Устройство для приема телемеханических сигналов

Республик дарственныи комнте о делам нзобретени н открытий(71) Заявитель С. Хальков В. Я. Овласю Всесоюзный ордена Т исследовательский ин. Буше уд ти вого Красного Знамени научноут железнодорожного транспорта Х МА ТЕЛЕМЕХАНИЧ ОВ ТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕ СИГНА20 25 30 Изобретение относится к области телемеханики и может быть использовано на промышленных предприятиях, в энергетике, в городском хозяйстве и на транспорте.Известны схемы дифференциально-мостиковых фильтров с ЛС контурами 11. Дифференциально-мостиковые фильтры содержат последовательные ЬС контуры, включенные в плечи дифференциального трансформатора. В диапазоне тональных и надтональных частот, используемых в телемеханике, они обеспечивают лучшие характеристики, чем другие известные фильтры при равном числе затрачиваемых элементов - катушек индуктивности и конденсаторов.Недостатками известных фильтров с ЕС контурами являются большие габариты, недостаточная надежность и трудоемкость изготовления намоточных изделий (катушек индуктивности и трансформаторов), а также требование высокой стабильности и точности изготовления элементов и настройки контуров.Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для приема телемеханических сигналов, содержащее активные ЯС-фильт. ры 31.Устройства представляют собой каскадное соединение нескольких полосовых ЯС фильтров (контуров), со сдвинутыми частотами резонанса. При одинаковом количестве фильтров предлагаемое устройство имеет лучшие амплитудно-частотные характеристики, чем известные, большую стабильность и надежность, При последовательном соединении фильтров значительно возрастает нестабильность устройства в полосе пропускания.Целью изобретения является повышение надежности устройства.Указанная цель достигается тем, что в устройство введены конденсаторы, резисторы, регулируемые резисторы, сумматор и транзисторы, база первого из которых через первый конденсатор подключена ко входу устройства и соответственно через первый и второй резисторы к положительной и отрицательной клемме источника питания, коллектор первого транзистора соединен с базой второго транзистора, к эмиттеру которого подключены через первый регулируемый резистор - положительная клемма источника питания и через второй конденсатор - параллельные цепочки из последовательно соединенных регулируемого резистора, резистора и активного ЯС-фильтра, соединенные с входами сумматора, эмиттер первого и коллектор второго транзисторов объединены и через третий конденсатор подключены к параллельным цепочкам из последовательно соединенных резистора и активного ЯС-фильтра, подключенным к другим входам сумматора, выход которого через второй регулируемый резистор соединен с выходом устройства, который через третий регулируемый резистор подключен к отрицательной клемме источника питания.Принципиальная схема устройства, предназначенного для выполнения методами гибридной тонкопленочной технологии, приведена на чертеже. Устройство состоит из транзистора 1, типа и - р - л, конденсатора 2 резисторов 3 и 4, транзистора 5 типа р - и - р, регулируемого резистора 6, конденсатора 7, активных ЯС-фильтров 8 и 9, резисторов 10 и 11, регулируемых резисторов 12 и 13, резистора 14, конденсатора 15, активных ЯС-фильтров 16 и 17, резисторов 18 и 19, сумматора 20, регулируемых резисторов 21 и 22.В случае двухконтурного устройства включены: постоянные резисторы 10 и 19, регулируемый резистор 12 и активные ЯС- фильтры 8 и 17.В случае трехконтурного устройства включены: постоянные резисторы 10, 11 и 19, регулируемые резисторы 12 и 13 и активные йС-фильтры 8, 9 и 17.В случае четырехконтурного устройства включены: постоянные резисторы 10, 11, 18 и 19, регулируемые резисторы 12 и 13 и активные ЛС-фильтры 8, 9, 16 и 17.Устройство работает следующим образом.При наличии на входе устройства сигнала, частота которого совпадает с полосой пропускания устройства, на его выходе имеется напряжение той же частоты, Так как активный РС-фильтр характеризуется эквивалентной индуктивностью и емкостью, зависящими от частоты, и сопротивлением потерь, определяющим его добротность, то сопротивление активного фильтра на разных частотах имеет индуктивный или емкостной характер. Если фильтры включены в одну параллельную цепочку, то их токи в сумматоре складываются при одинаковом характере сопротивлений и вычитаются при различном характере. Если фильтры включены в разные цепочки, то токи в сумматоре складываются при различном характере их сопротивлений и вычитаются при одинаковом. Все фильтры настраиваются с некоторой расстройкой относительно средней частоты пропускания устройства.Выравнивание токов по амплитуде на выходах фильтров производится при их настройке на определенную добротность. Плавная подстройка производится увеличением сопротивления регулируемых тонкопленочных резисторов 6, 12 и 13 путем устранения шунтирующих перемычек. При подстройке резистором 6 уменьшается ток на выходах активных ЯС-фильтров 16 и 17, добротность которых авиа заданной. При 5 10 15 20 25 зо 35 4 О 45 50 55 60 65 настройке резисторами 12 и 13 уменьшаетсй ток на выходах фильтров 8 и 9 соответственно, добротность которых выбирается при настройке,Уровень сигнала на выходе устройства определяется регулируемыми тонкопленочными резисторами 21 и 22. При подстройке резистором 21 выходной сигнал уменьшается, а при подстройке резистором 22 - увеличивается,Предлагаемые устройства для приема телемеханических сигналов с активными ЯС- фильтрами имеют круто возрастающее и значительное по величине затухание в полосе запирания и достаточно малое и стабильное затухание в полосе пропускания. Устройства не предъявляют требований высокой стабильности параметров, примененных в схеме элементов (транзисторов, резисторов и конденсаторов). В качестве активных фильтров применены активные фильтры на интеграторах. Эти фильтры стабильны ъ широком диапазоне значений температуры окружающей среды и мало критичны в отношении стабильности применяемых в схеме элементов. Могут быть использованы любые другие активные ЯС-фильтры. Отсутствие в схеме устройства трансформатора и катушек индуктивности позволяют изготовлять его средствами микроэлектроники. Связи между элементами позволяютпростыми средствами производить точную настройку устройства, выполненного по гибридной тонкопленочной технологии. Испытания в широком диапазоне температур показали высокую стабильность и надежность устройства, что значительно повышает надежность передачи и приема телемеханической информации в аппаратуре, в которой применены предложенные устройства для избирания телемеханических частотных сигналов. Имея сравнительно несложную схему и небольшое количество элементов, устройство позволяет получать узкополосные частотные каналы телемеханики,Формула изобретенияУстройство для приема телемеханических сигналов, содержащее активные ЯС-фильтры, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства в него введены конденсаторы, резисторы, регулируемые резисторы, сумматор и транзисторы, база первого из которых через первый конденсатор подключена ко входу устройства и соответственно через первый и второй резисторы к положительной и отрицательной клемме источника питания, коллектор первог транзистора соединен с базой второго транзистора, к эмиттеру которого через первый регулируемый резистор подключена положительная клемма источника питания и через второй конденсатор к параллельным цепочкам из последовательно соединенных регулируемого резистора, резистора и акпе Заказ 2629/15 Изд.135 Тираж 726 Поди испо НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр, Сапунов тйвного РС-фильтра, соединенных с одними входами сумматора, эмиттер первого и коллектор второго транзисторов объединены и через третий резистор подключены к отрицательной клемме источника питания и через третий конденсатор подключены к параллельным цепочкам из последовательно соединенных резистора и активного йС- фильтра, подключенных к другим входам сумматора, выход которого через второй регулируемый резистор соединен с выходом устройства, который через третий регулируемый резистор подключен к отрицательнойклемме источника питания. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Основы автоматики, автоматизации ителеуправление устройствами энергоснабжения электрических железных дорог, Подред. Н. Д. Сухопрудского. М 1975,10 с. 230 - 233.2. Марше Ж, Операционные усилители иих применение, Л., 1974, с. 205 в 2,