Оптоэлектронное устройство для регистрации телеграфных сигналов

СОВЕТСНИХ СТИЧЕСНИ СОЮСОЦИА у 4 Ь 1/00 ЕТЕНИЯ АНИЕ ДЕТЕЛЬСТВ У А ВТОРСНОМУ ектро еграф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) Авторское свидетельство СССРУ 898625, кл. Н 04 Ь 1/00, 1980.Авторское свидетельство СССР У 1030983, кл, Н 04 Ь 1/00, 1981 (54) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ТЕЛЕГРАФНЫХ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к эл связи и м.б. использовано в тел ной и вычислительной технике. Повышается точность регистрации однополярных сигналов со случайно изменяющимися параметрами. Уст-во содержит светодиод 1, фотодиод 2, буферный усилитель 3, пять операционных усилителей (ОУ) 4, 12, 13, 14 и 15, два диода 5 и 6, резистор 7 е, триггер 8, че,ЯО 1246393 тыре делителя напряжения (ДН) 9, 10,18 и 19, конденсатор 11, коммутатор16 и аналоговый блок памяти (АБП) 17По мере уменьшения амплитуды входного сигнала растет напряжение на выходе ОУ 4, которое поступает на входАБП 17. С выхода АБП 17 это напряжение поступает на ДН 9, 10, 18 и 19.Для устойчивого функционирования уства необходимо, чтобы напряжение навыходе ДН 10 (ДН 18) всегда былобольше (меньше) напряжения на выходе ДН 9 (ДН 19). После того, какуменьшающаяся амплитуда входного сигнала станет меньше значения, соответствукицего уровню регистрации сигналана переднем фронте, включается ОУ 15и его выходной потенциал высокогоуровня переводит триггер 8 в единичное состояние (к этому времени ОУ 14уже выключен). Цель достигается введением ОУ 14, 15 и ДН 18, 19. 2 ил,15 2 О 25 ЗО 35 Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в телеграфной и вычислительной технике.Цель изобретения - повышение точности регистрации однополярньж сигналов со случайно изменяющимися параметрами.На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предложенного устройства; на фиг. 2 - временная . диаграмма работы устройства.Оптоэлектронное устройство для регистрации телеграфных сигналов содержит светодиод 1, фотодиод 2, буферный усилитель 3, первый операционный усилитель 4, первый 5 и второй б диоды, резистор 7, триггер 8, первый 9 и второй 10 делители напряжения, конденсатор 11, второй 12, третий 13, четвертый 14 и пятый 15 операционные усилители, коммУтатор 16, аналоговый блок 17 памяти, а также третий 18 и четвертый 19 делители напряжения.Устройство работает следующим образом. При отсутствии сигнала на:входе устройства (бестоковая посылка) ток через .светодиод 1 и оптически связанный с ним фотодиод 2 не протекает поэтому на резисторе 7 отсутствует напряжение. Конденсатор 1.1 на заряжен, и на обоих входах операционного усилителя 4 также отсутствует напряжение, в результате чего на его выходе, а соответственно на выходах аналогового блока 17 памяти и делителей 9, 10, 18 и 19 напряжения - нулевые потенциалы, Ввиду отсутствия напряжения на обоих входах операционного усилителя 12 на его выходе - нулевой потенциал, Нулевые потенциалы поступают и на оба входа операционного усилителя 13, в результате чего на его выходе - низкий уровень напряжения, который обеспечивает нулевой потенциал на выходе буферного усилителя 3, Также отсутствуют напряжения и на входах операционных усилителей 14 и 15, в результате чего на их выходах - нулевые потенциалы, которые ,поступают на (управляющие) входы триггера 8 и не влияют на его состояние (триггер 8 управляется высокими потенциалами), При этом при первоначальном включении источника пита ния устройства триггер 8 устанавливается в единичное состояние, которое обеспечивает подачу на (управляю-,щие) третий и четвертый входьГ коммутатора 16 такого кода, при котором обеспечивается передача через коммутатор 16 сигналов на (инвертирующий) второй вход операционного усилителя 12 с выхода делителя 10 напряжения,При пос.туплении на вход устройства сигнала (токовой посылки) через светодиод 1, а соответственно и фото- диод 2 начинает протекать ток, в результате чего на резисторе 7 начинает возрастать напряжение, пропорциональное амплитуде входного сигнала. Когда ток через светодиод 1 достигает значения, при котором напряжение на резисторе 7 превышает порог включения операционного усилителя 13, определяемого в этом случае напряжением отсечки диода 5 и пороговой чувствительностью операционного усилителя 13, на выходе устройства появляется высокий уровень напряжения.В процессе увеличения амплитуды входного сигнала увеличивается напряжение на резисторе 7 и конденсаторе 11, который заряжается фототокомчерез диод 6. При этом напряженияна обоих входах операционного усилителя 4 изменяются по одинаковому закону, в результате чего на его выходесохраняется нулевой потенциал, состояние аналогового блока 17 памятине изменяется, и на выходах, делителей 9, 10, 18 и 19 напряжения - нулевые потенциалы. При достижении входным сигналом максимального (установившегося) значения заканчиваетсязаряд конденсатора 11. Напряжение наконденсаторе 11 воздействует на (не- . инвертирукщий) первый вход операционного усилителя 12,.на (инвертирующем) втором входе которого по-прежнему потенциал, близкий к нулевому, в резуль-тате чего на его выходе устанавливается потенциал, пропорциональный амплитуде входного сигнала, Потенциалс выхода операционного усилителя 12поступает на (инвертирующий) первыйвход операционного усилителя.13 и определяет порог срабатывания операционного усилителя 13, а следовательно,определяет и уровень регистрациивходного сигнала,При уменьшении амплитуды входного сигнала (бестоковая посылка) уменьша ется ток через светодиод 1, а следо"вательно, и через фотодиод 2, чтоприводит к уменьшению напряжения на1246393 25 30 40 45 50 резисторе 7. Однако напряжение наконденсаторе 11 не изменяется, таккак диод 6 запирается и исключаетразряд конденсатора 11 через резистор 7. В процессе уменьшения амплитуды входного сигнала уменьшаетсянапряжение на (инвертирующем) первом входе операционного усилителя 4,поэтому на его выходе напряжение увеличивается пропорционально разностимежду амплитудным значЕнием входного сигнала (напряжение на конденсаторе 11) и его уменьшающимся значением (напряжение на резисторе 7). По мере уменьшения амплитуды вход. ного сигнала растет напряжение,на выходе операционного усилителя 4, ко. торое поступает на вход аналогового блока 17 памяти, Если амплитуда бестоковой посылки не равна нулю (имеет место утечка), то на вход аналогового блока 17 памяти поступает напряжение, максимальное значение которого пропорционально разности между .амплитудами токовой и бестоковой посылок. С выхода аналогового блока 17 памяти это напряжение поступа- ет на делители 9, 10, 18 и 19 напряжения. При поступлении на вход устройства токовой посыпки и достижении ею уровня 1 (фиг. 2 а) на выходе устройства появляется высокий уровень напряжения (фиг. 26, момент Т ).При этом состояние триггера 8 не изменяется, После того, как увеличивающаяся амплитуда токовой посылки становится больше значения, соответствующего уровню регистрации сигнала на заднем фронте (фиг. 2 й, уровень 1 ) и достигает значения 1 (фиг,. 2 а, момент . ) включается операционный усилитель 14 и его выходной потенциал высокого уровня переводит триггер 8 в нулевое состояние (к этому времени операционный усилитель 15 уже выключен). При этом коммутатор 16 подключает. к (инвертирующему) второму входу операционного усилителя 12 делитель 9 напряжения, который задает уровень регистрации на заднем фронте сигнала, в результате чего в устройстве устанавливается уровень регистрации 1 (фиг. 2 д).2При этом состояние операционного усилителя 13 не изменяется, так как уровень 1 устанавливается в тот 5 10 15 20 момент, когда амплитуды входного сигнала больше уровня 1 (1 ) 1 ).При поступлении на вход Устройства бестоковой посылки начинает уменьшаться амплитуда токовой посылки и, когда значение сигнала достигает значения 1 соответствующего установив 2шемуся порогу переключения на заднем фронте, операционный усилитель 1,3 переключается и на выходе устройства устанавливается низкий уровень напряжения (фиг,. 2 а,К, момент),После тогокак уменьшающаяся амплитуда входного сигнала становится меньше значения, соответствующего уровню регистрации сигнала на переднем фронте (фиг. 2 о, уровень 1,) и достигает значения 1 (фиг. 2 а, момент й ), включается операционный усилитель 15 и его выходной потенциал.высокого уровня переводит триггер 8 в единичное состояние (к этому времени операционный усилитель 14 уже выключен), При этом коммутатор 16 подключает к (инвертирующему) второму входу операционного усилителя 12делитель 10 напряжения, который зада.ет уровень регистрации на переднемфронте сигнала, в результате чего в устройстве вновь устанавливается уровень регистрации 1, При этом состояние операционного усилителя 13 не изменяется, так как уровень 11 устанавливается в тот момент, когда амплитуда входного сигналаменьше уровня , (1( 1,).После этого устройство готово для приема вновь токовой посылки.Для обеспечения устойчивого функционирования устройства необходимо,чтобы напряжение на выходе делителя 10 напряжения всегда было больше напряжения на выходе делителя 9 напряжения, а напряжение на выходе делителя 18 напряжения всегда было меньше напряжения на выходе делителя 19 напряжения, что обеспечивается при выполнении условий: К 10(К 9 и К 18 К 19, К 9, К 10, К 18, К 19 -коэффициенты деления соответственно дели- . телей 9, О, 18 и 19 напряжения. При этом важно, чтобы К 19(К 10, что обеспечивает выполнение условия 1 (14,и М 18 К 9, что обеспечивает выполнение условия 1 Ъ 1 (фиг. 2 й). формула изобретения,Оптоэлектронное устройство для регистрации телеграфных сигналов,1246393 Фма.8ь О. Геллер оставиехред Л актор О. Головач Корректор Л, Пилип ник тираж б 24Государственного комитета ССелам изобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб д Заказ 4024/57 одп ВНИИПИ п 30354/ Ужгород, ул, Проектн роизводственцо-полиграфическое предприят содержащее светодиод, оптическисвязанный с фотодиодом, анод которого соединен с первым выводом резистора, с анодом первого диода, санодом второго диода и первым входом первого операционного усилителя,второй вход которого подключен к пер.вому выводу конденсатора и первомувходу второго операционного усилите Оля, выход которого подключен к пер,вому входу третьего операционногоусилителя, второй вход которого соединен с катодом первого диода, второй вход второго операционного усилителя подключен к выходУ коммутатора, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго делителейнапряжения, первые входы которых 20объединены и подключены к выходуаналогового блока памяти, первый и, второй входы которого подключены к. вторым входам первого и второго делителей напряжения, к второму выводу 25резистора и второму выводу конденсатора, третий вход аналогового бло,ка памяти соединен с выходом первогооперационного усилителя, выход третьего операционного усилителя соединенс входом буферного усилителя, триггер, первый и второй выходы которогоподключены соответственно к третьемуи четвертому входам коммутатора, приэтом катод фотодиода подключен к шине питания, .а второй вывод резистора соединен с общей шиной, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповьппения точности регистрации однополярньгх сигналов со случайно изменяющимися параметрами, в него введены четвертый и пятый операционныеусилители и третий и четвертый делители напряжения, выходы которых соединены с первыми входами соответственно четвертого и пятого операционных усилителей, выходы которых соединены соответственно с первым ивторым входами триггера, причемвторые входы четвертого и пятого опе.рационных усилителей соединены спервым входом аналогового блока памяти,:выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертогоделителей напряжения, вторые входыкоторьгх подключены к второму входупервого делителя напряжения.