Изобретение относится к технике электрической связи и может найти применение в цифровых телефонных аппаратах.
Известно устройство для согласованного соединения двухпроводного и четырехпроводного трактов, содержащее дифференциальную систему, блок передачи, блок приема, блок сложения, детекторы, усилители, блок сравнения, пороговые блоки, ключи, блок задержки, инвертор и триггер, включенные между шинами двухпроводного тракта и входной и выходной шинами четырехпроводного тракта.
Недостаток известного устройства состоит в значительной сложности его конструкции.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является устройство для согласованного соединения двухпроводного и четырехпроводного трактов, содержащее первую и вторую обмотки трансформатора, соединенные первыми выводами соответственно с первой и второй шинами двухпроводного тракта, третью обмотку трансформатора, подключенную первым выводом к первым выводам первого, второго и третьего резисторов и соединенную вторым выводом с вторым выводом первого резистора и с анодом первого диода, соединенного катодом с вторым выводом второго резистора, второй диод, соединенный анодом с вторым выводом третьего резистора, третий и четвертый диоды, входную и выходную шины четырехпроводного тракта и общую шину.
Недостатки такого устройства состоят в малой точности согласования и в значительном потреблении энергии, а также в малой помехоустойчивости, что, в частности, вызывается значительным влиянием паразитных изменений амплитуды сигнала. Кроме того, известное устройство не позволяет обеспечить достаточно высокую пропускную способность.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, выражается в повышении точности согласования, повышении помехоустойчивости, увеличении пропускной способности и уменьшении потребления энергии.
На чертеже изображена электрическая схема устройства для согласованного соединения двухпроводного и четырехпроводного трактов.
Устройство содержит первую и вторую обмотки 1 и 2 трансформатора 3, подсоединенные первыми выводами соответственно к первой и второй шинами 4 и 5 двухпроводного тракта, третью обмотку 6 трансформатора 3, соединенную первым выводом с первыми выводами первого, второго и третьего резисторов 7, 8 и 9, первый, второй, третий и четвертый диоды 10, 11, 12 и 13, входную и выходную шины 14 и 15 четырехпроводного тракта и общую шину 16. Третья обмотка 6 трансформатора 3 подключена вторым выводом к второму выводу первого резистора 7 и к аноду первого диода 10, соединенного катодом с вторым выводом второго резистора 8, а второй диод 11 подключен анодом к третьему выводу третьего резистора 9. Устройство содержит также первый транзистор 17, подключенный коллектором к второму выводу третьей обмотки 6 трансформатора 3, второй транзистор 18, соединенный коллектором с катодом третьего диода 12, подсоединенного анодом к второму выводу первой обмотки 1 трансформатора 3, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый резисторы 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 и 26, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой конденсаторы 27, 28, 29, 30, 31 и 32 и первый и второй стабилитроны 33 и 34. Первый и второй транзисторы 17 и 18 выполнены в виде транзистора обратной проводимости. Четвертый резистор 19 соединен первым выводом с первым выводом третьей обмотки 6 трансформатора 3. Пятый резистор 20 подключен первым выводом к второму выводу второго резистора 8. Шестой резистор 21 соединен первым выводом с вторым выводом третьего резистора 9 и с выходной шиной 15 четырехпроводного тракта. Седьмой резистор 22 подключен первым выводом к катоду второго диода 11. Восьмой и девятый резисторы 23 и 24 соединены первыми выводами с входной шиной 14 четырехпроводного тракта. Первый, второй, третий и четвертый конденсаторы 27, 28, 29 и 30 подключены первыми выводами к общей шине 16, соединенной с катодом четвертого диода 13. Пятый конденсатор 31 включен между катодом первого диода 10 и анодом второго диода 11. Второй вывод первой обмотки 1 трансформатора 3 подсоединен к второму выводу первого конденсатора 27, соединенного первым выводом с вторым выводом второй обмотки 2 трансформатора 3 и с анодом первого стабилитрона 33. Катод первого стабилитрона 33 подсоединен к второму выводу второго конденсатора 28, к первому выводу десятого резистора 25 и к коллектору второго транзистора 18. Второй транзистор 18 соединен эмиттером с вторым выводом третьего конденсатора 29 и с первым выводом третьей обмотки 6 трансформатора 3 и подключен базой к второму выводу десятого резистора 25 и к катоду второго стабилитрона 34. Анод второго стабилитрона 34 соединен с общей шиной 16 через контрольный резистор (не изображен на чертеже). Общая шина 16 подключена к вторым выводам пятого, шестого и восьмого резисторов 20, 21 и 23 и к второму выводу седьмого резистора 22, соединенного первым выводом с вторыми выводами четвертого конденсатора 30 и четвертого резистора 19. Второй вывод девятого резистора 24 соединен с первыми выводами шестого конденсатора 32 и одиннадцатого резистора 26, подключенных вторыми выводами соответственно к коллектору и базе первого транзистора 17, а эмиттер первого транзистора 17 соединен с анодом четвертого диода 13 через пятый диод 35.
Работает предлагаемое устройство для согласованного соединения двухпроводного и четырехпроводного трактов следующим образом.
По первой и второй шинам 4 и 5 двухпроводного тракта на первые выводы первой и второй обмоток 1 и 2 трансформатора 3 подается напряжение от источника дистанционного питания (не изображен на чертеже). При этом положительная шина источника дистанционного питания соединена с первой шиной 4 двухпроводного тракта, а отрицательная шина - с второй шиной 5 двухпроводного тракта, что обеспечивает соединение отрицательной шины источника дистанционного питания с общей шиной 16. Напряжение дистанционного питания положительной полярности с второго вывода первой обмотки 1 трансформатора 3 поступает на второй транзистор 18 через третий диод 12, служащий для защиты от подачи напряжения обратной полярности. Второй транзистор 18 совместно с десятым резистором 25, вторым стабилитроном 34 и вторым и третьим конденсаторами 28 и 29 обеспечивает стабилизацию напряжения. При этом второй стабилитрон 34 задает величину стабилизированного напряжения, резистор 25 задает ток через второй стабилитрон 34, второй и третий конденсаторы 28 и 29 служат в качестве блокировочных конденсаторов, а первый стабилитрон 33 служит для защиты от перенапряжений, вызванных внешними помехами. Стабилизированное напряжение с эмиттера второго транзистора 18 поступает на первые выводы третьей обмотки 6 трансформатора и первого, второго, третьего и четвертого резисторов 7, 8, 9 и 19.
На входную шину 14 четырехпроводного тракта подается импульсный сигнал с тактовой частотой 32 кГц и импульсами длительностью 2 мкс и амплитудой 5 В относительно общей шины 16. Этот импульсный сигнал поступает через девятый и одиннадцатый резисторы 24 и 26 на базу первого транзистора 17, работающего в режиме ключа. При этом восьмой резистор 23 является нагрузкой для входной шины 14 четырехпроводного тракта, одиннадцатый резистор 26 обеспечивает предотвращение самовозбуждения первого транзистора 17 на высокой частоте, а четвертый диод 13 и пятый диод 35 повышают уровень открывания первого транзистора 17, что повышает его помехоустойчивость. При открывании первого транзистора 17 в третьей обмотке 6 трансформатора 3 возникает импульс, обеспечивающий возникновение импульса в первой и второй обмотках 1 и 2 трансформатора 3, соединенных через конденсатор 27 по переменному току последовательно и согласно. При этом первый конденсатор 27 обеспечивает последовательное соединение первой и второй обмоток 1 и 2 трансформатора 3 только для импульсного сигнала, исключая закоpачивание напряжения дистанционного питания, а соединение второго вывода второй обмотки 2 трансформатора 3 с общей шиной 16 улучшает симметрию двухпроводного тракта. Шестой конденсатор 32 придает первому транзистору 17 в процессе его переключения свойства интегратора, что обеспечивает формирование на его коллекторе импульсов с наклонными фронтами, близких по форме к треугольнику, что обеспечивает лучшее согласование с двухпроводным трактом.
На первую и вторую шины 4 и 5 двухпроводного тракта подается импульсный сигнал с тактовой частотой 32 кГц и импульсами длительностью 2 или 4 мкс и амплитудой 1,7 - 3 В. При этом импульс длительностью 2 мкс имеет треугольную форму, импульс длительностью 4 мкс - форму трапеции, а полярность импульсов положительна на первой шине 4 двухпроводного тракта относительно второй шины 5 двухпроводного тракта. На третьей обмотке 6 трансформатора 3 возникают импульсы, имеющие амплитуду 5 - 9 В и положительную полярность на ее втором выводе относительно первого вывода. Первый резистор 7 является нагрузкой двухпроводного тракта, обеспечивающей его согласование. Диод 10 отделяет положительные импульсы принимаемого сигнала от передаваемых отрицательных импульсов, сформированных первым транзистором 17, как описано выше, так что на катоде первого диода 10 имеются только положительные импульсы. Делитель из второго и пятого резисторов 8 и 20 образует нагрузку первого диода 10, а также смещает первый диод 10 в прямом направлении на 0,7 В, что компенсирует сдвиг его характеристики и исключает отсечку импульсов снизу. Делитель из третьего и шестого резисторов 9 и 21 создает на аноде второго диода 11 и выходной шине 15 четырехпроводного тракта потенциал 2,5 В, на который накладываются положительные импульсы принимаемого сигнала с амплитудой 5-9 В, поступающие на выходную шину 15 четырехпроводного тракта через пятый конденсатор 31 с катода первого диода 10. Делитель из четвертого и седьмого резисторов 19 и 22 создает на катоде второго диода 11 потенциал 7 В, благодаря чему второй диод 11 с учетом сдвига его характеристики может открыться лишь при напряжении на его аноде, превышающем 7,5 В. Напряжение, равное 7,5 В, на аноде второго диода 10 возникает при приеме импульсов с амплитудой 5 В (минимальная величина амплитуды принимаемых импульс соответствует амплитуде 1,7 В импульсов на первой и второй шинах 4 и 5 двухпроводного тракта).
Таким образом, при приеме импульсов минимальной амплитуды второй диод 11 находится на грани открывания, благодаря чему четвертый и седьмой резисторы 19 и 22 и четвертый конденсатор 30 отключены вторым диодом 11. При этом на выходную шину 15 четырехпроводного тракта поступают импульсы амплитуды 5 В, смещенные в положительном направлении на 2,5 В (напряжение с делителя из третьего и шестого резисторов 9 и 21), а уровень 50% от амплитуды импульсов имеет потенциал 5 В, что необходимо для правильной фиксации длительности 2 или 4 мкс импульсов треугольной или трапецеидальной формы. Назначение второго диода 11 с делителем из четвертого и седьмого резисторов 19 и 22 и конденсатора 30 состоит в том, чтобы обеспечить поддержание потенциала уровня 50% от амплитуды импульса равным 5 В при приеме импульсов с амплитудой, большей 5 В (большей 1,7 В на первой и второй шинах 5 и 4 двухпроводного тракта).
При приеме импульсов максимальной амплитуды 9 В на катоде первого диода 10 (амплитуда 3 В на первой и второй шинах 4 и 5 двухпроводного тракта) второй диод 11 работает в режиме пикового детектора, т.е. приоткрывается на каждом импульсе, подзаряжая пятый конденсатор 31 и четвертый конденсатор 30, которые имеют одинаковые емкости. Суммарное напряжение возникшего заряда этих конденсаторов равно превышению амплитуды импульсов (9 В) над минимальной величиной амплитуды импульсов, когда второй диод 11 находится на грани открывания (5 В), т.е. равно 4 В. Вследствие равенства емкостей четвертого и пятого конденсаторов 30 и 31 это напряжение распределяется между ними поровну, т. е. напряжение возникшего заряда на пятом конденсаторе 31 равно 2 В. Следовательно, потенциал выходной шины 15 четырехпроводного тракта (и анода второго диода 11) теперь на 2 В ниже, чем при приеме импульсов минимальной амплитуды, т.е. 2,5-2=0,5 В. Таким образом, на выходную шину 15 четырехпроводного тракта в этом случае поступают импульсы с амплитудой 9 В, смещенные в положительном направлении на 0,5 В и, следовательно, уровень 50% от амплитуды импульсов имеет потенциал 5 В. Это обеспечивает правильную фиксацию длительностей 2 и 4 мкс импульсов треугольной и трапецеидальной формы.
Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства связана с повышением точности согласования при уменьшении потребления энергии.
Использование: в цифровых телефонных аппаратах. Сущность изобретения: устройство содержит трансформатор 3 с обмотками 1, 2 и 6, шины 4 и 5 двухпроводного тракта, первый второй и третий резисторы 7, 8 и 9, первый, второй, третий и четвертый диоды 10, 11, 12 и 13. В устройство для согласованного соединения двухпроводного и четырехпроводного трактов введены транзисторы 17 и 18, конденсаторы 27 - 32 стабилитроны 33 и 34 и дополнительные резисторы 19 - 26, которые совместно с обмотками трансформатора и основными резисторами и диодами включены между шинами двухпроводного тракта и входной и выходной шинами четырехпроводного тракта. 1 ил.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОГЛАСОВАННОГО СОЕДИНЕНИЯ ДВУХПРОВОДНОГО И ЧЕТЫРЕХПРОВОДНОГО ТРАКТОВ, содержащее первую и вторую обмотки трансформатора, подключенные первыми выводами соответственно к первой и второй шинам двухпроводного тракта, третью обмотку трансформатора, соединенную первым выводом с первыми выводами первого, второго и третьего резисторов и подключенную вторым выводом к второму выводу первого резистора и к аноду первого диода, соединенного катодом с вторым выводом второго резистора, второй диод, подключенный анодом к второму выводу третьего резистора, третий и четвертый диоды, входную и выходную шины четырехпроводного тракта и общую шину, отличающееся тем, что в него введены первый транзистор, подключенный коллектором к второму выводу третьей обмотки трансформатора, второй транзистор, соединенный коллектором с катодом третьего диода, подсоединенного анодом к второму выводу первой обмотки трансформатора, четвертый резистор, соединенный первым выводом с первым выводом третьей обмотки трансформатора, пятый резистор, подключенный первым выводом к второму выводу второго резистора, шестой резистор, соединенный первым выводом с вторым выводом третьего резистора и с выводной шиной четырехпроводного тракта, седьмой резистор, подключенный первым выводом к катоду второго диода, восьмой и девятый резисторы, соединенные первыми выводами с входной шиной четырехпроводного тракта, первый, второй, третий и четвертый конденсаторы, подключенные первыми выводами к общей шине, соединенной с катодом четвертого диода, пятый конденсатор, включенный между катодом первого диода и анодом второго диода, шестой конденсатор, десятый и одиннадцатый резисторы и первый и второй стабилитроны, причем второй вывод первой обмотки трансформатора подсоединен к второму выводу первого конденсатора, соединенного первым выводом с вторым выводом второй обмотки трансформатора и с анодом первого стабилитрона, катод которого соединен с вторым выводом второго конденсатора, с первым выводом десятого резистора и с коллектором второго транзистора, подключенного эмиттером к второму выводу третьего конденсатора и к первому выводу третьей обмотки трансформатора и соединенного базой с вторым выводом десятого резистора и с катодом второго стабилитрона, анод которого соединен с общей шиной, подключенной к вторым выводам пятого, шестого и восьмого резисторов и к второму выводу седьмого резистора, соединенного первым выводом с вторыми выводами четвертого конденсатора и четвертого резистора, а второй вывод девятого резистора соединен с первыми выводами шестого конденсатора и одиннадцатого резистора и подключенных вторыми выводами соответственно к коллектору и базе первого транзистора, эмиттер которого соединен с анодом четвертого диода.
