Устройство для передачи телеграфного сигнала Советский патент 1985 года по МПК H04L25/26 

Изобретение относится к коммутаци онной и телеграфной технике и может использоваться в электронных телеграфных аппаратах, а также в различных оконечных устройствах передачи дискретной информации. Известно устройство для передачи телегра фйоГо5Сигнала, содержащее Стабилизатор тока и блок управления, выхЬды которого подключены к входам .. Коммутатора, выход которого соединен с диодным MOCT.QM 1 3 -..Однако известное устройство имеет низкую достоверность передачи. Цель изобретения - повышение дост верности передачи. Для этого в устройство для переда чи телеграфного сигнала, содержащее стабилизатор тока и блок управления, выходы которого подключены к входам коммутатора, выход которого соединен с диодным мостом, введены два порого вых блока, три элемента И, три инвер тора, два элемента ИЛИ, формировател импульсов, блок индикации, датчик тока и датчик напряжения, входы кото рого соединены со стабилизатором тока, который соединен с первым входом датчика тока и с диодным мостом, которьй соединен с вторым входом датчи ка тока, выход которого подключен к цервому входу первого элемента И, а выход датчика напряжения подключен к входам первого .и второго пороговых блоков, при этом выход первого порог вого блока соединен с первым входом второго элемента И, выход второго порогового блока через первьй инвертор подключен к первому входу третье го элемента И, выходы первого, второго и третьего элементов И соединен с соответствующими входами блока индикации и первого элемента ИЛИ, выхо которого подключен к входу блока управления, выходы которого через второй элемент ИЛИ соединены с вторыми входами второго и третьего элементов И и с входом второго инвертора, выход которого Подключен к второму входу первого элемента И, тре- т.ий вход которого соединен с выходом третьего инвертора, вход которого соединен с третьими входами второго и третьего элементов И и с выходом формирователя импульсов, к входу которого подключен выход элемента ИЛИ. . 672 Датчик тока содержит оптрон, транзистор, терморезистор и переменньй резистор, который подключен параллельно светодиоду оптрона, анод фотодиода которого соединен с эмиттером транзистора, база которого соединена с катодом фотодиода оптрона и с первым выводом терморезистора, второй вывод которого соединен с первым выводом резистора, второй вывод которого соединен с коллектором транзистора, который является выходом датчика тока, входами которого являются выводы переменного резистора. Кроме того, датчик напряжения содержит эмиттерный повторитель, терморезистор, переменный резистор и оптрон, анод и катод светодиода которого соединены соответственно с первыми выводами переменного резистора и терморезистора, а анод фотодиода оптрона соединен с входом эмиттерного повторителя, выход которого является выходом датчика напряжения, входами которого являются вторые вьшоды переменного резистора и терморезистора. На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства. Устройство для передачи телеграфHojro сигнала содержит блок 1 управления, коммутатор 2, блок 3 индикации, диодный мост 4, стабилизатор 5 тока, формирователь 6 импульсов, . входную клемму 7, датчик 8 тока, датчик 9 напряжения, первьй и второй пороговые блоки 10 и 11, первьй, второй и третий элементы И 12 - 14, первьй, второй и третий инверторы 15 - 17, первьй и второй элементы ИЛИ 18 и 19, выходные клеммы 20 и 21, причем датчик 8 тока состоит из оптрона 22, транзисторного ключа 23, в состав которого входят транзистор 23-1 и резистор 23-2, терморезистора 24 и переменного резистора 25, а датчик 9 напряжения состоит из оптрона 26, эмиттерного повторителя 27, терморезистора 28 и переменного резистора 29.. На чертеже также показаны блок 30 линейных батарей и нагрузка 31, не входящие в состав устройства. Устройство работает следующим обазом. в режиме передачи однополярных телеграфных посылок сигналы с блока 1 управления на входы коммутатора 2 поступают в одной фазе, в результате чего все коммутаторы линейного тока, входящие в состав.коммутатора 2., открываются одновремен. но и обеспечивают модуляцию линейного тока от блЪка 30 в соответствии с. передаваемой кодовой комбинацией. При номинальном режиме линейной цепи, т.е. при линейной нагрузке, соответствующей номинальному режиму, напряжение на стабилизаторе 5 тока (при токовой посылке), а соответственно, и на выходе датчика 9 напряжения находится в пределах, обеспечи вающих включенное состояние второго порогового .блока 11 (на его выходе 1) и выключенное состояние первого порогового блока 10 (на его выходе О). При этом порог срабатывания первого порогового блока 10 уста навливается выше порога срабатывания второго порогового блока 11. При токовой посьшке в линии на первых входах соответствующих элементов, И присутствуют О, на вторых и третьи входах; этих элементов И - 1, посту пающая с выхода второго элемента ИЛИ 19, на входах которого в это время присутствуют 1. На втором и третьем входах первого элемента И 12 О. При наличии хотя бы на одном из входов всех элементов И О, на их выходах вырабатывается О, поэтому на всех входах первого элемента ИЛИ 18 и блока 3 имеются О. В результате все индикаторы блока 3 выключены, а с выхода первого элемен та ИЛИ 18 на второй вход блока управ ления поступает О, разрешающий про хождение сигналов управления с входной клеммы 7 через блок 1 на коммутатор 2. Каждый раз при передаче токовой посьшки в номинальном режиме линии состояние элементов устройства соответствует описанному.- Для исклю. чения реакции первого элемента ИЛИ ТВ и блока 3 на переходной процесс переключения выходного устро ства сигналы опроса на третьи входы всех элементов И поступают с задержкой, формируемой формирователем При возникновении в линейном трак

те перегрузки (вызванной, например, коротким замыканием нагрузки 31 подключением внешней батареи с больщается, а соответствующий индикатор блока 3 индикации информирует оператора о причине прекращения передачи. 674 шим напряжением) уровень напряжения на стабилизаторе 5 тока возрастает. Когда напряжение на стабилизаторе 5 тока и потенциал на выходе датчика 9 напряжения превысят порог первого порогового блока 10, на всех входах второго элемента И 13 оказываются 1. При наличии на всех входах второго элемента И 13 1 на его выходе, вьфабатывается 1, которая включает соответствующий индикатор в блоке 3 индикации и приводит к появлению на выходе первого элемента ИЛИ 18 1, поступающей на второй вход блока 1 управления. Появ- ление 1 на втором входе блока 1 управления приводит к его блокированию, в результате чего запрещается прохождение управляющих сигналов с входной клеммы 7, и коммутатор 2 переходит в выключенное состояние. Такое состояние сохраняется до устранения аварийного режима и восстановления рабочего состояния устройства (что.может быть сделано, например, вручную). Выключение коммутатора 2 при аварийном режиме в линии полностью снимает напряжение со стабилизатора тока 5 и исключает его перегрузку, т.к. весь линейный тракт переводится в бестоковое состояние. Передача информации прекращается. Блок 3 информирует оператора о причине прекращения передачи. При уменьшении уровня линейного тока ниже допустимого значения- (например, в результате уменьшения напряжения блока 30 линейных батарей, увеличения линейной нагрузки или обрыве линии) уровень яапряжения на стабилизаторе 5 тока уменьшается Когда потенциал на вйходе датчика .9 напряжения станет ниже поррга включения второго порогового блока 11, он выключается, на его выходе появляется О, а на выходе первого инвертора 15 - 1. В результате этого на всех входах третьего элемен та И 14 оказываются 1. На выходе третьего элемента И 14 появляется 1, которая включает соответствующий индикатор в блоке индикации 3 и через первый элемент ШШ 18 блокирует работу блока 1 управления. Поэтому передача информации прекраSЕсли при формировании бестоковой (стартовой) посылки величина тока утечки коммутатора 2 превысит допустимую величину (в результате, например, отказа элементов коммутат ра) , на выходе датчика 8 тока будет присутствовать 1 в моментпередачи бестоковой посьтки (порог переключения датчика 8 тока устанавливается равным допустимому току утеч ки выходного устройства, например, 2+3 мА). При передаче бестоковой посылки на втором и третьем входах первого элемента И 12 присутствуют 1 (бла годаря второму и третьему инверторам 16 и 17), поэтому появление в это время 1 на первом входе пер вого элемента И 12 (за счет возросш го тока утечки) приводит к появлению 1 на выходе первого элемента И 12. В результате по описанному вьше принципу останавливается передача информации, а включившийся соответствующий индикатор блока инди-25 в

кации информирует оператора о причине прекращения передачи. .

В режиме передачи двухполярных телеграфных посыпок сигналы с блока 1 управления на входы коммутатора 2 поступают в противофазе, в результате чего коммутаторы линейного тока открываются поочередно и обеспечивают двухполюсную модуляцию линейного тока в соответствии с передавае мой Кодовой комбинацией. Поскольку в двухполюсном режиме работы через стабилизатор 5 тока практически постоянно протекает ток то анализ уровня напряжения .на стабилизаторе 5 тока проводится на каждой посьшке (стартовой и стопо.вой). Это достигается тем, что элемент ИЛИ 19 формирует сигнал опроса второго итретьего элементовИ накаждом управляющем сигнале. В двухполюс ном режиме работы первый элемент И постоянно выключен. При возникновении аварийных режиг мов в двухполюсной работе устройство работает аналогично. При этом также прекращается передача информации и включается аварийная сигнализация Для обеспечения высокой надежности работы устройства в широком темпе ратурном диапазоне датчик 8 тока и датчик 9 напряжения должны иметь высокостабильные передаточные харлккомпенсация входного тока транзисторного ключа 23).

Для регулировки передаточной характеристики датчика 9 напряжения переменный резистор 29 включается последовательно со светодиодом оптрона 26, Изменяя ведичину переменного резистора 29 можно изменять ток через светодиод оптрона, а соответ67теристики. Кроме того, учитывая необходимость работы выходного устройства в одно- и двухполюсном режиме с различными .токами и напряжениями датчик тока и датчик напряжения должны иметь регулировки порогов переключения и передаточных коэффициентов. Все это требует специфического выполнения названных датчиков. Для регулировки порога переключения датчика В тока переменный резистор 25 подключается параллельно светодиоду оптрона 22. Изменяя величину переменного резистора 25, изменяют степень шунтирования тока через светодиод оптрона 22, а соответственно, и порог включения датчика тока. Для уменьшения температурного ухода порога включения датчика тока терморезистор 24 должен иметь положительный температурный, коэффициент сопротивления, т.к. диодный оптрон имеет отрицательный температурный коэффициент .передачи тока- (только этом случае осуществляется термоственно, и выходнре напряжение датчика напряжения при заданном напряжении на стабилизаторе тока. Для уменьшения температурного ухода передаточной характеристики датчика напряжения терморезистор включается последовательно со светодиодом оптрона 26 и должен иметь отрицательный температурный коэффициент (например, с првьш1ением температуры коэффициент передачи тока диодного оптрона уменьшается, в результате чего уменьшается ток фотодиода. Для сохранения тока фотодиода постоянным необходимо с увеличением температуры увеличивать ток светодиода оптрона, что может быть Достигнуто благодаря отрицательному температурному коэффициенту сопротивления терморезистора 28). Таким образом, предложенное устройство позволяет достичь повышения надежности, достоверности передачи информации, точности контроля. Кроме того, исключение тяжелых режимов работы стабилизатора тока при аварийных ситуациях позволяет использовать миниатюрные электронные злементы при реализации устройства, что . создает йредпосыпки для комплексной микроминиатюризации электронных телеграфных аппаратов, построенных с применением больших интегральных . схем и микропроцессоров. Схема предложенного устройства может быть выполнена в виде гибридной интегральной схемы, ее реализация не вызьшает затруднений.

1. УСТРОЙСТВО. ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕГРАФНОГО СИГНАЛА, содержащее стабилизатор тока и блок управления, выходы которого подключены к входам коммутатора, выход которого соединен с диодным мостом, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности передачи, в него введены два пороговых блока, три элемента И, три инвертора, два элемента ИЛИ, формирователь импульсов, блок индикации, датчик тока i датчик напряжения, входы которого сое-, динены со стабилизатором тока, который соединен с первым входом датчика тока и с диодным мостом, которьш соединен с вторым входом датчика тока, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, а выход датчика напряжения подключен к входам первого и второго пороговых блоков, при этом выход первого порогового блока соединен- с первым входом второго элемента И, выход второго порогового блока через первьй инвертор подключен к первому входу третьего элемента И, выходы первого, второго и третьего элементов И соединены с соответствующими входами блока индикации и первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу блока управления, выходы которого через второй элемент ИЛИ соединены с вторыми входами второго и третьего элементов Икс- входом второго инвертора, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, третий входкоторого соединен с выходом третьего инвертора, вход которого соединен с третьими входами второго и третьего элементов И и с выходом формирователя импульсов, к входу которого подключен выход второго элемента ИЛИ. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что датчик тока содержит оптрон, транзистор, терморезистор, резистор и переменньм резистор, который подключен параллельно светодиоду оптрона, анод (/) фотодиода которого соединен с эмиттером транзистора, база которого сое-. динена с катодом фотодиода оптрона и с первым выводом терморезистора, второй вьшод которого соединен с первым выводом резистора, второй вывод которого соединен с коллектором транзистора, который является выходом датчика тока, входами которого являются выводыпеременного резистора. 3. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что, датчик напряжения содержит эмиттерньй повторитель, терморезистор, переменный резистор и оптрон, анод и катод светодиода которого соединены соответственно с первыми выводами переменного резистора и терморезистора, а анод фотодиода оптрона соединен с входом эмиттерного повторителя, выход которого является выходом датчика напряжения, входами которого являются вторые выводы переменного резистора и терморезистора.