Устройство для преобразования телемеханических сигналов Советский патент 1979 года по МПК G08C19/12 H03K7/00 

ное напряжение линейно зависит от частоты постунающего сигнала, ири нрименении в устройствах для нрнема телемеханической информанин является недостаточная номехоустойчивость. Нанряжение на выходе возникает не только нрн нрнеме сигналов с частотами /о-А/ и /о+А/, но и сигналов, частоты которых блнзки к указанным (см. фиг. 2, б). Это нанряжение может вызвать ложное срабатыванне выходного устройства нрнемника, например триггера. Кроме того, номехн, хоть и ослабленной контурами, вызывает на выходе устройства нанряжение номехи, которое также может вызвать срабатывание выходного триггера нрнемника. Суидественным недостатком известного устройства является недостаточная температурная стабильность усилителей и нндуктивных элементов фильтра н дискриминатора, которые в конечном итоге влияют на уровень срабатывания нриемника. Указанные недостатки снижают обгцую надежность прнема телемеханической информации.

Целью изобретения является новышение надежности нриема телемеханнческой информации.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемое устройство для нреобразова НИН телемеханических сигналов введены фазоинверторы и нороговые элементы, вынолненные соответственно на р-п-р и п-р-п транзисторах, согласуюн1ие уснлителн н активные фильтры, выполненные на / С-контурах, входы которых через резнсторы нодключены к входной клемме устройства, а выходы через фазоинверторы нодключены к мостовым вынрямителям, разноименные нолюса которых объединены и подключены к соответствуюгцему нолюсу одного нз псточников ннтання, другие полюса объединены через резнсторы, а точка объединения подключена к конденсатору, другим выводом соединенному с объединеннымн полюсами источников питания, н к базам транзисторов пороговых элементов, выходы которых через соответствуюгцне согласующие уснлнтели нодключены к выходным усилителям.

На фиг. 1 ноказана нрннциниальная схема устройства; на фиг. 2 - графики амнлитудно-частотных характеристик устройства.

Устройство состоит нз активных фильтров 1 и 2, входы которых через резисторы 3 и 4 соответственно нодключены к входной клемме устройства. Выход фильтра 1 через фазоинвертор 5 подключен к мостовому вынрямнтелю 6, минус которого через резистор 7 нодключен к входу норогового элемента 8 на п-р-п транзисторах. Выход порогового элемента через согласуюгций усилитель 9 нодключен к выхо.цному усилителю 10.

Выход фильтра 2 через фазоинвертор 11 подключен к мостовому вынрямителю 12,

минус которого соединен с плюсом мостового выпрямителя 6 н с положительным полюсом источника питания, а плюс через резистор 13 --- со входом порогового элемента 14 на р-п-р транзисторах и входом норогового элемента 8 и через конденсатор 15-с отрнцательными полюсами источников питания U и Uz- Выход порогового элемента 14 через согласующнй усилитель 16

подключен к выходному усилителю 17.

Фазоинверторы 5 и И состоят из транзисторов 18 н 19 разного типа проводимости, включенных но схеме составного транзистора, резисторов 20-23 н конденсаторов 24-26. Такая схема обеснечивает большую степень равенства напряжений на выходах фазоинвертора.

Пороговый элемент 8 состоит из транзнсторов п-р-п тина 27 н 28 и резнсторов 29-32. Согласующий усилитель 9 состоит из транзистора 33 р-п-р типа и транзистора 34 п-р-п тина и резисторов 35, 36 и 37.

Пороговый элемент 14 состоит из транзисторов р-п-р типа 38 и 39 и резисторов 40-43. Согласующий усилитель 16 состоит из транзисторов п.-р-п типа 44 и 45 и резисторов 46, 47 и 48. Устройство работает следующим образом.

При настройке квазирезонаисная частота первого активного / С-фнльтра выбирается равной /о-Af, а второго /о + А/, где /о - частота канала, Д/ - девиация частоты

(см. фиг. 2).

При постунленни на вход устройства сигнала частотой /о-А/ на выходе первого фильтра будет высокое нанряжение t/i, а на втором контуре-небольшое остаточное

напряжение Uoo, определяемое амплитудночастотными характеристиками фильтров. Если на вход поступает частота /о+А/, то высокое напряжение 1/2 появится на выходе второго контура, а на выходе первого

контура будет остаточное напряжение UIQ. Переменные нанряжения с фильтров поступают на входы двух фазоннверторов 5 и 11 соответственно, на двух выходах которых возникают примерно равные нротивофазные напряжения. Вынолнение фазоинвертора на двух транзисторах разного тина проводимости обеспечивает высокое входное сопротивление и высокую степень равенства напряжений на выходах. Этн

нанряження вынрям.чяются мостовымн вынрямнте;1ями 6 и 12.

На вы.ходах мостов иоявляются два пульсирующих двухполунериодных нанряжения различных знаков, пропорциональных соответственно Ь и при /i /o-А/ или Uz и UK, нри /2 /о-гА/. Эти противоположные но знаку нанряжения поступают на схему сравнения токов на резисторах 7 п 13. На конденсаторе 15 формируется напряжение, пропорциональное Ui-Uz. На конденсаторе 15 формируется постоянное напряжение, пропорциональное Ui-Uz- Если , напряжение на конденсаторе положительное, если - отрицательное, при f/i t/2 равно нулю.

Выпрямленное напряжение поступает на входы двух индикаторов, оди из которых выполнен на транзисторах п-р-п, другой - на р-п-р транзисторах. Поэтому один элемент срабатывает при положительном, а другой при отрицательном напряжении на конденсаторе 15. Порог срабатывания первого элемента 8 равен +Un, а другого -Un. Между этими двумя уровнями образуется зона нечувствительности, в которой оба элемента 8 и 14 закрыты. Срабатывание элементов 8 и 14 через согласующие усилители 9 и 16 соответственно вызывает срабатывание выходных усилителей 10 и 17, в качестве которых использованы универсальные логические элементы. Импульс с выходного усилителя поступает на логическую схему, например на один из входов выходного триггера приемника, вызывая его срабатывание.

Предлагаемая схема благодаря применению двух элементов 8 и 14 на транзисторах разного типа проводимости обеспечивает получение трехпозиционного выходного сигнала. При частоте сигнала на входе устройства /о-Af сигнал «1 появляется на выходе первого элемента 8, при частоте fo+Д/ - на выходе второго. Если на вход поступает сигнал с частотой /о или сигнал отсутствует, то оба элемента 8 и 14 закрыты и на обоих выходах сигнал «О.

Предлагаемое устройство может быть использовано при передаче трехпозиционного сигнала, сложной модуляции AM-ЧМ, а также при двухпозиционном сигнале для контроля исправности канала связи.

Для получения двухпозиционного сигнала к выходным усилителям устройства подключают триггер. Появление двух нулей на выходах не будет изменять состояние выходного триггера, но может быть использовано для контроля состояния схемы.

Наличие зоны нечувствительности при приеме двухпозиционного сигнала повышает помехоустойчивость устройства от флуктуации частоты вокруг /о при воздействии помехи во время отсутствия сигнала и уменьшает возможность ложного срабатывания выходного триггера при одновременном действии сигнала и помехи. Для увеличения помехоустойчивости мостовые выпрямители 6 и 12 одним из полюсов соединены с полюсом второго источника питания t/2- Напряжение на них появляется лишь в том случае, если величина помехи превышает напряжение этого источника питания.

Формирование области работы устройства осушествляется изменением соотношения сопротивлений резисторов 30, 31 и 41, 42 соответственно, от которого зависят уровни срабатывания элементов 8 п 14.

Зависимость напряжения на выходах устройства от частоты приходяш.его сигнала показана на фиг. 2, в. Как видно, напряжение на выходах устройства, постоянное по величине, имеется только в полосе

частот, формируемой устройством, и полностью отсутствует вне этой полосы. Это значительно повышает помехоустойчивость работы устройства и надежность приема телемеханической информации.

.

Формула изобретения

Устройство для преобразования телемеханических сигналов, содержащее активные фпльтры, мостовые выпрямители, выходные

усилители, источники питания, одноименные полюса которых объединены, и резисторы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности приема телемеханической информации, в устройство введены фазоинверторы и пороговые элементы, выполненные соответственно на р-п--р и п-р-п транзисторах, согласующие усилители и активные фильтры, выполненные на С-контурах, входы которых через резисторы подключены к входной клемме устройства, а выходы через фазоинверторы подключены к мостовым выпрямителям, разноименные полюса которых объединены и подключены к соответствующему полюсу

одного из источников питания, другие полюса объединены через резисторы, а точка объединения подключена к конденсатору, другим выводом соединенному с объединенными полюсами источников питания, п

к базам транзисторов пороговых элементов, выходы которых через соответствующие согласующие усилители подключены к выходным усилителям.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Звенигородский И. С. «Каналы связи для телемеханики, М-Л, 1960 г., с. 79.

2.Тутевич В. Н. «Телемеханика, М-Л, 1973 г., с. 95.

3. «Основы автоматики, автоматизация и телеуправление устройствами энергоснабжения электрических железных дорог, М., «Транспорт, 1975, с. 238.

hoi

д У1

io -tf

fa fii