Een digitaal audio-distributiesysteem voor 31 stereokanalen via glasvezel

Een digitaal audio-distributiesysteem voor 31 stereokanalen

via glasvezel

Citation for published version (APA):

Lammers, T. M., & Manders, J. L. (1980). Een digitaal audio-distributiesysteem voor 31 stereokanalen via glasvezel. (EUT report. E, Fac. of Electrical Engineering; Vol. 80-E-114). Technische Hogeschool Eindhoven.

Document status and date: Gepubliceerd: 01/01/1980

Document Version:

Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record

Please check the document version of this publication:

• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differences between the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher's website.

• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.

• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers.

Link to publication

General rights

Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. • Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain

• You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.

If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, please follow below link for the End User Agreement:

www.tue.nl/taverne

Take down policy

If you believe that this document breaches copyright please contact us at:

openaccess@tue.nl

providing details and we will investigate your claim.

door

T. M. Lammers en

Eindhoven

The Netherlands

EEN DIGITAAL AUDIO-DISTRIBUTIESYSTEEM VOOR

31

STEREOKANALEN VIA GLASVEZEL

door

T.M. Lammers

en

J.L. Manders

TH-Report 80-E-114

ISBN 90-6144-114-5

Eindhoven

September 1980

Samenvatting

Dit rapport geeft een beschrijving van een systeem voar de transmissie van 31 stereo-audio-signalen via glasvezel. Uit de uitgangspunten en overwe-gingen bij het ontwerp volgen een aantal systeemparameters, te weten:

14 bits A/O-conversie, 64 kHz bemonstering van het audiosignaal en toe-voeging van een extra informatiesignaal van 64 kb/s per monosignaal ten behoeve van de programma-identificatie. Hierna wordt een beschrijving ge-geven van de frame-opbouw. Voor de lijncodering is de keuze gevallen op de 1B2B codering. Oit alles leidt tot een transmissiesnelheid van ca. 130 Mbaud. Aan de hand van blokschema's wordt de werking van de zender en de ontvanger globaal verklaard. Oe inhoud van de diverse blokken wordt daarna in detail beschreven. Hierbij worden gegeven detailtekeningen van de schakelingen en de bijbehorende stuklijsten.

Lammers, T.M. en J.L. Manders

EEN DlGlTAAL AUDlO-DlSTRlBUTlESYSTEEM VOOR 31 STEREOKANALEN VIA GLASVEZEL. Department of Electrical Engineering, Eindhoven University of Technology,

1980.

TH-Report 80-E-114

Address of the authors:

lng. T.M. Lammers and Ing. J.L. Manders, Telecommunications Division,

Department of Electrical Engineering, Eindhoven University of Technology, P.O. Box 513,

5600 MB EINDHOVEN, The Netherlands

(In Dutch) Abstract

This report describes a system

capabi~"of

transmitting 31 stereo audio signals over an optical fiber. From the design requirements there follows a number of system parameters: 14 bits AID conversion, 64 kHz sampling rate of the audio signals and the addition of an extra information channel, with a bit rate of 64 kbls per monochannel, for the purpose of program identification. A description of the frame make up is given. As a line code the IB2B code has been chosen. Together with the other system

para-meters, this yields a line transmission rate of ca. 130 Mbaud. By means of schemat..ical diagrams the action of transmitter and receiver is dealt

with. After that the diagrams are described more in detail and the circuit designs and components lists are given likewise.

Inhoudsopgave

Samenvatting

Abstract (in English) Inhoudsopgave

1. Inleiding

2. Uitgangspunten en overwegingen bij het antwerp 2.1. Bandbreedte en nauwkeurigheid

2.2. Aantal kana len

2.3. Programma-identificatie 3. Opbouw van het frame

4. Lijncodering

5. Beknopte beschrijving van het systeem 5.1. Zender

5.2. Ontvanger

6. Gedetailleerde beschrijving van het systeem 6.1. Zender 6.1.1. Analoog-digitaal conversie 6.1.2. Multiplexer 6.1.3. Adressering en klok 6.1.4. Lijncoder 6.1.5. Optische zender 6.1.6. Voeding 6.2. Ontvanger 6.2.1. Optisch-elektronische omzetter 6.2.2. Klokextractor 6.2.3. Decoder

6.2.4. Frame sync. detector 6.2.5. Demultiplexer 6.2.6. Kanaalselector 6.2.7. Digitaal-analoog omzetter 6.2.8. Keuzeschakeling 6.2.9. Voeding Slotwoord Referenties

Appendix A: tekeningen en stuklijsten van de borden van de zender

Appendix B: tekeningen en stuklijsten van de borden

van de ontvanger

Appendix C: codesleutel voor de aanduiding van borden en componenten pag. I I I III 1 1 1 2 2 3 3 5 5 6 7 7 7 8 9 11 11 12 13 13 14 14 15 16 17 18 19 19 20 21 24 32 40

1. INLEIDING

In het kader van de werkzaamheden voer "DIVAC" is binnen de vakgroep

Tele-communicatie EC van de Afdeling Elektrotechniek van de Technische Hogeschool

Eindhoven een systeem in laboratoriumuitvoering gerealiseerd voar PCM-multi-plextransmissie van 31 stereosignalen via een glasvezelverbinding.

Het betreft de bijdrage die verrneld is in het plan van aanpak van de labfase (december 1979) (IG02) hfst. 4, "Modules van het lab. werk, THE (2)".

Bij het ontwikkelen van dit audiosysteem is uitgegaan van de aanbevelingen

die zijn neergelegd in het rapport DIVAC-AT-17 d.d. juni 1979 getiteld:

"Eindrapport van de studiefase DIVAC-subwerkgroep Audiotransmissie".

Het is de bedoeling dat in de uiteindelijke uitvoering van het geintegreerde systeem vanuit een gemeenschappelijk knooppunt (GKP) in het lokale net elk

van een driehonderdtal abonnees via een glasvezel met een lengte van maxi-maal 500 m. wordt vQorzien van een ruim aantal stereosignalen.

Bij de realisering van het onderhavige laboratoriumsysteem VOar audiodistri-butie is er van uitgegaan dat er voer audio een aparte glasvezel ter beschik-king zal zijn, zodat een kompleet systeem kon worden gemaakt.

In een latere fase zal het PCM-audiosignaal waarschijnlijk over dezelfde

vezel worden getransporteerd als de PCM-videosignalen, gebruik makend van

wavelength division multiplex (WDM) of van time division multiplex (TDM). Het gebruik van een aparte golflengte voor audio lijkt de aantrekkelijkste

op-10ssing. De integratieproblemen die ontstaan bij het samenvaegen van audio en video in een enkel TDM-signaal worden in dat geval vermeden en afzonderlijk beheer van audio en video is daarbij eenvoudiger.

2. UITGANGSPUNTEN EN OVERWEGINGEN BIJ HET aNTWERP

2.1. Bandbreedte en nauwkeurigheid

am een betere geluidskwaliteit te kunnen verkrijgen dan die bij huidige

ana loge distributiesystemen mogelijk is dient zowel de bandbreedte van de signal en als de signaal-ruisverhouding voldoende groot te zijn. Conform het

rapport DIVAC-AT-17 is uitgegaan van een bandbreedte van minimaal 20 kHz en

van 14 bits per bemonstering. Hoewel het systeem is ontworpen en gerealiseerd voar 14 bits A/D-omzetting, is in de laboratoriumuitvoering uit

kostenover-wegingen gebruik gemaakt van 12 bits AID-converters. Door aan de 12 bits

2.2. Aantal kanalen

In het rapport DIVAC-AT-17 wordt een informatiesnelheid van 70 Mb/s

voorge-steid voar het multiplexsignaal, overeenkomend met de snelheid voor een

•

enkel T.V.-signaal. Verder wordt een bemonsteringsfrekwentie van 48 kHz genoemd. Dit is anderhalf maal de bemonsteringsfrekwentie van 32 kHz, die

wordt voorgestaan door de administraties van een aantal Europese landen voor lange afstand muziektransmissiesystemen [1], [2]. Bovendien komt 48 kHz ongeveer overeen met de frekwentie die wordt toegepast bij de compact disc. Met de genoemde snelheid en bemonsteringsfrekwentie en de hierna nog te be-schrijven systeemopzet zou het mogelijk zijn ongeveer 45 stereokanalen te

realiseren. Het systeem in de laboratoriumfase is eehter uitgevoerd voar 31 stereokanalen. Door deze beperking kon het systeem namelijk elegant worden opgebouwd met bestaande multiplexers, elk met 8 ingangen.

Acht TTL-multiplexers met in totaal 64 ingangen gaan daarbij vooraf aan een ECL-multiplexer. Een van de 64 ingangen wordt gebruikt voor de synchronisatie. Van de resterende 63 ingangen worden er 62 gebruikt om de 31 stereokanalen te

realiseren. Een ingang blijft ongebruikt. Om tach een informatiesnelheid te verkrijgen in de buurt van 70 Mb/s, hetgeen gewenst werd geacht met het oog op het testen van het transmissiegedeelte van het systeem, werd de bemonste-ringsfrekwentie verhoogd tot het dubbele van de eerder genoemde 32 kHz en gebracht op 64 kHz.

2.3. Programma-identificatie

Om alfanumerieke informatie over het ontvangen signaal te kunnen verkrijgen wordt per bemonstering en per mono-signaal een programma-identificatiebit toegevoegd aan het PCM-signaal. Met behulp van deze bits kunnen aan de ont-vangzijde gegevens over het signaal op een display zichtbaar worden gemaakt. De betreffende gegevens kunnen bijvoorbeeld zijn: zender "Ned. 1", plaats van uitzending IILopik", soort programma "Lichte muziek", de tekst van een lied, etc.

Als we het bericht uit bijv. 50 karakters willen laten bestaan, ieder karakter door 8 bits gecodeerd, dan zijn voor de programma-identificatie in totaal 400

bits vereist. Als het bericht 50 maal per seconde wordt ververst dan is be-nodigd 20 kb/s. Dit is ruim onder de beschikbare 64 kb/s per monosignaal.

3. OPBOUW VAN HET FRAME

Het frame is opgebouwd uit 16 bitgroepen van elk 63 bits. Het laatste bit van elke groep is een separatiebit. De eerste groep, die in Fig. 1 is aangeduid met FS, dient voor de framesynchronisatie. Deze graep bestaat uit 63 enen. Omdat bij de overige 15 bitgroepen het separatiebit nul is, kan de groep FS eenduidig worden onderscheiden van aIle andere bitgroepen.

I

I

Jr---/+-/

Fs--':'lfll1m

~}

----separatiebits

I

I

I

t--u---/-

-1f

---r-1f

- -I ' ,

PI

/- - -

- - /- - -

1

-lsegroep 16e groep

16x 63T=15,625I1S

Fig. 1: De opbouw van het frame

De tweede bitgroep bevat de meest significante bits van de 62 signalen met daaraan toegevoegd de eerder vermelde nul. De derde bitgroep bevat de op een na meest significante bits van de 62 signal en gevolgd door een nul. Dit gaat

zo door tot en met de vij£tiende bitgroep die de minst significante bits

be-vat gevolgd door een nul. Het frame wordt afgesloten door de zestiende graep, die in Fig. 1 is aangeduid met PI en die de 62 bits bevat voor de programma-identi£icatie, oak weer gevolgd door een nul.

De eerste 62 bits van de laatste 15 bitgroepen zijn op de volgende wijze aan de verschillende kana len toegevoegd. Het eerste paar bits aan het eerste stereokanaal. Daarvan het eerste bit aan het linker- en het tweede bit aan

het rechter kanaal. Het volgende paar bits is aan het linker- en rechter

kanaal van het tweede stereokanaal toegewezen etc.

Daar de bemonsteringsfrekwentie 64 kHz bedraagt voIgt voor de duur van een frame het omgekeerde hiervan, zijnde 15,625 ~s. Het zestiende deel hiervan is de duur van 1 bitgroep, dit is 0,98 ~s. De bittijd T wordt gevonden door hier het drie en zestigste deel van te nemen: T

=

15,5 nS.

De bitherhalingsfrekwentie is dan 64,512 MHz.

4. LIJNCODERING

Gekozen is vaor een gebalanceerd lijnsignaal, zodat in de ontvanger

bandbreedte ter beschikking is, gezien de maximaal te overbruggen afstand van 500 m van GKP naar abonnee, is gekozen VDor een IB2B codering, oak wel

genoemd bifase codering.Door deze codering wordt de lijnsnelheid het dubbele van de informatiesnelheid van het multiplexsignaal en bedraagt ongeveer 129 Mbaud. In de ontvanger wordt ten behoeve van een kloksignaal uit het lijn-signaal een lijn-signaal van 129 MHz geextraheerd. Met behulp van een tweedeler wordt hieruit het voor detektie benodigde kloksignaal van 64,5 MHz verkregen.

De fase van dit kloksignaal is echter niet eenduidig. Er is een dubbelzinnig-heid van TI radialen. Bij de bifase decodering is het slechts nodig om een van de twee helften van een tekenelement te bemonsteren. De tweede helft van een

tekenelement is nl. altijd de geinverteerde van de eerste helft. Omdat het

onzeker is in welke helft van het tekenelement bemonsterd wordt, gezien de genoemde dubbelzinnigheid van TI radialen van het kloksignaal, wordt op het multiplexsignaal ve6r de bifase codering eerst differentiele codering

toege-past (3), (4). De dubbelzinnigheid heeft dan geen effekt meer op het

eind-resultaat van de decodering, zoals uit de volgende toelichting aan de hand

van het blokschema in Fig. 2 moge blijken.

~x(~t.:..) _ _ +{

+ )-_ ...

_.:..y(~t)'-<D _{-(]}----,r--....-.(+~---}y'( t ) z( t )

y(t-T)

T

T

y' (t-T)

Fig. 2: De differentiele codering en decodering

Het differentieel gecodeerde signaal

y(t)

wordt verkregen als outputsignaal van een modulo-twee opteller waaraan het multiplexsigna~l

x(t)

en het signaal

y(t - T) wordt toegevoerd. Het signaal y(t - T) wordt verkregen door het signaal

y(t)

een bittijd T te vertragen. Het aan de differentiele decoder toegevoerde signaal

y'lt),

dat gelijk is aan

y(t)

of aan de geinverteerde van

y(t),

wordt evenals het signaal

y'lt -

T), dat verkregen is door het signaal

y'lt)

een bittijd T te vertragen, aan een modulo-twee opteller toe-gevoerd. Het uitgangssignaal

zit)

van de decoder is dan identiek met het aan de coder aangeboden signaal

x(t),

onafhankelijk van de polariteit van het signaal y'lt). Ter illustratie zijn enkele signaalvormen in Fig. 3 getekend.

x(tl

y(t)~

y(t-T)

U

z (t)

YTti

---.II ____ ---'

y(t-T)

r--l~

________ -"

z(t)

Fig. 3: Signaalvormen bij differentiele codering

5. BEKNOPTE BESCHRIJVING VAN HET SYSTEEM

5.1. Zender

In Fig. 4 zijn in blokschema de voornaamste delen van de zender weergegeven.

LFin

0

CODER OPT.

a:

AID

1 w ZENDER _glasvezel

P~ _~ x

t

naar w _ontvanger ...J I a. ::

.

::: ;::

I

I ...J OJ I ::;; LF in ADRES K LOK AI D 62

I

PI

Fig. 4: Blokschema van de zender

Met behulp van de AID-converters worden de 62 monosignalen, die twee aan twee de 31 stereosignalen vormen, omgezet in 62 PCM-signalen. Aan elk monosignaal kan per bemonstering een programma-identi£icatie worden toegevoegd. De 62 digitale signal en worden door de multiplexer in TDM samengevoegd op een wijze zoals in par. 2.3 wordt beschreven. Het multiplexsignaal wordt door de coder differentieel en vervolgens bifase gecodeerd. Het gecodeerde signaal wordt

half-geleiderlaser.

De binaire variaties in het gecodeerde multiplexsignaal worden omgezet in

varia ties in het vermogen van het door de laser uitgezonden licht. In het

s~ralingsveld van de laser kunnen eindvlakken van meerdere vezels worden

geplaatst. Deze vezels leiden naar de ontvangers van de verschillende abonnees. Een klokgenerator en een adresseerschakeling voar de besturing van het geheel

cornpleteren de zender.

5.2. Ontvanger

In Fig. 5 zijn de belangrijkste delen van de ontvanger weergegeven.

In de opto-elektronische omzetter

olE

wordt het optische signaal geconverteerd in een elektrisch signaal. Door de kIokextractor (KLOK) wordt een klok van 64,512 MHz uit dit signaal gewonnen. Met behuip van dit kioksignaal wordt door de detector (DET) en de decoder (DECOD) het ontvangen signaal gedetec-teerd resp. gedecodeerd tot het multipIexsignaal.

()

LF u

OlE DET DECOD DEMUX D/A

•

FRAME

f--

PI

-

-

TOETSEN

KLOK KAN.SEL _BORD

Fig. 5: Blokschema van de ontvanger

it

In de framesynchronisatieschakeling (FRAME) wordt als responsie op elke ge-constateerde framesynchronisatiegroep een puIs gegenereerd. De"kanaalkiezer

(KAN.SEL) gebruikt deze framesynchronisatiepuls als referentie en Iaat de demultiplexer (DEMUX) uit het multiplexsignaal het gewenste stereokanaal selecteren. Dit gewenste stereokanaal kan gekozen worden met behulp van een toetsenbord (TOETSENBORD). Het geselecteerde signaal wordt aan de digitaal-analoog converter (D/A) toegevoerd evenals:aan een display voor de programma-identificatie (PI).

6. GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN HET SYSTEEM

6.1. Zender

Voor de omzetting van elk van de analoge ingangssignalen in een binair signaal

alsmede vaor het invoegen van een synchronisatiebit en een programma-identifi-catiebit dient een funktionele eenheid die in hoofdzaak is sarnengesteld uit

een versterker, een sample and hold circuit (S/H) , een analoog-digitaal con-verter (ADC) en een parallel-serie omzetter (p/S). Het blokschema van deze funktionele eenheid is getekend in Fig. 6.

U IN L Fin

t>

IN S/H ADC HO EOC START SI.rIPU Is

is.'H,}

sync 1 11 13

"

PI PIS naar multiplexer klo k

I

1024 kHZ} SIlIS"H,}

Fig. 6: Het blokschema van de funktionele eenheid die dient voor de omzetting van het analoge signaal in een binair signaal

Het ana loge LF signaal wordt versterkt en aangeboden aan de S/H.

Met de samplefrekwentie van 64 kHz worden aan de ADC startpulsen toegevoerd

die afkomstig zijn van de adresseerschakeling (zie par. 6.1.3). Elke startpuls

leidt een conversiecyclus in. De SiB, die gestuurd wordt vanuit de ADC neemt per conversiecyclus een sample van het analoge signaal, houdt dit vast ge-durende het converteren in de ADC en voert het sample toe aan de ADC. Het betreffende stuursignaal komt van de "end of conversion" uitgang (EOC) van de ADC en gaat naar de "HOLD" ingang van de S/H. IS het signaal aan deze ingang

laag, dan wordt het ana loge signaal door de S/H gevolgd; gaat het hoog, dan

wordt het ana loge signaal bemonsterd en vervo1gens wordt de bemonsterde waarde vastgehouden zolang het stuursignaa1 hoog blijft. Na het converteren wordt het stuursignaal weer 1aag. De S/H gaat dan het ana loge signaal weer volgen totdat door een startpuls het commando voor een volgende conversiecyclus wordt gegeven.

De digitale representatie van het sample komt in parallelvorm aan de 12 uit-gangen van de ADC. De 12 bits worden aangeboden aan 12 inuit-gangen van de pis

evenals een constant synchronisatiebit bestemd voar de FS (zie par. 3), twee dummy bits (zie par. 2.1) en een programma-identificatie (PI)-bit (zie par. 2.3) .

Aan de

pis

worden met de samplefrekwentie van 64 kHz "shift/load" pulsen toe-gevoerd die afkomstig zijn van de adresseerschakeling (zie par. 6.1.3). Op commando van een "shift/load" (S/L) puIs worden de 16 bits ingelezen in het register van de pis en vervolgens met een snelheid van 1024 kb/s serieel uit-gelezen door een kloksignaal van 1024 kHz en toegevoerd aan de multiplexer.

Voor elk stereosignaal is de schakeling in duplo (voor links en rechts) opgebouwd op een bord (zie Fig. Al)*. In de laboratoriumuitvoering van het systeem zijn voor 3 stereo-ingangssignalen de ingangstrappen volledig opge-bouwd op de identieke borden Al, A2 en A3. Volstaan wordt daarom met het beschrijven van bard AI.

De ingangssignalen (links en rechts) worden toegevoerd aan AIJ2** en worden door de verzwakkers AIPI resp. Alp2 en de versterkers AlUlA resp. AIUIB op het

juiste niveau gehracht.

AIU2 en AIU3 zijn de SIH resp. de ADC van het linker kanaal en AIU6 en AIU7 die voar het rechter kanaal. De piS voar het linker kanaal wordt gevormd door AlU4 en AIU5 en die voor het rechter kanaal door AIUa en AIU9.

AIul0 en AIUIIA tim AIUIID zorgen voor een juiste timing van de startpuls,

van de S/L-puls en van de klokpulsen (zie par. 6.1.3). Zie Fig. 7 blz. 22 voor de tijdrelaties tussen de verschillende pulsen.

AIu12 is een onderdeel van de voeding (zie par. 6.1.6).

De multiplexer plaatst de bits van de 62 monosignalen die van PiS komen (zie par. 6.1.1) in de juiste tijdvolgorde en voegt de separatiebits toe zodat

het complete PCM-signaal wordt verkregen (zoals beschreven in par. 3). De multi-plexer is in blokschema weergegeven in Fig. 8.

*

De Figuren AI, A2 enz. zijn gegeven in Appendix A.

"'

"

~

..,

'"

a5 a4 a3 a2 a, aD

~I.---uitgangen van de A-O Converters - - - . . { a l

TTl-MUX Eel -MUX naar coder sep.puls 4

Fig. 8: Het blokschema van de multiplexer

Het multiplexen geschiedt in twee stappen (zie par. 2.2).

Eerst werden in acht relatief langzame TTL-multiplexers met ieder 8 ingangen telkens 8 (in de eerste mux. echter 7) signalen gemultiplexed. In de tweede

stap werden de acht uitgangssignalen van de TTL-multiplexers in een snelle ECL-multiplexer in TDM samengeveegd.

Van de 64 ingangen wordt er

een

niet gebruikt en is er

een

bestemd voor de separatiepulsen.

De signalen aan de zes adresseeringangen a_O tim as' die afkomstig zijn van de

adresseerschakeling (zie par. 6.1.3), bepalen welke ingang er ep een bepaald

moment wordt afgetast.

De TTL-multiplexers A4Ul t/m A4U8 zijn opgebouwd op het berd A4 (zie Fig. A4) en de ECL-multiplexer A5U1 is aangebracht op het berd A5 (zie Fig. A5). De verbindingen tussen de borden worden gemaakt met coaxiale kabeltjes via de pluggen A4J10 t/m A4J17 en A5JI0 t/m A5J17.

Met de levelconverters A5U2A t/m A5U2D en A5U3A t/m A5U3D worden de signal en van TTL- ep ECL-niveau gebracht.

De benodigde startpulsen veer de ADC, de shift/lead pulsen voor de P/s, de schuifklek benedigd veer het uitlezen van de p/S, de separatiepuls veer de

bitgroep FS , de adresseersignalen en de klok voor de coder worden afgeleid van een centrale klokgenerator zoals schematisch is voorgesteld in Fig. 9.

x-t.1 klok 64,512 MHz code ring 63- teller "0

_"

'2 '3

'.

ad ressign a len voor de multiplexer

r-

one shot 1024 kHz 64 kHz

+

*

16-teller pulsvormer 's separatiepuls

:-

_'\

schuifklok voor de PIS

I

!1024 kHz}

Fig. 9: De adresserings- en klokschakeling

start voar

ADC

S/L

VOOr de PIS

Het bijbehorende tijdvolgordediagram, dat getekend is in Fig. 7, geeft de onderlinge tijdsrelaties van de signal en uit Fig. 9 aan.

Het kloksignaal wordt opgewekt door een kristaloscillator. De frekwentie bedraagt 64,512 MHz. Deze klokfrekwentie wordt in de coder gebruikt (zie par. 6.1.4) en stuurt een 63-teller. Deze teller telt van 1 (000001) tot 63 (111111).

De stand van de teller is in de vorm van een binair woord aan de uitgangen van de 63-teller beschikbaar. De zes bits van dit wQord, gegeven door de uitgangssignalen a

O tim

as

worden gebruikt voar de adressering van de multi-plexer. De uitgangen a

3, a4 en as worden aan een NAND-poart toegevoerd om

een 1024 kHz signaal te verkrijgen met een voor het uitlezen van de pis vereiste pulsbreedte.

De uitgang van de 63-teller is verbonden met een 16-teller, die een

klok-signaal van 64 kHz levert. Elke puls van dit klok-signaal start via een "one

shot" een conversiecyclus in de ADC (zie par. 6.1.1).

Ook worden van dit signaal de shift/load pulsen afgeleid en tens lotte levert dit kloksignaal de separatiepuls voor de bitgroep FS.

De schakeling is verdeeld over verschillende borden.

Het signaal van de klokgenerator A5U4 dat op TTL-niveau ligt, wordt door de levelconverters A5U5A tim A5U5D op ECL-niveau gebracht.

De uitgangssignalen van A5U5A en van A5U5B sturen resp. de 16-tellers ASU7

en A5U6. Deze tellers zijn samen met de OR-poort A5UBA zo geschakeld en in-gesteld, dat zij tesamen de 63-teller vormen. A5U5C bedient de coder en het

A5J1.

De uitgangssignalen aO' a

1 en a2 gaan naar de ECL-multiplexer A5U1. De uitgangssignalen a

3, a4 en as gaan via de levelconverters ASU9A tim ASU9C en de connector ASJ3 tim ASJS en A4J3 tim A4JS naar de TTL-multiplexers en naar de NAND-poort A4U10A. De uitgang hiervan is via A4J1(4), AIJ1(14) en de inverters A1u11C en A1U11D verbonden met de pis.

Het uitgangssignaal Van de OR-poort ASUBA gaat via de levelconverter ASU10B en de connectors A5J2 en A4J6 naar de 16-teller A4U9. Het uitgangssignaal van de 16-teller gaat via de inverters A4uliA en A4U11B en via de connectors AIJ1(O) en AIJ1(13) naar de one shot AIUIO en de pulsvormer die be staat uit de inverter AIUIIA, de condensator AIC12 en de NAND-poort AIUIIB. Het uitgangs-signaal hiervan is het shift/load uitgangs-signaal dat aan de pis wordt toegevoerd.

Het principe van de code ring is beschreven in par. 4.

De schakeling bevindt zich op bord AS (zie Fig. AS). De differentiele codering vindt plaats door de XOR-poort ASU12A en de D-flipflop ASUIIB. Het multiplex-signaal afkomstig van de multiplexer ASUI wordt toegevoerd via de D-flipflop

A5Ul1A om de tijdstippen waarop de wisselingen in de ingangssignalen van

ASUI2A plaats vinden gelijk te maken.

De bifase codering geschiedt door het modulo 2 optellen in de XOR-poort ASUI2B van hetdifferentieel gecodeerde signaal dat afkomstig is van de uitgang van

ASU12A en het kloksignaal van 64,S12 MHz.

De poor ten A5uI3A en A5U13B zijn in het klokcircuit opgenomen om de juiste faserelatie tussen de twee op te tellen signalen te verkrijgen.

Het uitgangssignaal van ASU12B gaat via ASJ7 en A6J2 naar de optische zender.

Het principe van de modulatieschakelina is weergegeven in Fig. 10.

-=-data in

De laserdiode heeft een betrekkelijk lage impedantie, daarom wordt hij door een stroombron aangestuurd in de vorm van een zgn. "long tailed pair". Is het ingangssignaal aan de inverter laag dan geleidt de linker tak, is het signaal hoog dan geleidt de rechter tak en vloeit de stroom Iddoor de laser-diode. Deze stroom wordt opgeteld bij een stroom

_{I O'}

die afkomstig is uit een gelijkstroombron (zie par. 6.1.6).

IO

wordt zodanig ingesteld dat de laser nog juist boven de drempel werkt bij een laag uitgangssignaal. De schakeling is opgebouwd op bord A6.

Het "long tailed pair" bestaat uit de transistoren A6T3 en A6T4. De stroom-bron

Id

is o.a. opgebouwd met de transistoren A6T4A en A6T4B en de zender-diode A6D5.

Het datasignaal afkomstig van A5J7 wordt via A6J2 aan de inverter A6U1 toe-gevoerd.

Transistor A6T2 en diodes A6D1 en A6D2 zijn opgenomen om het signaal een DC-verschuiving te geven.

Het voedings-IC A6U2 verzorgt de -5 V spanning. In het koelblok waarin de laser gemonteerd is,bevindt zich ook de NTC weerstand A6R13. Het Peltier-element A6PE1 haudt het blak ap con stante temperatuur (zie par. 6.1.6).

De voeding is opgebouwd op bord A7, de schakeling die getekend is in Fig. A7 spreekt voor zich. Op de borden A1 tim A3 (zie Fig. A1) worden van de ongesta-biliseerde 17V-spanningen m.b.v. de stabilisator A1U12 gestaongesta-biliseerde span-ningen van +15V en -15V gemaakt.

In Fig. A8 is het schema gegeven van de stroornbron en temperatuurregeling van de laserdiode. De temperatuurstabilisatie berust op het meten van de tempera-tuur met een NTC-weerstand. Afhankelijk hiervan wordt de stroom door het Peltierelement geregeld. Om de laser te beveiligen tegen in- en uitschakel-pieken is een speciale gelijkstroomvoeding ontworpen. Het schema van deze

voeding is getekend in Fig. A9. De 220 V netspanning wordt in- en uitgeschakeld door middel van een solid state relais dat de eigenschap heeft uit te schake len op een nuldoorgang van de stroam, zodat geen induktieve schakelpieken ontstaan. Bovendien wordt bij het inschakelen de straam door de laserdiode langzaam om-hoog geregeld en bij het afschakelen langzaam naar nul geregeld voordat de netspanning wordt afgeschakeld.

Op bard A10 bevindt zich het 5V6A voedingsblok A10B1 behorende bij de laser-temperatuurregeling.

6.2. Ontvanger

Het blokschema van de omzetter is getekend in Fig. 11.

uit

~[f

lk

vezel APD

Correctie-netwerk

Fig. 11: Het blokschema van de O/E-omzetter

naar logische circuits

Het uit de vezel gestraalde licht valt op een avalanche fotodiode (APD) , die

afgesloten is met een weerstand van 1

kn

waarin de ingangsweerstand van de versterker is verdisconteerd. De eigen capaciteit van de APD vermeerderd met

de ingangscapaciteit van de versterker bedraagt ongeveer 10 pF. Vanwege het stroombronkarakter van de APD valt de frekwentiekarakteristiek boven 15 MHz af met 6 dB/oktaaf. Door middel van een correctienetwerk wordt de karakter-istiek tot 150 MHz recht getrokken. Achter dit netwerk volgt een versterker

met begrenzer. Het uitgangssignaal hiervan bedraagt ongeveer 1 VttO

In Fig. Bl* is de volledige schakeling getekend. De weerstand BIR2, die in

serie geschakeld is met de APD B1D1, vormt samen met de ingangsimpedantie

van 3 k~ van de versterker BlUl een ingangsweerstand van 1 k~.

De ingang van de versterker wordt met de spoel BILl en de weerstand B1R3 op het ECL-middenniveau var, -1,3 V gebracht. Door de gelijkspanningscomponent van het ingangssignaal via het laagdoorlaatfilter B1RS, BIC6, BIR4 en BlCS naar de inverterende ingang terug te koppelen, blijft ook de uitgang op

ECL-middenniveau.

Het correctiefilter bestaat uit BlR7, B1C7, BlR8, BIL2 en B2C9. Om het filter niet te belasten is een emittervolger opgenomen bestaande uit BITl met bij-behorende componenten. Hierachter vOlgt een drietrapsversterker met B1U2 tim

B1U4. Via de emittervolger B1T2 is het signaal op BIJ3 beschikbaar.

6.2.2. Klokextractor

Het blokschema van de klokextractor is getekend in Fig. 12.

bi1ase in

Flank

detector LDF veo :2

Fig. 12: Het blokscbema van de klokextractor

k 10k

64,512 MHz

Het bifase signaal, afkomstig van de optisch-elektrische ornzetter, wordt aan een flankdetector toegevoerd; deze geeft bij iedere positieve en bij iedere negatieve flank van het bifas signaal met een positieve pulsaf. De flankdetector wordt gevolgd door een phase locked loop welke bestaat uit een modulo 2 op-teller, een laagdoorlaatfilter (LDF) en ee~ spanningsgestuurde oscillator

(VeO). Het uitgangssignaal van de veo wordt tesamen met het uitgangssignaal van de flankdetector aan de modulo 2 opteller toegevoerd, welke laatste als fasedetector fungeert. De frekwentie van de veo stelt zich in op 129,024 MHz, de klokfrekwentie van het bifase lijnsignaal. Door een tweedeler wordt ten-slotte het kloksignaal van 64,512 MHz verkregen.

De schakeling beslaat een gedeelte van bord B2 (zie Fig. B2). Het bifase

signaal, afkomstig van de optisch-elektrische omzetter wordt via B2J2 aan de koppelcondensator B2e4 met de bufferpoort B2U1A verbonden. De flankdetector bestaat uit de poorten B2U1B tim B2UlD. De phase locked loop is opgebouwd met de XOR B2U1E, het LDF bestaande uit B2Rl, B2R2 en B2el, en de veo B2U2. De JK-flipflop B2U5 fungeert als frekwentiedeler.

6.2.3. Decoder

Het signaal van de optisch-elektrische ornzetter, dat differentieel en bifase

gecodeerd is, wordt gedecodeerd met de schakeling zoals getekend in Fig. 13.

- - - i o

bifase in Qt---'--t Cp Cp kIOk!64,512 MHz} Fig. 13: De decodeerschakeling multiplex sign aal

De bifase decodering geschiedt door het bifase signaal in een D-flipflop met 64,512 MHz te klokken. De differentiele decodering vindt vervolgens plaats door het signaal een bittijd te vertragen met behulp van een tweede D-flip-flop en modulo 2 op te tellen met het niet vertraagde signaal.

De schakeling bevindt zich op bord B2 (zie Fig. B2) en wordt gevormd door de flipflops B2U3A en B2U3B en de XOR B2U4A.

De detectie van het frame sync. woord dat uit 63 "enen" bestaat (zie par. 3) wordt verkregen met de schakeling zoals getekend in Fig. 14.

multiplex - - - - i r e s e t signaal 63· TELLER klok j64,512 MHz}

frame sync puis

Fig. 14: De frame sync. detector

Het multiplexsignaal wordt met de resetingang van de 63-teller verbonden. Er wordt geteld zolang de resetingang hoog is; de teller wordt gereset bij

een unul". De teller kan aileen dan de stand 63 bereiken als minstens

ge-durende 63 opeenvolgende klokperioden de resetingang hoog is. Dit treedt aIleen op bij het frame sync. woord, daar dit gevormd wordt door een groep

van 63 "enen". AIle andere bitgroepen eindigen op een "nul".

De stand 63 van de teller wordt uitgelezen met een AND-schakeling.

De frame sync. detector bevindt zich op bord B2 (zie Fig. B2). De teller bestaat uit de 16-tellers B2U6 en B2U7 en de OR-poort B2u10D.

In verband met de constructie van de teller moet het multiplexsignaal worden geinverteerd; dit gebeurt door de inverter B2U4C. De AND-schakeling is op-gebouwd uit een combinatie van inverters en OR-poorten, nl. B2U8A tim B2U8D, B2U9A tim B2U9C en B2U10A tim B2Ul0C.

De demultiplexer separeert de bits van het gekozen stereokanaal uit het multi-plexsignaal. Daartoe worden op de juiste momenten door middel van een uitlees-klok de gewenste bits uit het multiplexsignaal uitgeuitlees-klokt. Deze uitleesuitlees-klok, die afkomstig is van de kanaalselector (zie par. 6.2.6), heeft een frekwentie van 1,024 MHz en een instelbare faserelatie met de frame sync. puls. Het principeschema van de demultiplexer is getekend in Fig. 15.

m ultiplexsignaal 4T 0 a Co linker kanaal L. 0

t

_a

-

T Co rechter kanaal klok /64,512 MHz} uitleesklok /1,024 MHz

Fig. 15: Principeschema van de demultiplexer

Het multiplexsignaal wordt aan twee flipflops toegevoerd, ~en voor het linker kanaal en een voor het rechter kanaal. Het uitklokken van de flipflop v~~r

het rechter kanaal geschiedt een bittijd later dan het uitklokken van de flip-flop veor het linker kanaal, daar de bits voor het linker kanaal steeds vooraf gaan aan die voor het rechter kanaal (zie par. 3).

De vertraging van 4 bittijden van het multiplexsignaal is nodig voer een goede

timing (zie timing diagram Fig. 16; bIz. 23).

Het schuifregister B2U11 zorgt voor de vertraging van het multiplexsignaal van 4 bittijden.

Het vertraagde multiplexsignaal gaat via de connectors B2J8 en B3J2 naar de flipflops B3U1A en B3U1B. De L en R bits worden met de levelconverters B3U2A en B3U2B op TTL-niveau gebracht.

Via B3J5 en B3JG gaan de signalen naar de D/A converters op B4. De flipflop B3U3A verzorgt de vertraging van 1 bittijd.

6.2.6. Kanaalselector

De kanaalselector levert de in de vorige paragraaf beschreven uitleesklok

die dient om een stereokanaal uit het multiplexsignaal te selecteren. De uitleesklok heeft een frekwentie van 1,024 MHz, overeenkomend met een puIs per bitgroep. Het kloksignaal heeft een instelbare faserelatie met de frame sync. puIs. Instelbaar, omdat het van het tijdsverschil tussen de frame sync. puIs en de eerste uitleespuls afhangt, welk kanaal geselecteerd wordt (zie timing diagram in Fig. 16). De gewenste faserelatie met de frame sync. puIs wordt gerealiseerd door de schakeling zoals getekend in Fig. 17.

van keuze~ sc hakeling

---

uitleesklo k {1 ,024 MHz}

-

63--

TELLER

-f ra me sync klok {64,512 MHz} Fig. 17: Schema van de kanaa1se1ector

Zolang er geen frame sync. puIs optreedt telt de teller tot 63. Bij het op-treden van een frame sync. puIs wordt een, door de keuzeschakeling (par. 6.2.8) bepaalde, startwaarde in de teller ingelezen. De teller telt dan van de startwaarde tot 63 en daarna nog 15 keer van 1 tot 63. Dan komt er weer

een frame sync. puIs etc. Komt er van de keuzeschakeling een ander woord (d.w.z. er moet een ander kanaal worden geselecteerd) dan worden na de

eerst-volgende frame sync. puIs de bits van het gewenste signaal uitgeklokt. De kanaalselector is opgebouwd op bord B3. De 63-teller bestaat uit de 16-tellers B3U9 en B3Ul0 en uit de NOR-poorten B3U8A en B3U8C. De binaire startwaarde wordt doorgeschakeld door middel van Quad 2 input multiplexers B3Uli en B3U12. De frame sync. puIs afkomstig van B2J7 via B3J4, inverters B3U7A en B3U7B wordt in flipflop B3U5A synchroon gemaakt met de klok en vervolgens via de inverters B3U7C en B3U8B aan de teller en de Quad 2 input multiplexers toegevoerd. Het keuzewoord, afkomstig van de kanaalkeuzeschakeling via B3Jl wordt met TTL-ECL converters B3UI3A, B3U13B, B3U14A tim B3U14C aan de

sync. puIs wordt het woord ingelezen dat op de b-ingangen staat, in andere

gevallen na iedere cyclus van 63 het woord op de a-ingangen.

Op bord B3 bevinden zich ook circuits voor de besturing van de D/A converter.

De sync. puIs, die te smal is voor de nog volgende langzame circuits, wordt

verbreed door middel van de flipflop B3U5B en de OR-peort B3U4C. Via de ECL-TTL-omzetter B3U6B en connector B3JB gaat de sync. puIs naar de D/A converter op B4. In de uitleesklok, zoals deze op de flipflopuitgang B3U3A(2) staat, is de frame sync. puIs aanwezig; deze wordt d.m.v. de NOR-poort B3U4A ver-wijderd. Het ingangssignaal van deze laatste wordt verbreed met flipflop B3U3B en OR-poort B3U4B en met de levelconverter B3U6A op TTL-niveau gebracht. Via B3J7 gaat ook dit signaal naar de D/A-converter op B4.

Het principeschema van de D/A-converter is getekend in Fig. lB.

sig

de

1 3

•

naal uit ₇ analoo

demultiDlexe.r

_SIP

_DAC

11

13

,.

p,

schuifklok laadpuls

Fig. 18: Principeschema van de D/A-converter

9 uit

Het signaal uit de demultiplexer wordt serie/parallel omgezet in een omzetter (S/p) .

Omdat slechts 12 bits per bemonstering worden verzonden kan worden volstaan

met een 12 bits omzetter (DAC). Het 12 bits woord is op het moment van con-verteren in parallelvorm beschikbaar. Als de 12 bits op de uitgangen van de sip aanwezig zijn wordt de omzetting in de DAC gestart door een laadpuls (dit is een verbrede frame sync. puIs). De omzetting duurt 1 ~s.

Gedurende de tijd dat de laadpuls aanwezig is, is op de betreffende ingang van de sip het PI bit beschikbaar.

De schakeling is in duplo uitgevoerd op bord B4. De schuifregisters B4U1 en B4U2 resp. B4U5 en B4U6 vormen de siP's.

De schuifklok, afkomstig van B3J7 komt via B4J4 op de Sip's, de datasignalen van B3J5 en B3J6 komen via B4J2 en B4J3 binnen.

De laadpuls (frame sync.) komt vanaf B3J8 en wordt via B4J5 en de inverter B4U7 naar de DAC's B4U3 en B4U4 gebracht. De uitgangssignalen worden met de weerstanden B4Rl en B4R2 resp. B4R3 en B4R4 op het juiste niveau (+ 1 V) gebracht en zijn op B4J6 beschikbaar.

De voltageregulator B4UB vormt een deel van de voeding.

De schake ling is opgebouwd op bord B5 (Fig. B5).

De kanalen worden gekozen door het achtereenvolgens indrukken van een van de zes toetsen B5SA tim B5SF en een van de zes toetsen B5S1 tim B5S6. De

combi-natie B5SA + B5S1 correspondeert met kanaal 1, B5SA + B5S6 met kanaal 6, B5SB

+

B5S1 met kanaal 7 etc. De toetscoders B7ul en B7U2 onthouden het in-gedrukte contact en zetten deze informatie om in een 3-bits code, zodat per kanaal een 6-bits woord resulteert.

Door middel van de PROM's B7U4 en B7U5 wordt de code zodanig omgezet dat hij rechtstreeks via B7Jl(6 tim 10) naar de kanaalselector gebracht kan worden. De PROM BSU6 zet de laatstgenoemde informatie om in een BCD-code voar cijfer-uitlezing op een display.

In Tabel Bl (zie Appendix B) is een lijst opgenomen met de verschillende codes (contactcode, selectorcode, BCD-code voar cij£eruitlezing).

De voedingsschakeling is vrijwel identiek aan die van de zender en is ge-bouwd op bord B6. Het schema staat getekend in Fig. B6. Het voedings-IC B4UB verzorgt de + 15 V en - 15 V spanningen.

Er is ook nog een schakeling toegevoegd die een spanning van ongeveer 200 V levert voar de APD.

- 20

-Slotwoord

De auteurs willen hierbij hun erkentelijkheid uitspreken aan degenen die hebben bijgedragen aan het totstandkomen van het systeem en dit rapport: dr.ir. W. van Etten en prof.ir. J. van der Plaats voor hun inbreng in de opzet van het systeem en voer het carrigeren van het manuscript; tevens aan ir. A. Verlijsdonk die eveneens waardevolle idee en heeft ingebracht en aan mevr. D. van de Ven die het typewerk heeft verzorgd.

Referenties

[1] "Digital transmission of sound programme signals", CCIR Doc. CMTT/185E, 12 juli 1976, pp. 180-187.

[2] "Preliminary reply of special study group 0 for the period 1968-1972 to the questions on digital coding of sound programme",

CCIR Doc. CMTT/223-E, 23 januari 1973,

Annex: CCITT Document No. AP V - No. 131, pp. 70-75 en 82-86.

[3] R.W. Lucky, J. Salz en E.J. Weldon, jr.,

Principles of data communication,

New York: McGraw-Hill, 1968.

[4] P.Z. Peebles, jr.,

Communication System Principles,

"

"

TELLE RKLOK

u

u

....:j SCHUIFKLOK' _ _ _ _ _

J - - - l

l'O~4 kn'i _ ' - -_ _ _ _ _ --'

"'

~' FAAMESYNC _ _ _ _ _ --' ~. ~

'"

0. ~.

•

'" "

_~ N ~ ~ 0. ~

"

STARTPULS~ START

---1l

________________________________________________________________________ ---'n

L _ _ _ _ _ _ _ COC

--1

'"

U

~

'CO, '"''

,:lJ,---,Ur----,U'-'U'--,U,----,Ur----,Ur----,Ur----,Ur----,Ur----,U'---,U,---,Ur----,U'----,U,---,Ur----,U'-'u----SIGNAAL UIT=--oJ

]

c:::=

FRAM~SYNC BIT, BIT 2 BIT 4 BIT 5 BIT 6 BIT 7 81 T 8 BI T 9 BIT ,0 BIT II BIT ,~ BI T 13 BIT'4 PROG IDENT

N N

•

,

i

•

•

,

,

•

,

,

,

,

,

vertraagd signaal na ilankdetectie klok 129,024 MHz klok 64,512 MHz differentieeel

I

gecodeerd --.J mu It; plexslgnaal 7\1 I---\,r---,~~~~~~~\~ )(~

multiplexs ig naal

W

\

fVX'

X XXXX2VS(.,,:,><'

~

y~Y'Xl~L...J.IX~XM2YY""'"-'''-''''...J<..."''-£.X~X:..>.(...~''''_':~"

~..b..Yo..L..l

...Jf\/\/"J6(,-"--,,-",,,--,,-frame sync pu Is

n

N W multiplexsignaal 4T vertraagd ---~\----~

L---+\---~\r---YYXXXX)

4 \

IX~56<XXXI\l

rxXR%/iV&'\(VWXX2S3 IXT

uitleeskrok uitleesklok 1 T vertraagd data links data rechts schulf klok voor SI P laad puis voorD/A

\

afstand hang! af van idem

I-

"I-afstand is de bitgroeplengte van 63T

\

\

"I"

\

_________________

~~

_______

~\~n~

____

~n~

___

~\~

___________

~n~

___

~\~---gekozen kana a!

:;XVX;;XZ:XX;VX;XX!J

\

kY'X

X

JV')().x

XXlQvVX>tXXX/SZWVy X X'

n

\

n

\\

n

\

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ~ L _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ~\---~ \

,

---~r---l~-\~\---~\r---~\r---\

_\

\

Appendix A

Deze appendix bevat de tekeningen en stuklijsten van de borden van de zender, bestaande uit de figuren Ai tim AlD.

Componentenlijst van bord A1 _{(A2 ' A3) •} C 1 1000 pF Rl 1 k" C 2 10 nF R2 8,2 k" C 3 1 \IF R3 10 Cl C 4 1 \IF R4 24 k" C

s

10 \IF RS S,6 krl C 6 1000 pF R6 8,2 krl C 7 10 nF R7 8,2 k"

c

8 1 \IF R8 1 krl C_g 1 \IF _Rg 8,2 krl C 10 10 \IF RlO 10 rl C 11 270 pF Rl1 24 krl C 12 680 pF R12 5,6 krl C 13 10 \IF R13 8,2 krl C 14 10 \IF R14 8,2 krl C 15 1000 pF R15 22 krl C 16 1000 pF R16 37,5 krl C

n

10 nF R17 71,5 kCl C 18 10 nF C 19 100 ]JF C 20 100 \IF U1 \lA 747 U 2 SH-LM2 (Datel) U 3 ADC HZ12 (Datel) PI 100 kCl U₄ 74165 P 2 100 kCl Us 74165 U 6 SH-LM2 (Datel) U 7 ADC HZ12 (Datel) U 8 74165 U 9 74165 U 10 9601 U 11 9002 u 12 XR-4194 (Exar)

J1 (. _I +15V

lit--R4 III R5 " U 2

L

"1 ~ S / H ' III Rl R2 R3

~~

lit--"1

~

I~

-15V

-=-~

-,..1-Pl ~-=-

_~3

'J"

} 4

~'l'

d ,

J2" +15V

lit--R111

c:::

III R12 " U6 'I S!H> III Ra _A9~. Al0

~..-1

11f-'I

~

T

C6 :~ C7

-=-I

~15V

--J-,

P2 ~-~ caT

-J"

+15V - 15V C=J-C13 C14

IHI +Vo ·Vo _-lHI VOLT. REG. R16

fl

15

Ro II IHI +C ,C II-Rs ' -

~1'6

U12 R17

~t"

IHI +Vir -v in

~HI

Cla

IHC~

_{+17V -17V}

:~~~"

-,L~Jn-

2 3 17 18 19 20 21 22 4 5 6 1 - - - - --A7 - - - }

r

+5VRI~

_{GND II}

:....,

H Qh EOC CI 1 G 2 F (J w U4 3 E II: 10 V IN 4 D "-

-::J 5 C

i5

_CK 6 8 (J) S/L ADC A IN U3

t

+lSV a H Qh CI 9 G 10 F (J - 15V w US 11 E a: START ₁₂ 0 "-

-CONY

11K:

C ::J I _CK 8 U +5V R7 (j) S/L A

,

I I _C10

,

I

R13

I

JC~

+5V

~~~RII

-=- --

H Qh I EOC CI I 1 G I 2 F (J W US 3 E II: IOV IN 4 0 _:; "-5 C I _C I ₆ 8 ~ _S/L 7 A ADC IN I U7

t

+15V I _°h a H _CI

,

9 G

,

10 F (J - 15 V W U9 11 E II: START 12 0 "-

-CONY ::J

lre

c :r: CK R 14 I B U (/J _S/L +5V A +5V

U11B~

R15 Q

-ON E

= =,

SHOT

...r

C11 UlO

~

C12 U11A

T'

13 --MJlIDI HII HII

-\11

-\11

14 P rog· ident Ii nks·PI-L

-

A4J1(T ) J2(10) J1(Ll 8 data

I

rechts,DR 1 S I-_A4J1lN! J26 J1 F prog."ldent. rechts,PI·R" 16 U11D U11C - - A4J1( 41

Componentenlijst van bord A4 U 1 9312 U 2 9312 U 3 9312 U 4 9312 Us 9312 U 6 9312 U 7 9312 Us 9312 U 9 9316 U 10 9009 U 11 9009

tIl

o

~ o :>-

..

-

I -I So 0 S,

....

S2

...

,

J21 .. 13 U10A

-""'""'

(!)@(!)

J3 J4 JS __ A3J3.J4,JS J11 )

I

sofa S, S2

-

-~-~--I -

-1 2 3 4 5 6 7 MULTIPLEXER U1 E Z gnd

_'c

-l-

~

_Jv

(!)

J 10 ___ ASJ 10 S 4 D S E 6 F -~- -il-~- -1 2 3 4 5 6 7 US E Z gnd '0

J-

-J-

t

(!)

J14 ___ ASJ14

--

r

r-

---

~- ~-~-

-

-S 10 1 0 2 3 4 5 6 7 S, _{U2 ~} S2 E Z gnd

,

-=l

~

_+L

(!)

J11 - - ASJ11 ~_ H _ 8 _J _ 9 _ K 10 L

- -

-sofa 1 2 3 4 5 6 7

-S, U6 S2 E Z gnd

""-J-

J-

t

(!)

J15 --- A5J15

' .

-2 3 4 5 6 7 U4 +sv

(!)

J12 __ ASJ12

®

J13 ___ A5J13 J1 ( .. 1 8 J 9 K 10 L 11 M J21 .. ) 19 W 5 E 6 J1(..) F 7 H 2 3 4 5 61 7 2 3 4 5 6 7 U7 U8

z

(!)

J16 - - ASJ16

@

J17 -A5J17

j

A 1 J1113)1 >~--

....

J1I01-- A2J1/13) A3J1(13)

',A±r +SV

2,8

@c--_--/c

p J6 --ASJ6 TELLER U91r, } - - - j I ... A7 2:::

ttll

21,Y I 22,Z

I

framesyncpu!s ~ >::) J7 Ifront f

"'

ro

"

~

-~ ro ~ 'C _0'\ c 0;-J:>

Componentenlijst van bard AS C 1 270 pF C 2 270 pF C 3 270 pF C 4 270 pF C 5 270 pF C 6 270 pF Rl 470

n

R2 100

n

R3 6S0

n

R4 470

n

R5 100 rl R6 6S0 rl R7 470 rl RS 100

n

R9 6S0

n

Tl 2N5910 T2 2N5910 T 3 2N5910 U 1 10164 U 2 95124 U 3 95124 U 4 Kll00A (Motorola) Us 95124 U 6 95016 U 7 95016 Us 95105 U 9 9595 U 10 9595 U 11 95231 U 12 95107 U 13 95105

J11@ 1, ---- A4J11 Z --A4J12 _{J12@ 12 ;;:} c r ~ ~A4J13 _{J13@ 13}

"

r m X "'-A4J14 14 _m JJ ... A4J15 IS -n Gl _--A4J16

_J16~

16 ~

'"

--A4J17 J17(!; 17 So S, 52 ~A4JS

J5~

___ A4J4

J4~

--A4J3 J3~ J9() _U10A I ID

I' ". ·

~,

0

.. I

JJ __ A7

17,8.,9r

ll

0 ~ SV

'"

2021,22' • --A4J2 _J2<!?

r---~o

o~--~-,---.-~

F F U11A Cp a 0 F F U118 T, U6 P3 --< P, U5C m 0 , r-_r- P, 0 a 5 m

"0

0 00 :0

e.

Ce Cp a4 T a3 0 3 P3 0 a,

a,

--< _m P, 0 a , ao 0, r- PT 0 r-Oo _:0 m Po +5V U7

e.

Cp U4 c KRISTAL-a OSCI LLATOR 64.512 MHz

--SV naar monitor bifase-Si~aal ;;!) J7 (front) naar optische zender __ A6J2 b;fase-si~al ';!)J8 (front) T2

naar mon itor

P -{..J -5V uit .I---..,@J1(front) naar monitor -SV

p

Componentenlijst van bard A6 C 1 10 nF R1 82 Q C 2 270 pF R2 130 Q C 3 270 pF R3 270 Q C 4 270 pF R4 270 Q C

s

10 nF RS 470 Q C 6 10 nF R6 680 Q C 7 10 nF R7 100 Q C

s

1 )JF R8 150 Q C 9 1 )JF R9 470 Q RIO 1,2 kQ Rll 470 Q D1 BAW62 R12 150 Q D2 BAW62 R₁₃ 10 kQ NTC D3 BAW62 D4 BAW62 DS lNS29 Tl 2NS910 T2 BFR91 Ll 0,2 mH T3 BFR91 L2 0,2 mH T4 BFR91 TS MPQ2222 LDI laserdiode LCWS _T6 BFR91

(Laser Diode Labs)

PI 1 kQ U₁ FC100114

P

2 1 kQ U2 LM320TS

PEl Peltierelement MIl060

.." Cl

:»

'"

ro

o

:IJ

o

:»

'"

i - -uli22} -5V D1 D2 -5V VOLT. REG. t---~--~-5V U2 -lSV \---'-1 naar monitor J4( .. ) l

'IH2 --

118J2(2)

r---...-:.--tl.,

4 __.A8J2(4)

r - - - -...

6 __ A8J2(S) l ___ A8J2(1)

,-

- - - -

-

-

-

-

-

-

--

, ___________ -lil

~

__

A8J2(5) 3 ___ A8J2(3) P2 03 _-5V D4 T4 R1, L2

-sv

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

~1

»1

1

1

1

1

1

1

1

1

Componentenlijst bord A7

PM545D (Computer Products Inc.) PM545D (Computer Products Inc.)

PD20 (EDI)

OJ

o

JJ

o

;p

""

"0

'"

"

'"

'"

L"

HI'

ontstoringsfi Iter

~V'

1 ~ 1

~

_~:

J 1-

_{- -}

_-

-

_I

I~'"

<

)

<

)

I~'"

<

~

)

~

-

{-D 1-4 + + stabilisator

-B1 + _~ stabilisator B2 +17V -17V +SV -SV

I

A1 J1 (1,2,3) f - - A2J1( 1 ,2 ,3\ A3J1( 1 ,2 ,3

I

A1J1 (20,21,22\f __ A2Jl(20,21,22 , A3JlI20,21,22)

I

A1J_A2Jl(4,S,S) 1(4'S'S)

I

__ A3Jl (4S,S) A4J1( 1,2,3,A,B,C) ASJ9( 1 ,2,3)

I

A1J1(17'18"9) A2J1 (17,18,19) - - A3J1( 1718,19) A4J1(20:21, 22,X ,Y, Z) A5J9(17,18 ,19, - - A5J9( 20,21,22)

Componentenlijst bord A8 C 1 2,2 )IF C 2 1 )IF C 3 0,1 )IF C 4 1 nF C 5 10 nF Dl LED CQY40L PI 5 kIt P 2 5 kIt P 3 470" Rl 56

"

R2 2,2 kIt R3 10

"

R4 8,6 kIt (metaalfilm) + 1,5 kIt (kool) RS 3 kn R6 3,6 kIt R7 1 kIt R8 56 n R9 220 n RIO 220 n Rll 0,3

"

R12 18 kIt R 13 18 kIt R14 330

"

"T1 Gl

»

(JJ OJ

o

JJ

o

»

(JJ C1 +

,---.--....!...,..._

Jl(2a) __ A9Jl(lb) C3 A1 C2 J2(2) __ A6J4(2)

L

J2(3) - - A6J4(3) mA (frontpaneel) A4

~

1(4b)

L---=r

Jl (6b) P2 Tl J2(4) ,

:

,J, P1 _{: : A6R13}

, ,

,

, A3 ',' _•

_,

A2 J2(6) C4 T3 A5 T2 C5 AB I ~-, : : A6PEl I,J , - - : : - - J2( 1) A8 __ AlOJl (Sa) D1 ...-A14 T6 A12 Jl(la) L _ _ _ _ L _ _ ---L _ _ _ _ -L _ _ _ _ _ _ _ _ _ --'-_ _ _

--L::-..

Jl(4a) - - A9J1(la) - - A9Jl(2a)

Componentenlijst bord A9 C₁ 2500 )IF _Rl 2,7 kn C₂ 0,1 )IF _R2 240 n C 3 0,1 )IF R3 270 n C 4 100 )IF R4 2,7 kn C 5 0,1 )IF R5 240 n C 6 .33 )IF R6 47 kQ C 7 0,1 )IF R7 IS kn C

_s

64 )IF _RS 560 Q C 9 640 )IF Rg 47 kQ D

l_4 PD20 (EDI) SRI P240D2 (Opto 22)

DS 1N4002 SR₂ P240D2 (Opto 22)

D6 Transzorb MPTE1S

D7 1 N40D2 (Gen. Semic. Ind. )

DS lN4002 Tl 2N2905

Dg 1 N4DD2 T2 2N2219

DID Transzorb MPTE1S

Dll 1 N40D2 (Gen. Semic. Ind. )

D12 1 N4D02 U₁ LM317 D 13 1 N40D2 U2 LM317 D14 1 N4DD2 DIS 1 N4002 D 16 LED CQY40L

Componentenlijst bard AID

-I :.. 6b •• ,..---1 ... -

O....L..""""'\II

1

220V

~

6a . . - - r - - - J

I

Sa .... - .... __ A 1OJ1(2a)1 ~ o 01- 4 Sl

~

I

rvt~~

I

J~2b

.

~ ~

1

l U11RI-2-1-.... r...,----,----,-R-3--, . . - - . . . , . - - - -A8J1(S.) -'(:2 I-_-C::r-l

=~3

D6

94

R1

_[

-rD16

Lr-L-4---L----l---4--L---i-__ -l ______

L-~---~~--~~---~2. D7 D13 D14 _ _ ABJ1(4aj VOLT L-r-~-l REG j-L-,---,----1---,----~----_r---_,--i_----~lb L.-",,;;:,U:J2 rL.... _A6J111 ) ~ IRB _A8J12.) ,. DB R6 R 7 , J .~ D"

~

.~Dll

'-../ S2 D12 T1 \ - - ' - _ - ' D9 DlO =~C7 ~ _I"" -:v

~R9jp,)T:· ~

C9

L

~SR1

=~ C5 I R4

i

C6

~

'T

CB

L

/El/SR2

L-__

-1 ____ 1-__

JL~

________

1_

__

JL __

_L ____

-L __

~t=~1_

__

_l ____ ~la I -A8J1(la) --A6J1(20) BORD A9 Jl Jl

I

I 1. _{3a --A8J1(5a)}

--A9J1(5b) VOLT. REG. I

4. 5V·6A

I

2a 5a --ABT4 __ A9J1(5a)1 81 I 6a BORD Al0

Appendix B

Deze appendix bevat de tekeningen en stuklijsten van de borden van de ontvanger, bestaande uit de figuren B1

tim

B6.

Componentenlijst bord Bl C 1 10 nF Rl 2,2 Hl C 2 1 llF R2 1 ,5 krl C 3 10 nF R3 10 krl C 4 10 nF R4 4,7 krl C

s

10 nF RS 4,7 krl C 6 10 nF R6 270 rl C 7 22 pF R7 470 rl C 8 10 nF R8 47 rl Cg 6,8 pF _Rg 470 rl C 10 270 pF R10 470 rl C 11 270 pF Rll 100 rl C 12 0,68 llF R12 50 rl C 13 0,68 llF R13 68 rl C 14 0,68 llF R14 200 rl C 15 0,68 llF R1S 470 rl C 16 0,68 llF R16 100 rl C

_n

0,68 _{llF R17} 100 rl C 18 0,68 lJF C 19 270 pF C 20 270 pF Tl 2NS9l0 T2 2N5910

Dl APD 30902E (RCA)

U 1 FC100114 U 2 GPD461 (Avantek) Ll 0,2 mH U₃ GPD462 (Avantek) L2 0,07 llH U₄ GPD462 (Avantek)

"Tl Gl OJ

o

:D

o

OJ

~

01 C4 R2 L1 R4

=r

CS

~

C6 R3 R8 l2 RS C9 R6 -Vb!; -SV ..-U1(22) ~ C8 -SV R12 C11 +1SV - SV J1( .. )

_.---11

..

17

I

11~4

---".20

I

+ 200V ~._--•• '4

_,

C20 -SV -SV ___ 9 1J1 (17) --- 96

Componentenlijst bard B2 D1 BAW62 T1 2N5910 T2 2NS910 T3 2NS910 R1 100

n

T4 2N5910 R2 100 [J R3 82 [J R4 130

n

U1 100107 RS 470 [J U₂ 11CS8 (Fairchild) R6 680 [J U₃ 95231 R7 100 [J U₄ 95107 R8 470 [J U₅ 95029 R9 680 [J U₆ 95016 R 10 100

n

U7 95231 R11 470 [J U8 95102 R12 680

n

U9 95102 R 13 100 [J U10 10103 R14 470

n

U11 95000 R 15 680 [J R 16 100 [J R17 820 [J

"

"

"

..:t

C3 VCQ U2 Q Q J K Q F F u, UlOC U9D Ci'.'-,--c:'o">---,v

"

'Ir----a~

I

- B 6

-H

,

2O

"

-5V I 22

I

'"

J6 ~

"

_ monllor

-,v

J7 >--~~@ -63J4 __ 63J2 L -_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ~ --83J3 <.,..>

..r::

J>

Componentenlijst bord B3 Dl BAW62 D2 BAW62 U 1 95231 U 2 9595 U 3, 95231 U 4 95103 U 5 95231 U 6 9595 U 7 95102 Us 95102 U 9 95016 U 10 95016 U 11 10173 U 12 10173 U 13 95124 U 14 95124

01 L. U4D

_FF

₀₁ f-Cp1 _U3A __ 82 J9 U4A

]

_/

-U7A U78 01 01 J7

FF

f.-

Cp1 01 _~

,-U5A U7C H : > 8

~1

U8A

---.

.I

Cp Po jD-oo cr _Po W -' _P, -' U8C/ w f-- _P2

I~

U9 f3 Tc

'--t

Cp

_c.

P

~

cr _Po W -' P, -' w P2 f--UlO f3 Tc

'i'

FIG. B3 U1A 02 _U28

FF

0 Cp2 U18 _U48 _U6A 02

ooLfU

FF

Cp2 U38 02 02

FF

Cp2 US8 S a '0

,.J

cr b w a_ X

"'

lIb Qa -' a. Qb

5

a_ Qc ~ 12b Qd a_ U11 13 b

+

s al-cr 'Ob W Qa ~ a~ l'b -' 0b a. Qc ~ af-::::J '2 f-00::; b a f-'3 b U12 .~4C

IlL

01 "I

_I

U68 J1\

I

+ 5v

-a

2 3 10

II~

11 --86 12 I - 5 v : - g Rl -5V

:~l'

22 ~ U13A

...

1

/ U138

'"

I

. / ' " U14A

"""

5 __ 85J1(6) .l-85J1(8) ~ U148

"-

J / U 1 4 C

"-..

I

~85J1(9) 2.-85J1(10) "L

~;

I

A2

II, ..

~ -5V BORD B3

Componentenlijst bord B4 C 1 1 jJF C 2 10 nF C 3 1 jJF C 4 10 nF C

s

10 jJF C 6 10 jJF C 7 10 nF C

s

10 nF C 9 470 jJF C 10 470 jJF Rl 5,4 k~ R2 600 ~ R3 5,4 k~ R4 600 ~ RS 6 ~ R6 6 ~ U 1 74LS164 U 2 74LS164 U 3 DAC HK12 (Datell U 4 74LS164 Us 74LS164 U 6 DAC HK12 (Datell U 7 9009 U 8 SG4S01 (Silicon General)

data links

J2@

L:

~

A

SCHUl FREG ISTER _B SCHUIFREGISTER

- - 8 3J5

- schuif-klok 3J7 adpuls I. J5@ 3J8 L.

I

data rechts U1 U2 Cp lo _{3 4 5}

--

CPoo ₅ 6 12 11 10 9 B 7 6 5 4 3 2 1 D-A

CONVERTER

ANALOG U3 OUT START

II~

13 '4 ~18 17 20

l'

22

~H'

+5V -15V ~ ~ +15V

-

III _{analoog uit}

U7

ana loog uit R3 I R4 +5V -15V 11+15v I I K f = - -

-,

I

r

I

C4 ' H I " I ANALOG START OUT D-A

CONVERTER

U6 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Cp 00 3 4 5 6 7

--

Cpoo 1 2 3 4 5 6 8 SCHUIFREGISTER

r:

B SCHUl FR EG ISTE R U4 U5 A A +15V J1(

prag. ident.1 inks

I

I inks

J~

III

'.0

5

'I~

rechts 3 prag. ident.recht

I

+ 5v

-a

7 14 4 5 6 I 'I

,

1

~':

_4,3

+17 V I 1 C5

%

C7 R5

I

C9 2 3

StabSense +Qut +Vin _+15V

VOLT. REG. U8 17

GND Stab Sense -Qui -Yin

--81J1 (1

T

I

_2°1 C6 R6 ClO _{: 21 _ 86} -17V -15V 22

I

FIG. B4

_BORD

B4