Многочастотный приемник сигналовТАСТАТуРНОгО НАбОРА HOMEPA Советский патент 1981 года по МПК H04Q1/46 

1

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в аппаратуре связи для приема сигналов тастатурного набора номера, передаваемых по двухпроводным абонентским телефонным линиям двухгрупповым частотным способом в разговорном спектре.

Известен многочастотный приемник сигналов тастатурного набора номера, содержащий блок согласования, выход которого соединен с входом первого и второго режекторных фильтров, выход каждого из которых через соответствующий ограничитель подключен к блоку выделения, детектирования и обработки сигнальных частот, причем блок согласования содержит реле отключения зуммерного сигнала с группой из размыкающих контактов и последовательно соединенных дифференциального блока, частотного корректора и операционного усилителя, выход которого является выходом блока согласования, при этом управляющий вход дифференциального блока соединен с одним из размыкающих контактов реле отключения зуммерного сигнала, один из выводов обмотки которого подключен к шине Земля 1.

Однако известный многочастотный приемник имеет недостаточно высокую помехоустойчивость.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.

Для этого в многочастотный приемник сигналов тастатурного набора номера, содержащий блок согласования, выход которого соединен с входом первого и второго режекторных фильтров, выход каждого из которых через соответствующий ограничитель подключен к блоку выделения, детектирования и обработки сигнальных частот, причем блок согласования содержит реле отключения зуммерного сигнала с группой из размыкающих контактов и последовательно соединенных дифференциального блока, частотного корректора и операционного усилителя, выход которого является выходом блока согласования,при этом управляющий вход дифференциального блока соединен с одним из размыкающих контактов реле отключения зуммерного сигнала, в блок согласования введены резисторы и группа из замыкающих контактов реле отключения зуммерного сигнала, причем выход дифференциального

блока через последовательно соединенные первый, второй и третий резисторы соединен с выходом операционного усилителя, дополнительный вход которого подключен к точке соединения второго и третьего резисторов, четвертый резистор одним своим выводом подключен к точке соединения первого и второго резисторов, а вторым - к шине Земля, при этом первый выход частотного корректора через группу из замыкающих контактов реле отключения зуммерного сигнала соединен с шиной Земля, кроме того частотный корректор блока согласования выполнен в виде делителя из последовательно соединенных резистора и цепочки из параллельно соединенных конденсатора и катушки индуктивности, причем первый и второй выводы делителя являются соответственно входом и выходом частотного корректора, а третий вывод делителя подключен к шине Земля, кроме того частотный корректор блока согласования выполнен в виде делителя из последовательно соединенных активного полосового фильтра и двух резисторов, причем первый и второй выводы делителя являются соответственно входом и выходом частотного корректора, а третий вывод делителя подключен к шипе Земля, кроме того частотный корректор блока согласования состоит из последовательно соединенных первого и второго резисторов и активного полосового фильтра, вход которого подключен к точке соединения первого и второго резисторов, причем второй вывод первого резистора и выход активпого полосового фильтра являются соответственно входом и выходом частотного корректора, а второй вывод второго резистора подключен к шине ЗЕМЛЯ.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предложенного устройства; на фиг. 2, 3 и 4 - структурные электрические схемы блока согласования с различной реализапией частотного корректора.

Многочастотный приемник содержит блок 1 согласования, режекторные фильтры 2 и 3, ограничители 4 и 5 и блок 6. выделения, детектирования и обработки сигнальных частот.

Блок 1 согласования содержит дифференпиальный блок 7, группу размыкаюш,их контактов 8 и группу замыкаюших контактов 9 реле отключения зу.ммерного сигнала, обмотка которого на фиг. 1 не показана, первый, второй, третий и четвертый резисторы 10-13, операционный усилитель 14 и частотный корректор 15.

Частотный корректор 15 (фиг. 2), содержит резистор 16, конденсатор 17, катушку индуктивности 18.

Частотный корректор 15 (фиг. 3) состоит из активного полосового фильтра 19 и резисторов 20 и 21.

Частотный корректор 15 (фиг. 4) состоит из двух резисторов 22 и 23 и активного полосового фильтра 24.

Устройство работает следующим обраДо и во время приема первой цифры набора номера абоненту, снявшему микротелефокную трубку, через группу размыкающих контактов 8 и дифференциальный

блок 7 от специального высокоточного генератора (на фиг. 1 не показан) выдается зуммерный сигнал Ответ стаптищ. Часть этого сигнала, нескомпенсированная дифференциальным блоком 7, попадает с его

выхода на частотный корректор 15 и нервый резистивный делитель, состоящий из резисторов 10 и 13. Для сигнала, действующего на неинвертирующий вход операционного усилителя 14, этот усилитель со вторым резистивным делителем, состоящим из резисторов 11 и 12, представляет собой неинвертирующий усилитель с коэффициентом усиления, определяемым выражением;

ТУ-f ii {-f nil V niO

К-г- ---- при 13.

где Rll, У 12 и / 13-величипы сопротивлеиий резисторов 11, 12 и 13 соответственно, изображенных иа фиг. 1.

Для сигнала, сннмаемого с выхода (средней точки) первого резистивного делителя, состоящего из резисторов 10 и 13. операционный усилитель 14 со вторым резистивным делителем, состоящим из резисторов 11 и 12 в цени отрицательной обратной связи представляет собой инвертирующий усилитель, коэффициент усиления которого определяется выражением:

35

К учетом коэффициентов передачи Кп частотного корректора 15 (обозначаемого далее ) н первого резистивного делителя, состоящего из резисторов 10 и 13

/,,

(определяемого выражением

Л; I и -р А, 10

можно записать выражение для коэффициентов передачи сигнала с выхода дифференциального блока 7 по обеим ветвям усиления через операционный усилитель

14:

для иеинвертирующей ветви - к , . If

- А -г АЧК

для инвертирующей ветви /(„ /С-

/(юлзЕсли коэффициенты усиления Д+ и /(- , коэффициенты передачи /(цк (на частоте его максимума) и /Сю, is выбраны таким образом, что на частоте резонанса частотного корректора 15 выполняется равенство Кп-- К.п, то на выходе операционного усилителя 14 происходит полная компенсация сигнала, пришедшего с этой частотой, то есть компенсация зуммерного сигнала Ответ станции. Следует отмеить, что компенсация нроисходит только

при нулевом сдвиге фазы на выходе, частотного корректора 15. что имеет место на резонансе частотнозависиглого элемента частотного корректора 15. Таким образом, операционный усилитель 14 с частотным корректором и резистивными делителями, выполненными иа резисторах 10 и 13 и 11,

12представляет собой узкополосный режекторный фильтр, настроенный на частоту зуммерного сигнала Ответ станиии. Для всех других сигиалов операционный усилител ь, 14 является инвертируюгцим. с коэффициентом усиления, оиределяемым, с одной стороиы, первым резистивным делителем, выполненным на резисторах 10 и

13и, с другой стороны, вторым резистивным делителем, состоящим из резисторов И и 12, включенным в цепь отрицательной

обратной связи операционного усилителя 14. Этот коэффициент усиления выбирается таким, чтобы обеспечить нормальную работу ограничителей 4, 5 с учетом затухания сигналов тастатурного набора в абонентской линии и дифференциально.м блоке 7.

После ириема первой цифры набора номера срабатыванием реле отключения зуммерного сигнала Ответ станции, размыкается группа размыкающих контактов 8 этого реле, специальный генератор зуммерного сигиала отключается от дифференциального блока 7, благодаря чему прекращается выдача абоненту этого сигнала. Одновременно с этим замыкается группа замыкающих коитактов 9 упомянутого реле, который шунтирует выход частотиого корректора 15, тем самым прекращается компенсация сигнала иа частоте зуммерного сигиала. Ответ станции и операционный усилитель 14 с резистивиыми делителями иа резисторах 10, 13 и 11, 12 становится инвертирующим усилителем также и на частоте этого сигнала с указанным выше коэффициентом усиления. Иными словами, частотная характеристика блока Л согласования приемника тастатуриого набора номера после приема первой цифры становится частотнонезависимой на частоте зуммерного сигнала Ответ станции.

Работа остальных блоков приемника происходит без изменений во время приема всех цифр набора. Сигнал двухчастотной посылки с генератора тастатурною телефонного аппарата. пройдя через блок 1, попадает на входы групповых режекторных; фильтров 2 и 3, подавляющих в своей группе частоты соседней группы. В каждой группе сигналы с выходов режекторных фильтров 2 и 3 поступают на входы ограничителей 4 и 5, которые своими входами соединены с блоком 6 выделения, детектирования и обработки сигнальных частот. В блоке 6 сигналы с ограничителей выделяют, как правило, полосовыми

фильтрами и далее детектируют. Напряжения, иолученные с выходов детекторов, сравнивают по уровню с порогом и но срабатыванию пороговых устройств определяют поступление той или иной частоты. Сигналысрабатывания пороговых

устройств сигнальных частот обрабатываются далее сравиением с контрольной выдержкой времени, проверяются на правильность комбинаций (исключаются комбинации несоответствующие кодовым посылкам, например, одна частота только в одной группе или две и более частот в одной группе), дешифрируются и выдаются в станционное оборудование в виде потенциалов по 16 проводам, десять из которых соответствуют десяти цифрам набора, а шесть используются для . передачи служебных сигиалов.

1а фиг. 2 изображена структурная электрическая схема блока 1 многочастотного приемника сигналов тастатурного набора номера, в которой раскрыт примсо выполнения частотного корректора 15, выполнениого в виде частотиозависимого делителя с дополнительным резистором 16 в продольном плече и /..С-контуром, образованным конденсатором 17 и катушкой niiдуктивности 18, в поперечном плече. Работа многочастотного приемника тастатурного набора номера, в котором иргмеиек блок 1. изображенный на фиг. 2, ие отли чается от работы многочастотного арпсмника, изображенного на фиг. 1. На фиг. 3 представлена структурная электрическая схема блока 1 многочастотного приемника тастатурного набора номера, в котором частотный корректор 15 выполнси в виде активного полосового фильтра 19 с резистивным делителем, состоящим из резисторов 20 и 21, подключенным к его выходу. Входом частотного корректора 15 является вход активного полосового фильтра 19, а выходом - средняя точка резистивного делителя, состояniero из резисторов 20 и 21. Работа этого блока 1 не отличается от работы блока 1, показанного на фиг. 1.

На фиг. 4 показана структурная электрическая схема блока 1 многочастотного приемника тастатурного набора номера, в котором частотный корректор 15 выполнен в виде резистивного делителя, состоящего из резисторов 22 и 23, вход которого образует вход частотного корректора 15, а средняя точка присоединена к входу активного полосового фильтра 24, выход которого является выходом частотного корректора 15.

Применение одной из двух последних схем может быть поставлено в зависимость от типа применяемого активного полосового фильтра. В том случае, если активный полосовой фильтр построен как аналоговый усилительный элемент с частотнозавксц.мыми обратными связями, может быть рекомендовано применение схемы частотного корректора 15, представленного на фиг. 3, так как ей присущ меньший дрейф нуля и собственные шумы, что объясняется наличием резнстивного делителя, сосTOHHiero из резисторов 20 и 21 на выходе активного полосового фильтра 19. Если активный ирлосовой фнльтр построен с использованием элементов, обладающих отрицательным сонротивленнем, которые хорошо работают с малыми уровнями сигналов, может быть рекомендовано применение частотного корректора 15, показанного на фнг. 4, в котором резнстивный делитель, состояишй из резисторов 22 и 23 предварительно ослабляет сигнал, попавшим на вход частотного корректора 15.

Примененне .многочастотного приемника тастатурного набора, в котором вместо широкополосного режекторного фильтра, применяемого в блоке 1 н подавляющего зуммерный сигнал Ответ станции (выдаваемый абоненту, снявшему трубку, от станционного сигнально-вызывного устройства (СВУ) с частотой 425±25 Гн), нснользован узкополосный режекторный фнльтр, позволяет эффективно использовать низкочастотную час1ь спектра речевого сигнала для подавления ложных срабатываний приемника от речевых сигналов. Это стало возможно благодаря применению для подачн зум.мерного сигнала Ответ сганции высокоточного генератора, имеюнхего уход частоты не более ± 2 Гц. После отключения зуммерного сигнала необходимость и его подавлении отпадает, что предоставляет возможность повысить помехозаииг щенность приемника тастатурного -набора за счет использовання для подавления ложных срабатываний приемника от речевых сигналов той части его спектра, которая нодавлялась режекторным фнльтром.

Иснользованне прие.минков, блоки согласования которых представлены на фнг. 1-4, позволяет наряду с улучшеннем качества приема н связанного с этим экономическим эффектом от сниження количест па ложных соедннеиий, иолучить экономн ческнй эффект за счет унрон1ения конструкции блока согласовання нриемника тастатурного набора. Так например режекторный фильтр, подавляющий частоты в диапазоне 425±25 Гц, должеи быть построен с нспользов.аннем не менее чс.м 3-х звеньев второго порядка {ко,1ебательных контуров или активных фильтров второго порядка). При использовании приемников, построенных по настоящему предложению, достаточно одного звена при применении одного общестанционного высокочастотного генератора зуммерного сигнала. Формула изобретения

1. Многочастотный прнемннк сигналов тастатурного набора номера, содержащнй

блок согласовання, выход которого соединен с входом первого и второго режекторных фильтров, выход каждого из которых через соответствующий ограничитель нодключен к блоку выделения, детектирования и обработки сигнальных частот, ирнчем блок согласовання содержит реле отключения зуммерного сигнала с группой из размыкающих контактов и после

довательно соединенных днфференниального блока, частотного корректора н операционного уснлнтеля, выход которого является выходом блока согласования, при этом управляющий вход дифференциальиого блока соединен с одним из размыкающих контактов реле отключения зу.ммерного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышення помехоустойчивости, в блок согласования введены резисторы н

группа нз замыкающих контактов реле отключения зуммерного сигнала, причем выход дифференциального блока через последовательно соедииенные первый, второй и третий резисторы соединен с выходом

операционного усилителя, дополнительный в.ход которого подключен к точке соедннеаня второго и третьего резисторов, четвертый резистор одним своим выводом подключен к точке соединения первого и второго резисторов, а вторым - к шине Земля, прн этом нервый выход частотного корректора через грунну 1гз замыкающих контактов реле отключения зуммерного сигнала соединен с шиной Земля.

2. Приемник сигналов по п. 1, отличающийся тем, что частотный корректор блока согласовання выполнен в виде делителя из последовательно соединенных резистора и цепочки нз параллельно соедииенных конденсатора и катушки индуктивности, иричем первый и второй выводы делителя являются соответственно входом и 1 ыходом частотного корректора, а третий вывод делителя подключен к шине Земля.

3.Приемник сигналов ло н. 1, отлич а ю щ II и с я тем, что частотный корректор блока согласовання выполнен в виде делителя из последовательно соединенных

активного полосового фильтра и двух резисторов, причем первый и второй выводы делителя являются соответственно входом н выходом частотного корректора, а третий вывод делителя подключен к шине

Земля.

4.Приемник сигналов по н. I, отличающийся тем, что частотный корректор блока согласовання состоит нз последовательно соединенных первого н второго резисторов и активного полосового фнльтра, вход которого подключен к точке соединения первого н второго резисторов, причем второй вывод первого резистора ч

выход активного полосового фильтра являются соответственно входом и выходом частотного корректора, а второй вывод второго резистора подключен к шине Земля. Источники информации, иринягые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3710031, кл. 179-84, 1973 (прототип).

JJ

-i

tz

cS J