CS214109B1 - Zapojení číslicového koncového stupně s definovanou vnitřní impedancí v zařízeních systémů s pulsně kódovou modulací - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení číslicového koncového stupně s definovanou vnitřní impedancí určeného pro výstupní obvody zaříz'ení systémů s pulsně kódovou modulací PCM.

Úkolem koncových obvodů u těchto zařízení, jako jsou například PCM multiplexní zařízení, linková zakončení a ooakovače, je převést časově i amplitudově určený digitální signál, který je obvykle v unipolárním tvaru, na výstupní kódový signál. Podle definic rozhraní, at už rozhraní muldexů nebo rozhraní linkových, jsou definovány výstupní kódové signály obvykle v bipolárním tvaru. Používají se kódové bipolární signály s pravidelným střídáním vysílaných symbolů 1 do kladných a záporných polarit o stejné amplitudě, přitom symboly 0 mají na výstupu nulovou amplitudu. Dále se používají upravené bipolární signály, u nichž nastává porušení bipolarity podle předem stanoveného pravidla nebo se používají víceúrovňové bipolární signály. Podle definic rozhraní jsou dále určeny tvary impulsů, počet párů v každém směru přenosu, zatěžovací odpor atd. Úkolem koncových obvodů je provést i galvanické oddělení vnitřních obvodů od propojovacích nebo linkových kabelů a na to se obvykle používají výstupní transformátory.

Známé zapojení obsahuje dva tranzistory, jejichž emitory jsou připojeny přímo na výstupy budících číslicových integrovaných obvodů s řídícími průběhy. Báze obou tranzistorů jsou připojeny přes společný předpěíový odpor ke zdroji stejnosměrného napětí. Kolektory tranzistorů, mezi nimiž je zapojen odpor, jsou připojeny každý na jeden konec primárního vinutí výstupního

214109 2 transformátoru, jehož střed je připojen přes napájecí odpor ke zdroji stejnosměrného napětí. Zatěžovací odnor je připojen na svorky sekundárního vinutí výstupního transformátoru a je na něm možno podle definice rozhraní změřit požadované průběhy výstupních kódových signálů.

V uvedeném známém zapojení tvoří odpor zapojený mezi kolektory tranzistorů základní hodnotu vnitřní impedance, která se uplatňuje v časových okamžicích, kdy jsou tranzistory uzavřeny. V časových okamžicích, kdy jednotlivé tranzistory jsou otvírány, se k výstupnímu transformátoru paralelně připínají impedance sepnutých tranzistorů, které se blíží nule, takže i vnitřní impedance koncového stupně se v těchto okamžicích blíží nule. Určitým stabilisačním prvkem z hlediska vnitřní impedance je napájecí odpor, který v případě, že není blokován kapacitou ve středu primárního vinutí výstupního transformátoru, je spínán s jednotlivými tranzistory do série, takže jejich vliv při sepnutí je menší.

Nevýhodou známého zapojení koncového stupně Je, že nemá ve všech režimech stejnou vnitřní impedanci, která má být obvykle rovna zatěžovací impedanci. Požadavek ne takto definovanou vnitřní impedanci vychází z nutnosti přesného přizpůsobení na přilehlé propojovací kabely a to nejen na přijímacích, ale i na vysílacích stranách zařízení. Při špatném přizpůsobení vznikají odrazy, které podstatně zhoršují přeslechové poměry a způsobují zhoršení četnosti chyb v přenášeném digitálním signálu.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zapojení číslicového koncového stupně s definovanou vnitřní impedanci v zařízeních systémů s pulzně kódovou modulací podle vynálezu. Báze čtyř tranzistorů, pracujících Jako spínače v zapojení se společným emitorem, jsou připojeny na budicí číslicové integrované obvody. Kolektor prvního tranzistoru je přes prvni odpor připojen na první konec primárního vinutí výstupního transformátoru. Kolektor druhého tranzistoru je přes druhý odpor připojen na tentýž první konec primárního vinutí výstupního transformátoru. Kolektor třetího tranzistoru je přes třetí odpor připojen na druhý konec primárního vinutí výstupního transformátoru. Kolektor čtvrtého tranzistoru je přes čtvrtý odpor připojen na tentýž druhý konec primárního vinutí výstupního transformátoru. Střed primárního vynutí výstupního transformátoru je připojen ke zdroji stejnosměrného napětí. Výhodou zapojení podle vynálezu je, že je zajištěna stejná velikost vnitřní impedance koncového stupně ve všech jeho spínacích režimech, čímž se docílí optimálního přizpůsobení na navazující ka,bely. Další výhodou je umožnění všeobecného použití integrovaných obvodů.

Příklady zapojení podle vynálezu jsou dále popsány,.pomocí výkresů, kde na obr. 1 je první příklad zapojení, na obr. 2 jsou časové průběhy napětí na jeho vstupních a výstupních svorkách, na obr. 3 je druhý příklad zapojeni a na obr. 4 jsou časové průběhy napěti na jeho vstupních a výstunních svorkách.

V zapojení na obr. 1 jsou čtyři tranzistory TI, T2. T3. T4 pracující jako psínače v zanojení se snolečným emitorem. Jejich vstupy 1, 2, 2· Δ jsou připojeny na budicí číslicové integrované obvody s řídícími napěťovými ^růběhy. Kolektory prvního a druhého tranzistoru TI. T2 jsou přes první a druhý odpor Rl. R2 připojeny na první konec £ primárního vinutí výstupního transformátoru Tr. Kolektory třetího a čtvrtého tranzistoru TJ, T4 jsou přes třetí a čtvrtý odpor R3. R4 připojeny na druhý konec £ primárního vinutí výstupního transformátoru

Tr. Střed 8 primárního vinutí výstupního transformátoru Tr je připojen na neznázorněný zdroj kladného stejnosměrného napětí. Zatěžovací odpor R5 je připojen na svorky g, 6 sekundárního vinutí výstupního transformátoru Tr.

Na obr. 2 znázorňuje průběh Uv příklad požadovaného výstupního bipolárního signálu na svorkách 2.· 6 výstupního transformátoru Tr se zatěžovacím odporem Rg. U1 je průběh řídícího nanětí na vstupní svorce 1, U2 je průběh řídícího napětí na vstupní svorce 2, U3 je průběh řídícího napětí na vstupní svorce 2 a M je průběh řídícího napětí na vstupní svorce 4. V příkladu je požadovaná vnitřní impedance Zv rovna zatěžovacímu odporu R5 a je volen transformátor Tr s poměrem závitů 1+1 na primární straně ku 1 na sekundární straně. Velikost odporů je volena Rl R2 - R3 “ R4 - Z x Rg,. V časových okamžicích kladné amplitudy výstupního bipolárního signálu Uv jsou podle vstupních řídících průběhů Ul. U2 na vstupních svorkách 1, g současně sepnuty tranzistory TI a T2. Odpory Rl, R2 jsou připojeny k zemi. Jelikož jsou zapojeny paralelně, je v souladu se zvoleným poměrem závitů na výstupním transformátoru Tr vnitřní impedance Zv rovna polovině hodnoty odporu Rl respektive R2 a tudíž rovna hodnotě zatěžovacího odporu Rg. V časových okamžicích záporné amplitudy výstupního bipolárního signálu Uv jsou podle vstupních řídících průběhů Ug, U4 na svorkách g, 4 současně sepnuty tranzistory T3 a T4. Obdobně jsou odpory Rg, RA připojeny k zemi a vnitřní impedance Zv je opět rovna polovině hodnoty odporu Rg, respektive R4 a tudíž rovna hodnotě zatěžovacího odporu R5. V časových okamžicích nulové amplitudy výstupního bipolárního signálu Uv jsou podle vstupních řídících průběhů U2, U4 sepnuty současně tranzistory T2, T4. Proudy tranzistorů T2, T4 se kompensují vzhledem k zapojení obou částí primárního vinutí výstupního transformátoru Tr. Odpory R2, R4 jsou sepnutými tranzistory T2. T4 připojeny k zemi. Jelikož jseu takto propojeny přes celé primární vinutí výstupního transformátoru Tr přes zem do série, je vnitřní impedance Zv rovna čtvrtině součtu odoorú R2 a R4, což je opět hodnota zatěžovacího odporu R5.

Jiný příklad zapojení podle vynálezu je na obr. 3. Ve funkci tranzistorových spínačů jsou použity koncové tranzistory pozitivních oddělovacích a budicích obvodů Bl. B2, B3, BA s otevřeným kolektorovým výstupem z řady logických integrovaných obvodů TTL. Budícími obvody jsou nozitivní dvouvstupné logické členy EXCLUSIVE-OR El. E2, Eg, EA, Průběhy řídících napětí Ua. Ub na vstupních svorkách A, B jsou zakresleny na obr. A. Dále je na obr. A nakreslen nožadovaný průběh výstupního bipolárního signálu Uv a průběhy řídících napětí Ul.

U?. Ug, U4 na svorkách 1, 2, g, A. Funkce zapojení je stejná jako v prvním příkladě. Budicí obvody El, E2. Eg, EA jsou zapojeny tak, aby průběhy řídicích napětí Ul, U2, ^:Ug, UA byly bez vzájemného časového zpoždění. Časová zpoždění jednotlivých členů El, E2, Eg, EA a Bl, B2, B3 RA nejsou na obr, 4 zobrazena.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojeni číslicového koncového stupně s definovanou vnitřní impedancí v zařízeních systémů s pulsně kódovou modulací PCM, s výstupním transformátorem, vyznačené tím, že kolektor prvního tranzistoru (Tl) je přes první odpor (Rl) připojen na první konec (7) primárního vinutí výstupního transformátoru (Tr), kolektor druhého tranzistoru (T2) je přes druhý odpor (R2) připojen na první konec (7) primárního vinutí výstupního transformátoru (Tr), kolektor třetího tranzistoru (T3) je přes třetí odpor (R3) připojen na druhý konec (9) primárního, vinutí výstupního transformátoru (Tr), kolektor čvrtého tranzistoru (T4) je přes čtvrtý odpor (R4) připojen na druhý konec (9) primárního vinutí výstupního transformátoru, (Tr), a střed (8) primárního vinutí výstupního transformátoru (Tr) je připojen ke zdroji stejnosměrného napětí.