Устройство для передачи сигналов телемеханики

Изобретение относится к телемеханике, в частности, к устройствам для передачи частотно-манипулированных сигналов, и может быть использовано на промышленных предприятиях, в энергетике, городском хозяйстве и на транспорте,Цель изобретения - повышение надежности и упрощение устройства,На чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый 2 и второй 3 синтезаторы частоты, первый 4, второй 5 и третий 6 выравниватели, усилитель 7, сумматор 8, первый 9, второй 10 и третий 11 фильтры, первый 12, второй 13, третий 14, четвертый 15 и пятый 16 элементы НЕ, первый 17, второй 18, третий 19, четвертый 20, пятый 21, шестой 22 элементы И и элемент ИЛИ 23, счетчик 24, дешифратор 25, ключ 26, конденсатор 27, резисторы 28 и 29, счетчик 30, дешифратор 31, ключ 32, конденсатор 33, резисторы 34 и 35,Устройство работает следующим образом,Генератор 1 работает непрерывно. Последовательность импульсов с его выхода поступает на входы синтезаторов 2 и 3 частоты. Синтезатор частоты содержит делитель частоты с переменным коэффициентом деления и элементы настройки. На выходах синтезаторов частоты появляется последовательность коротких им пульсов заданной частоты. При коэффициентах деления, не кратных 2, импульсы на выходе управляемых делителей частоты имеют биение по фазе. Для устранения этих биений к выходам синтезаторов подключены выравниватели 4 и 5, представляющие собой делители частоты с постоянным коэффициентом деления. При достаточном коэффициенте деления биение импульсов по фазе может быть практически устранено, На выходах выравнивателей появляется серия прямоугольных импульсов с постоянным периодом следования. Эти импульсы переключают счетчики 24 и 30 второго 10 и третьего 11 фильтров с подключенными к их выходам дешифраторами 25 и 31. Через ключи 26 и 32 к выходам дешифраторов поочередно на заданное время подключаются конденсаторы 27 и 33. Частота переключения конденсаторов одного фильтра устанавливается равной 1, - Ы, другого 1, +Ь, где 1 о - средняя частота канала, ь 1 - девиация частоты.Сигналы телемеханики, представляющие собой последовательность кодированных прямоугольных импульсов, поступают на вход устройства и далее на вход элемента И 18 и через инвертор 12 на вход элемента И 17. При этом разрешающие потенциалы на входе одного из элементов И появляются на импульсах серии телемеханики, а на входе другого - на паузах. При импульсе на входе устройства на один из входов элемента ИЛИ 23 поступает последовательность коротких импульсов одногосинтезатора, во время паузы частота последовательности импульсов определяется другим синтезатором. На выходе элементаИЛИ 23 образуется частотно-манипулированный импульсный сигнал. Возможные биения по фазе устраняются выравнивателем6. Частота следования импульсов на его выходе поочередно принимает значения 1, - л 1и 1 о+ь 1. Через резисторы 28 и 34 импульсынапряжения поступают на объединенныевыводы конденсаторов второго и третьегофильтров. При этом в одном фильтре час 15 тота импульсов сигнала совпадает с частотой коммутации аналоговых ключей 26 и 32.Конденсаторы поочередно заряжаются иразряжаются до максимального напряжения, а на соответствующем входе сумматора 8 появляется ступенчатый сигнал, аппроксимирующий синусоиду той же частоты.При поступлении последовательности импульсов другой частоты ступенчатый сигналэтой частоты появляется на другом входесумматора 8. На выходе сумматора обра 25 зуется частотно-манипулированный ступенчатый сигнал, аппроксимирующий синусоиду. Поскольку при частотной манипуляциичастота коммутации каждого фильтра неизменяется, на входы сумматора 8 поступают только сигналы с частотами 1, - д 1 и1+ь. Составляющие сигнала на сумматорне проходят.Частотно-манипулированный ступенчатый сигнал, аппроксимирующий синусоиду,преобразуется в синусоидальный первымфильтром 9, который при этом значительноЗ упрощается, Усиленный выходным усилителем 7 мощности синусоидальный частотно-манипуляционный сигнал поступает навыход устройства,В процессе фильтрации частотно-манипу 40 лированного импульсного сигнала при помощи второго и третьего фильтров возникает дополнительная амплитудная модуляция, связанная с несовпадением моментапоступления очередного импульса с моментом открытия аналогового ключа. Для предупреждения нежелательной фазовой и амплитудной модуляции в устройстве осуществляется синхронизация коммутации конденсаторов с им пульсами фильтруем огосигнала. С этой целью при изменении час 50 тоты сигнала выравниватель и счетчиксоответствующего второго или третьегофильтра принудительно устанавливаются в исходное положение. Для получения синхронизирующих импульсов последовательность импульсов частотно-мани 55 пулированного сигнала с выхода выравнивателя 6 поступает на объединенные входыэлементов И - НЕ 13, 14, 21 и 22. В исходном состоянии на этих входах потенциалзнизкого уровня О, на вторых входах элементов 21 и 22 - 1,На второй вход элемента 19 поступают прямые сигналы телемеханики, а элемента 20 - инверсные. При появлении на выходе выравнивателя 6 импульса высокого уровня 1 срабатывают последовательно включенные элементы 14, 20, 16 или 13, 19, 15 в зависимости от того, на какой из двух элементов И - НЕ 20 или 19 поступает разрешающий потенциал 1 с входа устройства. В течение времени, определяемого временем срабатывания трех последовательно включенных элементов И - НЕ на обоих входах элемента 21 (22) имеются сигналы 1, на выходе - О. Короткий импульс 15 нулевого уровня с выхода элементов И - НЕ 21 и 22 поступает на входы приведения в исходное состояние соответствующего выравнивателя и счетчика импульсов, Таким образом, при каждом изменении частоты частотно-манипулированного импульсного сигнала соответствующий выравниватель и счетчик второго или третьего фильтров возвращаются в исходное состояние. При этом на переднем фронте каждого импульса и каждой паузы на входе устройства частот ный сигнал на каждом входе сумматора имеет начальную фазу, а изменение частоты на выходе сумматора осуществляется без разрыва фазы. Отсутствие фазовой модуляции в выходном сигнале стабилизирует переходный процесс, связанный с частотной мани- З 0 пуляцией, и устраняет нежелательную амплитудную модуляцию, что повышает стабиль ность устройства и позволяет упростить полосовой фильтр передачи (первый фильтр). Использование для фильтрации передаваемого сигнала первого и второго фильтров З дает возможность значительно сократить количество трудоемких в изготовлении и настройке и менее надежных 1.С-или активных КС-фильтров.40Формула изобретенияУстройство для передачи сигналов телемеханики, содержащее генератор тактовых импульсов, синтезатор частоты, выход которого подключен к первому входу первого выравнивателя, первь 1 й фильтр, выход которого подключен к усилителю, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения устройства, в него введены второй синтезатор частоты, второй и третий выравниватели, сумматор, второй и третий фильтры, первый, второй, третий, чет вертый и пятый элементы НЕ, первый, вто рой, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И и элемент ИЛИ, выход генератора тактовых импульсов подключен к входам первого и второго синтезаторов частоты, выход первого синтезатора частоты подключен к первому входу первого элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход второго синтезатора частоты подключен к первым входам второго выравнивателя и второго элемента И, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, вход первого элемента НЕ объединен с вторым входом второго элемента И и с первым входом третьего элемента И, и является входом устройства, выход первого элемента НЕ подключен к второму входу первого элемента И и к первому входу четвертого элемента И, выход элемента ИЛИ подключен к входу третьего выравнивателя, выход которого подключен к первым входам второго и третьего фильтров, к первым входам пятого и шестого элементов И и через второй и третий элементы НЕ - к вторым входам третьего и четвертого элементов И, соответственно, выходы последних, соответственно, через четвертый и пятый элементы НЕ подключенык вторым входам пятого и шестого элементов И, выход пятого элемента И подключен к вторым входам второго выравнивателя и третьего фильтра, выход шестого элемента И подключен к вторым входам первого выравнивателя и второго фильтра, выходы первого и второго выравнивателей подключены к третьим входам второго и третьего фильтров, соответственно, выходы последних подключены к первому и.второму входам сумматора, соответственно, выход которого подключен к входу первого фильтра, 336073И. Кузи ес ескид Редактор Н. БобковаЗаказ 3806/48ВНИИПИ Государстве13035,Производственно-пол СоставителТехред И. ВеТираж 543ного комитета СССРосква, Ж - 35, Раурафическое предпри рректор Л. Бдписноеетений и открытий4/5д, ул. Проектная, 4 По делам изобская наб.,ие, г, Ужгор