Устройство для сопряжения телеграфного передатчика с линией связи Гришина Ю.К. Советский патент 1984 года по МПК H04L11/15 

9д

СО

Изобретение относится к коммутационной технике и аппаратуре данных и может быть использовано в телеграфных устройствах для формирования и передачи сигналов в линию связи,

По основному авт .СЕ,№906018 известно устройство для сопряжения телеграфного передатчика с линией связи, содержащее четыре выходных коммутатора линейного тока с гальванической изоляцией входных и выходных цепей, включенных по мостовой схеме, и источник линейного напря жения, семь элементов И-НЕ, элемент ИЛИ, три инвертора, триггер, два дифференцирующих элемента, элемент задержки, оптоэлектронный переключатель, блок начальной установки, вентиль, стабилизирующий элемент,, оптоэлектронный ключ и выходной выпрямитель, соединенный непосредственно и через стабилизирующий элемент с оптоэлектронным переключателем, выход которого подключен к первому входу первого элемента И-НЕ и входу первого инвертора, выход которого подключен к первому входу второго элемента И-НЕ, при этом вторые входы первого и второго элементов И-НЕ соединены с выходом элемента задержки, выход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый вход третьего элемента И-НЕ соединен с выходом блока начальной установ ки и с вторьми входами четвертого и пятого элементов И-НЕ, второй вход третьего элемента И-НЕ соединен с выходом второго инвертора, вход которого соединен с первыми входами четвертого и шесто го элементов И-НЕ, выход четвертого элемента И-НЕ подключен к выходам первого и второго выходных коммутаторов линейного тока непосредственно а к первому входу элемента ИЛИ-через первый дифференцируюп й элемент, входы третьего и четвертого вых-одных коммутаторов линейного тока соеднены с выходом пятого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом седьмого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом шестого элемента И-НЕ, а второй вход с выходом третьего элемента И-НЕ непосредственно, а с вторым входом элемента ИЛИ - через второй дифференцирующий элемент, STOpoii вход, шестого элемента И-НЕ соединен с первым

входом триггера, второй вход которого соединен с входом третьего инвертора и с третьим входом третьего элемента И-НЕ, входы триггера соединены с вькодами первого и второго элементов И-НЕ, первый и четвертый выходные коммутаторы линейного тока соединены с вентилем и положительным полюсом источника ли.нейного напряжения, второй и третий выходные коммутаторы линейного тока подключены к вентилю непосредственно, а к отрицательному полюсу источника линейного напряжения - через оптоэлектронный ключ, второй вход которого соединен с выходом третьего инвертора til.

Однако это устройство характеризуется недостаточной точностью сопряжения.

Цель изобретения - повышение точности сопряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сопряжения телеграфного передатчика с линией связи, содержащее четьфе выходнь1х коммутатора линейного тока с гальванической изоляцией входных и выходных цепей, включенных по мостовой схеме, и источник линейного напряжения, семь элементов И-НЕ, элемент ИЛИ, три инвертора, триггер, два дифференцирующих элемента, элемент задерки, оптоэлектронный переключатель, блок начальной установки, вентиль, стабилизирующий, элемент,оптоэлектронный ключ и выходной вьшрямитель, сое диненный непосредственно и через стабилизирующий элемент с оптоэлектронным переключателем, выход которого подключен к первому входу первого элемента И-НЕ и входу первого инвертора, выход которого подключен к первому входу второго элемента И-НЕ, при этом вторые входы первого и второго элементов И-НЕ соединены с выходом элемента задержки, выход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый вход третьего элемента И-НЕ соединен с выходом блока начальной установки и с вторыми входами четвертого и пятого элементов И-НЕ, второй вход третьего элемента И-НЕ соединен с выходом второго инвертора, вход которого соединен с первыми входами четвертого и шестого элементов И-НЕ, выход четвертого элемента И-НЕ подключен к выходам первого и второго выходных коммутаторов линейного тока непосредственно, а к первому входу элемента ИЛИ - через первый дифференцирующий элемент, входы третьего и четвертого выходных коммутаторов линейного тока соединены с вьсходом пятого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом седьмого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом шестого элемента И-НЕ, а второй вход - с выходом третьего элемента И-НЕ непосредствен но, а с ВТОРЫМ входом элемента ИЛИ через второй дифференцирующий элемен второй вход шестого элемента И-НЕ соединен с первым входом триггера, второй вход которого соединен с входом третьего инвертора и с третьим входом третьего элемента И-НЕ, входы триггера -соединены с выходами первог и второго элементов И-НЕ, первый ичетвертый выходные коммутаторы линейного тока соединены с вентилем и положительным полюсом источника ли нейного напряжения, второй и третий выходные коммутаторы линейного тока подключены к вентилю непосредственно а к отрицательному полюсу источника линейного напряжения - через оптоэлектронный ключ, второй вход которо го соединен с выходом третьего инвер тора, введены формирователь одиночного импульса, второй и третий элеме ты задержки, четвертый и пятый инбер торы, восьмой и девятый элементы И-НЕ, причем вход второго инвертора через последовательно соединенные второй элемент задержки, четвертый инвертор и восьмой элемент И-НЕ соединен с третьим входом четвертого элемента И-НЕ, выход второго инвертора через последовательно соединенные третий элемент задержки, пятый инвертор и девятый элемент И-НЕ соединен с четвертым входом третьего элемента И-НЕ, объединенные вторые входы восьмого и девятого элементов И-НЕ соединены с вторым выхолюм триг гера первый выход которого соединен с. другим входом элемента задержки, выход блока начальной установки через формирователь одиночного импульса соединен с установочным входом триггера. На.фиг.1 изображена структурная электрическая схема пр,едлагаемогоустройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства. 1 94 Устройство для сопряжения температурного передатчика с линией связи содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 выходные KOMNryTaTopu линейного тока, оптоэлектронный 1у1юч 5, вентиль 6, источник 7 линейного напряжения, выходной выпрямитель 8, стабилизирующий элемент 9, блок 10 начальной установки, оптоэлектронный переключатель 11, элемент ИЛИ 12, первый 13, второй 14, третий 15, четвертый 16, пятый 17, шестой 18 и седьмой 19 элементы И-НЕ, первый 20, второй 21 и третий 22 инверторы, триггер 23, элемент 24 задержки первый 25 и второй 26 дифференцирующие элементы,восьмой 27 и девятьй 28 элементы И-НЕ, четвертьй инвертор 29, второй элемент 30 задержки, пятый инвертор 31, третий элемент 32 задержки, формирователь 33 одиночного импульса, входную шину 34, выходные шины 35 и 36, линейную нагрузку 37, внешнюю батарею 38. Устройство работает слёдуюп(им образом. Если линейный тракт подготовлен для работы в двухполюсном режиме, т.е. к выходным шинам 35 и 36 подключена линейЕсая нагрузка 37, соответствующая двухполюсному режиму, то внешняя батарея 38, которая в ; вухполюсном режиме может быть подключена или со стороны передатчика,или со стороны приемника, отсутствует. При включении источника питания (не показано) одновременно с ним включается и источник 7 линейного напряжения, а блок 10 начальной установки формирует импульс начальной установки по длительности соответствующий, например, длительности элементарной телеграфной посьшкн и по уровню соответствующий уровню О. Этот уровень О поступает на вторые входы элементов И-НЕ 16 и 17, первый вход элемента И-НЕ 15 и вход формирователя 33 одиночных импульсов, В момент включения блока 10 (на фронте включения) формирователь 33 формирует одиночный импульс, длительность которого значительно меньше длительности импульса, поступающего с блока 10, а амплитуда соответствует уровню О. Этот импульс короткой длительности, поступая на установочный вход триггера 23, устанавливает его в состояние, при котором на его 1. Уровень первом выходе - уровень i«tt с первого выхода триггера 23 поступает на второй вход элемента 24 задержки и устанавливает его на максимальное время задержки. Уровень О с выхода блока 10 начальной установки поступая на вторые входы элементов И-НЕ 16 и 17 и первый вход, элемента И-НЕ 15, приводит к тому, что на выходах этих элементов появляется уро вёнь 1. Наличие на выходах этих эле ментов уровней 1 обеспечивает закрытое состояние всех выходных коммутаторов 1-4, в результате чего в линейной нагрузке 37 ток отсутствует, а следовательно, отсутствует напряжение на входной диагонали выходного вьтрямителя 8. Поэтому не протекает ток и через последовательно включенную стабилизируювц1й элемент .9 и входную цепь оптоэлектронного переключателя 11, в результате чего на выходе оптоэлектронного переключателя 11 при сутствует уровень 1, который поступает на первый вход элемента И-НЕ 13 и вход инвертора 20. На первый вход элемента Й-НЕ 14 с выхода инвертора 20 поступает О. Сигналы 1, появив шиеся при включении источника питания на выходах элементов И-НЕ 15 и 16, дифференцируются дифференцирующими элементами 25 и 26, в результате чего на входы элемента ИЛИ 12 поступают импульсы коротйой длительности. При появлении хотя бы на одном из входов элемента ИЛИ 12 импульса 1 (или на обоих входах одновременно) на его выходе вырабатывается импульс 1, который поступает на г1ервый вход элемента 24 задержки. Задержанный импульс Т короткой длительности поступает на вторые входы элементов И-НЕ 13 и 44 (с целью обеспечения высокой помехоустойчивости устройства при включении источников питания максимальное время задержки, задаваемое 1, на втором входе элемента 2 задержки выбирается, примерно равным половине длительности импуль са начальной установки, формируемой блоком 10). В момент поступления импульса 1 короткой длительности на вторые входы элементов И-НЕ 13 и 14 на обоих входах элемента Й-НЕ 13 оказываются сигналы 1, в результате чего на его выходе вырабатыдается импульс О короткой длительности, который устанавливает (перево111дит) триггер. 23 в другое состояние, при котором на его первом выходе О, а на втором выходе уровень 1. Уровень О, с первого выхода триггера 23, поступая на второй вход элемента 24 задержки, устанавливает его.на минимальное время задержки, а поступая на второй вход элемента И-НЕ 18 блокирует его работу, в результате чего на выходе элементов Й-НЕ 18 устанавливается уровень 1. Уровень 1 с второго выхода триггера 23, поступая на третий вход элемента И-НЕ 15 и вторые входы элементов И-НЕ 27 и 28, снимает с них блокировку, а поступая на вход инвертора 22, вызывает появление на выходе этого инвертора О, который переводит оптоэлектронный ключ 5 во включенное состояние. После окончания работы блока 10 на вторые входы элементов И-НЕ 16 и 17 и первый вход элемента И-НЕ 15 поступает уровень 1, состояние триггера 23 не изменяется и соответствует двухполюсному режиму работы,. а устройство в целом оказывается подготовленным к работе двухполярными посыпками. Процесс передачи информации в двухполюсном режиме происходит следующим образом. При поступлении с телеграфного передатчика на входную шину 34 сигнала О (формирование стартовой посыпки, фиг.2а, момент ,) на выходе элемента И-НЕ 16 сразу же вырабатывается 1 (фиг.2 б),в результате чего выходные коммутаторы 1 и 2 линейного тока переходят в закрытое состояние. Уровень О, поступая на первый вход элемента И-НЕ 18, не изменяет его состояния, так как на его втором входе постоянно находится уровень О с первого выхода триггера 23. Уровень О с входной шины 34 поступает и на вход инвертора 21, поэтому на его выходе уровень 1, который поступает на второй вход элемента И-НЕ 15 непосредственно, а на вход инвертора 31 - через элемент 32 задержки. Через время, определяемое временем задержки элемента 32 задержки CG,с выхода инвертора 31 на первый вход элемента Й-НЁ 28 начинает поступать уровень О, поэтому на его выходе появляется уро711векь 1 .и поступает на четвертый вход элемента И-НЕ 15. Так как в это время на всех четырех входах элемента И-НЕ 15 присутствует 1, на его выходе вырабатывается уровень О, который поступает на второй вход элемента И-НЕ 19, на первом входе которо го постоянно присутствует уровень .1. На выходе элемента И-НЕ 19 вьфа1 и поступает на первый батывается вход элемента И-НЕ 17, на втором входе которого также присутствует 1, в результате чего на выходе элемента И-НЕ 17 вырабатывается О ( (фиг.2в, момент t), который переводит коммутаторы 3 и 4 линейного тока во включенное состояние. Так как в двухполюсном режиме оптоэлектронный ключ 5 постоянно открыт, в линейной нагрузке 37 протекает ток отрицательного направления (стартовая посылка, фиг.2д). Стартовая посыпка в линии (момент -t2. фиг.2д) появляется с задержкой на время Т по отношению к управляющему сигналу (момент-t y Такая задержка, которая на короткое время отключает линейный тракт от источника 7, необходима для того, чтобы в течение этого времени произвести опрос состояния линейного трак-30 та (соответствует ли он двухполюсном режиму). Опрос состояния линейного тракта в этом случае происходит следующим образом. В момент ti начала формирования стартовой посыпки (фиг.2 а) уровень 1 с выхода элемента И-НЕ 16 через дифференцирующий элемент 25 пос тупает на первый вход элемента ИЛИ 12, ас его выхода - на первый вход элемента 24 задержки, который по второму входу уровнем О установлен на минимальное время задержки tv(J)- Через время задержки t:24Vo v (фиг.2 г) на выходе элемента 24 задержки появляется импульс 1 короткой длительности и поступает на вторые входы элементов И-НЕ 13 и 14. Так как в это время все выходные коммутаторы 1-4 оказываются выключенными на время ток чере стабилизирующий элемент 9 и входную цепь оптоэлектронного переключателя 11 не протекает (прерывается на время ) и на выходе оптоэлектр ного переключателя 11 присутствует уровень 1, который поступает на первый вход элемента И-НЕ 13. В это 9 время одновременно на обоих входах элемента И-НЕ 13 оказывается 1, поэтому на его выходе появляется импульс О, который-подтверждает предыдущее состояние триггера 23j соответствующее двухполюсному режиму работы. При поступлении с телеграфного передатчика на входную шину 34 1 в момент t-j (фиг.2 а, Нормирование стоповой посылки) на выходе инвертора 21 появляется О, который поступает на второй вход элемента И-НЕ , поэтому на его выходе вырабатывается 1 .На обоих входах элемента И-НЕ 19 оказываются уровни 1, в результате чего на его выходе вырабатывается .О, а на выходе элемента И-НЕ 17 - 1 (фиг.2 в), что приводит к выключению выходных коммутаторов 3 и 4 линейного тока (фиг.2 д, момент -fc-j ).. Уровень 1 с входной шины 34 поступает через элемент 30 задержки на вход инвер- тора 29. Через время, определяемое временем задержки элемента 30 задержки (Ттд с вьЬсода инвертора 29 на первый вход элемента И-НЕ 27 начинает поступать уровень О, поэтому на его выходе появляется уровень 1 и поступаетна третий вход элемента И-НЕ 16, так как в это время на всех трех входах элемента И-НЕ 16 присутствуют 1, на его выходе вьфабатываетсп уровень О (фиг. 2 б, момент tL который переводит коммутаторы 1 и 2 линейного тока во включенное состояние и в линейной нагрузке 37 протекает ток положительного направления (стоповая посылка, фиг.2 д). Стоповая посылка в линии (момент Ьц ) появляется с задержкой ла время о О отношению к управляющему сигналу (момент -Ц ) . В момент -t-ij начала формирования стоповой посылки (фиг.2 а), сигналом 1 с выхода элемента И-НЕ 15 через дифференцирующий элемент 26 по описанному вьппе принципу происходит опрос состояния оптоэлектронного переключателя 11 и подтверждение состояния триггера 23, соответствующего двухполюсному режиму (в течение времени ток во входной цепи переключателя 11 также отсутствует). Если линейный тракт до включения подготовлен для работы в однополюс9. 11 ном режиме, то к выходным шинам 35 и 36 подключена соответствукнцая однополюсному режиму линейная нагрузка 37 и последовательно с ней внешняя батарея 38 (например, со стороны передатчика). При включении источника питания (не показан) по описанному выше принципу блок 10 формирует импульс началь ной установки и на время действия это го импульса все выходные коммутаторы 1-4 линейного тока находятся в выклю ченном состоянии. Триггер 23 по установочному входу с помощью формировате ля 33 устанавливается в состояние, при котором на его первом выходе уровень г , который устанавливает элемент 24 задержки на максимальное врем задержки и снимает блокировку со второго входа элемента И-НЕ 18, а также через инвертор 22 выключает оптоэлект роиньй ключ 5. Уровень О со второго выхода триггера 23 блокирует работу элемента И-НЕ 15 по третьему входу, а также блокирует работу элементов И-НЕ 27 и 28 по вторым входам (на их выходах устанавливается уровень 1), При одновременно .выключенных линейных коммутаторах на входной диагонали выходного вьтрямителя 8 развивается напряжение, практическиj равное напряжению подключенной внешней батареи 38. Стабилизирующий элемент 9, благодаря тому, что он выполнен по схеме стабилизатора тока, обеспечивает протекание через входную цепь оптоэлектронного переключателя 11 стабиль ного тока, величина которого не зависит от величины напряжения внешней батареи и от ее полярности. Beличина этого тока не должна превышать заданного тока утечки устройства в однополюсном режиме и быть достаточной для включения оптоэлектронного переключателя 11, поэтому в.это время на выходе оптоэлектронного переключа теля 11 уровень О, который поступает на первый вход элемента И-НЕ 13 и вход инвертора 20. С выхода инвертора 20 на первый вход элемента И-НЕ 14 поступает 1. Сигнал 1, появившийся при включении источника напряжения на выходах соответствующих элементов И-НЕ 15 и 16 после дифферен цирования и задержки (максимальной задержки элемента 24), поступает на вторые входы элементов И-НЕ 13 и 14. Б этом случае сигналы 1 одновременн 49 оказываются на обоих входах элемента И-НЕ 14, в результате чего на его выходе вьфабатывается импульс О короткой длительности, который подтверждает состояние триггера 23, ранее установленное по установочному входу. П-осле окончания работы блока 10 состояние триггера 23 не изменяется и соответствует однополюсному режиму, а устройство в целом оказывается подготовленным к работе однополярными посылками. Процесс передачи информации в однополюсном режиме происходит следующим образом. При поступлении с передатчика на входную шину 34 1 (формирование стоповой посылки) на выходе элемента И-НЕ 18 появляется О (так как на его втором входе постоянно 1), в результате чего на выходе элемента И-НЕ 19 вырабатывается 1, поступающая на первый вход элемента И-НЕ 17. Так как в этот момент времени на всех входах каждого из элементов И-НЕ 16 и 17 оказываются 1, на их выходах .вырабатывается О, что переводит одновременно все вькодные коммутаторы 1-4 во включенное состояние, и в линейной нагрузке 37 от внешней батареи 38 протекает постоянный ток (стоповая посьтка). В зависимости от полярности подключения внешней батареи 38 линейный ток протекает либо через выходные коммутаторы 1 и 2 линейного тока и вентиль 6, либо через выходные ко1«4утаторы 3 и 4 и вентиль 6 (устройство индеферентно к полярности включения внешней батареи). При поступлении с телеграфного передатчика на входную шину 34 О (формирование стартовой посылки) на выходах элементов И-НЕ 16 и 17 появляется 1, в результате чего все выходные коммутаторы 1-4 переходят в выключенное состояние и в линейной цепи .формируется бестоковая посылка Гстартовая посылка). В Цепи стабилизирующего элемента 9 появляется ток, приводящий к включению оптоэлектронного переключателя 11 и установлению на его выходе 0 который поступает на вход инвертора 20, а с выхода инвертора 1 поступает на первый вход элемента И-НЕ 14. Сигнал 1, появившийся на выходе элемента И-НЕ 16 при поступлении на входную шину 14 О, после дифференцирования дифференцирующим элементом 25 и задержки элементом 24 задержки в течение максимального времени за-держки) поступает на вторые входы элементов И-НЕ 13 и 14. Уровень 1. 5 одновременно оказывается на обоих входах элемента И-НЕ 14, в результате чего на его выходе вьфабатывается импульс О короткой длительности, которьм подтверждает состояние три1- гёра 23, соответствующее однополюсному работы.

В однополюсном режиме работы, каждый раз при формировании бестоковой посылки, происходит опрос состояния 15 оптоэлектронного переключателя 11 (а значит и линии) дифференцированными импульсами с элемента 24 задержки, время задержки которого для этого режима максимально.

Если в процессе работы устройства в однополюсном режиме отключить внешнюю батарею 38 и подключить линейную нагрузку, соответствующую двухполюсному режиму работы, во время формирования бестоковой посьшки по описанному принципу происходит опрос состояния оптоэлектронного переключателя 11, в результате чего триггер 23 переходит в состояние, соответствующее двухполюсному режиму работы, и устройство начинает формировать двухполярные посылки.

Если в процессе работы устройства в двухполюсном режиме подключить 35 внешнюю батарею (например, со стороны приемника в момент is фиг.2 а) и линейную нагрузку, соответствующую однополюсному режиму, то в момент формирования паузы между стартовой 40 и стоповой посьшками через стабилизирующий элемент 9 течет ток, который, приводит к включению оптоэлектронного переключателя 11 и появлению на его выходе уровня О. После опроса сое- 45 тояния оптоэлектронного переключателя 11 задержанным дифференцированным импульсом {момент Xj (1иг.2 г) триггер 23 переходит в состояние, соответствующее однополюсному режиму работы 50 и устройство начинает формирование однополярных посылок (фиг.2 д) по описанному принципу.

В двухполюсном режиме работы устройства опрос состояния оптоэлектронного переключателя 11 дифференцированными импульсами-происходит во время формирования пауз между посьшкми различной полярности. Длительност пауз fio t-iO задается с помощью элементов 30 и 32 задержки и имеет значение, значительно меньшее длительности элементарных посьток, поэтому это,практически, не снижает достоверности передачи информации за счет незначительного уменьшения коэффиц та отдачи устройства в двухполюсном режиме. Время задержки элемента 34 в двухполюсном режиме (минимальное время задержки 24 элемента пелесообразнее всего выбирать, примерно, равным половине длительности пауз (.O-Sfao i o.Stc) ), Формировани пауз между посылками различной полярности в двухполюсном режиме, необходимое для анализа в течение этих пауз состояния линейного тракта, одновременно позволяет получить и побочньй эффект, заключающийся.в исключении сквозных токов через линейные коммутаторы за счет разнесения во времени моментов переключения выходных коммутаторов 1,2 и 3,4. Это повышает надежность выходных коммутаторов и источника 7, а также снижает уровень радиопомех в моменты переключения устройства.

Независимость установки режима работы устройства от напряжения линейньсх батарей и их соотношения позволяет выполнить стабилизирующий элемент 9 по схеме стабилизатора тока что обеспечивает стабилизацию и уменьшение величины тока утечки устройства в однополюсном режиме при колебаниях напряжений линейных батарей (фиг.2 д), что позволяет повысить надежность связи, так как улучшает соотношение сигнал/помеха в однополюсном режиме.

Таким образом, предлагаемое устройство для сопряжения телеграфного передатчика с линией связи обеспечивает повьш ение точности сопряжения.

S у fr

«о t-OHII- -.

1116549

ЧА

4044

М

Устройство для сопряжения телеграфного передатчика с линией связи по авт.св.№906018, отличающееся тем, что, с целью повышения точности сопряжения, в него введены формирователь одиночного импульса, второй и третий элементы задержки, четвертый и пятый инверторы, восьмой и девятый элементы И-НЕ, причем вход второго инвертора через последовательно соединенные второй элемент задержки, четвертый инвертор и восьмой элемент И-НЕ соединен с третьим входом четвертого элемента И-НЕ, выход второго инвертора через последовательно соединенные третий элемент задержки пятый инвертор и девятый элемент И-НЕ соединен с четвертым входом третьего элемента И-НЕ, объединенные вторые входы восьмого и девятого элементов И-НЕ соединены с вторым выходом триггера, первый выход которого соединен с дру§ гим входом элемента задержки, выход b блока начальной установки через формирователь одиночного импульса соединен с установочным входом триггера . §