Устройство для приема и передачи дискретной информации Советский патент 1980 года по МПК H03K5/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА И ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ .

Изобретение относится к усгройствам передачи информации и может быть кс- пользовано в вычислительной технике, в . системах передачи данных, автоматики, . телемеханики и для усиления разнополярных несовместимых во времени импульсов например, для передачи их в двух направлениях по одной линии связи. Известно устройство для передачи дискретной информации, представленной в виде последовательности двоичных прямоугольных импульсов напряжения или тока, которое включает приемные и передающие усилители и канал связи i Минимальная длительность импульсов, формируемая на выходах устройства, зависит от полосы пропускания канала связи, от разброса частотных характеристик передающего усилителя, которые зависят от изменения напряжения питания, от изменения температуры окружающей среды, уг разброса параметров составляющих их радиоэлементов и т. п. Наиболее близким к изобретению (по техническо:й сущности является устройство, содержащее два основных транзистора, коллекторы которых соединены через первую двухсекционную обмотку импульсного трансформатора, а. их базы соединены между собой через два резистора, последовательно соединенных со вторичной двухсекционной обмоткой упомянутого трансформатора, две входные цепи, содержащие последовательно включенные конденсатор и диод, два вспомогательных транзистора и два входных и выходных диода, коллектор каждого из вспомогательных транзисторов подключен непосредственно к базе одного из основных транзисторов, а базы вспомогательных .тр нзисторов через входные цепи подклю ены к коллекторам противополо:(р{ых основных транзисторов, причем в каждой точке соединения базы с коллектором транзистора подключен один из электродов входных и выходных диодов121. Однако это ycTpoftfeYBo ймбетгнизкую рабочую частоту передаваемых импульсов. Кроме того, вследствие помех, генерируемых устройством в канал связи в режиме его запуска со стороны его выхода, область применения его ограничена. Низкая рабочая частота передаваемых устройством импульсов обусловлена тем, что основные его транзис торы работают в режиме насыщения с большими управляющими токами в их базах (что яёЙяется неотъемлемым свойством блокинг-генераторов). Для выхода основных транзисторов из насыщения требуется оп редиленное время, что приводит к увеличению длительности передаваемых импуль сов. Увеличение длительности передаваемых импульсов приводит к увеличению намагничивающегося тока, протекающего по обмоткам импульсного трансформатора в Ьвою очередь приводит к увеличению амплитуды и длительности выброса ЭДС самоиндукции. Отсутствие автоматической регулировки длительности передаваемого им. пульса требует выбора длительности этого импульса с некоторым запасом, обеспечивающим надежную работу при измене НИИ питающих напряжений, температуры окружающей среды, разброса параметров комплектующих устройство радиоэлементов и т. п. Все это приводит к уменьшению рабочей частоты передаваемых устройством импульсов. . , Генерацию помех устройства в канал связи рассмотрим на следующем примере Пусть, например, с помощью данного уст ройства в начале канала.связи формирует ся стандартный импульс амплитудой 5 В который, пройдя через канал связи на его выход, вследствие потерь в канале связи уменьшится до 2 В. Поступив в устройство, работающее в конце канала связи в режиме запуска со стороны его выхода, этот импульс вызовет блокингпроцесс, вследствие чего на выходе кана ла связи амплитуда импульса увеличится до стандартной амплитуды 5 В. Это равносильно тому, что устройство, работающее в режиме приема информации на конце канала связи, послало в канал связи импульс с амплитудой, равной разности амплитуд стандартного импульса и приходящего на выход канала связи. В данном примере эта разница равна 3 В. Этот импульс, пройдя с выхода канала связи на его вход, вызовет блокинг-про- цесс в устройстве, установленном в нача ле канала связи. Таким образом, в определенных условиях начинается процесс самогенерадии, кот.орый не позволяет организовать режим приема-передачи информации. Цель изобретения - увеличение быстродействия устройства. Цель достигается тем, что в устройстве для nplieMa и передачи дискретной информации, содержащем два транзистора, коллекторы которых соединены между собой через коллекторную двухсекционную обмотку импульсного трансформатора, а базы их через резисторы подключены к шине питания, входные цепи, содержащие согласующие резисторы и диоды, под1слюченные к приемной двухсекционной обмотке импульсного трансформатора, выходная обмотка которого подсоединена к первым двум выходным шинам, дополнительнб установлены приемный усили тель положительных импульсов, приемный усилитель отрицательных импульсов, два триггера, два.усилителя тока, причем одна входная шина подсоединена к динамическому входу первого триггера, а вторая входная шина - к динамическому входу второго триггера, выход О первого триггера соединен с его входом ti и.входом первого усилителя тока, а его вход R -. с выходом приемного усилителя положительных импульсов и третьей выходной шиной, вход К второго триггера соединен с выходом приемного усилителя отрицательных импульсов и четвертой выходной шиной, а его выход О - с его входом Т) и входом второго усилителя тока, входы приемных усилителей положительных и отрицательных импульсов через входные цепи соединены между собой приемной двухсекционной обмоткой импульсного трансформатора.-. На чертеже приведена электрическая, схема устройства. Устройство содержит два транзистора 1 и 2, импульсный трансформатор 3 с коллекторной и приемной двухсекционными обмотками и выходной обмоткой; два резистора 4 и 5, служащих для задания азового тока транзисторов 1 и 2; два резистора 6 и 7, служащих для согласоания волнового сопротивления кабеля каала связи; диоды 8 и 9, служащие для елекции импульсов соответствующей поярности; два триггера 10 и 11,. слуткаие для формирования Iдлительности переаваемых в канал связи импульсов; два . 574 усилителя 12 и 13 тока, служащнк для усиления сигналов, снимаемык с выходов триггеров 10 и 11; приемный усилитель 14 положительных импульсов, служащий для усиления положительных импульсов, возникающих на выходной обмотке импуль сного трансформатора 3; приемный усилитель 15 отрицательных импульсов, слу жащий для усиления отрицательных импул сов, возникающих на выходной обмотке импульсного трансформатора 3; входные шины 16 и 17, выходные шины 18 - 21 В исходном состоянии все транзйстърь устройства заперты, а триггеры 10 и , 11 находятся в состояния О, т, е, на выходах О установлен высокий уровень напряжения, выходные транзисторы усилителей 12 и 13 тока открыты, и токи, проходящие через резисторы 4 и 5, закорачиваются на нейтраль питания. В режиме при подаче запускающего положительного импульса на вход 16 устройства триггер 10 передним фронтом импульса установится в состояние 1 (на выходе О триггера установится низкий уровень напряжения). Так как положительный импульс с входа 16 подается на динамический вход триггера 10, то действовать этот импульс на триггер будет только во время переднего фронта. При подаче низкого уровня напряжения на вход усилителя 12 тока выходной транзистор этого усилителя запирается, и весь ток от источника питания через резистор 4 будет втекать в базу транзистора 1. Этот ток откроет транзистор 1, и по секции коллекторной обмотки, подключенной к коллектору транзистора 1, начнет протекать ток, который вызове появление положительного Импульса на начале первой секции приемной обмотки, на входе диода 8 и на выходе 20. Этот импульс, пройдя через диод 8, поступает на вход приемного усилителя 14 положительных импульсов. При достижении амплитудой импульса на входе приемного усилителя 14 положительных импульсов порога его срабатывания, что соответствует примерно половине требуемой амплитуды на выходе 20 устройства, на вы ходе этого усилителя сформируется импульс который устанавливает триггер 10 в состояние О, Высокий уровень напряжения на выходе О триггера 10 вызьюает открывайие выходного транзистора усилителя 12 тока, вследствие чего базовый ток транзистора 1 прекращается, транзистор 1 аапйрается, и процесс формирования положительного импульса на выходе SO завершается. .. , Учитывая то, что прекращение формирования положительного импульса в канале связи происходит с некоторой задержкой, определяемой задержкой импульса на диоде 8, приемном усилителе 14 положительных импульсов, на триггере 10, усилителе 12 тока, транзисторе 1, импульс на выходе устройства достигнет требуемой амплитуды к этому времени. Аналогичньгм образом устройство работает при подаче положительного импульса на его вход 17, с той лишь разницей, что в формировании импульса участвует триггер 11, усилитель тока 13, транзистор 2,-вторая секция коллекторной обмоТки, диод 9, резистор 7, приемный усилитель 15 отрицательных импульсов, а на выходе 20 устройства формируется отрицательный импульс. Импульсы с выходом приемных усилителей 14 и 15, поступающие на выходы 18 и 19, могут использоваться для подачи в устройство новой информации. В режиме приема при подаче импульсов на выходы 2.0 W 21 устройства с канала связи они усиливаются соответствующими усилителями 14 и 15 и подаются на выходы 18 и 19, Таким образом, вновь установленные в предлагаемом устройстве радиоэлементы ,обеспечивают автоматическое слежение за длительностью импульса на выходах 2 О и 21. При достижении нужной амплитуды на этИх выходах производится прекращение формирования импульса соответствующей полярности. Малое сопротивление выходных транзисторов усилителей 12 и 13 тока в открытом состоянии способствует быстрому рассасыванию заряда базы-эмиттера транзисторов 1 и 2. При практической реализации в качестве приемников 14 и 15 положительных и отрицательных сигналов триггёроЬ 1О и 11, усилителей 12 и 13 тока желательно применять быстродействующие интегральные микросхемы. Использование изобретения, содержащего элементы автоматического слеже- . ния за длительностью выходного импульса, позволит повысить скорость передачи дискретной информации устройством за счет уменьшения длительности передаваемых импульсов на величину запаса, ..: .- , . . ,.:; : ,. j 74 даваемого для работы устройстВаПри изШёнении питающей сети, тбййературы окружающей среды, раэроса парймётров вко дящйх в устройство радиоэлементов. Повышению быстродействия способст- вует также уменьшение длительности выброса ЭДС самоиндукции передаваемого импульса. Длительность этого выбротсй тем t efiSure чей меньше ШШ нйчивающий ток, который уменьшается с уменьшением длительности импульса. Формула изо б р ёт в н и я Устройство для приема и передачи дискретной информации, содержащее два трТанэйстора, коллекторы которых соединены через коллектоную двухсекционную обмотку импульсного трансформатора, а базы их через резисторы подключены к шине питания, входные цепи, содержащие сог пасующие резисторы и диоды, подключенные к приемной двухсекционной обмотке импульсного трансформатора, выходная которого подсоединена к первым Двум выходным шинам, отличаюuj е ё с я тем, что, с целью увеличения быстродействия устройства, в нем дополНительно установлены приемный усилитель t,-. положительных импульсов, приемный усилйтйпь отрицательных импульсов, два триггера, два усилителя тока, причем одна входная шИНа подсоединена к динамическому входу первого триггера, а вторая входная шина - к динамическому входу второго триггера, выход О первого триггера Соединен с его входом D и вводом первого усилителя тока, а его вход i - с выходом приемного усилйтеля положительных импульсов и третьей выходной шиной, выход р второго триггера соединен С выходом приемного усилителя отрицательных импульсов и четвертой выходной шиной, а его выход О- с его входом D и входом второго усилителя Тока, входы приемных усилителей положительных и отрицательных импульсов через входные цепи соединены между собой приемной двухсекционной обмоткой импульсного трансформатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Будинский Я. Н. Транзисторные переключающие схемы. М., Связь, 1965, с. 392. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2094О4О/18-21, кл. Н 03 К 3/30, 1976.