szűrő illetve a lassú működés miatt) nem állítható elő, a frekvenciaosztóval előállított jel tisztasága pedig csak a szóba jöhető frekvenciák számára egyenként elkészített átkapcsolható szűrőkkel odlható meg. Jelen találmánnyal olyan egyszerű áramköri elrendezés kialakítása a célunk, mely a fenti hátrányokat kiküszöböli, vagy jelentősen csökkenti. A követelmények csökkentése nélkül lényegesen egyszerűbb - zaáltal olcsóbb és üzembiztosába - felépítést tesz lehetővé. A kitűzött célt a találmány szerinti kapcsolási elrendezéssel értük el, amely azon a felismerésen alapszik, hogy az átkapcsolandó szűrők helyett egy fixen beépített aluláteresztő szűrő elegendő, ha annak bemenetére nem a digitális frekvenciaosztó kimenetén megjelenő négyszögjelet vezetjük, hanem egy többkimenetű számláló és egy egyszerű digitál-analóg átalakító segítségével olyan lépcsős jelet állítunk elő, melynek szintjei az előállítandó frekvenciáknak megfelelően vannak megválasztva. Ez azt jelenti, hogy az aluláteresztő szűrő töréspontját a megmagasabb előállítandó frekvencia fölött kell rögzíteni, meg kell állapítani, hogy a legalacsonyabb előállítandó frekvencia mely harmonikusai esnek a szűrő átviteli tartományába, majd annyi és olyan értékű szintet kell választani, hogy ezen harmonikusok értéke 0 legyen. Például, ha az előállítandó frekvenciák 20 Hz és 60 Hz között vannak, a töréspontot 60 Hz fölé kell választani. Ebben az esetben a 20 Hz harmadik harmonikusa még az átviteli tartományba esik, az e fölöttiek már a záró tartományban vannak. Ha ebben az esetben négyszintű lépcsős jelet alkalmazunk és az egyes szintek relatívértékét -1, -,0414, 0,414, 1-re választjuk, egyszerű számítással (Fourier sorba fejtéssel) meghatározható, hogy 2., 3., 4., 5. és 6. harmonikust nem tartalmaz Így messzemenően eleget tesz a kiindulási követelményeknek. A találmány tárgya tehát kapcsolási elrendezés diszkrét frekvenciájú jelekkel amplitúdóban modulált vivő előállítására, mely jelforrást, változtatható osztási arányú frekvenciaosztót, frekvenciaszámlálót,-digitál-analóg átalakítót szűrőt és modulátort tartalmaz. A találmány szerint a jelforrás egy kimenete a változtatható osztási arányú frekvenciaosztó órabemenetére csatlakozik, az osztó kimenete frekvenciaszámláló bemenetére van kötve, melynek kimenetei digitál-analóg átalakító bemenetével vannak összekötve, annak kimenete szűrő bemenetére csatlakozik, a szűrő kimenete a modulátor egyik bemenetére van kötve, melynek másik bemenete a jelforrás egyik kimenetével van összekötve, a modulátor kimenete a teljes áramkör kimenete, a frekvenciaosztó programbemeneteire adatforrás kimenetei csatlakoznak. A találmány lehetséges kiviteli alakja szerint a jelforrás kimenetére legalább két frekvenciaosztó órabemenete van kötve, melyek kimenete egy-egy frekvenciaszámlálón, digitál-analóg átaalakítón és szűrőn keresztül összegző áramkör egy-egy bemenetével van összekapcsolva, az összegző áramkör kimenete pedig a modulátor egyik bemenetére van kötve. ügy is kialakítható a találmány szerinti kapcsolási elrendezés, hogy a jelforrás egyik kimenete frekvenciaosztó közbeiktatásával van a modulátor egyik bemenetére kötve. A frekvenciaszámláló célszerűen visszacsatolt tolóregiszterrehvalósítható meg. A találmány két előnyös kiviteli alakját az alábbi kiviteli példák és a mellékelt ábrák alapján ismertetjük részletesen, ahol az 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy lehetséges kiviteli alakjának tömbvázlatát mutatja, a 2. ábrán egy másik bővített kiviteli alak tömb vázlata látható.-. Az 1. ábrán az 1 jelforrás kimenete jele, melynek frekvenciája az előállítani kívánt vivő frekvenciájával egyezik meg, a 2 frekvenciaosztóra kerül. A 2 frekvenciaosztó osztási arányát a programbemeneteire kapcsolt 7 adatforrás kimeneti jele határozza meg. A 2 frekvenciaosztó kimeneti jele a 3 frekvenciaszánv láíóra van vezetve. Ennek kimenetei a 4 digitál-analóg átalakító bemenetéivel vannak összekötve. A 4 digitál-analóg átalakító kimenete az 5 szűrőn keresztül csatlakozik a 6 modulátor moduláló bemenetére. A 6 modulátor vivő bemenetére az 1 jelforrás egyik kimeneté van kapcsolva és a 6 modulátor kimenete képezi a kapcsolási elrendezés kimenetét. A fent leírt találmány szerinti áramkör működése a következő: Az 1 jelforrás kimenetein a vivőfrekvencia jelenik meg. Ezt a 2 frekvenciaosztó a 7 adatfonás által meghatározott arányban osztja. Ilymódon a kimeneti impulzussorozat frekvenciája a 7 adatforrás kimenetén megtalálható információt hordozza. Ezt a jelsorozatot a 3 frekvenciaszámláló számlálja, így párhuzamos ki-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
