Автоматическая дифференциальная система Советский патент 1979 года по МПК H04B1/52 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в аппаратуре дальней связи и других радиотехнических устройствах. Известна автоматическая дифференциальная система, содержащая дифференциальный трансформатор с согласно включенными первой и второй обмотками и встречно включенной третьей обмоткой, входной трансформатор с первичной обмоткой и согласно включенными первой и второй вторичными обмотками, две входные клеммы двухпроводного тракта, две вводные клеммы передачи четырехпроводного тракта, две вводные клеммы приема четырехпроводного тракта, причем первый и второй выводы первичной обмотки входного трансформатора coej динены соответственно с первой и второй вводными клеммами приема четырехпроводного тракта 1. Однако известное устройство не обеспечивает устойчивой работы системы при изменении параметров линии, и требуется дополнительная подстройка балансного контура. Цель изобретения - увеличение диапазона согласования четырехпроводндго и дву.хпроводного трактов. Для этого в автоматическую дифференциальную систему, содержащую дифференциальный трансформатор с согласно включенными первой и второй обмотками и встречно включенной третьей обмоткой, в.ходной трансфор.матор с первичной обмоткой и согласно включенными первой и второй вторичными обмотками, две входные клеммы двухпроводного тракта, две вводные клеммы передачи четырехпроводного тракта, две вводные клеммы приема четырехпроводного тракта, причем первый и второй выводы первичной обмотки входного трансформатора соединены соответственно с первой и второй вводными клеммами приема четырехпроводного тракта, введены переменный резистор, постоянный резистор, выходной трансформатор с согласно включенными первой и второй первичными обмотками и согласно включенными через постоянный резистор первой и второй вторичными обмотками, а также согласующий трансформатор с согласно включенными первой и второй первичными обмотками и согласно включенными первой и второй вторичными обмотками, причем переменный резистор подключен параллельно первой вторичной обмотке входного трансформатора, точка соединения первой и второй обмоток входного трансформатора соединена с первым выводом первой вторичной обмотки выходного трансформатора, с первой вводной клеммой передачи четырехпроводного тракта и с первым выводом второй вторичной обмотки согласуюи1его трансформатора, второй вывод первой вторичной обмотки выходного трансформатора соединен с первыми выводами первых вторичной и первичной тэбмоток согласующего трансформатора, а точка соединения первой и второй вторичных обмоток согласующего трансформатора соединена с ползунком Переменного резистора, точка соединения второй и третьей обмоток дифференциального трансформатора соединена с первым выводом второй вторичной обмотки входного трансформатора, при этом первый вывод второй вторичной обмотки выходного трансформатора соединен с первым выводом второй первичной обмотки согласуюн1его трансформатора, второй вывод которого соединен с первым вывoд JM третьей обмотки дифференциального трансформатора, а .первый вывод первой обмотки дифференциального трансформатора соединен с вторым выводом первой первичной обмотки согласующего трансформатора, причем вторая ввод-ная клемма передачи четырехпроводного тракта соединена с вторым выводом второй вторичной обмотки выходного трансформатора, а первый вывод первой и первый вывод второй первичных обмоток выходного трансформатора подключены соответственно к первой и второй входным клеммам двухпроводного тракта. На чертеже приведена структурная электрическая .схема предложенного устройства. Автоматическая дифф,;ренпиальная система содержит дифференциальный трансформатор с согласно включенными первой и второй Обмотками 2 и 3 и встречно включенной третьей обмоткой 4, входной трансформатор 5 с первичной обмоткой 6 и согласно включенными первой и второй вторичными обмотками 7 и 8, две входные клеммы 9 и 10 двухпроводного тракта, две вводные клеммы II и 12 передачи четырехпроводного тракта, две вводные клеммы 13 и 14 приема четырехпроводного тракта, причем первый и второй выводы первичной обмотки 6 входного трансформатора 5 соединены соответственно с первой и второй вводными клеммами 13 и 14 приема четырехпроводного тракта, введенные переменный резистор 15, постоянный резистор 16, выходной трансформатор 17 с согласно включенными первой и второй первичными обмотками Ь8 и 19 и согласно вклю-. ченными через постоянный резистор 16 нервой и второй вторичными обмотками 20 и 21, а также согласующий трансформатор 22 с согласно включенными первой и вторЪй первичными обмотками 23 и 24 и согласно включенными первой и второй вторичными обмотками 25 и 26, причем переменный резистор 15 подключен параллельно первой вторичной обмотке 7 входного трансформатора 5, точка соединения нервой и второй обмоток 7, 8 входного трансформатора 5 соединена с первым выводом первой вторичной обмотки 20 выходного трансформатора 17, с первой вводной клеммой ,11 передачи четырехпроводного тракта и с первым выводом второй вторичной обмотки 26 согласующего трансформатора 22, второй вывод первой вторичной обмотки 20 выходного трансформатора 17 соединен с первыми выводами первых вторичной и первичной обмоток 25 и 23 согласующего трансформатора 22, а точка соединения первой и второй вторичных обмоток 25 и 26 согласующего трансформатора 22 соединена с ползунком переменного резистора 15, точка соединения второй и третьей обмоток 3 и 4 дифференциального трансформатора 1 соединена с первым выводом второй вторичной обмотки 8 входного трансформатора 5, при этом первый вывод второй вторичной обмотки 21 выходного трансформатора 17 соединен с первым выводом второй первичной обмотки 24 согласующего трансформатора 22, второй вывод которой соединен с первым выводом третьей обмотки 4 дифференциального трансформатора 1, а первый вывод первой обмотки 2 дифференциального трансформатора 1 соединен с вторым выводом первой первичной обмотки 23 согласующего трансформатора 22, причем вторая вводная клемма 12 передачи четырехпроводного тракта соединена с вторым выводом второй вторичной обмотки 21 выходного трансформатора 17, а первый вывод первой и первый вывод второй первичных обмоток 18 и 19 выходного трансформатора подключены соответственно к первой и второй входным клеммам 9 и 10 двухпроводного тракта. Обмотка 20 и параллельно подключенные к ней обмотки 25 и 26, обмотка 23 и обмотки 2 и 3 образуют одно плечо моста. Постоянный резистор 16, обмотка 21, обмотка 24 и обмотка 4 образуют второе плечо этого моста. В диагональ моста включена об.мотка 8. Обмотка 7 включена параллельно обмотке 26 через движок переменного резистора 15. Усилитель 27 подключен параллельно обмотке 6 к клеммам 13 и 14 приема четырехпроводного тракта. Приемное устройство (телефон, усилитель и т. п.) подключаются к клеммам 11 и 12 передачи четырехпроводного тракта. Система работает следующим образом. Автоматическая дифференциальная система, содержащая один мост, не имеет балансного контура, а суть балансировки заключается в том, что в режиме передачи результирующее напряжение на обмотках одного плеча моста должно равняться суммарному напряжению на обмотках второго плеча моста с целью получения нулевого напряжения на клеммах 11 и 12 передачи четырехпроводного тракта. При включении усилителя 27 система работает в режиме передачи. Если отключить переменный резистор 15 от обмотки 7, мост будет питаться только от обмотки 8, которая включена в диагональ моста. Ток- разветвляется в обоих плечах моста, и на клеммах 11 и 12 напряжение не будет равно нулю. Напряжения на обмотках 2 и 3 вычитаются из напряжений на обмотках 23 и 20, так как обмотки 2 и 3 включены встречно с обмотками 23 и 20. Напряжения на обмотках 4, 24 и 21 суммируются, так как эти обмотки включены согласно. Напряжение на клеммах 11 и 12 будет равно алгебраической сумме напряжений на обмотках 2, 3,23,20,4, 24 и 21. В автоматической дифференциальной системе в режиме передачи мост питается от двух обмоток 8 и 7, включенных согласно. В диагональ моста и в среднюю точку обмоток 25 и 26 поступают напряжения разной полярности. Переменным резистором 15 достигается равенство напряжений на обмотках обоих плеч моста. При этом ток протекает только в одном плече моста, и напряжение на клеммах 11 и 12 равно нулю. При изменении параметров линии на 30% относительно номинального значения на клеммах 11 и 12 сохраняется нулевое напряжение. При изменении параметров линии более чем на 30% система работает с неизменным и незначительным остаточным напряжением. С помощью переменного резистора 15 система настраивается таким образом, что при изменении параметров линии на 50°/о от номинальной величины, на клеммах 11 и 12 сохранится незначительное и неизменное остаточное напряжение. Частотная характеристика строго линейна в режиме передачи от 300 Гц до 7000Гц. Обмотки 23 и 24 согласующего трансформатора 22 улучшают частотную характеристику системы в области низких и верхних частот и повышают напряжение на клеммах 11 и 12 в режиме приема. Напряжение, поступающее от обмотки 7 в среднюю точку обмоток 25 и 26, понижает напряжение на обмотках 2 и 3 до уровня, когда результирующее напряжение на обмотках одного плеча моста равно суммарному напряжению на обмотках второго плеча моста. Подбор поступающего напряжения осуществляется с помощью переменного резистора 15. Напряжение на обмотке 20 равно удвоенному поступающему напряжению. Таким образом, в режиме передачи при изменении параметров линии напряжение на клеммах 11 и 12 равно нулю, а баланс системы не нарушается. Наличие дифференциального трансформатора 1 меняет полярность в одном плече моста в режиме передачи, напряжения на обмотках 2 и 3 больше напряжений на обмотках 23 и 20 (дифференциальный трансформатор 1 не нагружен, режим холостого хода). Напряжения на обмотках 2 и 3 вычитаются из напряжений на обмотка.х 23 и 20 и сохраняют знак полярности обмоток 2 и 3 в одном плече моста, в другом плече обмотка 4 включена встречно с обмотками 2 и 3, и напряжения на обмотках 4, 24 и 21 суммируются. Таким образом получаем в обоих плечах моста напряжение одной полярности. При поступлении сигналов переменного тока с клемм 11 и 12 система работает в режиме приема. В этом случае напряжение на клеммах 11 и 12 равно сумме напряжений на обмотках 20, 21,23 и 24 (эти обмотки включены согласно) минус напряжение на обмотке 2. Обмотки 3 и 4 включены встречно. Д1ожно считать, что в режиме приема в дифференциальном трансформаторе 1 используется только одна обмотка 2. Частотная характеристика в режиме приема строго линейна от 300 Гц до 7000 Гц. Предлагаемая автоматическая дифференциальная система по сравнению с известными дифференциальными системами имеет следующие преимупхества: система не требует дополнительной настройки при изменении параметров линии; система включается в любую линию, так как она не имеет балансного контура; при изменении параметров линии отсутствует влияние передающего устройства на приемное. Формула изобретения Автоматическая дифференциальная система, содержащая дифференциальный трансформатор с согласно включенными первой и второй обмотками и встречно включенной третьей обмоткой, в.чодной трансформатор с первичной обмоткой и согласно включенными первой и второй вторичными обмотками, две входные клеммы двухпроводного тракта, две вводные клеммы передачи четырехпроводного тракта, две вводные клеммы приема четырехпроводного тракта, причем первый и второй выводы первичной обмотки входного трансформатора соединены соответственно с первой и второй вводными клеммами приема четырехпроводного тракта, отличающаяся тем, что-, с целью увеличения диапазона согласования четырехпроводного и двухпроводного трактов, введены переменный резистор, постоянный резистор, выходной трансформатор с согласно включенными первой и второй первичными обмотками и согласно включенными через постоянный резистор первой и второй вторичными обмотками, а также согласующий трансформатор с согласно включенными первой и второй первичными обмотками и согласно включенными первой и второй вторичными обмотками, нричем переменный резистор подключен параллельно первой вторичной обмотке входного трансформатора, точка соединения первой и второй обмоток входного трансформатора соединена с нервым выводом первой вторичной odiMOTKM выходного трансформатора, с первой вводной клеммой передачи четырехпроводпо о тракта и с первым выводом второй вторичной обмотки согласующего трансформатора, второй вывод первой вторичной обмотки выходного трансформатора соединен с первыми выводами первых вторичной и первичной обмоток согласующего трансформатора, а точка соединения первой и второй вторичных обмоток-согласующего трансформатора соединена с ползунком переменного резистора, точка соединения второй и третьей обмоток дифференциального трансформатора соединена с первым выводом второй вторичной обмотки входного трансформатора, при этом первый вывод второй вторичной обмотки выходного трансформатора соединен с первым выводом второй первичной обмотки согласующего трансформатора, второй вывод которой соединен с нервым выводом третьей обмотки дифференциального трансформатора, а первый вывод первой обмотки дифференциального трансформатора соединен с вторым выводом первой первичной обмотки согласующего трансформатора, причем вторая вводная клемма передачи четырехпроводного тракта соединена с вторым выводом второй вторичной обмотки выходного трансформатора, а первый вывод первой и первый вывод второй первичных обмоток выходного трансформатора подключены соответствепно к первой и второй входным клеммам двухпроводного тракта. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Зингеренко А. М. Дальняя связь, М., «Связь, 1970, с. 122-125.