Оптоэлектронное устройство для контроля линейного тракта электронного телеграфного аппарата

8011284 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 04 Ь 11/08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тельство СССР/08, 1979 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54)(57) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНОГО ТРАКТА ЭЛЕКТРОННОГО ТЕЛЕГРАФНОГО АППАРАТА по авт. св. В 879803, о т л и ч а ю - щ е .е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введены дополнительный переменный резистор, три инвертора, дополнительный регулируемый элемент задержки, коммутатор режима, дополнительный элемент И-НЕ, электронный ключ, при этом управляющий вход электронного ключа соединен с выходом коммутатора режима и входом первого инвертора, а первый и второй выходы электронного ключа подключены соответственно к общей шине и через дополнительный переменный резистор к точке соединения третьего светодиода и второго переменного резистора, выход первого инвертора подключен к первому входу дополнительного элемента И-НЕ непосредственно, а к второму входу - через дополнительный регулируемый элемент задержки, третий вход дополнительного элемента И-НЕ соединен с выходом второго инвертора, вход которого соединен с точкой соединения третьего и четвертого фотодиодов, а выход дополнительного эле- мента И-НЕ подключен к входу индикатора, причем выход передатчика соединен с первым входом коммутатора режима и с входом третьего инвертора, выход которого подключен к вто-, рому входу коммутатора резима.1 11284Изобретение относится к телеграфЙой и вычислительной технике и может использоваться для контроля н диагностики состояния линии связи и параметровв телеграфных сигналов в элект 5 ронных телеграфных аппаратах.По основному авт, св. У 879803 известно оптоэлектронное устройстводля контроля линейного тракта электронного телеграфного аппарата, содержащее первый и второй фотодиоды, включен ные последовательно между шиной питания и общей шиной и оптически связанные соответственно с первыми вторым светодиодами, первый переменный резистор, включенный последовательно с вторым светодиодом между шиной питания и общей шиной, передатчик и индикатор, третий и четвертый фотодиоды, третий светодиод, второй переменный резистор, регулируемый элемент задержки, четыре элемента И-НЕ, причем третий и четвертый фотодиоды включены последовательно между шиной питания и общей шиной, третий фотодиод оптически связан с первым светодиодом, четвертый фотодиод оптически связан с третьим светодиодом, включенным последовательно с вторым переменным резистором между шиной пи 30 тания и общей шиной, первые входы всех элементов И-НЕ подключены к выходу регулируемого элемента задержки, вход которого соединен с выходом передатчика и с вторыми входами всех элементов И-НЕ, третьи входы З 5 первого и второго элементов И-НЕпбдключены к входам первого и второго фотодиодов, входы третьего и четвертого фотодиодов соединены с четвертым входом первого элемента И-НЕ и третьим входом третьего элемента И-НЕ, четвертые входы второго и третьего элементов И-ЙЕ соединены с выходом первого элемента И-НЕ, с третьим входом четвертого элемента И-НЕ и с входом индикатора, другие входы которого соединены с выходами второго, третьего и четвертого элементов И-НЕ 1 3.Однако известное устройство име ет низкую точность контроля.Цель изобретения - повышение точности контроля.Поставленная цель достигается тем, что в оптоэлектронное устройство для 1.,55 .контроля линейного тракта электронного телеграфного аппарата, содержащее первый и второй фотодиоды, вклю 03 2 ченные последовательно между шинойпитания и общей шиной и оптическисвязанные соответственно с первым ивторым светодиодами, первьй пере"менный резистор, включенный последовательно с вторым светодиодом междушиной питания и общей шиной, передатчик и индикатор, третий и четвертый фотодиоды, третий светодиод, второй переменный резистор, регулируемый элемент задержки, четыре элемента И-НЕ, причем третий и четвертый фотбдиоды включены последовательно между шиной питания и общей шиной,третий фотодиод оптически связан спервым светодиодом, четвертый фотодиод оптически связан с третьим светодиодом, включенным последовательно с,вторым переменным резистором междушиной питания и общей шиной, первыевходы всех элементов И-НЕ подключены к выходу регулируемого элементазадержки, вход которого соединен с выходом, передатчика и с вторыми входами всех элементов И-НЕ, третьивходы первого и второго элементовИ-НЕ подключены к входам первого ивторого фотодиодов, входы третьегои четвертого фотодиодов соединены с четвертым входом первого элемента И-НЕ и третьим входом третьего эле-,мента И-НЕ, четвертые входы второгои третьего элементов И-НЕ соединены с выходом первого элемента И-НЕ стретьим входом четвертого элементаИ-НЕ и с входом индикатора, другиевходы которого соединены с выходами второго, третьего и четвертого элементов И-НЕ, введены дополнительный переменный резистор, три инвертора, дополнительные регулируемый элемент задержки, коммутатор режима,дополнительный элемент И-НЕ, электронный ключ, при этом управляющийвход электронного ключа соединен свыходом коммутатора режима и входомпервого инвертора, а первый и второй выходы электронного ключа подключены соответственно к общей шинеи через дополнительный переменный резистор к точке соединения третьего светодиода и второго переменного резистора, выход первого инвертора подключен к первому входу дополнительного элемента И-НЕ непосредственно, а к второму входу - через дополнительный регулируемый элементзадержки, третий вход дополнительного элемента И-НЕ соединен с выхоЭ 11284дом второго инвертора, вход которого соединен с точкой соединения 1 третьего и четвертого фотоднодов, а выход дополнительного элемента И-НЕподключен к входу индикатора, причем выход передатчика соединен с первым входом коммутатора режима й свходом. третьего инвертора, выходкоторого подключен к второму входукоммутатора режима. 1 ОНа чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.Оптоэлектронное устройство дляконтроля линейного тракта электронного телеграфного аппарата содержитпервый, второй, третий и четвертыйфотодиоды 1-4 первый, второй и третий светодиоды 5-7, первый и второйпеременные резисторы 8 и 9, дополнительный переменный резистор 10, индикатор 11, телеграфный аппарат 12,Чв состав которого входят передатчик13, выходной блок 14 и линейная бата-,рея 15, регулируемый элемент 16 задержки, дополнительный регулируемый элемент 17 задержки, первый,второй, третий и четвертый элементыИ-НЕ 18-21, дополнительный элементИ-НЕ 22, первый, второй и третийинверторы 23-25, электронный ключ26, коммутатор 27 режима, шину 28питания, общую шину 29, линию 30связи.Устройство работает следующим образом. 35При формировании телеграфным аппаратом 12 "стартового" сигнала с выхода передатчика 13 на вход выходного блока 14 поступает низкий уровеньнапряжения. Выходной блок 14 находится в закрытом состоянии и ток через линию 30 связи и первый светодиод 5 не протекает (или протекаеттолько ток утечки выходного блока14) . При отсутствии тока через первый светодиод 5 отсутствуют токи ичерез оптически связанные с ним первый и третий фотодиоды 1 и 3, в результате чего второй фотодиод 2 находится в вентильном режиме, кото"рйй задается током, протекающим=через второй светодиод 6 и первый переменный резистор 8, и поэтому натретьих входах .первого и второго элементов И-НЕ 18 и 19 низкий уровень 55напряжения. Через третий светодиод7 протекает ток, .определяемый величиной второго переменного резистора, 9 03 4через дополнительный переменный резистор 10 в этот момент ток не протекает, так как электронный ключ 26 закрыт низким уровнем напряжения, поступающим на его вход с выхода передатчика 13 через коммутатор 27 режима).Ток, протекающий через третий светодиод 7, обеспечивает проводящее состояние четвертого фотодиода 4, и поэтому на четвертом входе первого элемента И-НЕ 18,третьем входе третьего элемента И-НЕ 20 и входе второго инвертора 24 - высокий уровень напряжения. С выхода регулируемого элемента 16 задержки на первые входы первого, второго, третьего и четвертого элементов И-НЕ 18-21 поступает низкийуровень йачряжения, на вторых входах которых также низкий уровень. Все элементы И-НЕ работают таким образом, что при наличии хотя бы на одном из входов любого элемента И-НЕ низкого уровня,на его выходе выраба-. тывается высокий уровень. Поэтому у всех элементов И-НЕ 18-21 в этот момент времени на выходах присутствует высокий уровень, в результате чего индикатор 11 включен. С выхода первого, инвертора 23 на первый вход дополнительного элемента И-НЕ: 22 поступает высокий уровень напряжения, на втором входе дополнительно-. го элемента И-НЕ 22 также высокий уровень напряжения,.который посту-. пает через дополнительный регулируемый элемент 17 задержки, На третий вход дополнительного элемента И-НЕ 22 поступает низкий уровень напряжения с выхода второго инвертора 24.При наличии на одном из входов дополнительного элемента И-НЕ 22 низкого уровня напряжения на его выходе вырабатывается высокий уровень, поэтому индикатор 11 выключен, что свидетельствует об отсутствии тока утечки выходного блока 14 телеграфного аппарата (или о том, что амплитуда бестоковой посылки телеграфного сигнала находится в допустимых пределах). При этом ток через третий светодиод 7 с помощью второго переменного резистора 9 выставлен так, что в.общей точке третьего и четвертого фотодиодов 3 и 4 напряжение может сохранять свой высокий уровень до значений тока через первый светодиод 5, соответствующих допустимым амплитудам бестоковой посылки. Ес11284 ли амплитуда бестоковой посылки превысит допустимый уровень, ток через третий фотодиод 3 становится равным току через четвертый фотодиод 4, в результате чего с этого момента вре 5 мени на вход второго инверторй 24 начнет поступать низкий уровень напря.женця, а с выхода второго инвертора 24 на третий вхбд дополнительного элемента И-НЕ 22 будет поступать вы 10 сокий уровень напряжения. На всех трех входах дополнительного элемента И-НЕ 22 одновременно окажутся высокие уровни напряжения, поэтому на его выходе вырабатывается низкий уровень напряжения, который включа- ет индйкатор 11. С помощью второго переменного резистора 9 можно устанавливать любой уровень, относительно которого будет осуществляться контроль амплитуды бестоковой посылки телеграфного сигналаПри формировании телеграфным аппаратом 12 ".стопового" сигнала с выхода передатчика 13 на вход выходного блока 14 поступает высокий уровень напряжения. Выходной блок.14 открывается, через линию 30 связи и первый светодиод 5 начинает нарастать ток по переднему Фронту (токовая по 30 сылка) . В момент включения выходного блока 14 высокий потенциал: с выхода передатчика 13 через коммутатор 27 режима включает электронный ключ 26, в результате чего ток через третий 1светодиод 7 возрастает и определяет-. ся теперь величиной параллельно включенных второго и дополнительного переменных резисторов 9 и 10. Так как на входе первого инвертора 23 также присутствует высокий потенциал, на его выходе устанавливается низкий уровень напряжения, который сразу (без задержки) поступает на первый вход дополнительного элемента И-НЕ 22 и блокирует его работу. В результате этого на выходе дополнительного элемента И-НЕ 22 устанавливается высокий уровень напряжения на все время "стопового" сигнала, что исключает включение .индикатора 115 ОПри увеличении тока через первый светодиод 5 увеличиваются токи и через первый и третий Фотодиоды 1 и 3. При достижении через первый светодиод 5 тока, равного нижней границе 5 допуска амплитуды токовой посылки, в общей точке первого и второго фото- диодов 1 и 2 начинает появляться вы 03 бсокий уровень напряжения, который поступает на третьи входы первого и второго элементов И-НЕ 18 н 19 (положение нижней границы допуска амплитуды токовой посылки может регулироваться с помощью первого переменного резистора 8) . Ток через первый светодиод 5, достигнув своего номинального значения, прекращает рост.При этом ток через третий светодиод 7 с помощью дополнительного переменного резистора 10 выставлен так, что в общей точке третьего и четвертого Фотодиодов 3 и 4 напряжение может сохранять свой высокий уровень до значений тока через первый светодиод 5, соответствующих верхней границе допуска амплитуды токовой посылки. Поэтому для токовой посылки с номинальной амплитудой на четвертом входе первого элемента И-НЕ 18 и третьем входе третьего элемента И-НЕ 20 постоянно сохраняется высокий уровень напряжения. Через время задержки регулируемого элемента 16 задержкина первых входах всех элементов И-НЕ 18-21 появляется высокий уровень напряжения.В результате на всех входах первого элемента И-НЕ 18 оказывается высокий уровень напряжения, а на его выходе вырабатывается низкий уровень, который поступает на третий вход четвертого элемента И-НЕ 21 и четвертые входы второго и третьего элементовИ-НЕ 19 и 20. На выходах второго, третьего и четвертого элементов И-НЕ 19-21 устанавливается высокий уровень, который обеспечивает выключенное состояние индикатора 11. Низкий.уровень напряжения на выходе первого элемента И-НЕ 18 приводит к включениюиндикатора 11.Включенное состояние индикатора свидетельствует о том, что амплитуда токовой посылки телеграфного сигнала находится в рабочем . диапазоне (в поле допуска). Если по окончании работы регулируемого элемента 16 задержки в линии 30 связи и через первый светодиод 5 будет протекать ток, амплитуда которого превышает рабочий диапазон для токовой посылки, ток через третий фото- диод 3 становится равным току черезчетвертый фотодиод 4 (равенство токов наступает в момент: достижениятока через первый светодиод 5, соответствующего верхней границе допуска амплитуды токовой посылки). В11284 7общей точке третьего и четвертого фотодиодов 3 и 4 устанавливается низкий уровень напряжения, который поступает на четвертый вход первого элемента И-НЕ 18 и третий вход тре 5 тьего элемента И-НЕ 20. На выходах первого и третьего элементов И-НЕ 18 и 20 появляется высокий уровень, который с выхода первого элемента И-НЕ 18 поступает на третий вход четвертого элемента И-НЕ 21 и четвертый вход второго элемента И-НЕ 19 на остальных входах которых в это . время присутствуют высокие уровни напряжения, в результате чего на их выходах появляется низкий уровень, приводящий к включению индикатора 11. Включенное состояние индикатора 11 свидетельствует о том, что амплитуда токовой посылки телеграфного сиг- Янала превышает рабочий диапазон (вышла за пределы верхней границы поля допуска). Положение верхней границы допуска амплитуды токовой посылки может регулироваться с помощью дополнительного переменного резистора 10.Если по окончании работы регулируемого элемента 16 задержки.в линии 30 связи и через первый светодиод 5 будет протекать ток, амплитуда которого меньше рабочего диапазона для токовой посылки (или ток отсутствует вообще), то в общей точке первого и второго фотодиодов 1 и 2 будет присутствовать низкий уровень напряжения, который поступает на тре-З 5 тьи входы первого и второгоэлемен-. тов И-НЕ 18 и 19 и ьа их выходах устанавливается высокий уровень напряжения. Высокий уровень напряжения с выхода первого элемента И-НЕ 1840 поступает на третий вход четвертого элемента И-НЕ 21 и четвертый .вход третьего элемента И-НЕ 20, на остальных входах которых в это время присутствуют высокие уровни напряжения, в результате чего на их выходах появляется низкий уровень, приводящий к включению индикатора 11. Включенное состояние индикатора 11 свидетельствует о том, что амплитуда токовой 50 посылки не достигает рабочего диапазона линейного тока.В случае, если токовая посылка с нормальной амплитудой имеет переднийфронт, длительность которого превыша.55 ет длительность времени задержки регулируемого элемента 16 задержки, появляется промежуток времени, в те" 03 8 чение которого на все входы третьегои четвертого элементов И-НЕ 20 и 21будут поступать высокие уровни напряжения, в результате чего на ихвыходах будут вырабатываться низкиеуровни, что будет приводить к кратковременному включению индикатора 11.Кратковременные включения индикато-ра 11 будут свидетельствовать о тбм,что величина искажений формируемыхтелеграфных посылок за счет смещения переднего фронта превышает заданную,Если регулируемый элемент 16 задержки выполнить с регулируемым временем задержки положительного фронтасигнала передатчика и произвести калибровку шкалы регулятора, то, изме-няя время задержки, можно найти границу между включенным и не включенным состоянием индикатора 11. Время задержки регулируемого элемента 16 задержки, соответствующее этой границе, является абсолютным искажением переднего фронта токовой посылки и может быть отсчитано по калибровочной шкале.При формировании телеграфным аппаратом 12 "стартового" сигнала с выхода передатчика 13 на вход выходного блока 14 начинает поступать низкий уровень напряжения . Выходной блок 14 закрывается, и ток в линии 30 связи и первом светодиоде 5 начинает уменьшаться по заднему фронту (от шины 28 питания к общей шине 29) В момент выключения выходного блока 14 на вторые входы всех элементов И-НЕ 18-21,сразу (без задержки) поступает низкий уровень напряжения,который приводит к выключению инди"катора. Низкий потенциал с выходапередатчика 13 через коммутатор 27режима выключает электронный ключ 26, в результате чего ток через третий светодиод 7 уменьшается и определяется вторым переменным резистором 9 (определяющим уровень контроля амплитуды бестоковой.посыпки илитока утечки линии). С выхода первого инвертора 23 на первый вход дополнительного элемента И-НЕ 22 поступает высокий уровень напряжения. При уменьшении тока через первый светодиод 5 уменьшается ток и через третий фотодиод Э, в результате чего в общей точке третьегои четвертого фотодиодов 3 и 4ся абсолютным искажением заднего фронта токовой посылки и может бьггь отсчитано по калибровочной шкале.Сопоставляя абсолютные искажения фронтов телеграфного сигнала, отсчитанные по калибровочным шкалам регулируемых элементов 16 и 17 задержки, можно с высокой точностью оценить суммарные искажения телеграфных посылок (как токовых, так и бестоковых) по абсолютной величине и знаку.Если в процессе допускового контроля амплитуды токовой посылки будет устаноВлено, что амплитуда токовой посылки меньше рабочего диапазона, то может возникнуть необходимость установить причины уменьшения линейного тока. Для этого необходимо будет переключить коммутатор 27 режима в другое положение. В этом режиме, при формировании передатчиком 13 "стонпового сигнала, электронный ключ 26 закрыт низким уровнем напряжения, поступающим на его вход с выхода третьего инвертора 25 через коммутатор 27 режима, и с выхода первого инвертора 23 на первый и второй входы дополнительного элемента И-НЕ 22 поступают высокие уровни напряжения, При этом, регулируя второй переменный резистор 9, находят границу включения индикатора 11, подключенного к пятому входу. По шкале регулятора второго переменного резистора 9 устанавливают, какой ток протекает в линии 30 связи. Если величина этого тока значительна (хотя и меньше рабочего диапазона линейного тока), то это может бьггь вызвано увеличением активного сопротивления линейного тракта выше допустимых норм, если величина этого тока незначительна (ток отсутствует вообще), то это может быть вызвано обрывом линейного тракта.В этом режиме работы возможно оценить величину тока утечки линии 30 связи,(т.е. ее изоляционные свойства). Для этого от конца линии 30 связи отключается телеграфный аппарат и с помощью второго переменного резистора 9 осуществляется поиск границы включенного состояния индикатора 11. По шкале регулятора второго переменногорезистора 9 оценивается величина тока утечки линии. связи.В предлагаемом устройстве положе ние рабочего диапазона контроля ам 9 1128403 1 Оначинает возрастать уровень напряжения,Если по окончании работы дополнительного регчлирчемого элемента 17 задержки в линии 30 связи и черезпервый светодиод 5 будет протекатьток, амплитуда которого не превышает допустимой амплитуды бестоковойпосылки (ипи ток будет отсутствоватьвообще), в общей точке третьего и1 Очетвертого фотодиодов 3 и 4 установится высокий уровень напряжения, ана выходе второго инвертора 24 - низкий, в результате чего на выходе до"полнительного элемента И-НЕ 22 будетвысокий уровень напряжения, а индн 15катор 11 окажется выключенным.Если по окончании работы дополнительного регулируемого элемента 17задержки в линии 30 связи и черезЮпервый светодиод 5.будет протекатьток, амплитуда которого превышаетдопустимую амплитуду бестоковой посылки, то на всех трех входах дополнительного элемента И-НЕ 22 окажут 25ся высокие уровни напряжения, а наего выходе - низкий уровень, что приведет к включению индикатора 11.В случае, если токовая посылкаимеет задний фронт, длительность которого превышает длительность задержки дополнительного регулируемогоэлемента 17 задержки, а амплитуда бестоковой посылки не превышает допус-,тимой величины, появляется промежутоквремени, в течение которого на все 35входы дополнительного элемента И-НЕ22 будут поступать высокие уровнинапряжения, в результате чего на еговыходе будет вырабатываться низкийуровень напряжения, что будет приводить к кратковременному включениюиндикатора 11. Кратковременные включения индикатора 11 будут свидетельствовать о том, что величина искажений формируемых телеграфных посылок 45за счет смещения заднего фронта превышает заданную.Если дополнительный регулируемыйэлемент 17 задержки выполнить с регулируемым временем задержки отрицательного фронта сигнала передатчика 13 и произвести калибровку шкалы,то, изменяя время задержки, можно .найти границу между включенным и невключенным состоянием индикатора 11. 55Время задержки дополнительного регулируемого элемента 17 задержки, соответствующее этой границе, являетСоставитель Е.ГолубРедактор Е.Папп Техред С.Мигунова Корректор М.Леонтюк Заказ 9085/44 Тираж 634 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент",. г. Ужгород, ул. Проектная, 4 11 112840 плитуды токовой посыпки и его шири-на могут регулироваться в процессе эксплуатации с помощью первого и дополнительного переменных резисторов 8 и 10, а с помощью второго переменного резистора 9 можно оперативно регулировать положение уровня контроля амплитуды бестоковой посыл- ки и величины тока утечки линии связи. При этом в устройстве обеспечи , вается высокая временная и температурная стабильность всех уровней контроля (благодаря предлагаемому включению оптоэлектронных элементов в устройстве изменение проводящих 15 свойств первого и третьего фотодиодов 1 и 3 под действием дестабилизи- рующих факторов компенсируется практически полностью аналогичным изменением проводящихсвойств второго и 20 четвертого фотодиодов 2 и 4).Таким образом, предлагаемое оптоэлектронное устройство для контроля линейного тракта электронного теле 3 12графного аппарата имеет следующиетехнические преимущества по сравнению с известным: позволяет с болеевысокой точностью оценивать искажения длительности телеграфных сигналов, так как обеспечивает допусковыйконтроль длительности телеграфныхпосыпок фне только с учетом искажений длительности переднего фронта.посылок, но и с учетом искажений длительности заднего фронта; обеспечивает более высокую точность текущего контроля амплитудных параметров телеграфных сигналов, так какпри допусковом контроле амплитудытоковых посылок. одновременно осуществляется допусковый контроль амплитуды бестоковых посылок в линейном тракте, позволяет повысить точность контроля параметров линейноготракта, так как кроме контроля об;рывов, активных и реактивных сопротивлений, осуществляется также конт-ропь утечки физической линии.