Формирователь индуктивных импульсов

(54) ФОРНИРОВАТЕЛЬ ИНДУКТИВНЫХ ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к телефонии и может быть использовано при индуктивном способе передачи сигнала управления и взаимодействия по соединительным линиям между сельскими автоматическими телефонными станциями ( АТС) и при непосредственной связи городских телефонных станций с сельским АТС.Известны устройства передачи индуктивных импульсов между телефонными станциями Г 1 . Однако применяемые в настоящее время на АТС датчики индуктивных импульсов является релейными и мало- надежными. Кроме того, известные устройства не позволяет получить одинаковые по амплитуде положительные и отрицательные индуктивные импульсы, или имеет сложные схемы трансформаторов, или содержат двухполярные источники питания, или не могут Формйроватьразнополярные импульсы в нагрузке, или Форма импульсов отличается от колоколообразной,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является усилитель мощности, выполненный ф по мостовой схеме, в первое и второе плечи которого включены транзисторные усилители, в одну диагональ которого включен источник питания, а в другув первичная обмотка трансформатора 2. Существенным недостатком известного устройства является то, что вкачестве Формирователя импульсов 15для передачи сигналов управленияи взаимодействия между АТС не обеспечивается необходимая дальностьпередачи, так как амплитуда импульсов в первичной обмотке трансформатора не может превышать уровня напряжения источника питания. Кроме того, форма импульсов во вторичнойобмотке отличается от колоколообраз3 90778ной, что также уменьшает дальностьих передачи.Цель изобретения - увеличениедальности передачи путем увеличенияамплитуды импульсов в первичной5обмотке трансформатора, превышающихуровень напряжения источника питания, а также получение колоколообразной Формы импульсов во вторичнойобмотке трансформатора,1 СЦель достигается тем, что в Формирователь индуктивных импульсов,выполненный по мостовой схеме, впервое и второе плечи которого включены первый и второй транзисторные 15усилители соответственно, а в диагональ - первичная обмотка трансформатора, введены первый и второй блоки удвоения напряжения таким образом,что выход первого блока удвоениянапряжения подключен к первому выходу второго транзисторного усилите-ля и к второму выводу первичной обмотки трансформатора, выход второгоблока удвоения напряжения подключенк первому выходу первого транзисторного усилителя и к первому выводупервичной обмотки трансформатора,вход первого блока удвоения напряжения подключен к второму выходупервого транзисторного усилителя,а вход второго блока удвоения напряжения подключен к,второму выходу второго транзисторного усилителя.При этом блок удвоения напряжения, состоит из транзистора, первого ивторого резисторов, конденсатора идиода, причем один вывод первого резистора соединен с шиной источникапитания, а второй вывод первого ре 49зистора и первый вывод конденсатораобъединены и являются входом блока удвоения напряжения, второй вывод конденсатора соединен с катодом диодаи эмиттером транзистора, база которого соединена с одним выводом второго резистора, второй вывод которогои анод диода объединены и подключенык общей шине источника питания, аколлектор транзистора является выходом блока удвоения напряжения. На фиг.1 изображена функциональная схема Формирователя; на фиг.2 принципиальная схема изобретения.формирователь индуктивных импуль сов состоит из Фазоинверсного формирующего блока 1, первого 2 и второго 3 транзисторных усилителей, транс" 2 4Форматора 4, первого 5 и второго 6 блоков удвоения напряжения.Первый выход Фазоинверсного Формирующего блока 1 соединен с входом первого транзисторного усилителя 2, а второй - с входом второго транзисторного усилителя 3, первый выход первого транзисторного усилителя 2 объе- динен с первым выводом первичной обмотки трансформатора 4, а первый вы" ход второго транзисторного усилителя 3 - со вторым выводом первичной обмотки трансформатора 4, а вторые выходы первого 2 и второго 3 транзисторных усилителей соединены с входами первого блока 5 удвоения напряжения и второго блока 6 удвоения напряжения соответственно, выход первого блока 5 удвоения напряжения соединен с первым выходом втооого транзисторного усилителя 3 и с вторым выводом первичной обмотки трансформатора а выход второго блока 6 удво ния напряжения соединен с первым выходом первого плеча усилителя 2 и с первым выводом первичной обмотки трансформатора 4.Первый транзисторный усилитель 2 состоит иэ двух резисторов 7 и 8 и двух транзисторов 9 и 10, причем первые выводы резисторов 7 и 8 объединены и являются входом первого транзисторного усилителя 2, который соединен с первым выходом Фазоинверсного Формирующего блока 1, второй вывод резистора 7 соединен с базой транзистора 9, коллектор которого подключен к общей шине источника питания, а змиттер является вторым выходом первого транзисторного усилителя 2 и соединен с входом первого блока 5 удвоения напряжения, второй вывод резистора 8 соединен с базой транзистора 10, эмиттер которого подключен к шине источника питания; а коллектор является первым выходом первого транзисторно го усилителя 2, который соеди не н с первым выводом первичной обмотки трансформатора 4.Второй транзисторный усилитель 3 состоит иэ двух резисторов 11 и 12 и двух транзисторов 13 и 14, причем первые выводы резисторов 11 и 12 объединены и являются входом второго транзисторного усилителя 3, который соединен с вторым выходом фаэоинверсного формирующего блока 1, второй вывод резистора 11 соединен с базой транзистора 13, коллектор которогоподключен к общей шине источника питания, а эмиттер является вторым выходом второго транзисторного усилителя 3 и соединен с входом второгоблока 6 удвоения напряжения, второйвывод резистора 12 соединен с базой транзистора 14, эмиттер которого подключен к шине источника питания, а коллектор является первым выходом второго транзисторного усилителя 3, который соединен с вторым выводом первичной обмотки трансформатора 4.Блок 5 удвоения напряжения состоит из первого резистора 15, один вывод которого подключен к вине источника питания, а второй вывод соединен с первым выводом конденсатора 16 и являются входом первого блока .5 удвоения напряжения, который подключен к второму выходу первого транзисторного усилителя 2, второй вывод конденсатора 16 соединен с катодом диода 17 и эмиттером транзистора 18, база которого соединена с первымвыводом второго резистора 19, второй вывод которого и анод диода 17 обьединены и подключены к общей вине источника питания, а коллектор транзистора 18 является выходом блока 5 удвоения напряжения и соединен с первым выходом второго транзисторного усилителя и вторым выводом первичной обмотки трансформатора 4.Блок 6 удвоения напряжения состоит иэ первого резистора 20, один вывод которого подключен к шине источника питания, а второй вывод соединен с первым выводом конденсатора 21 и являются входом второго блока 6 удвоения напряжения, который подключен к второму выходу второго транзисторного усилителя 3, второй вывод конденсатора 2 1 соединен с катодом диода 22 и эмиттером транзистора 23, база которого соединена с первым выводом второго резистора 24, второй вывод которого и анод диода 22 обьединены и подключены к общей шине источника питания, а коллектор транзистора 23 является выходом блока 6 удвоения напряжения и соединен с первым выходом первого транзисторного усилителя 2 и первым выводом первичной обмотки трансформатораСигналы управления и взаимодействия (прямоугольной формы) поступают на вход 25 фазоинверсного формирующего блока 1, индуктивные импульсы положительной и отрицательной 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 полярности снимаются с выходов 26и 27 формирователя (вторичная обмотка трансформатора 4),формирователь работает следующимобразом.В исходном состоянии есе транэис"торы 9, 10, 13, 14, 18 и 23 закрыты,а конденсаторы 16 и 21 заряжены. Припоступлении на вход 25 прямоугольного импульса, фазоинверсный форми"рующий блок 1 на своем первом выходе создает потенциал (заданной.длительности), который открываеттранзисторы 9 и О, при этом в схемЕ происходят следующие процессы.При открывании транзистора 1 О черезего переход эмиттер - коллекторподается минус источника питания кпервому выводу первичной обмоткитрансформатора 4 и одновременно формируется положительное напряжениена втором выводе первичной обмоткитрансформатора 4, примерно, равноепо амплитуде напряжению источникапитанияПоложительное напряжениесоздается за счет того, что при открывания транзистора 9 происмодитразряд конденсатора 16 по цепи: общая шина источника питания, переход коллектор - эмиттер транзисто-,ра 9, конденсатор 16, переход эмиттер " коллектор транзистора 18, пер"еичная обмотка трансформатора 4,переход. коллектор - эмиттер транзистора 10, шина источника питания,При разряде конденсатора 16 на еговтором выводе возникает напряжениеположительной полярности, котороепоступает йа эмиттер транзистора18, открывает его и через переходэмиттер-коллектор поступает на второй вывод первичной обмотки трансформатора 4. Таким образом, в момент юосупления на вход формирователя управляющего импульса к первому выводу первичной обмотки трансформатора 4 прикладывается напряже"ние отрицательной полярности Е поамплитуде, равной, примерно, уровнюнапряжения источника питания, а квторому выводу - напряжение положительной полярности Е по амплитуде,тоже равной, примерно, уровню напряжения источника питания. Следовательно, суммарная амплитуда напряженияв первичной обмотке трансформатора4 составляет 2 Е. Во вторичной обмотке формируется индуктивный импульс,например, положительной полярности.Формула изобретения После окончания действия потенциала на первом выходе фазоинверсногоформирующего блока 1, транзисторы9, 10 и 18. закрываются, а конденсатор 16 заряжается по цепи: шина источника питания, резистор 15, конденсатор 16, диод 17, общая шинаисточника питания. При снятии с входа 25 прямоугольного импульса навтором выходе Фаэоинверсного формирующего блока 1 создается потенциалзаданной длительности), которыйоткрывает транзисторы 13 и 111, приэтом в схеме происходят следующиепроцессы. При открывании транзистора 14 через его переход эмиттерколлектор подается минус источникапитания к второму выводу первичнойобмотки трансформатора 1 и, одновременно, Формируется положительноенапряжение на первом выводе первичной обмотки трансформатора 11, примерно, равное по амплитуде напряжение источника питания, Положительное напряжение создается за счет,того, что при открывании транзистора 13 происходит разряд конденсатора 21 по цепи, общая шина источникапитания, переход коллектор - эмиттертранзистора 13, конденсатор 21, переход эмиттер - коллектор транзистора 23, первичная обмотка трансформаторапереход коллектор - эмиттер транзистора 1 М, шина источника питания. При разряде конденсатора 21 на его втором выводе возникает напряжение положительной полярности, которое поступает на эмиттер транзисторе 23. и открывает его и через переход эмит" тер - коллектор поступает на первый вывод первичной обмотки трансформатора 4, Таким образом, в момент снятия с входа формирователя управляющего импульса к второму выводу первичной обмотки трансформатора 4 прикладывается напряжение отрицательнойполярности Е, по амплитуде равной,примерно, уровню напряжения источника питания, а к первому выводу - нап" ряжение положительной полярности Е,по амплитуде тоже равной, примерно,уровню напряжения источника питания.Следовательчо, суммарная амплитуда напряжения в первичной обмотке трансформатора 1 составляет 2 Е, Во вторичной,обмотке сформируется индуктивныйимпульс отрицательной полярности.После окончания действия потенциалана втором выходе фазоинверсного фор" 10 15 20 25 30 35 40 45 50 мирующего блока 1 транзисторы 13, 14 и 23 закрываются, а конденсатор 21 заряжается по цепи: шина источника питания, резистор 20, конденсатор 21, диод 22, общая шина источника питания, Схема формирователя устанавливается в исходное состояние. ФБлагодаря применению такого формирователя имеется возможность получать во вторичной обмотке трансформатора 11 индуктивные импульсы по Форме, близкой к колоколообразной положительной и отрицательной полярностиот одного источника питания, при этомамплитуда импульсов в первичной обмотке в два раза выше уровня напряжения источника питания. Колоколообразная Форма индуктивных импульсовформируется во вторичной обмоткетрансформатора ч, благодаря тому, чтообеспечивается протекание тока черезпоследоВательно соединенные конденсатор и первичную обмотку трансформатора. Так как при формировании положительных и отрицательных индуктивныхимпульсов меняется направление токапротекающего через первичную обмоткутрансформатора, то общий размах напряжения в первичной обмотке трансформа-тора составляет 1 Е или по мощности 16 ЕЭто достигается тем, что в схему введены два блока 5 и 6 удвоения напряжения, каждый из которых позволяетполучить разность потенциалов в первичной обмотке трансформатора, равную 2 Е, Колоколообразная йорма и значительно большая мощност ь ( амплитуда)импульсов, по сравнению с известнымформирователем позволяют передаватьих на значительно большее расстояние.Кроме того схема формирователяможет быть использована, например,как усилитель низкой частоты для получения необходимой мощности в нагрузке от низковольтного источникапитания, в преобразовательных устройствах и других схемах.мах,1. формирователь индуктивных импульсов, выполненный по мостовой схеме, в первое и второе плечо которого включены первый и второй транзисторные усилители соответственно, а в.диагональ - первичная обмотка трансформатора, о т л и ч а ю щ и й с я,тем, что, с целью увеличения дальности передачи путем увеличения амплитуды импульсов в первичной обмотке трансформатора, превышающих уровень напряжения источника питания, а также получения колоколообразной формы импульсов во вторичной обмотке, в него введены первый и второй блоки удвоения напряжения, при этом выход первого блока удвоения напряжения подключен к первому выходу второго транзисторного усилителя и к второму выводу первичной обмотки трансформатора, выход второго. блока удвоения напряжения подключен к первому выходу первого транзисторного усилителя и к первому выводу первичной обмотки трансформатора, вход первого блока удвоения напряжения подключен к второму выходу первого транзисторного усилителя, а вход второго блока удвоения напряжения подключен к второму выходу второго транзисторного усилителя.2. Формирователь по и, 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что блок удвоения напряжения состоит из транзистора, первого и в-орого резисторов,конденсатора и диода, причем один вы.-.вод первого резистора соединен сшиной источника питания, а второйвывод первого резистора и первый вывод конденсатора объединены и яв"ляются входом блока удвоения напряжения второй вывод конденсатора соединен с катодом диода и эмиттеромтранзистора, база которого соединенас одним выводом второго резистора,второй вывод которого и анод диодаобъединены и подключены к общей шинеисточника питания, а коллектор транзистора является выходом блока удвое-.ния напряжения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Станция типа АТСК/2000,Техническая документация, Альбом Р 10,Рига, 1970, с.29.53.2.Авторское свидетельство СССРа по заявке Р 2715)36/18-21,кл. Н 03 К 3/64, 23,01.79.1907782Составитель В. СедовРедактор Н,Лазаренко Техред З.фанта Корректор И,ШароаиЗаказ Ь 15/69 Тираж 991 ПодписноеВНИИПИ Государст венного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, И, Раушская наб., д.М/5филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул,Проектная,ч