Устройство формирования вызывного сигнала

Изобретение относится к телефонии и может быть использовано в квазиэлектронных АТС, а также других устройствах, где необходим сигнал синусоидальной формы на нагрузке, имеющей как активный, так и реактив. - ный (комплексный) характер.Целью изобретения является уменьшение коэффициента нелинейных искажений при одновременном повышении стабильности уровня выходного напряжения.На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства Формирования вьеывного сигнала.Устройство формирования вызывного сигнала содержит генератор 1 опорного напряжения, генератор 2 модулирован - ного напряжения, амплитудный детектор 3, коммутатор 4, блок 5 управления, нормализатор 6, блок 7 выделения модуля, усилитель 8 рассогласования, первый регулируемый преобразователь 9 напряжения, первый детектор 10 рассогласования, блок 11 коррекции, инвертор 12, второй регулируемый преобразователь 13 напряжения, второй детектор 14 рассогласования, регулятор 15, формирователь 16, датчик 17 тока, блок 18 защиты, фиксатор 19, согласующий ключ 20, выход 21 формирователя 16, выход 22 формирователя 16,выход 23 устройства формирования вызывного сигнала, канал 24 основного регулирования, кафнал 25 коррекции.Поскольку устройство формирования вызывного сигнала должно работать как при активной, так и при комплексной (емкостной) нагрузке, то во втором случае оно должно обладать свойством инверсии по мощности, т.е. на участках синусоиды, где происходит нарастание напряжения по модулю (1 и 111 квадранты), должна осуществлять ся отдача энергии (мощности) в нагрузку, а во 11 и 1 Ч квадрантах (на спадающих участках синусоиды) устройство формирования вызывного сигнала должно переходить в режим отбора энергии из нагрузки.Эта задача оптимально решается при подаче еа входы обоих каналов 25 и 24 одного и того же сигнала рассогласования, что обеспечивает жесткую синхронизацию работы этих каналов. При этом канал 24 осуществляет формирование синусоидального сигнала и выдачу энергии в нагрузку при активном ее характере или в 1 и 111квадрантах синусоиды при реактивном(комплексном) характере нагрузки,Канал 25 коррекции включается в работу только при реактивной нагрузкево 11 и 17 квадрантах синусоиды, когда устройство формирования вызывногЬсигнала переходит в режим отбора("откачки") энергии из нагрузки.Устройство формирования вызывногосигнала работает следующим образом.На вход нормализатора 6 поступаетсигнал прямоугольной формы (меандр)частотой 25 Гц от внешнего источника, а с его выхода нормализованное(стабилизированное) по амплитуденапряжение поступает на вход генера 20 тора 1 опорного напряжения. Такимобразом исключается влияние на сигнал, формируемый генератором 1 опорного напряжения такого дестабилизирующего фактора, как изменение амп 25 литуды входного сигнала от внешнегоисточника (например, при смене ячеек),В генераторе 1 опорного напряжения сигнал прямоугольной Формы (меандр) частотой 25 Гц преобразуетсявначале в синусоидальное напряжение(выделяется первая гармоника) и в,таком виде подается в блок 5 управления в качестве синхронизирующего сигнала, а затем синусоидальное напряжение выпрямляется (выделяется егомодуль) и полученное пульсирующеенапряжение с другого выхода генератора 1 подается в качестве опорного40 на первый вход усилителя 8 рассогласования, на второй вход которогоподается с выхода блока 7. выделениямодуля напряжение, пропорциональноемодулю выходного сигнала устройства45 ормирования вызывного сигнала. С вы-.хода усилителя 8 рассогласованиясигнал,. пропорциональный разнице двухвходных напряжений, поступает навход регулируемого преобразователя5013 напряжения и параллельно на входинвертора 12, с выхода которого сигнал, инвертированный по фазе, поступает на вход регулируемого преобразователя 9 напряжения.Таким образом, на входы идентичных регулируемых преобразователей9 и 13 напряжения обоих каналов 24 и25 сигналы всегда поступают в противофазе, и принципиально исключается87666 5 10 15 20 515 одновременное функционирование обоих каналов 24 и 25 (" перекрытие" ). Регу. лируемый преобразователь 13 осуществляет необходимую гальваническую развязку и согласование сигналов канала 24 основного регулирования, На второй вход регулируемого преобразователя 13 поступает парафазный меандр частотой 5 кГц от формирователя .16, Этот меандр используется для возбуждения в качестве несущей частоты, а с выхода сигнал поступает на вход детектора 14 рассогласования, в котором осуществляется выпрямление напряжения после преобразования и выделение сигнала ошибки, этот сигнал ошибки с выхода детектора 14 поступает на вход регулятора 15, в котором формируется мощный сигнал, по форме идентичный сигналу на пЕрвом выходе генератора 1, Этот мощный сигнал с выхода регулятора 15 поступает в качестве напряжения питания в генератор 2 модулированного напряжения, который представляет собой генератор с принудиТельным возбуждением (усилитель); при этом напряжение возбуждения в виде парафазного меандра частотой 5 кГц поступает на другой вход генератора 2 и используется в качестве несущей частоты. При этом на выходе генератора 2 формируется амплитудно- модулированное переменное напряжение, усиленное по напряжению и мощности и имеющее синусоидальную огибающую. Амплитудный детектор 3 производит выделение огибающей модулированного напряжения, которая поступает далее на вывод блока 11 коррекции и вход коммутатора 4, В коммутаторе 4 осуществляется преобразование пульсирующего напряжения в переменное, которое далее через датчик 17 тока поступает на выход 23, а также на входы блока 7 выделения модуля и фиксатора 19, который осуществляет компенсацию смещения напряжения на выходе 23 по постоянной составляющей.Канал 25 коррекции включает в себя инвертор 12, с выхода которого сигнал рассогласования, инвертированный по знаку (полярности), поступает ., на вход регулируемого преобразователя 9,аналогичного по схемному построению и функционированию регулируемому преобразователю 13 канала 24 основного регулирования. С выхода регули 25 30 35 40 45 50 55 руемого преобразователя 9 напряжения сигнал поступает на вход детектора 10, аналогичного детектору 14. С выхода детектора 10 рассогласования сигнал ошибки поступает на вход блока 11 коррекции в качестве сигнала управления. На вывод блока 11 поступает сигнал с выхода амплитудного детектора 3 канала 24.При отклонении формы сигнала на реактивной (комплексной) нагрузке устройства формирования вызывного сигнала от синусоидальной блок 11 коррекции через свой вывод воздействует на сигнал, поступающий на вход коммутатора 4, восстанавливая его синусоидальную форму.При активном характере нагрузки на выходе 23 напряжение, поступающее на вход усилителя 8 с выхода блока 7 выделения модуля в каждый текущий момент времени, по модулю меньше опорного напряжения на другом входе усилителя 8 рассогласования на величину, статической ошибки. При этом на выходе усилителя 8 рассогласования сигнал ошибки имеет положительную полярность, а поскольку регулируемые преобразователи 13 и 9 функционируют только при положительной полярности напряжения на входе, то соответственно при этом работает только канал 24 основного регулирования.При реактивной нагрузке напряжение на выходе 23 на спадах синусоиды. (11 и 1 Ч квадранты) запаздывает, По- , этому это напряжение, заведенное через блок 7 выделения модуля на вход усилителя 8 рассогласования, оказы вается в каждый текущий момент больше по модулю опорного напряжения (т.е. напряжения на первом выходе генератора 1) в указанных квадрантах, При этом сигнал на выходе усилителя 8 рассогласования меняет знак, становится отрицательным и перестает воздействовать на вход регулируемого преобразователя 13. Но на выходе инвертора 12 этот сигнал инвертирует- ся в положительный и воздействует на вход регулируемого преобразователя 9.Таким образом, принципиально исключается одновременная работа обоих каналов 24 и 25 и нарушение режима работы устройства Формирования вызывного сигнала. Формирователь 16, на вход которого поступает сиг 1587666нал прямоугольной формы меандр) частотой 10 кГц от внешнего источника, формирует на выходе 21 парафазный меандр частотой 5 кГц с паузой, что исклюиает "перекрытие" при работе двухтактных каскадов в регулируемых преобразователях 9 и 13, а также в генераторе 2 модулированного нап,ряжения, облегчая электрический режим 10 ;работы этих узлов, что увеличивает надежность и КПД в целом.С- выхода 22 Формирователя 16 снимается парафаэный меандр частотой10 кГц, обеспечивающий работу комму, татора 4.Датчик 17 така включен последова; тельно с нагрузкой устройства Формирования вызывного сигнала и Формиру; ет сигнал, пропорциональный величине , нагруэочного тока. Этот сигнал посту, пает с другого выхода датчика 17 навход блока 18 защиты, который привозрастании тока нагрузки выше установленного значения формирует сиг , нал, поступающий на вход блока 5 уп равления. При этом прекращается подача сигнала управления с выхода блока 5 на соответствующий вход коммутато-, ра 4, который при этом прекращает зО работу, т,е, при перегрузке на выходе 23 происходит отключение нагрузки от обоих каналов 24 и 25, и устройство формирования вызывного сигнала работает в режиме холостого хода.Поскольку при срабатывании блока 18 защиты перестает действовать цепь обратной связи с выхода датчика 17 40 .тока на вход блока 7 выделения моду.- ля из-за отсутствия сигнала на выходе 23, введена цепь вспомогательной ,обратной связи с выхода регулятора 15 через согласующий ключ 20 на вход 45 усилителя 8 рассогласования. Согласующий ключ 20 в цепи вспомогательной обратной связи осуществляет включение этой цепи в работу при пропадании сигнала на выходе блока 7 выделения модуля, а также согласование уровней сигналов,Наличие вспомогательной обратнойсвязи исключает нарушение рабочегорежима устройства при срабатыванииблока 18 защиты, а также обеспечиваетавтоматическое восстановление сигналана выходе 23 при снятии перегрузки. Формула изобретенияУстройство формирования вызывного сигнала, содержащее последовательно соединенНые генератор опорного напряжения и усилитель рассогласования, второй вход которого подключен к выходу блока выделения модуля, последовательно соединенные первый регулируемый преобразователь напряжения, первый детектор рассогласования и блок коррекции, последовательно соединенные генератор модулированного напряжения и амплитудный детектор, выход которого подключен к выводу блока коррекции, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что, с целью уменьшения коэффициента нелинейных искажений выходного напряжения при одновременном повышении стабильности уровня выходного напряжения, введены последовательно соединенные формирователь, второй регулируемый преобразователь напряжения, второй детектор рассогласования, регулятор и согласующий ключ, последовательно соединенные коммутатор, датчик тока, блок защиты и блок управления, фиксатор, инвертор и нормалиэатор, выход которого подключен к входу генератора опорного напряжения, а вход является первым входом устройства Формирования вызывного сигнала, выходом которого является второй выход датчика тока, подключенный к первому входу блока выделения модуля и входу фиксатора, выход которого подключен к второму входу блока выделения модуля, выход которого подключен к выходу согласующего ключа, выход усилителя рассогласования подключен к второму входу второго регулируемого преобразователя напряжения и через инвертор к первому входу первого регулируемого преобразователя напряжения, второй вход которого подключен к первому входу генератора модулированного напряжения и первому выходу формирователя,вход которого является вторым входомустройства формирования вызывногосигнала, а второй выход подключен квторому входу коммутатора, третийвход которого подключен к выходу амплитудного детектора, при этом вто" рой вход генератора модулируемого напряжения подключен к выходу регулятора, а второй выход генератора опорного напряжения - к второму входублока управления, выход которого под"ключен к первому входу коммутатора,