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Dokumentenidentifikation DE19655110C2 15.02.2001
Titel Schaltung zum Erzeugen einer Zufalls-Impulsfolge
Anmelder Advantest Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Okayasu, Toshiyuki, Tokio/Tokyo, JP
Vertreter Berendt und Kollegen, 81667 München
DE-Anmeldedatum 18.12.1996
DE-Aktenzeichen 19655110
File number of basic patent 19652890.9
Offenlegungstag 03.07.1997
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 15.02.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.02.2001
IPC-Hauptklasse H03K 3/84
Zusammenfassung Eine Schaltung zum Erzeugen einer Zufalls-Impulsfolge weist folgendes auf: einen Zufallsimpulsoszillator, eine Gatterschaltung und einen Gatter-Impulsgenerator, wobei der Zufallsimpulsoszillator folgendes aufweist: eine Rauschquelle, einen Differentialverstärker, einen Komparator, eine Impulsdauer-Einstellschaltung und eine Impulsdichte-Einstellschaltung.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung zum Erzeugen einer Zufalls-Impulsfolge.

Eine Schaltung zum Erzeugen einer Zufalls-Impulsfolge und zum Ausgeben von dieser erzeugten Impulsfolge in zufälligen Intervallen wird beispielsweise bei einem Verfahren zum genauen Messen einer Verzögerungszeit eingesetzt.

In der aufgrund ihrer Zielsetzung als nächstliegend angesehenen DE 32 24 442 A1 ist eine Anordnung zur Erzeugung von Quasizufallsfolgen im AMI- Code angegeben. Diese Anordnung wird für das Testen von zur Überwachung von digitalen Übertragungsstrecken eingesetzten Coderegelverletzungsprüfern für den AMI-Code benötigt. Sie erzeugt Quasizufallsfolgen im AMI-Code ohne Verwendung einer am Ende kurzgeschlossenen Stichleitung, mit welcher üblicherweise keine Coderegelverletzungen in die erzeugten Signale eingeblendet werden können. Die Anordnung enthält einen Generator für binäre Quasizufallsfolgen, an dessen Ausgang der eine Eingang einer Differenzverstärkeranordnung direkt und der andere Eingang über die Reihenschaltung eines Exklusiv-ODER-Gliedes und eines Verzögerungsgliedes angeschlossen ist. Über den anderen Eingang des Exklusiv-ODER-Gliedes können Störimpulse eingeblendet werden, die zu Coderegelverletzungen in den erzeugten Ausgangssignalen führen. Eine Einstellung von Coderegelverletzungen erfolgt somit durch eine (gezielte) Einblendung von Störsignalen.

Die DE 38 24 684 A1 zeigt einen Pseudo-Zufalls-Rauschcode-Generator, bei dem ein modulares Schieberegister einen Multiplexer, der den Eingang für jede Stufe des Registers wählt, und eine Flip-FLop-Schaltung enthält, deren Eingangssignal das Ausgangssignal des Multiplexers ist, wobei die Flip-FLop-Schaltung als höchste Stufe des modularen Schieberegisters arbeitet und ihr Ausgangssignal einem UND-Glied in jeder der Stufen rückkoppelt. Dabei ist es möglich, die Anzahl der in Betrieb befindlichen Stufen des Schieberegisters dadurch zu steuern, daß das modulare Schieberegister adressengesteuert wird. Als Ergebnis wird am Ausgang des Generators eine bestimmte, möglicherweise adressengesteuerte, Codefolge erhalten.

Die EP 0 528 609 A2 zeigt einen regelbaren Störmustergenerator zum Einsatz bei Video-Spezialeffekten. Der Generator hat eine modifizierbare Rückkopplung, so daß ohne jeweilige Wiederholung nach kurzer Zeit eine Vielfalt von Pseudo-Zufalls-Videomustern erzeugt werden kann.

Bei den oben beschriebenen Zufallsimpuls-Erzeugungsschaltungen ist eine Einstellung von Impulsen noch nicht zufriedenstellend möglich. Insbesondere für den Einsatz bei einem eingangs genannten Verfahren zum Messen einer Verzögerungszeit sind diese Schaltungen nicht optimal geeignet.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltung zum Erzeugen einer Zufalls-Impulsfolge derart zu verbessern, daß eine Impulseinstellung möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Schaltung gelöst, wie sie im unabhängigen Patentanspruch 1 angegeben ist. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 6 angegeben.

Insbesondere weist die Zufallsimpuls-Erzeugungsschaltung gemäß der Erfindung folgendes auf: einen Zufallsimpulsoszillator zum Erzeugen einer Folge von Impulsen in zufälligen Intervallen; eine Gatterschaltung zum Steuern des Durchlassens der Impulsfolge, die vom Zufallsimpulsoszillator ausgegeben wird; und einen Gatter-Impulsgenerator zum Ausgeben eines Gatterimpulses, um die Gatterschaltung zu öffnen, um die Impulsfolge durchzulassen, die vom Zufallsimpulsoszillator ausgegeben wird; wobei der Zufallsimpulsoszillator folgendes aufweist: eine Rauschquelle; einen Differentialverstärker zum Extrahieren eines Rauschsignals von einem Ausgangssignal der Rauschquelle; einen Komparator zum Formen eines Ausgangssignals vom Differentialverstärker in einen Impuls; eine Impulsdauer- Einstellschaltung zum Umwandeln des vom Komparator ausgegebenen Impulses in einen Impuls mit einer vorbestimmten Dauer; und eine Impulsdichte-Einstellschaltung mit einer Einstelleinrichtung zum Zuführen eines Ausgangssignals von der Impulsdauer-Einstellschaltung zur Rauschquelle durch eine negative Rückkoppelschleife, um dadurch die Impulsdauer-Einstellschaltung dazu freizugeben, eine Impulsfolge mit zufälligen Intervallen auszugeben, und zum Einstellen der Quantität des Signals durch die negative Rückkoppelschleife, um die Dichte der Impulsfolge einzustellen.

Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung klar, welche ein Beispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Schaltungsanordnung einer Zufallsimpulsfolge-Erzeugungsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung ist.

Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, weist die erfindungsgemäße Zufallsimpulsfolge-Erzeugungsschaltung folgendes auf: einen Zufallsimpulsoszillator 10 zum Erzeugen einer Impulsfolge in zufälligen Intervallen, eine Gatterschaltung 11 zum Steuern des Durchlassens einer Impulsfolge, die vom Zufallsimpulsoszillator 10 ausgegeben wird, und einen Gatter-Impulsgenerator 12 zum Ausgeben eines Gatterimpulses, der die Gatterschaltung 11 öffnet, um eine Impulsfolge durchzulassen, die vom Zufallsim-pulsoszillator 10 ausgegeben wird.

Der Zufallsimpulsoszillator 10 weist folgendes auf: eine Diode D1, die eine Rauschquelle ist, einen Differentialverstärker 13, der einen Kondensator C1 und einen Widerstand R1 aufweist, zum Extrahieren eines Rauschsignals von einem Ausgangssignal der Diode D1, einen Komparator 14 zum Formen eines Ausgangssignals vom Differentialverstärker 13 in einen Impuls, eine Impulsdauer-Einstellschaltung 15, die einen Inverter INV, eine Verzögerungsschaltung To und ein UND-Gatter UND aufweist, zum Umwandeln des vom Komparator 14 ausgegebenen Impulses in einen Impuls mit einer vorbestimmten Dauer, und eine Impulsdichte-Einstellschaltung 16 zum Einstellen der Dichte der erzeugten Impulse, wobei die Impulsdichte- Einstellschaltung 16 einen Puffer BUF, einen Integrierer bestehend aus einem Widerstand R2 und einem Kondensator T2, einen variablen Widerstand zum Einstellen einer Impulsdichte und einen Differentialverstärker As aufweist.

Die Impulsdauer-Einstellschaltung 15 hat einen Ausgangsanschluß, der an die Impulsdichte-Einstellschaltung 16 angeschlossen ist, und die Impulsdichte-Einstellschaltung 16 hat einen Ausgangsanschluß, der an die Diode D1 angeschlossen ist, was eine negative Rückkoppelschleife bildet. Der Zufallsimpulsoszillator 10 beginnt zur selben Zeit, zu der er eingeschaltet wird, eine Impulsfolge in zufälligen Intervallen auszugeben. Die Quantität eines Signals, das über die negative Rückkoppelschleife zurückgeführt wird, wird durch den variablen Widerstand zum Einstellen einer Impulsdichte in der Impulsdichte-Einstellschaltung 16 eingestellt, um dadurch die Dichte einer Impulsfolge einzustellen, die vom Zufallsimpulsoszillator 10 ausgegeben wird.

Der Gatterimpulsgenerator 12 erzeugt einen Gatterimpuls mit einer vorbestimmten Dauer (Zeit) in Antwort auf einen ihm eingegebenen einzelnen Anfangsimpuls. Die Gatterschaltung 11 gibt eine vom Zufallsimpulsoszillator 10 ausgegebene Impulsfolge zum ODER-Gatter 5 während der Dauer des Gatterimpulses aus, der vom Gatterimpulsgenerator 12 zur Gatterschaltung 11 zugeführt wird.

Es soll verstanden werden, daß, obwohl die Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung in der vorangehenden Beschreibung aufgezeigt worden sind, die Offenbarung lediglich darstellender Art ist und Änderungen beim Aufbau der Teile innerhalb des Schutzumfangs des beigefügten Anspruchs durchgeführt werden können.


Anspruch[de]
  1. 1. Schaltung zum Erzeugen einer Zufalls-Impulsfolge, welche Schaltung folgendes aufweist:

    einen Zufallsimpulsoszillator (10) zum Erzeugen einer Impulsfolge in zufälligen Intervallen;

    eine Gatterschaltung (11) zum Steuern des Durchlassens der Impulsfolge, die vom Zufallsimpulsoszillator ausgegeben wird; und

    einen Gatter-Impulsgenerator (12) zum Ausgeben eines Gatterimpulses, um die Gatterschaltung zu öffnen, um die Impulsfolge durchzulassen, die vom Zufallsimpulsoszillator ausgegeben wird;

    wobei der Zufallsimpulsoszillator (10) folgendes aufweist:

    eine Rauschquelle (D1);

    einen Differentialverstärker (13) zum Extrahieren eines Rauschsignals aus einem Ausgangssignal der Rauschquelle;

    einen Komparator (14) zum Formen eines Ausgangssignals vom Differentialverstärker in einen Impuls;

    eine Impulsdauer-Einstellschaltung (15) zum Umwandeln des vom Komparator ausgegebenen Impulses in einen Impuls mit einer vorbestimmten Dauer;

    eine Impulsdichte-Einstellschaltung (16) mit einer Einstelleinrichtung zum Zuführen eines Ausgangssignals von der Impulsdauer-Einstellschaltung zur Rauschquelle über eine negative Rückkoppelschleife, um dadurch die Impulsdauer-Einstellschaltung dazu freizugeben, eine Impulsfolge in zufälligen Intervallen auszugeben, und zum Einstellen der Quantität des Signals über die negative Rückkoppelschleife, um die Dichte der Impulsfolge einzustellen.
  2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauschquelle eine Diode (D1) ist, der Differentialverstärker (13) einen Kondensator (C1) und einen Widerstand (R1) aufweist, die Impulsdauer-Einstellschaltung (15) einen Inverter (INV), eine Verzögerungsschaltung (To) und ein UND-Gatter (UND) aufweist und die Impulsdichte-Einstellschaltung (16) einen Puffer (BUF), einen Integrierer bestehend aus einem Widerstand (R2) und einem Kondensator (T2), einen variablen Widerstand zum Einstellen einer Impulsdichte und einen Differentialverstärker (As) aufweist.
  3. 3. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgangsanschluß der Impulsdauer- Einstellschaltung (15) an die Impulsdichte-Einstellschaltung (16) angeschlossen ist und ein Ausgangsanschluß der Impulsdichte- Einstellschaltung (16) an die Rauschquelle (D1) angeschlossen ist, wodurch die negative Rückkoppelschleife gebildet wird.
  4. 4. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufallsimpulsoszillator (10) zur selben Zeit, zu der er eingeschaltet wird, ein Ausgeben einer Impulsfolge in zufälligen Intervallen beginnt.
  5. 5. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Quantität eines Signals, das über die negative Rückkoppelschleife zurückgeführt wird, durch den variablen Widerstand zum Einstellen einer Impulsdichte in der Impulsdichte- Einstellschaltung (16) eingestellt wird, um dadurch die Dichte einer Impulsfolge einzustellen, die vom Zufallsimpulsoszillator (10) ausgegeben wird.
  6. 6. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gatterimpulsgenerator (12) einen Gatterimpuls mit einer vorbestimmten Dauer (Zeit) in Antwort auf einen ihm eingegebenen einzelnen Anfangsimpuls erzeugt und daß die Gatterschaltung (11) eine vom Zufallsimpulsoszillator (10) ausgegebene Impulsfolge während der Dauer des Gatterimpulses, der vom Gatterimpulsgenerator (12) zur Gatterschaltung (11) zugeführt wird, ausgibt.






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