Дифференциальная система с автоматической балансировкой Советский патент 1986 года по МПК H04B1/58 

Из9бретение относится к технике электрической связи, в частности, к устройствам для перехода с одного общего тракта двухсторонней связи на одностороннюю связь по одному из двух каналов и наоборот.

Цель изобретения - повьшение по- (Мехозащищенности при разбалансировке системы путем исключения дрейфа

I

сигнала управления балансом.

На фиг, 1 приведена электрическая структурная схема дифференциальной системы с автоматической балансировкой; на фиг. 2 - электрическая структурная схема преобразователя код-сопротивление.

Дифференциальная система с автоматической балансировкой содержит тракт I передачи, согласующий блок 2, фазовращатель 3, первый фазовый детектор 4, тракт- 5 приема, второй фазовый детектор-6, балансньй контур 7, первый узел 8 автоматической балансировки, второй узел 9 автоматической балансировки.

Первый узел 8 автоматической балансировки и второй узел 9 автоматической балансировки содержат первый компаратор 10, второй компаратор П, блок 12 питания, счетчик 13, элемент ИЛИ 14, преобразователь код-сопротивление 15.

Преобразователь код-сопротивление 15 содержит цифроаналоговый преобразователь 16, усилитель 17, резистор 18.

Дифференциальная система с автоматической балансировкой работает следующим образом.

Сопряжение разделенных трактов 1 передачи и приема 5 с двухпроводной линией связи осуществляется согласующим блоком 2.

В режиме передачи сигналы по тракту 1 передачи поступают через согласующий блок 2 в двухпроводную линию связи. Если согласующий блок 2 раз- балансирован, т.е. импедансы двухпроводной линии связи и балансного контура 7 не равны, то на его выходе образуется напряжение разбаланса, которое поступает на второй вход первого фазового детектора 4 и первый вход второго фазового детектора 6. На первый вход первого фазового детектора 4 поступает сигнал тракта I передачи. На второй вход второго фазового детектора 6 поступает сигнал

0

5

тракта 1 передачи, сдвинутьй по фазе на 90° фазовращателем 3.

Сигналами с выходов первого и второго фазовых детекторов 4 и 6 производится управление балансом активной и реактивной составляющих сопротивлений двухпроводной линии и балансного контура 7.

Известно, что выходной сигнал фазового детектора имеет максимальную амплитуду положительного или отрицательного знаков, если входные напряжения соответственно совпадают или сдвинуты по фазе на 180 . Амплитуда выходного сигнала равна О, если сдвиг фаз входных сигналов равен 90 или амплитуда одного из входных сигналов равна 0.

Настройка баланса активной составляющей сопротивления балансного контура.осуществляется следуюощм образом.

При появлении сигнала разбаланса на втором входе первого фазового детектора 4 на его выходе образуется напряжение управления, и сигнал управления балансом поступает на информационные входы первого и второго компараторов 10 и 11. Блок 12 питания формирует на входах первого и второго компараторов 10 и 11 положительный и отрицательный опорные сигналы .

Первый компаратор 10 срабатывает, есл напряжение разбаланса вьш1е опорного положительной полярности. Второй компаратор 11 срабатывает, если напряжение разбаланса ниже опорного отрицательной полярности. Компараторы выключаются, если напряжение разбаланса ниже опорного положительной полярности и вьше опорного отрицательной полярности. Любой из компараторов через элемент ИЛИ 14 включает счетчик 13, на счетный вход которого от тактового генератора {не показан) поступает последовательность тактовых импульсов. Сигнал первого компаратора 10 устанавливает реверсивный счетчик в режим прямого счета, а в отсутствии сигнала - в ре- ,жим обратного счета.

Выходной параллельный код счетчика 13 преобразуется цифроаналоговым преобразователем 16 (фиг. 2) в возрастающий (при положительном напряжении разбаланса) или убьшающий (при отрицательном напряжении разбаланса)

0

5

0

5

0

аналоговый сигнал. Этот сигнал вызывает изменение сопротивления балансного- контура 7 в пределах от величины сопротивления резистора 18 обратной связи до величины входного сопротивления усилителя I7 до тех пор пока напряжение на выходе согласующего блока 2 не снижается до 0. При этом напряжение разбаланса на выхо

де первого фазового детектора 4 так

уменьшается до О, компараторы 10 и

II выключаются, счет импульсов 13

счетчиком прекращается. Состояние

баланса запоминается до следующего

превышения напряжением разбаланса

порогового значения.

В режиме, приема сигналов из двухпроводной линии связи усилитель (не показан) тракта 1 передачи низким выходным сопротивлением закорачива- .ет вход согласующего блока 2 и весь сигнал выделяется на ее выходе. Это напряжение поступает в тракт 5 приема, на второй вход первого фазовог детектора 4 и на первый вход второг фазового детектора 6. Таким образом только на одном входе каждого из фазовых детекторов 4 и 6 присутствует напряжение, что не приводит к появлнию сигналов разбаланса на их выход и ранее установившийся баланс не будет нарушен.

В случае одновременного приема сигнала из двухпроводной линии и передачи в двухпроводную линию процес балансировки происходит аналогично, с тем отличием, что на второй вход первого фазового детектора 4 поступют сигнал из двухпроводной линии связи и сигналы разбаланса, возинка ющего на выходе дифференциальной ситемы под действием напряжения на ее входе.

Если сигнал, принимаемый из двухпроводной линии связи, имеет частоту, отличную от частоты сигнала, передаваемого в двухпроводную линию связи, что почти всегда имеет место то напряжение управления балансом н выходе первого фазового детектора 4 зависит только от напряжения разбаланса и сигнала тракта I передачи. Сигнал, поступающий из двухпроводно линии связи, не оказывает мешающего действия на процесс балансировки балансного контура 7.

Случай отсутствия сигналов из тракта 1 передачи и двухпроводной

линии связи аналогичен случаю приема сигналов из двухпроводной линии связи, когда этими сигналами являются шумы или помехи.

Балансировку реактивной составляющей сопротивления балансного контура осуществляют во всех режимах фазовращатель 3, второй фазовый детектор 6 и второй-узел 9 автоматической

20

25

30

х

35

40

HanpH fep, в режиме передачи сигнала в двухпроводную линию связи по окончании балансировки активной составляющей сопротивления балансного t-5 контура 7, напряжение на выходе первого фазового детектора 4 становится равным 0. Однако, составляющая напря- жения разбаланса, сдвинутая по фазе на 90 относительно передаваемого сигнала, остается не равной О, и дополнительно сдвинутая по фазе еще на 90 фазовращателем 3, попадает на второй вход второго фазового детектора 6 .

Таким образом, на входах второго фазового детектора 6 присутствуют сигналы, сдвинутые по 180 , что вызывает появление на его выходе напряжения управления. Сигнал управления балансом поступает во второй узел 9 автоматической балансировки, который подстраивает реактивную составляющую сопротивления балансно- . го контура 7 до полного баланса.

Элементы второго узла 9 автоматической балансировки работают аналогично элементам первого узла 8 автоматической балансировки.

Таким образом,- во всех режимах работы устройства балансировка активной и реактивной составляющих сопротивления балансного контура 7 производится при наличии сигнала управления балансом на выходах первого 4 и второго 6 фазовых детекторов. Когда напряжение управления снижается до пороговой величины, балансировка прекращается, состояние баланса запоминается, чем достигается исключение дрейфа сигнала управления балансом.

Автоматической настройкой баланса сопротивлений двухпроводной линии связи и балансного контура 7 достигается высокое переходное, затухание между трактами приема 5 и передачи 1 при различных уровнях сигналов и параметрах двухпроводной линии связи

45

50

55

Формула изобретения

1. Дифференциальная система с автоматической балансировкой, содержащая тракт передачи, выход которого соединен с входом согласующего ; блока, входом фазовращателя и первым входом первого фазового детектора, . тракт приема, вход которого соединен с выходом согласующего блока, первым входом второго фазового детектора и вторым входом первого фазового детектора, а также балансный контур, выход которого соединен с вторым входом согласующего блока, а выход фазовращателя соединен с вторым входом второго фазового детектора, отличающаяся тем, что, с целью повышения помехозащищенности при разбалансировке системы путем исключения дрейфа сигнала управления балансом, введены первый и второй узлы автоматической балансировки, каждый из которых содержит первый и второй компараторы, блок питания, счетчик, преобразователь код-сопротивление, элемент ИЛИ, первый и второй входы которого соединены .соответственно с выходами первого и второго компараторов, первый вход каждого из которых соединен с

5

соответствующим выходом блока питания, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом счетчики, второй вход которого соединен с выходом первого/ компаратора, а выходы счетчика соединены соответственно с входами преобразователя код-сопротивление, вторые входы первого и второго компараторов объединены и являются входом узла автоматической балансировки, выходом которого является выход преобразователя код-сопротивление, при этом вход первого узла автоматической балансировки соединен с выходом первого фазового детектора, а выход второго фазового детектора соединен с входом второго узла автоматической балансировки, выход которого соединен с первьм входом балансного контура, второй вход которого соединен с выходом первого узла автоматической балансировки,

2. Система поп.1,отличаю- щ а я с я тем, что преобразователь код-сопротивление содержит цифроана- логовый преобразователь, выход которого через резистор соединен с входом усилителя, выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя.

0

5

0

h-i

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в устройствах перехода с одного общего тракта двухсторонней связи на одностороннюю связь по одному из двух каналов и наоборот. Цель изобретения - повьшение помехозащищенности при разбалансировке системы путем исключения дрейфа сигнала управления балансом. Устройство содержит тракт I передачи, согласующий блок (СВ) 2, фазовращатель 3, фазовые детекторы (ФД) 4 и 6, тракт 5 приема, балансный контур 7, два узла 8 и 9 автоматической балансировки (УЛВ). Каждый УАБ содежит компараторы 10 и 11, блок 12 питания, счетчик 13, элемент ИЛИ I4 и преобразователь код-сопротивление 15. Сигналы по тракту I передачи поступают через СБ 2 в двухпроводную линию-связи. Если СБ 2 разбалансирован, т.е. им- педансы двухпроводной линии связи и балансного контура 7 не равны, сигнал с его выхода поступает на ФД 4 и 6. На другие входы ФД 4 и 6 поступает сигнал тракта 1 передачи,.причем на ФД 6 сигнал проходит через фазовращатель 3 (на 90 ). Сигналы управления с ФД поступают на соответствующие УАБ, которые управляют балансом активной и реактивной составляющих сопротивлений двухпроводной линии связи и балансного контура 7. Поясняется настройка баланса при раздельном поступлении сигналов из тракта 1 передачи или двухпроводной линии связи и при одновременном поступлении сигналов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.. i V)

ПреобраШате/гь „ над-сопротивление Фик. 2

Редактор И, Касарда

Составитель А. Левитская Техред Л.Олейник

Заказ 6761/57Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/3

Производственно-полиграфическое предприятие г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Л. Патай