Устройство для передачи дискретных сигналов Советский патент 1988 года по МПК H04L25/05 

со со

00

Vte

Изобретение относится к автомати- :ке и вычислительной технике и может рыть использовано в цифровых вычисли- тельйых комплексах и устройствах автоматики при реализации кабельных линий связи.

Повьшение помехозащищенности кабельных линий связи обычно обеспечивают применением гал ь- to ранической развязки в приемопередаю- |цих устройствах. При этом одним из Ьутей повышения быстродействия систем Кабельной связи является использование средств для разряда статичес- 15 Кой емкости кабеля после прек- эащения передачи очередного импульса, iiTO позволяет сократить паузу между передаваемыми импульсами без ухуд- Йения достоверности информации. 20

Цель изобретения - повышение быстродействия и помехозащищенности.

Дополнительное введение конденсатора и второго резистора, четвертого и пятого диодов, а также измене- 25 Ние управления разрядным транзистором и изменение цепи разряда емкое- |ги кабельной линии, выражающееся во рстречном включении разнополярнст заряженных емкости линии и введенно- 30 го конденсатора, обеспечивает повьше- |дие быстродействия устройства за счет ускорения разряда линии и, следовательно возможность уменьшения длительности пауз между передаваемы- 35 импульсами с сохранением достовер- остк передаваемого сигнала, а также ловьпаение помехозащиш,енности за счет лерезарядки емкости линии в паузах между импульсами до отрицательного 40 напряжения, что уменьшает влияние помех на линию связи,

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого устройства для передачи дискретных сигналов. 45

Устройство содержит источник 1 входных сигналов, трансформатор 2 с первой 3, второй 4 и третьей 5 обмотками, первый 6, второй 7, третий 8, четвертый 9 и пятый 10 диоды, ре- CQ зистор 11, транзистор 12, первую 13 и вторую 14 выходные клеммы устрой- ства, нагруженного на емкость 15 ка- , бельной линии связи, а также введенные конденсатор 16 и регулируемый гг резистор 17.

Источник 1 сигнала соединен с первой обмоткой 3 трансформатора 2, вторая 4 и третья 5 обмотки которого

соединены между собой последовательно, свободный вывод обмотки 4 соединен с анодом первого 6 и катодом четвертого 9 диодов, а свободный вьшод . третьей обмотки 5 - с анодом второго 7 и катодом пятого 10 диодов. Аноды четвертого 9 и пятого 10 диодов соединены между собой, а катоды первого 6 и второго 7 диодов соединены между собой и с первой выходной клеммой 13 устройства, соединенной с коллекторным вьшодом транзистора 12 и первым вьшодом резистора 11, второй вьшод которого соединен с базовым вьюодом транзистора 12 и с катодом третьего диода 8, соединенного своим анодом с эмиттерным вьшодом транзистора 12 и первым вьшодом конденсатора 16, второй вьгоод которого соединен с второй выходной клеммой 14 устройства, соединенной с точкой соединения второй 4 и третьей 5 обмоток трансформатора 2. Первый вьюод регулируемого резиЬтора 17 соединен с точкой соединения катода третьего диода 8, базового вывода транзистора 12 и второго вывода резистора 11, а второй вывод регулируемого резистора 17 - с точкой Соединения анодов четвертого 9 и пятого 10 диодов.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии сигнал на первой обмотке 3 трансформатора 2 ц выходных клеммах 13 и 14 отсутствует, конденсатор 16 разряжен, транзистор 12 закрыт. Правильная работа устройства осуществляется при вьтол- нении условия

и - . . R.. + RI, где и ,и - абсолютные значения напряжений соответственно положительной и отриц - тельной полярностей относительно выходной клеммы 14 устройства, индуцируемых на обмотках 4 и 5;

Ug - абсолютное значение прямого падения напряжения на одном диоде;

R.,R - сопротивления соответственно резисторов 11 и и 17.

Выполнение данного условия обеспечивает отрицательный потенциал на базе разрядного транзистора относи313

тельно выходной клеммы I4 устройсг- ва во время передачи сигнала.

При поступлении от источника 1 на обмотку 3 трансформатора 2 сигнала любой полярности на последовательно соединенных обмотках 4 и 5 индуцируются противополярные относительно клеммы 14 устройства импульсы. При этом индуцированный на обмотке 4 или 5 импульс положительной полярности через диод 6 или 7 постзтает на клеммы 13 и 14 выхода устройства, осуществляя быстрый заряд емкости 15 линии связи. Одновременно индуци- рованный на другой обмотке отрицательный импульс через диод 9, или 10 и последовательно соединенные с ними регулировочный резистор 17 и диод 8 поступает на обкладки конден- сатора 16 и заряжает его. Величину тока заряда конденсатора 1 б выбирают, исходя из условий минимальной длительности передаваемого импульса и максимально допустимого шунтирующв го действия конденсатора 16 на обмотку 3 трансформатора 2, т.е. за время передачи импульса конденсатор 16 должен зарядиться до требуемой амплитуды без существенного ухудшения метров передаваемого импульса. Ток заряда конденсатора 16 при этом устанавливают с помощью регулируемого резистора 17.

Во время передачи сигнала разряд- ный транзистор 12 закрыт запирающим потенциалом U диода 8, созданным протекающим через него зарядным током конденсатора 16.

К моменту окончания передачи им- пульса емкость 15 линии связи заряжается до напряжения положительной полярности, а конденсатор 16 - соответственно до напряжения отрицательной полярности.

В момент прекращения передачи им-- пульса источником 1 сигнала прекращается ток заряда конденсатора 16, диод 8 закрывается и на последовательную цепочку из резистора 11 и йерехода база - эмиттер транзистора 12 воздействует суммарное напряжение противополярно заряженных конденсато ра 16 и емкости 15 линци, приложен- ное в прямом для перехода база-эмит- тер направлении. Транзистор 12 при этом открывается и организует через свой открытый переход коллектор- эмиттер цепь разряда последователь-4

но соединенных и противополярно заряженных конденсатора 16 и емкости 15 линии связи. Конденсатор 16 и емкость 15 линии разряжаются при этом друг на друга. Максимальный ток разряда конденсаторов при этом ограничивается максимально допустимым для транзистора 12 коллекторным током. Ограт ничение коллекторного тока производится выбором величины сопротивления резистора 11, ограничивающего базовый ток транзистора 12.

Если накопленный конденсатором 16 кулоновский заряд превышает заряд, накопленный емкостью 15 кабельной линии связи, то емкость линии разря жается и начинает перезаряжаться в обратном направлении за счет избыточного заряда конденсатора 16. Данное условие можно записать формулой

и.

) i; и + С+Сл -

и.

где , lic.0 напряжение заряда соответственно емкости 15 линии связи и конденсатора 16 к моменту окончания передачи импульса;С - емкость конденсатора

16;.

Сл - емкость 15 линии связи Uj - напряжение отсечки перехода база-эмитте р транзистора 12. Перезаряд емкости 15 линии связи происходит до напряжения U, U отрицательной полярности. С этого момента диоды 6 и 7 открываются и ограничивают отрицательный заряд ем- кости линии. Конденсатор 16 продолжает при этом разряжаться через от- крьшптеся диоды 6 и 7, до напряжения Uj. Ua + Uj отрицательной полярности В этот момент приложенное к переходу коллектор-эмиттер транзистора 12 напряжение становится равным напряжению отсечки, транзистор 12 закрывается и цепь разряда конденсатора 16. разрывается. На конденсаторе 16 сохраняется отрицательное напряжение и Ug + и .Одновременно на емкости 15 линии связи сохраняется отрицательное напряжение UCA Uj, соизмеримое с напряжением отсечки диодов 6 и 7.

При этом время полного разряда емкости 15 линии связи с момента

513981

п|рекра1цения передачи импульса опреде : лйется выражением

046

возможность выбора соотношения сла

и и

со

а также С. и С. При этом

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных комплексах и устройствах автоматики при реализации кабельных линий связи. Изобретение првьппа- ет быстродействие и помехозащищенность устройства. Устройство содержит источник 1 входных сигналов, трансформатор 2 с первой 3, второй 4 и третьей 5 обмотками, диоды 6-10, ре- зистор П, транзистор 12, первую 13 . и вторзпо 14 выходные клеммы устройст- ва, нагруженного на емкость 15 кабельной линии связи. Дополнительное введение в устройство конденсатора 16 и второго резистора 17, а также четвертого и пятого диодов обеспечивает повьшение быстродействия устройства за счет ускорения разряда линии и следовательно, возможность уменьгаениА длительности пауз между передаваемыми импульсами. Повышение помехозащищенности обеспечивается за счет перезарядки емкости линии в паузах между импульсами до отрицательно го напряжения, что уменьшает влияние помех на линию- связи. I ил. л с:

In

1

и.

J .. ilCJVO

(и.ло-t- Uc

С+Сл

где tp - время полного разряда линии;

R - сопротивление перехода коллектор-эмиттер разрядного транзистора 12.

Поскольку базовый и коллекторный тфки транзистора I2 определяются приложенным к его переходу коллектор Э1|{иттер экспоненциально убьгеающим напряжением, то в процессе разряда егЬсости 15 линии и конденсатора 16 сопротивление R постоянно.

i К моменту полного разряда емкости кабельной линии связи устройство подготовлено к передаче очередного ш пульса, которая происходит анало- описанному ранее процессу пере д4чи.

; Из формулы для времени полного р4зряда емкости линии видна возмож- нбсть управления этим временем за счет изменения соотношений емкостей конденсатора 16 и емкости линии связи, а также за счет изменения соот- нЬшения их зарядов.

: При этом в случае работы со зна- к4переменным источником вклздных сигна лс|в оптимальным является соотношение на пряжений заряда этих емкостей,

близкое к единице, т.е. U.

сло

и

со

а :изменение времени разряда линии осуществляется выбором соотношения емкостей С и Сд.

В случаеработы с однополярным источником входных сигналов имеется

уменьшение времени разряда линии дос тигается выбором соотношений и,, / /и, 1 и С/С, 1 .

Формула изобретен и-я Устройство для передачи дискрет- ных сигналов, содержащее источник сигнала, соединенный с первой обмоткой трансформатора, вторая и третья обмотки которого соединены между собой последовательно, свободный вьшод второй обмотки соединен с анодом первого, свободный вывод третьей обмотки - с анодом второго диода, а катоды первого и второго диодов соединены между собой и с первой выходной клеммой устройства у соединенной с коллекторным .вьшодом транзистора и первым вьшодом первого резистора, второй вьшод которого соединен с базовым вьшодом транзистора и катодом третьего диода, соединенного анодом с змит- терным вьшодом транзистора, и вторую выходную клемму устройства, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения быстродействия и помехозащищенности, в него введены конденсатор, второй резистор,.четвертый и пятый диоды, причем первый вывод конденсатора соединен с эмиттерным выводом транзистора, второй вывод конденсатора - с второй выходной клеммой устройства и с точкой соединения второй и третьей обмоток трансформатора, первый вьшод второго резистора соединен с катодом третьего диода второй вьшод второго резистора - точкой соединения анодов четвертого и пятого диодовi катоды которых соединены с а нодами первого и второго дио- дов соответственно. .