Устройство для передачи дискретных сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 9) (11) 1)4 НО 4 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ: ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР Ф 454698, кл. Н 03 К 19/08, 1974.Патент Японии 9 52-7286, кл. Н 04 В 3/50.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТ" НЫХ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных комплексах и устройствах автоматики при реализации кабельных линий связи. Изобретение повышает быстродействие и помехозащи)ценность устройства. Устройство содержит источник 1 входных сигналов, трансформатор 2 с первой 3, второй 4 итретьей 5 обмотками, диоды 6-О, ре"зистор 11, транзистор 1 2, первую 13 .и вторую 14 выходные клеммы устройства, нагруженного на емкость 15 кабельной линии связи. Дополнительноевведение в устройство конденсатора1 б и второго резистора 17, а такжечетвертого и пятого диодов обеспечивает повышение быстродействия устройства за счет ускорения разряда линии и следовательно, воэможностьуменьшения длительности пауз междупередаваемыми импульсами. Повышениепомехоза)цишенности обеспечивается засчет перезарядки емкости линии в паузах между импульсами до отрицательно"го напряжения, что уменьшает влияние помех на линию связи. 1 ил.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может Выть использовано в цифровых вычислительйых комплексах и устройствах ав 5 томатики при реализации кабельных лийий связи.Повышение помехозащищенности кабельных линий связи обычно обеспечивают применением гальВанической развязки в приемопередаю 1 пих устройствах. При этом одним из Ьутей повышения быстродействия систем Мабельной связи является использование средств для разряда статичес кой емкости кабеля после прекращения передачи очередного импульса, что позволяет сократить паузу между передаваемыми импульсами без ухудФения достоверности информации, 2 ОЦель изобретения - повышение быстродействия и помехоэащищенности.Дополнительное введение конденсатора и второго резистора, четвертого и пятого диодов, а также изменеНие управления разрядным транзистором и изменение цепи разряда емкосТи кабельной линии, выражающееся во Встречном включении разнополярно заряженных емкости линии и введенно- ЗО го конденсатора, обеспечивает повьппеНие быстродействия устройства эа счет ускорения разряда линии и, следовательно возможность уменьшения " длительности пауз между передаваемыи импульсами с сохранением достоверНости передаваемого сигнала, а также 1 овьппение помехозащишенности за счет перезарядки емкости линии в паузах между импульсами до отрицательного 4 О напряжения, что уменьшает влияние поМех на линию связи.На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого устройства для передачи дискретных сигналов. 45Устройство содержит источник 1 входных сигналов, трансформатор 2 с первой 3, второй 4 и третьей 5 обмотками, первый б, второй 7, третий8, четвертый 9 и пятый 10 диоды, резистор 11, транзистор 12, первую 13 и вторую 14 выходные клеммы устройства, нагруженного на емкость 15 ка-, бельной линии связи, а также введенные конденсатор 16 и регулируемый резистор 17.Источник 1 сигнала. соединен с первой обмоткой 3 трансформатора 2, вторая 4 и третья 5 обмотки которого Фсоединены между собой последовательно свободный вывод обмотки 4 соединен с анодом первого 6 и катодом четвертого 9 диодов, а свободный вывод третьей обмотки 5 - с анодом второго 7 и катодом пятого 10 диодов, Аноды четвертого 9 и пятого 10 диодов сое- динены между собой, а катоды первого б и второго 7 диодов соединены между собой и с первой выходной клеммой 13 устройства, соединенной с коллекторным выводом транзистора 12 и первым выводом резистора 11, второй вывод которого соединен с базовым выводом транзистора 12 и с катодом третьего диода 8, соединенного своим анодом с змиттерным выводом транзистора 12 и первым выводом конденсатора 16, второй вывод которого соединен с второй выходной клеммой 14 устройства, соединенной с точкой соединения второй 4 и третьей 5 обмоток трансформатора 2. Первый вывод регулируемого резистора 17 соединен с точкой соединения катода третьего диода 8, базового вывода транзистора 12 и второго вывода резистора 11, а второй вывод регулируемого резистора 17 - с точкой соединения анодов четвертого 9 и пятого 10 диодов.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии сигнал на первой обмотке 3 трансформатора 2 и выходных клеммах 13 и 14 отсутствует, конденсатор 16 разряжен, транзистор 12 закрыт. Правильная работа устройства осуществляется при выполнении условияЦ - Е+ Ц Ц- К 0++ 1фй угде 11,11 - абсолютные значения напряжений соответственноположительной и отрицательной полярностей относительно выходнойклеммы 14 устройства,индуцируемых на обмотках 4 и 5;Ц - абсолютное значение прямого падения напряженияна одном диоде;Вн К 7 сопротивления соответственно резисторов 11 ии 17Выполнение данного условия обеспечивает отрицательный потенциал на базе разрядного транзистора относи33981тельно выходной клеммы 4 устройства во время передачи сигнала.При поступлении от источника 1 наобмотку 3 трансформатора 2 сигналалюбой полярности на последовательносоединенных обмотках 4 и 5 индуцируются противополярные относительноклеммы .14 устройства импульсы. Приэтом индуцированный на обмотке 4 10или 5 импульс положительной полярности через диод 6 ипи 7 поступает наклеммы 13 и 14 выхода устройства,осуществляя быстрый заряд емкости15 линии связи. Одновременно индуцированный на другой обмотке отрицательный импульс через диод 9,или1 О и последовательно соединенные сними регулировочный резистор 17 идиод 8 поступает на обкладки конденсатора 16 и заряжает его. Величинутока заряда конденсатора 16 выбирают, исходя из условий минимальнойдлительности передаваемого импульсаи максимально допустимого шунтирующе 15го действия конденсатора 16 на обмотку 3 трансформатора 2, т.е. за времяпередачи импульса конденсатор 16 должен зарядиться до требуемой амплитуды без существенного ухудшения параметров передаваемого импульса. Токзаряда конденсатора 16 при этом устанавливают с помощью регулируемогорезистора 17.Во время передачи сигнала разрядный транзистор 12 закрыт запирающимпотенциалом 0 диода 8, созданнымпротекающим через него зарядным то"ком конденсатора 16,К моменту окончания передачи им- Опульса емкость 15 линии связи заряжается до напряжения 0 , положительной полярности, а конденсатор 16 -соответственно до напряжения 0 от.рицательной полярности. 45В момент прекращения передачи импульса источником 1 сигнала прекращается ток заряда конденсатора 16,диод 8 закрывается и на последовательную цепочку из резистора 11 иперехода база - эмиттер транзистора12 воздействует суммарное напряжениеГпротивополярно заряженных конденсатора 16 и емкости 15 линии, приложенное в прямом для перехода база-эмиттер направлении. Транзистор 12 приэтом открывается и организует черезсвой открытый переход коллектор-.эмиттер цепь разряда последователь 044но соединенных и противополярно заряженных конденсатора 16 и емкости 15 линии связи. Конденсатор 16 и емкость 15 линии разряжаются при этом друг на друга. Максимальный ток разряда конденсаторов при этом ограничивается максимально допустимым для транзистора 12 коллекторным током. Оград ничение коллекторного тока производится выбором величины сопротивления резистора 11, ограничивающего базовый ток транзистора 12.Если накопленный конденсатором 16 кулоновский заряд превышает заряд, накопленный емкостью 5 кабельной линии связи, то емкость линии разряжается и начинает перезаряжаться в обратном направлении за счет избыточного заряда конденсатора 16. Данное условие можно записать Формулойс о фо 1 СС азгде 11 1, - напряжение заряда со"ответственно емкости15 линии связи и конденсатора 6 к моментуокончания передачи импульса;С - емкость конденсатора16;.С - емкость 15 линии связиф,.У - напряжение отсечки пе-зрехода база-эмиттертранзистора 12.,Перезаряд емкости 15 линии связи происходит до напряжения Б, 0 отрицательной полярности. С этого момента диоды 6 и 7 открываются и ограничивают отрицательный заряд ем- кости линии, Конденсатор 16 продол" жает при этом разряжаться через открывшиеся диоды 6 и 7, до напряжения 01 + 0 з отрицательной полярности. В этот момент приложенное к переходу коллектор-эмиттер транзистора 12 напряжение становится равным напряжению отсечки, транзистор 12 закрывается и цепь разряда конденсатора 16 . разрывается, На конденсаторе 6 сохраняется отрицательное напряжение 0 Ба + 0 .Одновременно на емкости 15 линии связи сохраняется отрицательное напряжение У,0, соизмеримое с напряжением отсечки диодов 6 и 7.При этом время полного разряда емкости 15 линии связи с момента04 возможность выбора соотношения Би П , а также С и С. При этомуменьшение времени разряда линии достигается выбором соотношений Б, //П1 и С/Сл ) 1. С С С К-- С+ С 1 п1 Ссло 11 со )лСоставитель В.ПятецкийРедактор П.Гереши Техред,А.Кравчук Корректор С.черни Заказ 2608/57 Тираж 660 Подписное ВНИИГ 1 И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 5 13981прекращения передачи импульса опреде-,лйется выражением где с - время полного разряда лиРнии;К - сопротивление перехода коллектор-эмиттер разрядноготранзистора 12,Поскольку базовый и коллекторный 16тОки транзистора 12 определяютсяприложенным к его переходу коллекторэмиттер экспоненциально убывающимнапряжением, то в процессе разрядаемкости 15 линии и конденсатора 16 20сОпротивление К постоянно,К моменту полного разряда емкостикабельной линии связи устройствоподготовлено к передаче очередногоимпульса, которая происходит аналогйчно описанному ранее процессу передачи.Из формулы для времени полногоразряда емкости линии видна возможность управления этим временем за З 0сЧет изменения соотношений емкостейконденсатора 16 и емкости линии связн, а также за счет изменения соотношения их зарядов.При этом в случае работы со знакопеременным источником входных сигналов оптимальным является соотношениенапряжений заряда этих емкостей,близкое к единице, т.е Пс Па изменение времени разряда линииосуществляется выбором соотношенияемкостей С и С,.В случае работы с однополярнымисточником входных сигналов имеется Формула изобретенияУстройство для передачи дискретных сигналов, содержащее источник сигнала, соединенный с первой обмоткой трансформатора, вторая и третья обмотки которого соединены между собой последовательно, свободный вывод второй обмотки соединен с анодом первого, свободный вывод третьей обмот" ки - с анодом второго диода, а катоды первого и второго диодов соединены между собой и с первой выходной клеммой устройства, соединенной с коллекторным .выводом транзистора и первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с базовым выводом транзистора и катодом третьего диода, соединенного анодом с эмиттерным выводом транзистора, и вторую выходную клемму устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и помехозащищенности, в него введены конденсатор, второй резистор, четвертый и пятый диоды, причем первый вывод конденсатора соединен с эмиттерным выводом транзистора, второй вывод конденсатора - с второй выходной клеммой устройства и с точкой соединения второй и третьей обмоток трансформатора, первый вывод второго резистора соединен с катодом третьего диода второй вывод второго резистора- точкой соединения анодов четвертого и пятого диодов, катоды которых соединены с анодами первого и второго диофдов соответственно.