Устройство передачи и приема информации по двухпроводной линии связи Советский патент 1992 года по МПК G08C19/28 

Фие.1

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, в частности автоматизации измерительных систем и может служить основой при построении систем сбора информации о работающих электропотребителях, рассредоточенных по силовой электрической цепи постоянного напряжения.

Цель изобретения - обеспечение передачи и приема п-разряднрго кода по двухпроводной линии связи пЬстоянного тока.

На фиг. 1 и 2 представлены функциональная и принципиальные схемы устройства, соответственно; на фиг. 3 и 4 - временные диаграммы работы формирователя сообщения и селектора синхроимпульса, соответственно.

Устройство содержит на передающей стороне стабилизатор 1 напряжения, генератор тока 2, источник 3 информации, преобразователь 4 параллельного кода в последовательный, формирователь 5 сообщения, делитель 6 напряжения, передатчик 7, выполненный в виде преобразователя напряжения в сигналы постоянного тока, на приемной стороне преобразователь 8 последовательного кода в параллельный, стабилизатор напряжения 9, источник 10 питания, приемник 11, выполненный в виде преобразователя сигналов постоянного тока в напряжение, генератор тока 12, усилитель 13 напряжения и селектор 14 синхроимпульсов, 15 и 16 - первая и вторая линии связи.

Формирователь 5 сообщения содержит делитель частоты 17, инверторы 18, 19 и элементы И-НЕ 20, 21, 22 и 23.

Селектор 14 синхроимпульсов содержит инверторы 24, 25, 26 и 27, элементы И-НЕ 28,29 и 30, нагрузочные резисторы 31, 32, 33, 34 и 35, дазделительные диоды 36, -37, 38, 39 и 40, накопительные конденсаторы 41, 42, 43, 44 и 45.

Делитель 6 напряжения содержит нагрузочные резисторы 46 и 47.

Преобразователь 7 напряжения в сигналы постоянного тока содержит транзистор 48, дифференциальный усилитель 49, нагрузочные резисторы 50, 51 и 52 и потенциометр 53.

Устройство работает следующим образом.

Параллельный код с выхода источника 3 информации поступает на вход преобразователя 4 параллельного кода в последовательный, с первого и второго выходов которого на соответствующие входы формирователя 5 сообщения поступают последовательный код и частота синхронизации (см. код и ТИ,фиг. 3).

Частота синхронизации делится делителем 17 частоты (см. фиг. 2), затем логически перемножаясь с полученной частотой на элементе И-НЕ 20 формирует последовательность синхроимпульсов (см. СИ, фиг. 3). Затем СИ инвертируются на инверторе 18. После чего последовательность СИ и инвертированная последовательность СИ поступают на соответствующие входы эле0 ментов И-НЁ 21 и 22, соответственно, для наполнения синхроимпульсами последовательного кода, поступающего на информационный вход формирователя 5 сообщения. Причем, элемент И-НЕ 21 служит для напол5 нения СИ логической единицы передаваемого кода, а инвертор 19 и элемент И-НЕ 22 для наполнения СИ логического нуля передаваемого кода (см. 1 и 0 фиг. 3). На эле- менте И-НЕ 23 формируется

0 синхронизированный последовательный код (см. код фиг. 3). СинхронизироЁанный последовательный код через делитель 6 напряжения поступает на вход преобразователя 7 напряжения в сигналы постоянного

5 тока. Преобразователь 7 напряжения выполнен на основе дифференциального усилителя 49, на прямой вход которого через делитель 6 напряжения подается последовательный код, а инверсный вход подклю0 чен к цепи обратной связи, образованной резисторами 50, 51, 52 и потенциометром 53, причем выход дифференциального усилителя 49 подключен к базе выходного транзистора 48. Дифференциальный усилитель

5 49 сравнивая входное напряжение V 1 с напряжением V 2 обратной связи, на выходе формирует сигнал, пропорциональный их разности, который транзистором 48 преобразуется в сигнал постоянного тока. Таким

0 образом, последовательный код, преобразованный в сигналы постоянного тока, по двум общим проводникам 15 и 16 передается на приемную сторону устройства. Сигналы постоянного тока, преобразуются в

5 преобразователе 11 сигналов постоянного тока в напряжение, выполненного в виде резистора, в сигналы напряжения. Стабильное питание блоков приемной стороны устройства: усилителя 13 напряжения,

0 селектор 14 синхроимпульсов, преобразователя 8 последовательного кода в параллельный обеспечивается с помощью генератора тока 12 и стабилизатора 9 напряжения. С этой целью вторые выводы вы5 шеперечисленных блоков подключены к входу генератора тока 12, который задает стабильный ток питания своей нагрузке, а к первым и вторым выводам блоков приемной стороны параллельно подключен стабилизатор 9 напряжения с целью стабилизации

тока, который изменяется в общих проводниках при передаче по ним информации в виде сигналов постоянного тока.

Таким образом, напряжение, снимаемое с преобразователя 11, поступает на вход усилителя 13 напряжения. С выхода усилителя 13 напряжения последовательный код поступает на вход селектора 14 синхроимпульсов, где происходит ние синхроимпульсов из принятого кода и формирование синхропоследовательности, необходимой для преобразования последовательного кода в параллельный.

Диаграмма импульсов работы селектора представлена на фиг. 4. На первой и второй диаграммах фиг. 4 представлены прямой и инверсный принятые коды, из которых предстоит выделить синхроимпульсы (далее СИ). Код передаваемого сообщения поступает на элементы 24 и 25, соответственно. Причем, на элементах 24, 28, резисторах 31, 32, диодах 36, 37, конденсаторах 41, 42 производится выделение СИ из логической единицы кодовой последовательности, а на элементах 26, 29, резисторах 33,

34,диодах 38, 39, конденсаторах 43, 44 - выделение СИ из логического нуля кодовой последовательности.

При подаче кодовой последовательности на вход элемента 24 на конденсаторе 42 формируются напряжения соответствующего вида (см. 42, фиг. 4). При длинных им- пульсах конденсатор 42 успевает зарядиться до величины напряжения логической единицы, и элемент И-НЕ 28 фиксирует импульс. При переключении элемента 24 конденсатор 42 быстро разряжается через диод 31. На коротких импульсах конденсатора 42 не успевает зарядиться до величины напряжения, соответствующего логической единице, и элементом И-НЕ 28 импульсы не фиксируются. Аналогичным образом работает схема выделения СИ из логического нуля кодовой последовательности (см. 44, фиг. 4). На выходах элементов И-НЕ 28 и 29 на фиг. 4 показаны выделенные СИ из логической единицы и логического нуля кодовой последовательности, соответственно. На элементах И-НЕ 30 они логически перемножаются (см. 30, фиг. 4) и поступают на часть схемы, выполненную на инверторе 27, конденсаторе 45, резисторе

35,диоде 40 для обеспечения фазового сдвига импульсов синхропоследовательности с последующим инвертированием. Так как на конденсаторах 42 и 44 при выделении СИ происходит фазовый сдвиг, то выделенные СИ необходимо растянуть на конденсаторе 45, диоде 46, резисторе 35 и

последующим инвертированием на инверторе 27,

Итак, на один вход преобразователя 8 последовательного кода в параллельный поступает принятый последовательный код, на другой вход преобразователя 8 поступает синхропоследовательность с выхода селектора синхроимпульсов. В преобразователе 8 из последовательного кода с по0 мощью синхроимпульсов формируется параллельный код.

Стабилизаторы напряжения 1 и 9 передающей и приемной сторон устройства выполнены в виде стабилитронов.

5 Ф о р мул а и зо б рете н ия

1. Устройство передачи и приема информации по двухпроводной линии связи, содержащее на передающей стороне источник информации, выходы которого подклю0 чены к входам преобразователя параллельного кода в последовательный, передатчик, выход которого является входом первой линии связи устройства, делитель напряжения, первый вывод которого

5 является входом второй линии связи устройства, на приемной стороне приемник, вход которого является выходом первой линии связи устройства, усилитель напряжения, отличающееся тем, что, с целью

0 обеспечения передачи и приема п-разряд- ного кода по двухпроводной линии связи постоянного тока, в него введены на передающей стороне формирователь сообщения, стабилизатор напряжения и генератор

5 тока, передатчик выполнен в виде преобразователя напряжения в сигналы постоянного тока, первые выводы источника информации, преобразователя параллельного кода в последовательный, формирова0 теля сообщения, стабилизатора напряжения и преобразователя напряжения в сигналы постоянного тока объединены и являются входом второй линии связи устройства, вторые выводы источника инфор5 мации, преобразователя параллельного кода в последовательный, формирователя сообщения, делителя напряжения, преобразователя напряжения в сигналы постоянного тока и стабилизатора напряжения

0 объединены и подключены к первому выводу генератора тока, второй вывод которого является входом первой линии связи устройства, первый и второй выходы преобразователя параллельного кода в

5 последовательный подключены к информационному входу и синхровходу формирователя сообщения соответственно, выход которого подключен к входу делителя напряжения, выход которого подключен к входу преобразователя напряжения в сигналы

постоянного тока, на приемной стороне - источник питания, генератор тока, селектор синхроимпульсов, стабилизатор напряжения и преобразователь последовательного кода в параллельный, приемник выполнен в виде преобразователя сигналов постоянного тока в напряжение, первые выводы источника питания, усилителя напряжения, селектора синхроимпульсов, преобразователя последовательного кода в параллельный и стабилизатора напряжения объединены и являются выходом второй линии связи устройства, вторые выводы усилителя напряжения, селекторе синхроимпульсов, преобразователя параллельного кода в последовательный и табилизатор напряжения объединены и подключены к первому выводу генератора тока, второй вывод которого является выходом первой линии связи устройства, выход преобразователя сигналов постоянного тока в напряжение и второй вывод источника питания рбъединены и подключены к входу усилителя напряжения, выход которого подключен к информационному входу преобразователя последовательного кода в параллельный и к входу селектора синхроимпульсов, выход которого подключен к синхровходу преобразователя последовательного кода в параллельный, выходы которого являются выходами устройства.

2. Устройстьо по п. 1, отличающееся тем, что формирователь сообщения содержит делитель частоты, элементы И-НЕ и инверторы, первый вход первого элемента И-НЕ и вход делителя частоты объединены и являются синхровходом формирователя сообщения, выход делителя частоты подключен к второму входу первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу второго элемента И-НЕ и через первый инвертор - к первому входу третьего -элемента И-НЕ, второй вход второго элемента И-НЕ и вход второго инвертора объединены и являются информационным входом формирователя сообщения, выход второго инвертора подключен к второму входу третьего элемента И-НЕ, выходы второго и третьего элементов И-НЕ подключены к первому и второму входам четвертого элемента И-НЕ, выход которого является выходом формирователя сообщения.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что селектор синхроимпульсов содержит инверторы, элементы И-НЕ, разделительные диоды, нагрузочные резисторы и накопительные конденсаторы, входы первого и второго инверторов объединены и являются входом селектора синхроимпульсов, выход первого инвертора подключен к первому выводу первого нагрузочного

резистора, к первому выводу первого накопительного конденсатора и к катоду первого разделительного диода, анод которого, второй вывод первого нагрузочного резистора и первый вывод второго накопительного

конденсатора объединены и подключены к первому входу первого элемента И-НЕ, второй вывод первого накопительного конденсатора, катод второго разделительного диода и первый вывод второго нагрузочного

резистора объединены и подключены к второму входу первого элемента И-НЕ, выход второго инвертора подключен через третий инвертор к первому выводу третьего нагрузочного резистора, к катоду третьего разделительного диода и к первому выводу третьего накопительного конденсатора, анод третьего разделительного диода, второй вывод третьего нагрузочного резистора и первый вывод четвертого накопительного

конденсатора объединены и подключены к первому входу второго элемента И-НЕ, второй вь1 вод третьего накопительного конденсатора, катод четвертого разделительного диода и первый вывод четвертого нагрузочного резистора объединены и подключены к второму входу второго элемента И-НЕ, выходы первого и второго элементов И-НЕ подключены к первому и второму входам третьего элемента И-НЕ, выход которого через пятый накопительный конденсатор подключен к катоду пятого разделительного диода, к первому выводу пятого нагрузочного резистора и через четвертый инвертор является выходом селектора синхроимпульсов, аноды второго, четвертого и пятого раз- делительных диодов, вторые выводы второго, четвертого и пятого нагрузочных резисторов, вторые выводы второго и четвертого накопительных конденсаторов объединены и подключены к шине нулевого потенциала.

f

а

Ы

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может служить основой при построении систем сбора информации о работающих электропотребителях, рассредоточенных по электрической сети постоянного напряжения, используя при этом общие проводники электропитания в качестве канала передачи информации. Цель изобретения - обеспечение передачи и приема n-разрядного кода по двухпроводной линии связи постоянного тока, Устройство содержит на передающей стороне стабилизатор 1 напряжения, генератор 2 тока, источник 3 напряжения, преобразователь 4 параллельного кода в последовательный, формирователь 5 сообщения, делитель 6 напряжения, перелатчик 7, выполненный в виде преобразователя напряжения в сигналы постоянного тока, на приемной стороне преобразователь 8 последовательного кода в параллельный, стабилизатор 9 напряжения, источник 10 питания, приемник 11, выполненный в виде преобразователя сигналов постоянного тока в напряжение, генератор 12 гока, усилитель 13 напряжения и селектор 14 синхроимпульсов, первая и вторая 15 и 16 линии связи. сл с

IISL9LI

i j 4 6 t з o и v i ц v Ј n S г го г/

Г

, - ч

)

Код I 01 V / У L±-

о о

™ I JLLJiLL-L-L JL- ЛППППОЗПП

i

- г- г Y

7|IILQO L .

uz

LCILJLiJIlrIbri

Фцг.Ъ

/

П П

/05C

J1DOJLD-OJT

--ИЬ. p-J,..,...-.(« . .-1Ш. Tii:J.Li,:.Lf.UTJ : U i i i i

17ЛДШГ1 ГГ31

зо J JJlJl ЛJLQJ7J1L

27 L JLOJULD.-QJ1M..

y/

)

L±-

о о о {

i

ITLn.jn.