Канал связи для одновременной передачи напряжения питания, синхроимпульсов и информации Советский патент 1989 года по МПК G06F13/00 

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к локальным вычислительным сетям, и может быть использовано, например; для связи ЭВМ с удаленными источниками информации, в частности, в транспортных линиях, складских системах.

Гибкие автоматизированные производства ставят своей конечной целью работу по безлюдной технологии.При

этом возникает проблема связи управляющих систем с множеством внешних, устройств, в частности датчиков состояния технологической среды (температуры, веса, размеров, контроля состояния инструментов, деталей, наличия изделий в складах ориентации изделий и т.д.). При этом желательна качественная оценка 1П1формации непосредственно в самих датчиках, что позволяет

разгрузить управляющие вычислительные :истемы с целью их наилучшего участия в управлении производством.

Создание таких датчиков при совре- ценном выпуске микропроцессорньк наборов с высокой степенью интеграции не является сложной проблемой. Однако связь их с вычислительными системами обычным путем, посредством протяж€1Н- ных проводов, разъемов, источников питания , требуемых для каждого датчика, удаленного от вычислительной системы, трансформаторов, приводит к снижению надежности работы устройств,, возрастанию материалоемкости, большой стоимости монтажа систем и дополнительным трудозатратам, В результате датчики обходятся дешевле всех элементов соединения, особенно при зиачи тельной их удаленности от вычислительных систем. Оптимальным в этих условиях является организация связи разнесенных внешних устройств (датчиков, объединенных в локальную сеть) и вы- числительной системы по одному кабелю с передачей напряжения питания, с:ин- хро.импульсов и информации в обе стороны. Однако в этом случае требуется обеспечение надежного автоматического контроля за состоянием многочисленных и удаленных датчиков, исправностью линии связи.

Цель изобретения - повьш1ение достоверности передачи информации при работе в подвижных средах.

На фиг. 1 .изображена структурная схема канала связи; на фиг. 2 и 3 - принципиальные схемы блока заряда-р з ряда накопительного конденсатора, примеры исполнения; на фиг.-4 - принципиальная схема блока переключения; на фиг. 5 - принципиальная схема блока формирования напряжения питания и уровня сигнала; на фиг. 6 - принци- пиальная схема блока задания TOKEI; наг фиг. 7-12 - структурные схемь за- рядно-разрядных цепей канала связи, варианты исполнения; на фиг. 13 - эпюры напряжений (на Элементах за- рядно-разрядных цепей и в линии связи) :

а - немодулированных импульсов на входе формирователя синхроимпульсов с периодом Т, максимальной длительно- стью паузы и минимальной длительностью импульса , в данном

„ 1 случае и q :; ;

б - эпюра напряжений, но с модуляцией второго и третьего импульсов,

. . 2L минимальное время паузы o7Av

где L - длина кабеля связи; V - скорость света;

в - эпюра напряжения на емкости Со конденсаторов абонентных приемопередатчиков (для варианта зарядно- разрядной цепи по фиг. 7), &„ -напряжение разряда емкости Сд-за время tp, штриховая линия - напряжение

г - эпюра напряжения (для варианта зарядно-разрядной цепи по фиг.8), сплошная линия - напряжения U, на конденсаторе блока заряда-разрядй, штриховая - напряжения на емкости CQ конденсаторов абонентного приемопередатчика U ЕО разность напряжения между максимальным напряжением на конденсаторе блока заряда- разряда и опорным напряжением Е, до которого разряжается конденсатор абонентного приемопередатчика, точка величина R 4C, к которой стремится перезарядиться конденсатор блока заряда-разряда с емкостью.С на емкость GO конденсаторов абонентного приемопередатчика, t,t время заряда конденсатора блока заряда-разряда с емкостью С;

д - эпюра напряжения (рдц варианта по фиг. 9), штрихпунктирная линия - напряжения на втором конденсаторе блока заряда-разряда;

е - эпюра напряжения (для вариант по фиг. 10 и 11), пунктирная линия - напряжения на первом конденсаторе блока заряда-разряда, сплошная и штрихпунктирная линии - пересчитанны напряжения на этом же конденсаторе;

ж - эпюра напряжения (для варианта по фиг. 12);

3 - эпюра напряжения Цд в линии связи - сплошная линия, тонкая сплошная линия - напряжения питания Е, пунктирная линия - напряжений питания минус остаточное напряжение U на открытых ключах, штриховая линия напряжения UCQ, V - падение напряжения на диоде блока формирования на- пр1яжения питания и уровня сигнала, тонкая штриховая линия - возможные значения сигнала абонентов в паузах, тонкая штрихпунктирная линия с двумя точками - уровни опорных напряжений компараторов О - логическое значение при минимальном времени заряда t, для передачи информации к абоненту и уровень 1/4 EQ для передачи информации от абонента 1 - логическое значение при или при передаче информации к абоненту и уровень 3/4 при передаче информации от абонента, 2 - логическое значение при или при , при передаче информации к абоненту, 9 - уровень

Е - средний уровень - отсутствие

передачи информации от абонента, Р

и Р, - уровни общей шины и Е при

одновременной передаче информации от

двух абонентов по логическим О и

на фиг. 14 - эпюры в линии связи:

а - модуляция одиночных синхроимпульсов ;

б - модуляция пакетом импульсов иформации синхроимпульсов и паузы между ними;

в - после включения канала связи через N импульсов за время t., маркер длительностью t, тетсирование в простой системе сбора информации;

г - режим с адресацией абонента и обмен информацией по инициативе ре- зидента ;

30 параторов 8 объединены и соединены с выводом 22, выходом 28 формирователя 9 синхроимпульсов и с выходом источника 10 тока. Информационный вход 18 соединен с входом 29 формироватед - инициатива связи абонентов, у первых двух маркеров конфликт свя- , по третьему маркеру обмен информацией разрешен;

е - связь с модуляцией пакетами ля синхроимпульсов, пульсов, инициатива от резидента ; Формирователь 9 синхроимпульсов

состоит из блока 30 переключения,-источника 31 напряжения питания, блоков 32.1 и 32.2 заряда-разряда нако- 40 пительного конденсатора. Выходы 33.1 и 33.2 и входы 34.1 и 34.2 блоков 32 заряда-разряда накопительного конденсатора соединены соответственно с выходом 28 формирователя синхроимпуль- 45 и его источником 31 напряжения. Входы 35.1 и 35.2 блоков соединены с прямым 36 и инверсным 37 выходами блока переключения, вход 38 которого соединен с входом 29 формирователя 9 50 синхроимпульсов.

Линейньй выход 39 блока 17 задания тока абонентного приемопередатчика 6 соединен с выводом 27 абонентного приемопередатчика и с входом 40 дачу информации модуляцией тока в ли- 55 блока 16 формирования напряжения пинии связи в паузах между синхроим- тания и уровня сигнала 16. Выход 41 пульсами.. блока 16 соединен с входом 42 блока

Центральный приемопередатчик вклю- 17 и входом стабилизатора 14 напряже- чает компараторы 8.1-8.4, формирова-. ния и через накопительный конденса резидента ;

ж - связь с модуляцией пакетами импульсов, инициатива от абонентов; на фиг. .15 и 16 - блок-схемы алгорит- ,мов осуществления контроля для блоков сопряжения.

Канал связи для одновременной передачи напряжения питания, синхроимпульсов и информации (по одному кабелю) содержит линию 1 связи (фиг. 1), нагрузочные резисторы 2 и 3, централь- ньй приемопередатчик 4, блок 5 сопряжения с управляющей ЭВМ, группу абонентных приемопередатчиков 6 и группу абонентных блоков 7 сопряжения, Центральньй приемопередатчик осуществляет модуляцию выходных синхроимпульсов по длительности. Абонентные приемопередатчики осуществляют перетель 9 синхроимпульсов, источник 10 тока, источники 11 и 12 напряжения, делитель напряжения с пятью резисторами 13.1-13.5. Каждьй абонентный . приемопередатчик включает стабилизатор 14 напряжения, накопительньш конденсатор 15, блок 16 формирования напряжения питания и уровня сигнала, Q блок 17 задания тока, информационный вход 18, парафазные информационные выходы 19.1 и 19.2, первый и второй выходы 20.1 и 20.2 перегрузки, центрального приемопередатчика 4, Общий

5 вывод 21 и линейный вывод 22 соединены с общей и потенциальной шинами линии 1 связи в точках соединения с нагрузочным резистором 2. Информационные входы 23.1 и 23.2, информаци0 онньй выход 24 и выход 25. питания

каждого абонентного приемопередатчика 6 соединены соответственно с информационными выходами, информационным входом и входом питания соответствуг

5 ющего абонентного блока 7 сопряжения. Общий вывод 26 и линейный вывод 27 каждого абонентного приемопередатчика соединены с общей и потенциальной шинами линии 1 связи. Первые входы ,ком0 параторов 8 объединены и соединены с выводом 22, выходом 28 формирователя 9 синхроимпульсов и с выходом источника 10 тока. Информационный вход 18 соединен с входом 29 формировате10

1529233

irop 15 с общей шиной. Выход 43 блока il6 соединен с входом 44 блока 17 и информационным выходом 24 абонентно- iro приемопередатчика, выход 25 пи7а- ния которого соединен с выходом стабилизатора 14 напряжения.

Блок 17 задания тока состоит и:) переключателя 45 тока и источников 46 и 47 тока.

Блок 16 формирования напряжения питания и уровня сигнала состоит из диода 48 и преобразователя 49 уровня сигнала,

Блок 32 заряда-разряда накопитель- jc ного конденсатора выполнен в виде накопительного конденсатора 50,.управляемого ключа 51 и источника 52 тока Источник 52 тока (фиг. 2) включает в себя транзисторы 53-56, резисто- 2о ры 57-59, а управляемьш ключ. - транзисторы 60-63, диоды 64 и 65, буферный элемент 66 и резисторы 67-69, Блок 32 заряда-разряда накопительного конденсатора (фиг. 3) содер- 25 жнт инвертор 70, транзистор 71, резистор 72, накопительнъш конденсатор 50 буферный элемент 73, конденсатор- 74 и два диода 75 и 76.

Блок 30 переключения образуют инвертор 77s два счетных триггера 79 и два элемента И-НЕ 80 и 81 (фиг, 4),

Блок 16 формирования напряжения питания и уровня сигнала (фиг, 5) содержит токозащиткьш диод 82, транзисторы 83-85-и токоограничительные резисторы 86 и 87. Функцию диода 48. выполняет переход база-эмиттер транзистора 83.

Блок 17 задания тока содержит транзисторы 88-95, резисторы 96-98, двухполярньй стабилитрон 99 и буфер- ньй элемент 100 с тремя состояниями фазоинверсных выходов и с двухвходо- вой логикой И по управлению третьим состоянием (фиг. 6).

Первьй информационньш вход 101.1 блока 17 соединен с информационным

30

35

40

45

8

при отсутствии сигналов информации с блока 5 сопряжения на входе 18 при емопередатчика 4 в формирователе 9 синхроимпульсов в блоке 32 накопител ный конденсатор 50 заряжается источником 52 тока до напряжения источника 31 напряжения (ключ 51 разомкнут) В линии 1 связи на потенциальной шине ток источника 10 тока не достаточен для установления потенциала, рав ного или близкого к половине напряже ния ЕО опорного источника 12 напряже ния. Так как накопительные конденсаторы 15 в абонентных приемопередатчи ках 6 разряжены, до появления первог синхроимпульса потенциал линии связи задаваемый источником 10 тока, близо к нулю. При этом компараторы 8.3 и 8.4 выдают логические единицы. Если к концу паузы сигналы компараторов 8 соответствуют логическому нулю, то это означает, что тока источника 10 тока достаточно для создания потенци ала « EQ, в то время как его не долж но быть. Следовательно, произошел об рыв шины или неисправны все диоды 48 в абонентных приемопередатчиках 6.

После включения источников 11, 12 и 31 напряжения и паузы от блока 5 сопряжения поступает определенная серия .импульсов, не несущая .никакой информации (фиг. 14в,е). Всякий раз с появлением импульса управления в формирователе 9 синхроимпульсов в блоке 32 ключ 51 замыкается и накопленная энергия за время действия импульса в конденсаторе 50 перераспределяется через диоды 48 на конденсаторы 15, где появляется напряжение, увеличивающееся с каждым импульсом до номинальной величины, превышающей напряжение Е источника 12 напряжени на величину напряжения разряда всех конденсаторов 15 за время паузы токами потребления, стабилизаторами 14 напряжения, и токами источников 46 и 47 тока в режимах передачи информаци

входом буферного элемента 100, второй р. от абонентных приемопередатчиков 6.

информационный вход 101.2 блока 17 .с первым входом И управления третьим состоянием а второй вход 44 блока 17 - с вторым входом и управления третьим состоянием.

Канал связи работает следующем об- -. разом.

В исходном состоянии после включения источников 11S 12 и 31 напряжения

55

Логические элементы абонентных бл9ков 7 сопряжения абонентйых приемопередатчиков с источниками информа ции питаются от стабилизаторов 14 на пряжения . В компараторах 8.1 и 8.2 во время действия синхроимпульса появляются логические единицы, что означает завершение заряда конденсаторов 15, После известного числа им0

233

c о 5

0

5

0

45

8

при отсутствии сигналов информации с блока 5 сопряжения на входе 18 приемопередатчика 4 в формирователе 9 синхроимпульсов в блоке 32 накопительный конденсатор 50 заряжается источником 52 тока до напряжения источника 31 напряжения (ключ 51 разомкнут). В линии 1 связи на потенциальной шине ток источника 10 тока не достаточен для установления потенциала, равного или близкого к половине напряжения ЕО опорного источника 12 напряжения. Так как накопительные конденсаторы 15 в абонентных приемопередатчиках 6 разряжены, до появления первого синхроимпульса потенциал линии связи, задаваемый источником 10 тока, близок к нулю. При этом компараторы 8.3 и 8.4 выдают логические единицы. Если к концу паузы сигналы компараторов 8 соответствуют логическому нулю, то это означает, что тока источника 10 тока достаточно для создания потенциала « EQ, в то время как его не должно быть. Следовательно, произошел обрыв шины или неисправны все диоды 48 в абонентных приемопередатчиках 6.

После включения источников 11, 12 и 31 напряжения и паузы от блока 5 сопряжения поступает определенная серия .импульсов, не несущая .никакой информации (фиг. 14в,е). Всякий раз с появлением импульса управления в формирователе 9 синхроимпульсов в блоке 32 ключ 51 замыкается и накопленная энергия за время действия импульса в конденсаторе 50 перераспределяется через диоды 48 на конденсаторы 15, где появляется напряжение, увеличивающееся с каждым импульсом до номинальной величины, превышающей напряжение Е источника 12 напряжения на величину напряжения разряда всех конденсаторов 15 за время паузы то; ками потребления, стабилизаторами 14 напряжения, и токами источников 46 и 47 тока в режимах передачи информации

Логические элементы абонентных бл9ков 7 сопряжения абонентйых приемопередатчиков с источниками информа-- ции питаются от стабилизаторов 14 напряжения . В компараторах 8.1 и 8.2 во время действия синхроимпульса появляются логические единицы, что означает завершение заряда конденсаторов 15, После известного числа импульсов наличие указанных сигналов означает готовность канала связи к тестовой проверке.

В случае короткого замыкания в линии 1 связи конденсаторы 5 не смогут зарядиться до номинального напряжения, что в конце серии импульсов может быть отмечено в блоке 5 сопряжения или в связанном с ним устрой- стве обработки информации как наличие неисправности линии связи. В случае нормального срабатывания компараторов 8.1 и 8.2 во время действия синхроимпульсов (паузы между ними) на потенциальной шине линии связи должна присутствовать ступенька напряжения,

равная EQ, т.е. сигналы в компара

Q

9233 О

счета импульсов (когда синхроимпульсы поступают с информационного выхода 24 от преобразователя 49 уровня сигнала определенной длительности и их определенное количество после маркера является сигналом для счетчиков в абонентных блоках 7 сопряжения, настроенных каждый на определенное количество импульсов, соответствующее адресу абонента). Общим сигналом абонентам для тестовой проверки может быть длительная пауза после маркера (или определенная кодовая последовательность) . При совпадении кодовой комбинации или определенного количества импульсов с собственным адресом абонент в следующей за син15

хроимпульсом паузе выдает сигнал под

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к локальным вычислительным сетям, и может быть использовано, например, для связи ЭВМ с удаленными источниками информации, в частности в транспортных линиях, складских системах. Цель изобретения - повышение достоверности передачи информации при работе в подвижных средах за счет осуществления контроля исправности линии связи и обнаружения конфликтов источников информации при вхождении в связь. Канал содержит линию связи с общей и потенциальной шинами, нагрузочные резисторы, центральный приемопередатчик, блок сопряжения с управляющей ЭВМ, группу абонентных приемопередатчиков, группу абонентных блоков сопряжения, центральный приемопередатчик включает в себя четыре компаратора, источник тока, источник напряжения, формирователь синхроимпульсов, делитель напряжения с пятью резисторами. Каждый абонентный приемопередачтик включает в себя стабилизатор напряжения, конденсатор, блок формирования напряжения питания и уровня сигнала, блок задания тока. Формирователь синхроимпульсов состоит из блока переключения, источника напряжения, одного или двух блоков заряда-разряда накопительного конденсатора. Блок формирования напряжения питания и уровня сигнала состоит из диода и преобразователя уровня сигнала, а блок задания тока - из переключателя тока и двух источников тока. 1 з.п. ф-лы, 16 ил., 1 табл.

торах должны отсутствовать. Внеплано- 20 тверждения, логические О и 1,

вое срабатывание компараторов 8 в паузах синхроимпульсов означает,что в одном или нескольких абонентных приемопередатчиках 6 включены источники 46 или 47 тока, которые приводят к поднятию или опусканию потенциала линии 1 связи относительно среднего уровня, т.е. отсутствует сброс абонентов в исходное состояние или присутствует неисправность по диодам 48.

В первом режиме тестовой проверки фиг. 9) приемопередатчик 4 (резидент) посылает маркер синхроимпульс большой длительности (или определенной кодовой последовательности), который является сигналом установки абонентных приемопередатчиков абонентов в исходное состояние. Если при этом в паузе отсутствует средний уровень, то это является сигналом неисправности одного или нескольких абонентов, хотя возможна ситуация нелегального противотокового включения источников 46 и 47 тока (их токи в линии связи компенсируют друг друга) в разных абонентных приемопередатчиках 6. Подобная неисправность может быть-обнаружена только в про25

30

т.е. в блоке 17 в линию связи включ ется источник 46 или 47 тока, соответственно питае 1ый напряжением на копленным на конденсаторе 15, котор при этом через стабилизатор 14 напряжения питает абонентный блок 7 сопряжения с источником информации (датчиком), отключенным в режиме те тирования .

Ток источников 46 и 47 тока выби рают таким, чтобы при включении одн го из них потенциал в линии связи в паузе между импульсами изменился от носительно среднего уровня на 1/4 Е т.е. в паузе диапазон изменения потенциала в линии связи разбивается четыре активные зоны (фиг. 13з) отн сительно напряжения Е опорного источника 15, где 1/4 ЕО - логический нуль (источник 47 тока включен в од ном из абонентных приемопередатчико 6, информация логического нуля пере дается резиденту, на выходе компаратора 8.3 присутствует логическая д5 единица); 3/4 Ео - логическая единица (.источник 46 тока одного из абонентов включен, передается информация логической единицы, на выходе ко паратора 8.2 - логическая единица);

35

40

цессе обмена информацией между рези- гп 1/2 Е - средний уровень источники

46 и 47 тока отключены, компараторы 8 выдают логические нули, абоненты находятся в пассивном состоянии); отсутствие потенциала - перегрузка по логическому нулю (включено однодентом

Во втором режиме тестовой проверки - резидент осуществляет проверку всех абонентов. По заранее установленному протоколу связи он опрашивает по оче- „г реди всех абонентов или методом ко- временно два или более источников 47 довой адресации определенным постоянным количеством импульсов с их модуляцией длительности, или методом

46 и 47 тока отключены, компараторы 8 выдают логические нули, абоненты находятся в пассивном состоянии); отсутствие потенциала - перегрузка по логическому нулю (включено однотока, что соответствует нелегальному выходу на связь двух или нескольких абонентов с информацией логическотверждения, логические О и 1,

т.е. в блоке 17 в линию связи включается источник 46 или 47 тока, соответственно питае 1ый напряжением накопленным на конденсаторе 15, которьм при этом через стабилизатор 14 напряжения питает абонентный блок 7 сопряжения с источником информации (датчиком), отключенным в режиме тестирования .

Ток источников 46 и 47 тока выбирают таким, чтобы при включении одного из них потенциал в линии связи в паузе между импульсами изменился относительно среднего уровня на 1/4 Е , т.е. в паузе диапазон изменения потенциала в линии связи разбивается на четыре активные зоны (фиг. 13з) относительно напряжения Е опорного источника 15, где 1/4 ЕО - логический нуль (источник 47 тока включен в одном из абонентных приемопередатчиков 6, информация логического нуля передается резиденту, на выходе компаратора 8.3 присутствует логическая единица); 3/4 Ео - логическая единица (.источник 46 тока одного из абонентов включен, передается информация логической единицы, на выходе компаратора 8.2 - логическая единица);

временно два или более источников 47

46 и 47 тока отключены, компараторы 8 выдают логические нули, абоненты находятся в пассивном состоянии); отсутствие потенциала - перегрузка по логическому нулю (включено одновременно два или более источников 47

тока, что соответствует нелегальному выходу на связь двух или нескольких абонентов с информацией логическо11

1529233

О нуля, на выходе компараторов 8.3 1 8.А имеются логические единицы)5 j, - перегрузка по логической единице (включено одновременно два источ- шка 46 тока, что соответствует неле альному вь1ходу на связь одного или нескольких абонентов с информацией погической единицы, на выходах компараторов 8.1 и 8.2 имеются логические единицы).

Делитель с резисторами 13 делит величины напряжений активных зон пополам, и на его выходах устанавливаются опорные напряжения для компараторов 8 в соотношении к напряжению Ед опорного источника 12 напряжения как 7/8, 5/8, 3/8 и 1/8.

Итак, по специальным командам, модулирующим длительность синхрои:м- пульсов по заданным приемопередатчиком 4 адресам через абонентные приемопередатчики 6, абонентные блоки 7 сопряжения откликаются, например,, в начале первого, цикла опроса по ло ческим нулям (фиг, 14в), затем во втором цикле опроса - по логическим единицам. Отсутствие откликов одног или нескольких абонентов свидетельс

вует об их неисправности, В случае и приемопередатчик 4, ЭВМ может указать эти адреса оператору, а если адреса определить не удается, может указать, что неисправных абонентов больше двух с одинаковой полярностью тока в линит 1 связи.

После положительной тестовой про.тй

легального включения в обоих циклах опроса одного источника тока, например 47, до опроса адресов абонентов в линии 1 связи устанавливается в паузе уровень логического нуля (1/4 Ер). Во время опроса абонентов с откликами по лидичесуому нулю исправные абоненты при опозна.вании своего адреса выдают дополнительный ток логического нуля источниками 47 тока, которьй суммируется с током неисправного абонента, и резидент по всем адресам, кроме неисправного, получает информацию о перегрузке логического нуля. В случае отклика абонентов по логической единии.е исправные абоненты компенсируют неисправный ток, кроме адреса бамого неисправного абонента. В результате резидент точно определяет адрес неисправного абонента. Аналогично по

ответам компараторов 8 в режимам: тестирования О и 1 могут быть опознаны адреса и двух неисправных абонентов, если, например, направление их токов не совпадает (в одном включен источник 46, в другом - 47),,

По адресам неисправных абонентов

35

40

45

50

55

верки резидент входит в рабочий режим обмена информацией между источниками информации (абонентами), который зависит от запланированного протокола связи.

При адресации в абонентных блоках 7 сопряжения номером поступающего после маркера импульса, и определения этого номера счетчиком импульсов (настроенным на этот номер) возможна только односторонняя передача фиг.14 информации от датчиков информации к приемопередатчику 4, которая в аппаратном исполнении в абонентных блоках 7 сопряжения проще и применима в сис- тейах сбора информации.

При кодовой адресации абонентов модуляцией длительности синхроимпульсов возможна организация двухсторонней связи в двух режимах - связи по инициативе резидента и связи по

отсутствуют

отклики как по О, так инициативе абонента.

5

5

0

12

и по 1 (их точный адрес обнаружен в этих местах). Если токи совпадают

в абонентах включены источники 46 тока, соответствующие информации 1 то при откликах информации О от исправных абонентов один ток компенсируется и компараторы 8 регистрируют логическую единицу (3/4 Е). На адресах неисправных абонентов отклик отсутствует, и компараторы 8 регистрируют перегрузку 1.

В режиме отклика 1 токи исправных абонентов суммируются, компараторы 8 указывают на перегрузку 1 по всем адресам, и адреса неисправных абонентов теряются, т.е. неисправные адреса с токами. 1 обнаруживаются только при откликах информации О и не обнаруживаются при откликах информации 1. При встречном включении токов неисправных абонентов с разницей одноименных токов наиболее двух также может быть обнаружено большее число неисправных абонентов. Б результате, если возможно определение неисправных адресов устройством обработки информации, например ЭВМ, через блок 5 сопряжения

40

45

50

55

верки резидент входит в рабочий режим обмена информацией между источниками информации (абонентами), который зависит от запланированного протокола связи.

При адресации в абонентных блоках 7 сопряжения номером поступающего после маркера импульса, и определения этого номера счетчиком импульсов (настроенным на этот номер) возможна только односторонняя передача фиг.14в информации от датчиков информации к приемопередатчику 4, которая в аппаратном исполнении в абонентных блоках 7 сопряжения проще и применима в сис- тейах сбора информации.

При кодовой адресации абонентов модуляцией длительности синхроимпульсов возможна организация двухсторонней связи в двух режимах - связи по инициативе резидента и связи по

прослушивают резидентом адрес, один абонентов узнает его и в паузе

При связи по инициативе резидента (фиг. 14г) абоненты после принятия сигнала маркера передаваемый из

между синхроимпульсами передает подтверждение по току в линию 1 связи источниками 46 и 47 тока, затем в зависимости от команды, передаваемой резидентом вслед за адресом, абонент передает или принимает информацию.

Сигналом проявления инициативы вхождения в связь абонентов может служить отсутствие модуляции длитель- ности синхроимпульсов. Однако удоб- нее, если маркер по паузе (длительный интервал) будет следовать еще после окончания связи по инициативе резидента. В связь может войти только

абонент, который передает вна- резиденту свой маркер подтверж- линию 1 связи, поляродин

чале

дения по току в

ность которого означает инициативу

передачи или приема информации от

абонента

резиденту

или через

резидента другому абоненту, или запрос информации от резидента. После подтверждения готовности приема

рмации резидентом получаемая от абонента в паузе информация может запоминаться и в следующем за ней импульсе или группе импульсов резидент передает ее абоненту, которьй может сравнивать правильност передачи информации (фиг. 14д).Концом передачи информации от абонента может служить отсутствие модуляции тока в линии связи. При этом после принятия информации от линии связи резидент проявляет или. не прявляет инициативу. Однако при разрешении резидентом проявления инициативы абонентов может возникнуть ситуация одновременного проявления инициативы нескольких абонентов во время маркерной паузы. В результате возникает конфликт, который обнаруживается суммированием токов одного направления абонентов, желающих в связь, а это означает,

получает сигнал перегрузки (фиг. 14д, ж) и отвшючает подтверждение, т.е. наблюдается отсутствие модуляции следующего за паузой синхроимпульса или группы импульсов, которую обнаруживают абоненты и прекращают ПОПЫТКУ вхождения в связь

вступить

что резидент

10

15

0

5

0

Q

чтобы затем возобновить ее по случайному закону. В этом случае конфликт разрешается на уровне маркеров без искажения информации вступающих в связь абонентов.

Эпюры сигналов в линии связи некоторых примеров (вариантов) вхождения в связь резидента и абонентов приведены на фиг. 14в-ж.

Приведенные примеры связи не ограничивают других возможных вариантов связи в данном канале.

Таким образом, предлагаемый канал при соответствующей аппаратной и программной реализации блока .5 сопряжения с устройством обработки информации, например ЭВМ, и абонентных блоков 7 сопряжения с источниками информации, например датчиками или терминалами, может обеспечить устойчивую связь в локальной вычислительной сети с периодическим контролем ее исправности. Блоки, представленные на- фиг. 2-6, обеспечивают достаточное быстродействие работы устройства. Блок 32 заряда-разряда накопительной емкости (фиг. 2) работает следующим образом.

В исходном состоянии на вход 35 поступает 1, которая через буферньм элемент 66 держит в открытом состоянии транзистор 56, которьй шунтирует базу транзистора 55 на общую шину, в результате чего указанньй транзистор находится в закрытом состоянии. Диод 65 предохраняет переход эмиттер - база транзистора 55 от пробоя напряжением в линию 1 связи. Транзисторы 53 и 54 и резистор 57 представляют, основной мощньй источник тока, обеспечивающий заряд накопительного конденсатора 50 до напряжения питания ис-. точника 31 напряжения. Источник тока 5 на транзисторах 60 и 61 и резисторах 59 и 57 обеспечивает независимое от напряжения на накопительном конденсаторе 50 смещение мощного источника тока. При поступлении запирающего

5

транзистор 56 сигнала О на вход буферного элемента 66 ток второго источника смещения на транзисторах 62 и 63 и резисторах 68 и 69, втекая в базу транзистора 55, суммируется с током основного источника тока в линию 1 связи. Транзистор 55 открывается, в результате конденсатор 50 (фиг. 13г,д) перезгфяжается на эквивалентную емкость С конденсаторов

3)

10

Ii5 в абонентных приемопередатчика:: 6|, а диод 64 предохраняет транзистор |5 от глубокого насьщения, Преимущо- тво такого построения заключается в ум№1ровании всех токов смещения вне- те с основным током заряда в линию I вязи,

В исходном состоянии(фиг, :а входе 35 и входе буферного элемен- а 73 держит через резистор 72 трапИСТОр 71 в открытом состоянии, СОЭТ

зетственнО;, в открытом состоянии находится мощньй инвертор 70, общая ши- la которого соединена с отрицательным источником 31 питания S с которым сьал- |;ается выход мощного инвертора 70, и шкопительный- конденсатор 50 через, его выход и диод 75 зарялсается до напряжения 31 источника. Диод 76 в 20 это время заперт и не оказывает влияния на линию 1 связи. При поступлении О на вход буферного элемента

3 транзистор 71 быстро закрывается благодаря конденсатору 74 и выход ни- 25 вертора 70 смыкается с общей шиной блока Из-за наличия напряжения на конденсаторе 50 это приводит к захры- .еанию диода 75 и перезарядке конденсатора (фиг, 13е.ж) через диод 76 на 30 эквивалентную емкость С,, конденсаторов 15 в абонентных приемопередатчиках 6 Преимущества этого варианта заключаются в простоте управления,.

152923316

чика 78 относительно работы счетчика 79о В результате на входе элемента И-НЕ 81 присутствует О и элемент 81 находится в состоянии 1. Затем по окончании действия этого импульса на элементе И-НЕ 80 возникает 1.

Новый импульс на входе 38 переключает теперь счетчик 78 в состояние I, которая совпадает на входах элемента И-НЕ 81 с 1 импульса на входе 38, и на выходе элемента И-НЕ 81 появляется О, Он поступает на выход 37 управления блоком 32.2. По окончании действия этого импульса процесс поочередного переключения действия импульсов на входе 38 на выходы 36 и 37 повторяется.

Блок 17 задания тока (фиг. 6) предназначен для передачи информации от абонентного приемопередатчика 6 в линию 1 связи в виде токовых посылок. В исходном состоянии на входной логике И.(входы 101.2 и 44) логического элемента 100 с тремя состояниями присутствуют логические нули и его па рафазные выходы находятся в состоянии высокого импеданса. Ток через цепь стабилитрона99 и резистора 96 не течет, а транзисторы 92 и 93 эквивалентны источникам 46 и 47 тока, заперты и также находятся по отношению к выходу 39 в состоян 1и высокого и теданса. При одновременном помалом количестве элементов и приметзе-- 5 тyплeнии логических единиц на входы НИИ серийно вып- г кгемых мовщых иннер - и 101.2 третье состояние высокого

i торов (К 1 70A1I3) ,импеданса элемента 100 отключается,

Блок 30 переключения (фиг,

I назначен для управпения двумя

прямой и инверсньш выходы принимают состояния О и 1 или 1 и О в зависимости от наличия О или 1 н входе 101.1 элемента 100. В первом случае на инверсном выходе присутствует высокий потетдиал, блиакий к напряжению питания элемента 100, а на прямом - к потенциалу общей шины. В результате ток протекает через базы транзисторов 91 и 89, резистор. 965 стабилитрон 99, напряжение пробо которого ниже напряжения питания элемента 100. Транзистор 91 начинает про пускать ток, примерно равный току, протекающему в его входной цепи, в г цеЪь базы транзистора .93, агунтируе- . мой транзистором 95 с резистором 98, номинал которого выбирают таким, чтобы ток коллектора транзистора 93 в несколько раз превьгшал ток коллектора транзистора 91 и был равен заданному току в линию 1 связи. Во втором

заряда-разряда накопительной емкС Сти, образующими два каналаэ работающих поочередно (фиг ) от входных импульсов на входе 38 блока 30.

Пусть счетные триггеры 78 и 79 выполнены на основе Б-триггаров, т„ео переключаются положительиыг- фронтом,, В этом случае после окончания дейст- вш одного из импульсов ка входе 38 на выходе инвертора 77 возникает поло яштельный перепад, который переводит счетчик 79 в состояние 1, При :ло ступлении следующего импульса на входе 38 состояния логических единиц совпадают на входах элемента И-НЕ 80 и на его выходе появляется О, которьш nocT iimaeT на выход 36 управления блоком, например 32.15 и вход установки в О счетчика 78, который осуществляет правильную фазировку работы счет

5 Q

5

прямой и инверсньш выходы принимают состояния О и 1 или 1 и О в зависимости от наличия О или 1 на входе 101.1 элемента 100. В первом случае на инверсном выходе присутствует высокий потетдиал, блиакий к напряжению питания элемента 100, а на прямом - к потенциалу общей шины. В результате ток протекает через базы транзисторов 91 и 89, резистор. 965 стабилитрон 99, напряжение пробоя которого ниже напряжения питания элемента 100. Транзистор 91 начинает пропускать ток, примерно равный току, протекающему в его входной цепи, в г цеЪь базы транзистора .93, агунтируе- . мой транзистором 95 с резистором 98, номинал которого выбирают таким, чтобы ток коллектора транзистора 93 в несколько раз превьгшал ток коллектора транзистора 91 и был равен заданному току в линию 1 связи. Во втором

случае аналогично на прямом выходе элемента 100 присутствует высокий потенциал, а на инверсном - низкий. То цепи через стабилитрон 99, резистор 96 течет во входную цепь транзистора 90, шунтируемого транзистором 88, и отражается в транзисторе 90 во входную цепь транзистора 92, шунтируемую транзистором 94 с резистором 97, номинал которого выбирают аналогично первому случаю.

Стабилитрон 99 служит для уменьшения времени нарастания и спада переключения источников тока на транзисторах 92 и 93. При появлении зарядно импульса блок формирования напряжени питания и уровня сигнала по входу 44 устанавливает источники 46 и 47 тока на транзисторах 92 и 93 в состояние высокого импеданса.

Преимущество данного варианта заключается в том, что при изменении потенциала на выходе 39, соединенном с линией 1 связи, до напряжений, бли ких к потенциалу входа 42 (потенциалу на конденсаторе 15 и потенциалу общей шины), источники тока, выполненные на транзисторах 92 и 93, сохраняют установленное значение, а так же в том, что питание источников тока на транзисторах 92 и 93 и цепи управления ими может быть независимым и взвешенным относительно друг друга

Блок 16 формирования напряжения питания и уровня сигнала предназначе для заряда конденсатора 15 через переход эмиттер-база транзистора 83 и преобразования протекающего через него тока в уровень сигнала, связанный с общей щиной.. Резистор 86 ограничивает ток коллектора, а диод 82 предохраняет его от насьпцения. Транзистор 84 с резистором 87 позволяет оттекать большей части тока через резистор 86 в базу транзистора 85, коллектор которого через выход 43 управляет входом абонентного блока сопряжения 7 с датчиком информации. Преимущество этого варианта заключается в том, что функции диода 48 для заряда конденсатора 15 и съема с него напряжения для преобразователя 49 уровня сигнала выполняет один транзистор 83,

Приведем расчет параметров заряд- но-разрядной цепи линии I связи.

Минимальное время паузы t между импульсами синхронизации и питания

определяется длиной L линии 1 связи для уверенного приема, посланного в ответ сигналу резидентного приемопередатчика сигнала абонента в конце линии связи резидентным приемопередатчиком при скорости распространения сигнала, равной 3/4 скорости света V:

10

2L 8L 3/4V 3V

(1)

Максимальное время паузы tp определяется индексом m модуляции паузы в соответствии с передаваемой информацией резидентного приемопередатчика абонентным приемопередатчиком:

.

(2)

Максимальное время импульса синхронизации t определяется в соответствии с индексом q перезаряда линии 1 связи:

.(3)

Ток нагрузки 1, потребляемый абонентами во время паузы tp, равен сумме токов потребления 1 и информационных токов Ij источниками 46 и 47 токов (фиг. ) в лин ию 1 связи:

I Io+Ir.

(4)

Обозначим через S отношение токов

35

Н:

(5)

р

Предполагая, что в период времени ток нагрузки 1 постоянен, определим эквивалентную емкость С всех абонентов линии 1 связи:

Со

I|,t

ь.(6)

где

Лрвеличина напряжения разряда эквивалентной емкости С во время паузы tp.

50 IL

Обозначим через р отноЕ1ение Д „ к

Р

(7)

55

имеющее размерность электрического сопротивления, и, соответственно, С равно

с -

° р

(8)

i Рассмотрим случай заряда эквива- ле нтной емкости С через юши с ог- р4ничением тока (фиг. 7) за рремя за- t (фиг. 136,в). I Величина напряжения зарядной сту- ;ньки напряжения Д должна быть больш

суммы ступенек напряжения разряда

fV

и

р во время tp разряда , вЬемя паузы, или равной этой сумме;

во время заряда накопительной емсти CQ (4.1, фиг.

1) абонентов

Сп, т.е. во

)Г

(9)

Определим необходимый ток разря- 5 дЬ I из равенства этого выражения

liSl г,: laSl.

lM t

с„

(10)

и пи

:

Пусть и

)1,(Н |.

L-JЧ

q -j , тогда

,

(12)

. Иде N количество абонентов;

(13)

IQ - ТОК потребления одного абонента . Выберем

N-31; ,01 А, гогда ток заряда I,,l7 А.

40

„.

Jiini Jlllo) . q

(22)

Для элементов высокого быстродействия токов величина тока является внушительной.

Определим оптимальные соотношения рекуперации накопленной энергии накопительной емкостью С 50 (фиг. 1) b линию 1 связи (фиг. 8).

С момента включения ступеньки на- )Пряжения Д.с, предварительно накоплен- |Ной на емкости С, на эквивалентную

емкость Со за время t- она уменьшается j llAi (l2& + ililJfilSl).

--- - 1-kССG+CO

Ступенька Л сзаряда емкости С за ,с время t-c равна

uc(l-k),(23)

а ступенька

iB k раз по логарифмическому закону 1через активное сопротивление г линии 1 связи между конденсаторами С и С, ;и в конце перезаряда равна

50

-.. Гг -

. (ЙПЛЕИ. „,, Hi .„ -1„„р.

&,k+U3 Лр ,

(160

г ,1

.

(17)

f - Со

- сТсТ

(18)

(Теория линейных электрических цепей : Учебное пособие, т. II. М.: Высшая школа, 1973, с. 298). Из кривой заряда емкости (там же, рис. 10, 12, с. 267) видно, что установившийся режим наступает примерно через 4f (погрешность равна 2%), отсюда время перезаряда емкостей С и CQ должно быть больше или равно ft t, и тогда выражение

Ч|г

1-е «1-е «:

(19)

и в выражении (17) им можно пренебречь:

20

Y -с- г;

(2,0)

Подставляя значение выражения (8), определим

Из выражений (16), (20), (21) и (3) ступенька напряжения

Л rl«t (Ii-l)t2. С+Со

« k Со С+Со с :т f - ili:bl i jHliil I О « --- - - «-в «

н -р ссо

(Ij-Io)t2 4r-3g)

„.

Jiini Jlllo) . q

Ч

(22)

Ступенька Л сзаряда емкости С за ,с время t-c равна

uc(l-k),(23)

а ступенька

j llAi (l2& + ililJfilSl).

1-kССG+CO

-.. Гг -

. (ЙПЛЕИ. „,, Hi .„ -1„„р.

55

(24)

Приравняем выражения (22) и (24) и найдем ток Та, заряда емкости С:.

ty Подставляя значения (28) в в

,(4r-qp)q+I(4r-qp) f (24), определим ступеньку

- 1о qp-I.qp

или

I

Ь гз11н4г j -31S) (26)

q() Ti

4rq(i.l)

Согласно фиг. 13г время заряда емкости С равно времени паузы или

(27)

i.(f|f)(.P)-.p.

t,.

Из выражен я (29) видно, что (О величину ступеньки Д, значительн

влияет величина г сопротивления 1 связи, которую необходимо свод к минимуму.

Пусть

тогда

т 1 („ais)(3lS)j

И°( -1)

S

(28)

1 ,542 А, ,41 ,46 В;

q l 1, 3/2 ,465 А, й, | , 18 В; (31 1, I ,413 А, Л, ,27 В

30

Подставив значение (32) в выраж ния (24) и (26), получим соответст венно:

-3lS. q(ia).,

q+S

т . /

I 2(l+q)J

т.е. при увеличении относительной длительности импульса синхронизации значения тока заряда Т- емкости С и ступеньки напряжения f падают, но ток в зарядном источнике 52 тока еще остаточно высокий.

При параллельном попеременном (двухтактном) включении источников 52.2 и 52.1 тока с накопительными емкостями С , С 50.1, 50.2 (фиг. 9) - г - - g 4r(2+q) I

их ток можно уменьшить за счет увели- т-р---г ( +pq)-pq|.

чения времени з аряда;Ь,сНа период междуL J

синхроимпульсами (фиг. 13д).

4Q И при тех же начальных условиях

(tp+t)2tp+t mt(2+q). (32)(30) при

1 g ,271 А, Ьс - 1 15,15 В;

1 I ,233 А, &с I 23 ,35 В; (35)

- -.)j --5 - ) :

3

,207 А, АС о 13 ,68 В,

3 I .

т.е. ток заряда I-, уменьшается в два

50

раза, а напряжение ступеньки Ь. увеличивается незначительно, и при возникновении короткого замыкания в линии токи источников 52.1 и 52.2 тока не превышают тока потребления 1 всех абонентов.

Рассмотрим ключевые варианты подключения накопительной емкости С 51 (фиг. 10-12).

ty Подставляя значения (28) в выраf (24), определим ступеньку

1о qp-I.qp

i.(f|f)(.P)-.p.

(29)

Из выражен я (29) видно, что на величину ступеньки Д, значительно

влияет величина г сопротивления линии 1 связи, которую необходимо сводить к минимуму.

Пусть

I 0,31 А и 1; 2,

тогда при

(30)

0

Подставив значение (32) в выражения (24) и (26), получим соответственно:

-3lS. q(ia).,

т . /33

I 2(l+q)J Л:

- г - - g 4r(2+q) I

q+S

- г - - g 4r(2+q) I

т-р---г ( +pq)-pq|.

- -.)j --5 - ) .,

о 13 ,68 В,

3 I .

Варианты по фиг. 10 и II эквиваленты, за исключением того, что реализация по фиг. 11 проще и имеет меньшее количество элементов, поэтому сдвоенный вариант на фиг. 12 показан на ее основе.

Для ключевых вариантов подзаряд накопительной емкости С во время t перезаряда ее на эквивалентную емкость GO отсутствует. Это вызвано

, чтобы избежать выхода из строя; кпючей во время короткого замыкания; линии 1 связи. Поэтому выражения

(i

16) и (23) приобретают вид:

О

(36)

(l-k).(37)

Отсюда определим ступеньку

&fjj+ip

в -,-.-Л

k

l kb/ip,-bfap;

I k

(38)

ши

(bf,.)(l-k)-(b,)ks

,iipii- . 1-k .

„1„ .. .„

с

к Ь

lotjCf e O

I 1 (1. н- )I HL(). (42) о °

Подставим (42), (8), (20) и (21) в правую часть выражения (38)i

19 „ Io.i . 5

с .

т . ijV г

ск;

М.Е .,, Ц,.з, f-S ЗР

qtp

4ip-i. («

Из выражения (43) видно, что величина напряжения ступеньки не за;зи-- сит от времени заряда т.,..накопительной емкости С и для начальных условий (31) для вариантов по фиг,10-12

при

Ь,55 1,15,5 В; ,51 В; q-2 ,10 ,1 В.

(44)

I Для вариантов по фиг. 10 и 11 ток

i заряда 1з накопительной емкости С

определяется временем заряда (фиг.138,

ж)

а для варианта по фиг 12

to t 2ty+t, tp (2+q) 5 и токи из ния (42) соответственно при

1 5 А; 1, ,

1 ,93 А;

h е

,31 А§ (45) 0„ЗГА|

падение напряжения на открытых ключах и диодах во время заряда-разряда,

варианты по фиг. 8, 9 и 12 отличаются

, 1 о/ А т т л 11 А -с намного, хотя предпочтителен вариq 2 1о-1.24 А; Ц Ар5 8, Который имеет меньшие

т.е. для варианта при фиг. 12 на(3лю-величины й. и Ug..

дается постоянство зарядного тока Частотные характеристики линии,

независимо ot времени зарядасвязи определяются из выражений (1)-()

t,g накопительной емкости С и величины индекса q перезаряда линии I связи.

Определим пределы изменения токов заряда IB для вариантов по фиг. 7-12 из выражений (И), (28), (33) и (42) при

Р

(1+ |)l5 ()Io,

О -

i u« (3i§)(s-.i)T ,

0-

Ч+q

Н| 1 , хЯ+З XT ,S 1ч

) lim (q+S)lg()I, 0-jq- cxj

IL lim

(2l§)i . V2

,S 2

1)1.

(46)

(47) (48) (49) (50)

Из выражений (46)-(50) видно, что наибольший практический интерес имеют схемы зарядно-разрядных цепей по

фиг, 8, 9 и 12, причем однотактовый вариант по фиг. 8 имеет вдвое больший ток заряда, чем двухтактньй вариант по фиг о 9, но меньшее количество элементов, в то же время двухтактный в вариант по фиг. 12 имеет промежуточное значение, хотя его практическая реализация более технологична, т.е. в мощных ключах могут применяться известные интегральные схемы, например К170АПЗ, которые для достижения необходимого тока могут запаралле- ливаться (из ТУ на К170AII3 щщульсньй ток на выходе может достигать J,5 А). С точки зрения питащего напряжения

п

(315 фиг. 1,13д) En E - &c- -Uonr,

(51)

информационный диапазон напряжений импульсов в линии 1 связк;

падение напряжения на открытых ключах и диодах во время заряда-разряда,

по фиг. 8, 9 и 12 отличаются

Из выражения (52) видно, что для меандра ( ) предельная частота импульсов синхронизации для L 1000 м и м составляет соответственно 56 и 560 кГц, для модуляции кодом типа Манчестера (, q

I соответственно 37,5 и 375 кГц

передачи информации от резидента

и для трехпозиционной модуляции паузы (, ) - соответственно 18,7 и 187 кГц, т.е. скорости передачи информации, соответствующие частоте синхронизации, невысокие. Очевидно, что для повьппения скорости передачи информации необходимо производить до полнительную модуляцию информацией как импульса заряда емкости CQ для

к

абоненту,

так и паузы для передачи

информации от абонента к резиденту (фиг. 146).

В этом случае период Т импульсов синхронизации и питания представляет собой сумму длительностей t - длительности пачки импульсов передачи информации от резидента к,абоненту и t - длительности паузы, во время которой происходит передача обратной информации от абонента к резиденту

(53)

Длительность пачки импульсов t состоит из сумм длительностей t- импульсов и сумм длительностей пауз между ними:

и при известном количестве импульсов По

(q +l.)n t;. (55)

Длительность паузы t определяется, суммой длительностей времени распространения сигналов t и произведением количества импульсов Пд информации

от абонента к резиденту на период следования t этих импульсов:

8L tn t+rtA4 nftt + 5(56)

Время заряда t конденсаторов С равно сумме длительностей импульсов t,пaчки импульсов t,. :

П

Время разряда tp

(57) конденсаторов

Сд равно сумме пауз между импульсами пачки импульсов ty и паузы

S P f K ti Atft- § . (58)

Отсюда эквивалентный коэффициент модуляции m-J представляет отношение времени tp разряда конденсаторов С к времени t распространения сигналов:

т.

I X.I

tp .i&.i

t

+n

tA ,. А-Г l(59)

Эквивалентный индекс заряда q конденсаторов C равен отношению сумм

длительностей импульсов t- -ьпачки им 25 пульсов t к времени tp разряда конденсаторов GO :

30

(60)

Пусть период tj

следования импульсов от абонента относится к периоду t j следования импульсов к абоненту

как :

t,

(61)

и количество импульсов п в пачке импульсов информации от абонента

относится к количеству импульсов Hjj

информации к абоненту как (j) :

)П|.(62)

Тогда частота следования f пачек

0

импульсов 1

f

1

tu + tn

,()in t;-fn t -b|b

tgnn(l+fl| )+8L/3V

8L 3V

(63)

В случае равенства количества импульсов передаваемой и принимаемой информации и их периодов следования импульсов, т.е.

Г

(64)

27

2n t +8L/3V

(65)

Скорость цифрового потока П передаваемой информации в линии 1 связи определяется произведением частоты следования f на сумму импульсов информации П и Пд

П (п +п ) (l+W)f 10 передачи информации можно найти t,u,(i.rv)-b.ii

тимальные соотношения и если длина линии связи L получается короче, чем требует ся, то можно стыковать друг с другом аналогичные линии 1.1 и 1.2 , связи (как показано на фиг. 1) через блок 7.1.П сопряжения последнего абонента линии связи 1.1 с резиде ным блоком сопряз ения 5.2 линии 1.2 связи.

raif w liiill

RM+( 3V(H-(j)n

(66)

при условии (64)

шм в. . u о .«,..

t ч- evn

П

(67)

Пусть м, 100 м; с; 10 ; ,16, 32, 64, тогда частота следования f пачек импульсов и скорость цифрового потока П принимают значения, приведенные в таблице,

Lg м tj, с п,,бит 9кГц П, кбит/с

Из сравнения данных по выражению (52) с данными таблицы следует, что в этом случае скорость передачи информации П намного превышает скэрость передачи информации в случае без дополнительной модуляции и приближается к частоте f, тактовых импульсов внутри периода Т следования пачек импульсов информации к абоненту и от абонента, причем при увеличении длины L кабеля связи на порядок скорость передачи информации П уменьшается в количество раз, меньшее

)

152923328

этого порядка. При заданной длине L кабеля связи для увеличения скорости передачи информации желательно увеличивать частоту fд тактовых импульсов информации и количество импульсов пц и Пд внутри пачки импульсов.

Из приведенных расчетов видно, что в зависимости от требуемых условий

передачи информации можно найти оп5

0

5

0

5

0

5

0

55

тимальные соотношения и если длина линии связи L получается короче, чем требует ся, то можно стыковать друг с другом аналогичные линии 1.1 и 1.2 ,, связи (как показано на фиг. 1) через блок 7.1.П сопряжения последнего абонента линии связи 1.1 с резидентным блоком сопряз ения 5.2 линии 1.2 связи.

Разгрузить линию, т.е. увеличить ее длину, можно также частичным шш полным подключением автономного питания, т.е. при полном подключении автономного питания к ним назначение функции питания абонентов через канал связи вырождается и конденсаторы Сд нужны только для преобразования информации, поступающей от резидентного приемопередатчика, при этом могут быть применены более простые варианты подключения зарядно-разрядных цепей по фиг, 7, 8 и 11, в остальном временные и частотные характеристики канала и возможность контроля исправности состояния канала сохраняются .

Формула изобретения

5

0

5

0

5

0

5

0

5

мирователя синхроимпульсов, линейрп.гй выход блока задания тока каждого абонентного приемопередатчика соединен с его линейным выводом и входом блока формирования напряжения питания и уровня сигнала, первый выход которого соединен с первым входом блока задания тока, с входом стабилизатора напряжения и через накопительный конденсатор с общей шиной канала, а второй выход связан с вторым входом блока задания тока и с информационным выходом абонентного приемопередатчика, выход питания которого соединен с выходом стабилизатора напряжения, а первьш и второй информационные входы абонентного приемопередатчика соединены с входами блока задания тока, состоящего из переключателя тока и двух источников тока, выходы первого и второго источников тока объединены и соединены с выходом блока задания тока, а входы питания первого и второго источников тока соединень соответственно с первым входом блока задания тока и с общей шиной каналау входы управления первого и второго источников тока соединены с соответствующими выходами переключателя тока, управляющий вход которого соединен с вторым входом блока задания тока, а инфop iflциoнныe входы - с соот- ветствующи щ входами блока задания тока.

Фиг. 2

n

35

I

n

7f 7/

n f

0+7 ,

L-U

J4

t

J

50

J

Фиг.

1

фие,

// 10

Фив.8

Фиг.12

а S

t щ

ri h

t-4 n

qmt

fibn

n П

П

Rr

n n n n n n

.

r jf-ti

t

«

141 -1 - 4:414

: « «,

.....f ....... ...«.,.«.. iг .i .. I

/

ж

:: L r: 2-40- vC 4c-f

: i: i: ::

-.4-:i-L-i f1 t /

f , . и

.. ГГ ... ,/

Фuг.iЗ

n П

П

/L.,

:a 4/

-f/,

я/-yVQ.

.tniiiiMicy-Jk(

И

inf . u/ /-tH- adpec -f - ( -С /2-4-ff w- j f.(«-4

-1м: й15 ьШ1ж№

. .., y i

- ч. X. -/

,Ja fU lйЛJJПM

,,11111Й1№

I

Ьшши1Р™1Ьш1лгП Ш

map

I 0

I

ддиишилгжДда

Фиг./4

I Включение 1

ABmSecmaM терманоА J

наркер r 1 Cw..1

JjMC/r gfeff LI

t V

Л,77

Hem Hem

f--- -

отоетпо „Q

Чг ф lr

Устанооитд еотодность приема адреса

программа прибмо- переда- ш индзормации

I Кклюцение

JL

аиопродерна

Да

Да