Устройство для сопряжения с двухпроводной линией трактов приема и передачи Советский патент 1985 года по МПК H04L5/14 

Изобретение относится к области передачи данных и может найти применение в устройствах передачи данных между двумя пунктами по одной двухпроводной линии связи. Целью изобретения является повышение точности сопряжения и помехоустойчивости. : На чертеже изображена структурноэлектриче.ская схема устройства. Устройство для сопряжения с двухпроводной линией трактов приема и передачи содержит передающий регистр 1, информационный вход которого соединен с выходом тракта приема и пере дачи, инвертор 2, ключи 3 и 4, диоды 5 и6., развязьгеающий резистор 7, согласующий блок 8, приемный регистр 9, выход которого соединен с входом тракта приема и передачи, линейный трансформатор 10, вторичная обмотка которого соединена С двухпроводной линией, элементы РШИ-НЕ 11 и 12, бло 13 синхронизации, триггер 14, тактовый генератор 15, а также полюсы 16 и 17 источника питания. Устройство работает следующимобразом.I Устройство работает в полудуплекс ном режиме приема и передачи. В режиме приема. , На линии связи, на вторичнзпо обмотку линейного трансформатора 10 поступает трехуровневый код, причем первый разряд каждой информационной посылки всегда равен 1. Единичный бит информации соответствует положительному или отрицатель ному импульсу в линии связи, а нулевой бит информации - отсутствию сигналов в линии связи. Информация со вторичной обмотки линейного трансформатора 10 вызывает соответствующие импульсы в его первичной обмотке, которые преобразуются в уровни, необходимые для работы

микросхем, с помощью диодов 5 и 6, развязывающего резистора 7 и согласующего блока 8.

Преобразование трехуровневого кода, поступающего из линии связи, происходит следующим образом.

При появлении положительного импульса на верхнем по схеме) вьгооде первичной обмотки линейного трансформатора 10 появляетс ток в цепи; верхний вывод первичной обмотки линейного трансформатора 10 - диод 5 и 4 закрыты.

В режиме .передачи. Информация, которую необходимо 50 передать, в параллельном виде поступает на информационный вход передающего регистра 1.

Эта информация по сигналу из блока 13 синхронизации заносится 55 в передающий регистр 1, причем старщий разряд кода всегда равен 1.

Затем блок 13 синхронизации раз. решает работу тактовому генератору 4 развязьшающий резистор 7 - средний вывод первичной обмотки линейного трансформатора 10. Падение напряжения на развязьгаающем резисторе 7 служит сигналом на входе согласующего блока 8, который преобразует полученный сигнал в уровни, необходимые для работы микросхем. При приходе из линии связи информационного импульса другой полярности импульс положительной полярности появляется на нижнем (по схеме) йьшоде первичной обмотки линейного трансформатора id. Ток идет по цепи: нижний вывод первичной обмотки линейного трансформатора Ш - диод 6 развязывающий резистор 7 - средний вывод первичной обмотки линейного трансформатора 10. Падение напряжения на развязьгеающем резисторе 7 служит сигналом о приеме единичного бита информации из линии связи. Причем полярность сигнала на развязывающем резисторе 7 одна и та же при приеме как положительных, так и отрицательных информационных сигналов из линии связи. Первый разряд информационной посылки поступает на вход блока 13 синхронизации, который разрешает работу тактового генератора 15. Тактовые импульсы с выхода тактового генератора 15 поступают на тактовые входы приемного регистра 9, на информационньй вход которого поступает информация с вькода согласующего блока 8. Информация через количество тактов, соответствующее длине посьшки, принятой в линии связи поступает . в приемный регистр 9.На выходе приемного регистра 9 45 информация присутствует в параллельном виде. Во время приема ключи 3 15, тактовые сигналы с выхода которого начинают поступать на тактовые входы передаилцего регистра 1 и вход триггера 14, Первая 1 с выхода передающего регистра 1 поступает на управляющий вход триггера 14 и через инвертор 2 на вторые входы элементов ИЛИ-НЕ 11 и 12. Пусть триггер 14 находится в нуле вом состоянии, а на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ I1 присутствует сигнал 1. Этот сигнал открывает ключ 3 и возникает ток в цепи:полюс 16источника питания - развязьшающий резистор 7 - верхняя (по схеме) половина первичной обмотки линейного трансформатора 10 - ключ 3 - полюс 17источника питания. Этот ток вырабатьшает во вторичной обмотке линейного трансформатора 10 импульс положительной полярности Поступаюпщй на вход триггера 14 тактовый импульс переключает его единичное состояние, причем в передающем регистре 1 происходит сдвиг информации на один двоичный разряд. Если следуюпшй разряд информации равен 1, то открьшается ключ 4 сигналом с выхода.элемента ИЛИ-НЕ 12 При этом в линию связи, аналогичн описанному вьше, генерируется импульс, но только противоположной полярности, т.е. происходит преобразование 1.в импульсы тока в линии связи, полярность которых чередуется При поступлении с выхода передающего регистра 1 О, на выходе инвер тора 2 вырабатьшается 1, которая поступает на вторые входы элементов ИЛИ-НЕ 11 и 12, тем самым запрещая выработку положительных сигналов на их вьгаодах, т.е. удерживая ключи 3 и 4 в закрытом состоянии. Наличие линейного трансформатора 10 обеспечивает электрическзпо потенциальную развязку соединяемых устройств, что позволяет соединить устройства, нахбдящиеся под разными электрическими потенциалами, что важно при автоматизации управления удаленными объектами и повышает 34 помехоустойчивость линии связи, так как изменение потенциала на одном из устройств не влияет на работоспособность канала связи. Соединение линейного трансформатора 10 с полюсом источника питания через развязьгаающий резистор 7 обес печивает согласование с линией связи, так как выходное сопротивление передатчика равно величине этого резистора и выходное сопротивление приемника также равно величине этого же резистора. Схема устройства самосогласованная и может работать на линии связи с различным волновьм сопротивлением. Для трансформатора с коэффициентом трансформации, равным 1:Т, величина развязывающего резистора 7 должна быть равна волновому сопротивлению кабеля. Это позволяет расщирить диапазон применения заявленного устройства. Дв.а диода 5, и 6 предохраняют от выбросов напряжений (перенапряжений) на выходах ключей 3 и 4 при их закрывании во время работы передатчика от напряжения самоиндукции, проявляющегос.я при прекращении импульса тока в обмотке линейного трансформатора 10, Эти же диоды 5 и 6 выполняют другую функцию при работе приемника, преобразуя трехуровневый код, принимаемый из линии связи, в уровн необходимые для работы микросхем, которые можно подавать непосредственно на вход регистра 9. Устройство позволяет.в условиях больших электромагнитйых помех передавать логические cHrHaiibi на расстоянии до 250 м по линии связи, выполненной коаксиальным радиочастотным кабелем, при этом благодаря трансформаторной развязке между линией передачи и связьшаемыми устройствами и малой проходной емкости импульсных трансформаторов удается сильно ослабить в.лияние импульсных помех и полностью устранить влияние постоянной разницы потенциалов между общими проводами связьгааемых устройств.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ С ДВУХПРОВОДНОЙ ШШИЕЙ ТРАКТОВ ПРИЁМА И ПЕРЕДАЧИ, содержащее передающий регистр, инвертор и два ключа, выходы которых соединены с одйш полюсом источника питания, сигналь- ньш вход каждого ключа соединен с анодом соответствующего диода, катоды диодов соединены с другим полюсом источника питания и с одним вьшодом развязывающего резистора, а также согласующий блок и приемный регистр, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности сопряже- НИН и помехоустойчивости, в него введены два элемента ИЛИ-НЕ, линейный трансформатор, последовательно соединенные блок синхронизации, такг товый генератор и триггер, выходы которого подключены к первым входам элементов ИЛИ-НЕ, вторые входы которых соединены с выходом инвертора, а выходы подключены к- управляющим входам ключей, аноды диодЬв соединены с крайними выводами первичной обмотки линейного трансформатора, средний .вывод которой соединен с другим выводом развязывающего резистора и с входом согласующего блока, выход которого подключен к информационному входу приемного регистра и.к входу блока синхронизации, вто(Л рой выход которого подключен к з правг ляющему входу передающего регистра, выход которого подключен к входу инвертора и к управлякицему входу триггера, а выход тактового генератора подключен к тактовым входам передающего и приемного регистров, при этом выводы вторичной обмотки :D : линейного трансформатора соединены с двухпроводной линией, информацион ный вход передающего регистра и вы-« 30 :с ход приемного регистра соединены соответственно с выходом и входом 4 трактов приема и передачи.