Устройство двунаправленной передачи цифровых сигналов с гальваническим разделением Советский патент 1987 года по МПК H03K17/78 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при реализации кабельных связей, обеспечивающих двусторонний обмен цифровыми данными в системах связи, управления, сбора и обработки данных.

Цель изобретения - сокращение количества -ЛИНИЙ связи путем осуществления двунаправленной передачи сигналов по двухпроводной линии связи и повышение помехоустойчивости..

На чертеже представлена блок-схема устройства двунаправленной пере- цифровых сигналов с гальваническим разделением.

Устройство состоит из двух идентичных приемопередающих блоков 1 и 2 Каждый блок содержит выходной ключ 3.1, первый и второй оптроны 4.1 и 5.1, первую и вторую параллельные RC-цепй 6.1 и 7.1, двунаправленный ключ 8.1, выходной усилитель 9.1, защитньш диод 10.1, первую и вторую шины 11 и 12 питания, шину 13.1 входа/выхода, шину 14.1 управления.

Приемопередающие- блоки соединены

между собой двумя проводами 15 и 16

линии связи. Кроме того, устройство

содержит первый- и второй резисторы

17 и 18..

Первый вход оптрона 5.1 через параллельную КС-цепь 7.1 соединен с первой шиной 11 питания, второй вход - с информационным выходом двунаправленного ключа 8.1.

Первый и второй выходы оптрона 5.1 соединены с первым и вторым входами выходного ключа 3.1, выходы которого соединены соответствейно с первым и вторым проводами 15 и 16 линии связи и через соответствующие первый и второй резисторы 17 и 18с первой и второй шинами 11 и 12 питания соответственно. Информационный вход/выход двунаправленного ключа 8.1 соединен с шиной 13.-1 входа/выхда первого приемопередающего блока управляющий вход двунаправленного ключа 8.1 соединен с шиной 14.1 уп- Р авления первого приемопередающего блока 1, а информационный вход двунаправленного ключа 8.1 соединен с выходом выходного усилителя 9.1, пе вьй и второй входы которого соединены с выходами оптрона 4.1, первый вход которого соединен с катодом защитного диода 10.1 и через параллельную ЕС-Цепь 6.1 с первым провр

5

0

дом 1Ь линии связи, а второй вход - с анодом защитного диода 10.1 и вторым проводом 16 линии связи.

Устройство- работает сдедующим образом.

Дпя передачи информации с входа/ выхода (шина 13.1) блока 1 на вход/ выход (шина 13.2) блока 2, на шину

14.1двунаправленного ключа 81 подается сигнал, обеспечивающий подключение шины 13.2 через двунаправленный ключ 8.1 на вход оптрона 5.1,

а на управляющую шину 14.2 двунаправленного ключа 8.2 блока 2 подается сигнал, обеспечивающий подключение выхода усилителя 9.2 через двунаправленный ключ 8.2 блока 2 к шине 13.2. Информация с шины 13.1 через двунаправленный ключ 8.1, оптрон 5.1 и выходной ключ 3.1 блока I поступает в линию связи. Блок 2 принимает информацию с линии связи и через параллельную КС-цепь;6.2, оптрон 4.2 передает информацию на вход усилителя 9.2. Сигнал с выхода усилителя 9.2 через двунаправленный ключ 8.2 поступает на шину 13.2

Для передачи информации с входа/ выхода (шина 13.2) блока 2 на вход/ выход (шина 13.1) блока 1 на шину

14.2двунаправленного ключа. 8.2 блока 2 подается сигнал, об спечиваю- щий подключение шины 13.2 через дву- направленный ключ 8.2 блока 2 на вход оптрона 5.2, а на шину 14.1 двунаправленного ЗЕСлюча 8.1 блока 1 подается сигнал, обеспечивающий подключение выхода усилителя 9.1 через

Q двунаправленньй ключ 8.1 блока 1 к шине 13.1.

Информация с шины 13.2 через двунаправленный ключ 8.2, оптрон 5.2 и выходной ключ 3.2 блока 2 поступает в линию связи. Блок 1 принимает ин5

0

5

45

50

55

формацию с линии связи и через параллельную КС-цепь 6.1, Ьптрон 4.1 передает информацию на вход усилителя 9.1. Сигнал с выхода усилителячерез двунаправленный ключ 8.1 подается на шину 13.1.

Шину 14.1 и 14.2 управления обеспечивают управление направлением передачи информации от блока 1 к блоку 2 и наоборот. Шины 13.1 и 13.2 являются двунаправленными. При передаче информации от блока 1 к блоку 2 шина 13.1 является входом, а шина 13.2 - выходом устройства, при передаче информации от блока 2 к блоку 1 шина 13.2 становится входом, а шина 13.1 - выходом устройства.

Двунаправленный ключ 8 работает следующим образом.

При поступлении на его управляющий вход сигнала логической 1 (О) информация передается с его входа/выхода на информационный выход, а при поступлении на управляющий вход сигнала логического О (1) сигнал передается с его информационного входа на вход/выход.

Полное гальваническое разделение двух приемопередающих блоков как по сигнальным, так и по питающим цепям дост игается за счет того, что питание выходных ключей 3.1 и 3.2 блоков 1 и 2 осуществляется только через резисторы 17 и 18, следовательно, оба ключа 3.1 и 3.2 связаны по питанию лишь с одним источником, а по сигнальным цепям они отделейы от остальных частей схем оптронами 5.1 и 5.2. По цепям приема сигналов блоки 1 и 2 разделены оптронами 4.1 и 4.2. Таким образом, за счет организации питания ключей 3.1 и 3.2 через резисторы 17 и 18 и введение оптронов 5.1 и 5.2 достигается полное гальваническое разделение блоков 1 и 2 пр выполнении ими функций как приема, так и передачи информации.

Параллельные КС-цепи 6 и 7 предназначены для ускорения переходных процессов в оптронах 4 и 5 соответственно. Диоды 10 служат для защиты оптронов 4 от паразитных выбросов обратной полярности в линии связи. ,Повышение помехозащищенности обеспечивается тем, что в режиме работы, когда ключи 3 обоих блоков (1 и 2) выключены (разомкнуты ), оба провода линии связи нагружены на резисторы 17 и 18, имеющие одинаковые номинальные значения, следовательно, возникновение помех на линии связи, которые характеризуются, как правило, синфазными наведенными импульсами тока, приводит к изменению потенциалов каждого провода, но разность потенциалов между ними не Изменяется. Ложное срабатывание оптронов 4 при этом невозможно.

ВНИИПИ Заказ 6008/56

Производств.-полиграф, пред-е, г.-Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, благодаря введению дополнительных оптронов, резисторов и двунаправленных коммутаторов, предлагаемое устройство позволяет организовать двунаправленную передачу сигналов по двухпроводной линии связи, обеспечивая полное гальваническое разделение как сигнальных цепей, так и цепей питания.

45

50

Ф

15

20

25

30

ормула изобретения

Устройство двунаправленной передачи цифровых сигналов с гальваническим разделением, состоящее их двух приемопередающих блоков, которые соединены линией связи,каждый приемопередающий блок содержит выходной ключ, первую параллельную КС-цепь, первый оптрон, защитный диод,, выходной усилитель, первый и второй входы которого соединены с соответствующими выходами первого оптрона, первый вход которого соединен с катодом защитного диода и через первую параллельную RC-цепь - с первым проводом линии связи, а второй вход - с анодом защитного диода и с вторым проводом линии связи, первый выход выходного ключа соединен с первым проводом линии связи, отличающееся тем, что, с целью сокращения количества линий связи и повышения помехоустойчивости, в устройство введены первьй и второй резисторы, а в каждый приемопередающий блок - двунаправленный ключ, вторая параллельная КС-цепь и второй оптрон, первый вход которого через вторую параллельную НС-цепь подключен к первой шине питания, а второй вход - к информационному выходу двунаправленного ключа, первый и второй выходы второго оптрона соединены с соответствующими входами выходного ключа, второй выход которого соединен с вторым проводом линии связи, первый и второй выходы выходного ключа соеди- нены также через соответствующие первый и второй резисторы с первой и второй шинами питания соответственно, информационный вход-выход двунаправленного ключа соединен с шиной входа- выхода устройства, управляющий вход - с шиной управления устройств, а информационный вход - с выходом выходного усилителя/.

ираж 900 Подписное

35

40

55

Изобретение может быть использовано при реализации кабельных связей, обеспечивающих двусторонний обмен цифровыми данными в системах связи. управления, сбора .и обработки информации. Цель изобретения - сокращение числа линий связи и , повьппение помехоустойчивости. Устройство состоит из двух приемо-передающих блоков I и 2, каждый из которых включает оптрон 4.1, ЕС-цепь 6.1, выходной ключ 3,1, выходной усилитель 9.1 и защитный диод 10.1. Введением резисторов 17 и 18, а в каждый приемо-передающий блок 1 и 2 оптрона 5.1, RC-цепи 7.1 и двунаправленного ключа 8.1 осуществляется двунаправленная передача сигналов по двухпроводной линии связи. Благодаря этому обеспечивается полное гальваническое разделение как сигнальных цепей, так и цепей питания. 1 ил. (Я со ел 00 о оо 05