Устройство для контроля двухпроводных линий связи Советский патент 1992 года по МПК G01R31/02 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля двухпроводных линий связи, работающих на заданную нагрузку, на наличие обрыва и замыкания между двумл проводами, например, для определения состояния линий связи вычислительных центров с удаленными терминальными станциями, для контроля кабельных соединений .

Известно устройство для контроля кабелей, содержащее на одной стороне кабеля тактовый генератор, анализатор повреждений, индикатор и N двухвхо- довых элементов ИЛИ-НЕ, трехвходовых элементов И-НЕ и запоминающих конденсаторов, а на другой стоооне диоды, включенные встречно между соседними проверяемыми проводниками кабеля.

Однако это устройство сложное, так как включает большое количество элементов схемы (в зависимости от.

числа проверяемых пар проводников) и характеризуется тем, что с его помощью нельзя проверить состояние одной отдельной пары проводников, поскольку для организации его работы необходимо подключение к нему не менее двух пар проверяемых проводников .

Известно устройство для испытания различного рода кабельных жгутов на КЗ, скрещивание проводов и разрывы, содержащее сдвиговый регистр, имеющий по одному выходу на каждый отдельный проводник или каждый жгут, для которого имеются вентили, подключающиеся одним входом к выходу проводника или жгута, а другим входом к соответствующему тактовому проводнику, логическую схему ошибки, переходную схему, стоп-схему и индикатор ошибок.

Основным недостатком этого устройства является его сложность.

сл

с

VJ сл оо о о -N

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для контроля двухпроводных линий связи, содержащее первый и второй входы, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой резисторы, конденсатор, два транзистора (один в качестве усилителя) и индикатор. Ин- дикатор содержит два инвертора и два светодиода.

Недостатком этого устройства является то, что -оно сравнительно сложное. Кроме того,оно работоспособно при проверке линий сравнительно небольшой длины, омическое сопротивление которых лежит в пределах единиц килоом и работающих на нагрузку, лежащую в rex же пределах. Устройство индицирует годность линии лишь в небольшом диапазоне, определяемом зоной допустимых значений RH( . гДе RH2. B пРе делах 5 кОм.

Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его надежности.

Поставленная цель достигается тем что в устройство для контроля двухпроводных линий связи, содержащее индикатор, включающий инвертор, выход которого соединен с катодом первого светодиода и анодом второго а вход - с катодом второго светодиод и анодом первого, конденсатор, первый, второй, третий и четвертый резисторы, первый и второй входы устройства, второй из которых соединен с первым выводом второго резистора, биполярный транзистор, в него дополнительно введен полевой транзистор, причем сток полевого транзистора соединен с базой биполярного транзистора, эмиттер которого соединен с минусовой шиной питания устройства, которая соединена также с минусовым выводом питания инвертора и с первым выводом первого резистор второй вывод которого соединен с втрым выводом второго резистора, с первым выводом конденсатора и с первым выводом третьего резистора, второй вывод которого подключен к затвору полевого транзистора, исток которого подключен к третьему выводу четвертого резистора, первый вывод которого соединен со вторым выводом конденсатора, коллектором биполярного транзистора и входом индикатор а второй вывод четвертого резистора

А

0

5

0

5

30

35

40

45

50

55

соединен с первым входом устройства и плюсовой шиной питания устройства, к которой подключен соответственно плюсовой вывод питания инвертора .

Признаки, отличающие предлагаемое устройство для контроля двухпроводных линий связи от известного,следующие: наличие полевого транзистора в сочетании с соответствующими связями - затвор полевого транзистора соединен со вторым выводом третьего резистора, первый вывод которого соединен со вторыми выводами первого и второго резисторов и с первым выводом конденсатора, второй вывод которого соединен с коллектором биполярного транзистора, входом индикатора и с первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого соединен с первым входом устройства и плюсовой шиной питания, третий вывод четвертого резистора соединен с истоком полевого транзистора, сток которого соединен с базой биполярного транзистора, эмиттер которого соединен с первым выводом первого резистора и с минусовой шиной источника питания.

Эти признаки обусловливают упрощение устройства, повышение его надежности, увеличение диапазона длин контролируемых двухпроводных линий связи и расширение зоны допустимых значений сопротивлений нагрузки линий .

Таким образом, предлагаемое устройство для кйнтроля двухпроводных линии связи проще, надежнее и обладает более широкой областью применения по сравнению с известным устройством, Это обусловлено сокращением числа элементов и числа свя зей, применением полевого транзистора, входные токи (токи затвора) которого находятся в диапазоне нано- ампер. Кроме того, включение первого резистора обеспечивает минимальный ток для поддержания транзисторов в открытом состоянии при разомкнутых входах 1, 2 и для стабильного возвращения схемы в исходное состояние, Включение переменного четвертого резистора средним движковым выводом к истоку полевого транзистора позволяет устанавливать начало возбуждения при минимальном значении сопротивления линии и со5

противления нагрузки, а также скважность импульсов.

Перечисленные отличительные признаки характеризуют соответствие предлагаемого технического решения критерию новизна и, благодаря совокупности этих признаков в их функциональной взаимосвязи, обеспечивают достижение положительного эффекта - упрощение устройства (10 элементов против 15 в известном устройстве), повышение надежности за счет сокращения числа связей, увеличение диапазона длин контролируемых линий связи и зоны допустимых значений сопротивлений нагрузки линий.

hie известны технические решения, в которых имеется совокупность всех признаков, отличающих предлагаемое решение, что позволяет сделать вывод о соответствии данного решения критерию существенные отличия.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для контроля двухпроводных линий связи.

Устройство содержит первую 1 и вторую 2 клеммы для подключения объ екта контроля;первый 3, второй k, третий 5 и четверты - 6 резисторы; конденсатор 7; полевой транзистор 8, биполярный транзистор Я; индикатор 10, который содержит инвертор 11, первый 12 и второй 13 светодиоды,

Клемма 2 устройства соединена с первым выводом резистора k, второй вывод которого соединен с первым выводом резистора 5, вторым выводом резистора 3 и с первым выводом конденсатора 7, второй вывод которого соединен с коллектором транзистора 9 входом индикатора 10 и с пеовым выводом резистора 6, второй вывод которого подключен к клемме 1 устройства и к плюсовой шине питания, третий вывод резистора б соединен с истоком транзистора 8, сток которого соединен с базой транзистора 9, эмиттер которого соединен с первым выводом резистора 3 и с минусовой шиной источника питания, к которой подключен минусовой вывод питания инвертора 11, а плюсовой вывод питания которого подключен к плюсовой шине питания устройства.

Кроме того, роль ограничивающего резистора, который обычно ставится последовательно в цепи со све- тодиодами, в случае, когда зажига5 0 |6

ется светодио/i 1Я, пыпопнлрг пчход - мое внутреннее коплеюорное сопротивление базового элемента инверто- , рп 11, а в случае, когда зажигается светодиод 12, выполняет резистор 6 устройства. Вожможно также подключение выводов питания инверторе 1 1 к самостоятельному автономному ис- 10 точнику питания,

Устройство работает следующим образом.

Первый провод контролируемом линии связи подключается к клемме 1, 5 второй - к клемме 2. Между двумя проводами может быть включена нагрузи сопротивлением RH ,

В зависимости от состояния ко - оолируемой линии свя.- в робоп с yi i

20

(Эойства можно выделить три pe-.iMo:

режим обрыва одного из проводов линии, режим короткого замь санчя ду двумя проводами лини -, нор- мдпьного состояния линии. В связи с представпснной на чертеже функциональной схемой устройства, опишем функциональное назначение каждого элемента этой схемы.

Конденсатор C 7 элемент положн- тельной обратной связи генератора и как частотозадающий элемент, резистор R 5 ограничитель тока затвора) транзисторы Т,, , Т2 8, 9 активные элементы генератора в качестве двух- каскадного усилителя (ОИ-РЭ) (общий исток - общий эмиттер), резистор RJ 6 регулирует скважность импульсов) резистор R 3 элемент делителя; резистор А переменный R$, вели- чина сопротивления которого выбирается минимальной в случае проверки линий, работающих на низкоомную нагрузку при минимальной длине линии, сопротивлением которой можно прене- бречь и которое совместно с сопротивлением нагрузки на другом конце линии удовлетворяет возникновению генерации , инвертор 1 1 , элемент индикатора 1C, включающего светодиоды 13 и 12.

Первый режим.

Если один из проводов контролируемой линии связи или п нагрузка имеет обрыв, то входы 1 и 2 устройства фактически отключены друг от друга, и напряжение на чатворе полевого транзистора 7 ( низкое (близко к нулю), транзистор 8 открывается, в цепи базы транзистора 9

71758604

оответственно появится базовый ток, оторый вызовет появление коллекторого тока, что приведет к открыванию ранзистора 9, на коллекторе котороо (входе индикатора 10) будет низие1 уровень, соответствующий уровню огического О элемента 11, на вы- оде которого появится 1м. Загоается светодиод 12, свидетельствуя JQ б обрыве в линии связи. Второй режим.

Если два провода контролируемой инии связи замкнуты накоротко в юбом месте (в начале или в конце инии), то входы 1 и 2 устройства замыкаются только через сопротивение замкнутых проводов. Образуется делитель R и (R4 4- R) , где R - сопротивление замкнутых проводов меж-jn ду входами 1 и 2 устройства. На затворе транзистора 8 возникает положительное напряжение, закрывающее оба транзистора 9 и 8. При этом на коллекторе транзистора 9 - высокий 25 уровень, соответствующий логической 1, поступающий на вход элемента 11, на выходе которого будет О, зажигается светодиод 12, свидетельствующий о К в линии.30 Третий режим,

В случае нормального состояния линии.

Если сопротивление Рн нагрузки двухпроводной линии связи, включенное между двумя проводами на противоположном конце проверяемой линии, выше допустимого минимального значения R4, то в этом случае падение напряжения на сумме сопротивлений СРН + (R4 + .) от тока делителя

5

40

- П Тrs fcj-I

R. и w, + (R q. + R/,)j будет больше, чем падение напряжения на части резистора RJ. В этом случае напряжение отрицательной обратной связи на этом резисторе равно или меньше падения напряжения на R -t-CR + + лХ мто способствует началу возникновения колебаний. Частота работы генератора будет определяться величиной сопротивления A)J и величиной емкости времязадающего конденсатора 6. Колебания подаются на вход элемента 11 и поочередное включение светодиодов 12 и 13 с час45

50

то го

об пр ше по

зо ра ре СП 1 то

Ф

55

пр эл ди т л к р с с д т ч п о с р в т т д р р д т и р з к ч к д с а в б

В

тотой генерации свидетельствует о годности контролируемой линии связи.

Разработан и изготовлен опытный образец устройства для контроля двухпроводных линий связи, который прошел опытную проверку и принят к использованию,

В качестве транзистора Ј использован КПЮЗ; в качестве транзистора 9 - КТ315Е1, резистор 3 - 5,1 М; резистор 5-5,1 М; резистор 6 - СПО-0.5-10К; конденсатор 7 - 1500п, элемент 11 - К155ЛЛЗ; све- тодиоды 12 и 13 - АЛ102.

Формула изобретения

n 5 0

5

0

5

0

5

Устройство для контроля двухпроводных линий связи, содержащее элемент НЕ, первый и второй свето- диоды, конденсатор, первый, второй, третий, четвертый резисторы, биполярный транзистор, первую и вторую клеммы для подключения объекта контроля, выход элемента НЕ соединен с катодом первого и анодом второго светодиодов, а вход соединен с анодом первого и катодом второго светодиодов, вторая клемма для подключения объекта контроля соединена с первым выводом второго резистора, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля и упрощения устройства, в него введен полевой транзистор, сток которого соединен с базой биполярного транзистора, эмиттер которого соединен с первой шиной питания устройства и с первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом второго резистора, с первым выводом конденсатора и с первым выводом третьего резистора, второй вывод которого соединен с затвором полевого транзистора, исток которого соединен с первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого соединен с первом клеммой для подключения объекта контроля и с второй шиной питания устройства, а третий вывод соединен с вторым выводом конденсатора, коллектором биполярного транзистора и входом элемента НЕ.

Использование: в области контрольно-измерительной техники для контроля линий связи на наличие обрыва и замыкания, Сущность изобретения: устройство содержит 2 клеммы для подключения объекта контроля

О

-o-f