CS220027B1 - (54) Zapojení koncového stupně opakovače - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení koncového stupně opakovače systému s pulsně kódovou modulací.

Úkolem opakovače je časové i tvarové obnovení přicházejícího bipolárního signálu z vedení. Přijaté impulsy obou polarit jsou za místem rozhodnutí opakovače rozděleny a impulsy každé polarity jsou zpracovány ve dvou cestách odděleně. Na výstupním transformátoru koncového stupně opakovače se obě cesty spojují a na výstupu transformátoru dostáváme opět bipolární časově i tvarově obnovený signál.

Známé zapojení koncového stupně s bistabilními klopnými obvody používá tranzistorů v zapojení se společným emitorem. Nevýhodou tohoto zapojení je velká proudová spotřeba a velký počet součástek. Pro· vyšší přenosové rychlosti impulsů nejsou tranzistory schopny vyhovujícím způsobem přenášet výstupní impulsy. Jiné známé zapojení koncového stupně s bistabilními klopnými obvody využívá tranzistorů v zapojení se společnou bází, které jsou buzeny do •emitorů z hradel. Toto zapojení je sice schopno přenášet impulsy s vyšší přenosovou rychlostí, ale celý emitorový proud tranzistorů protéká výstupy budicích hradel. Vzhledem k jeho velikosti je třeba použít výkonových hradel, což je nevýhodné při požadovaném minimálním příkonu opakovače. Kromě toho je nutné použitím dalších prvků chránit hradla před průnikem napěťových špiček z výstupního· transformátoru přes otevřené tranzistory.

Uvedené nedostatky odstraňuje zapojení koncového stupně opakovače podle vynálezu. Podle podstaty vynálezu se toho dosahuje tím, že první vstupní svorka je připojena na první vstup prvního dvouvstupového hradla, jehož výstup je připojen na první vstup druhého dvouvstupového hradla. Jeho výstup je připojen na druhý vstup prvního dvouvstupového hradla. Druhá vstupní svorka je připojena k prvnímu vstupu třetího dvouvstupového hradla, jehož výstup je připojen na první vstup čtvrtého dvouvstupového hradla.

Jeho· výstup je připojen na druhý vstup třetího dvouvstupového hradla a přes první odpor na emitor prvního tranzistoru. Jeho kolektor je připojen na vstup prvního· oddělovacího členu s vysokonapěťovým otevřeným kolektorem, jehož výstup je připojen na první konec primárního vinutí výstupního transformátoru. Výstup druhého dvouvstupového hradla je přes druhý odpor připojen na emitor druhého tranzistoru, jehož kolektor je připojen na vstup druhého oddělovacího členu s vysokonapěťo220027 vým otevřeným kolektorem. Jeho výstup je připojen na druhý koně©· primárního¹ vinuti výstupního transformátoru, jehož střed je připojen přes srážecí odpor ke- kladin© svorce zdroje. Sekundární vinutí výstupního transformátoru je připojeno k výstupním svorkám. Spojené báze prvního a druhého tranzistoru jsou přes proměnný odpor připojeny ke kladné svorce zdroje. Zdroj taktovacích impulsů je připojen ke druhým vstupům druhého a čtvrtého dvouvstupového hradla.

Zapojení koncového stupně opakovače podle vynálezu umožňuje jednoduché nastavení šířky kladných i záporných impulsů na jmenovitou hodnotu. Není třeba provádět dodatečné ochrany proti průniku napěťových špiček na vstupy a výstupy hradel z výstupního transformátoru.

Příklad zapojení je dále popsán pomocí výkresu. Vstupní svorky 1, Γ jsou připojeny na první vstupy klopných obvodů RS, tvořených hradly Hl, H2, H3, H4, Výstupy těchto klopných obvodů jsou připojeny přes první a druhý odpor Rl, R2 k einitorům prvního a druhého tranzistoru TI, T2. Spojené báze tranzistorů TI, T2 jsou připojeny přes proměnný odpor R3 ke kladné svorce +U zdroje. Kolektory tranzistorů TI, T2 jsou připojeny ke vstupům oddělovacích členů Bl, B2 s vysokonapěťovým otevřeným kolektorem, jejichž výstupy jsou připojeny k výstupnímu transformátoru Tr, Střed primárního· vinutí výstupního transformátoru Tr je připojen přes srážecí odpor R4 ke kladné svorce +U zdroje.

Sekundární vinutí výstupního transformátoru Tr je připojeno výstupními svorkami 2, 2‘ k vedení. Výstup zdroje T taktovacích impulsů je připojen na druhé vstupy klopných obvodů, tj. na druhé vstupy druhého a čtvrtého hradla H2, H4. Výstup zdroje T taktovacích impulsů je rovněž připojen přes vazební kondenzátor C2 k bázi třetího tranzistoru T3, která je připojena přes čtvrtý odpor RB k zemi.

Ernitor tranzistoru T3 je uzemněn. Kolektor tranzistoru T3 je připojen přes paralelní kombinaci třetího odporu R5 a prvního kondenzátorů Cl ke kladné svorce +U zdroje!. Kolektor tranzistoru T3 je rovněž připojen* na vstup pátého dvouvstupového hradla H5, jehož výstup je připojen ke spojeným bázím tranzistorů TI, T2.

Na vstupní svorky 1, Γ přicházejí signály s úrovní TTL logiky, které odpovídají kladným a záporným impulsům na vstupu opakovače. V klopných obvodech RS tvořených hradly Hl, H2, H3, H4 dochází ke koineidenci vstupních signálů s taktovacími impulsy ze zdroje T taktovacích impulsů. Na výstupech klopných obvodů jsou již impulsy s obnovenou časovou polohou, jsou však nepřípustně široké a ,s malou strmostí náběhových a doběhových hran. Průchodem oddělovacími členy Bl, B2 by došlo k jejitefoi dalšímu rozšíření. Proto* jsou mezi výstupy klopných obvodů a vstupy oddělovacích* členů Bl, B2' zapojeny tranzistory TI, T2 pracující v zapojení se společnou bází. V přechodném stavu mezi stavem, kdy jsou tranzistory TI, T2 zavřeny, tj. na výstupech klopných obvodů je log 1, a stavem, kdy jsou otevřeny, tj. log 0 na výstupech klopných obvodů, pracují tranzistory TI, T2 vlivem konečné strmosti hran budicích impulsů jako zesilovače v třídě A. Tranzistory v zapojení se společnou bází, které pracují ve třídě A, vykazují velmi nízkou vstupní impedanci, velmi vysokou vnitřní impedanci a vysokou mezní frekvenci. Pro zvětšení vstupní impedance jsou mezi výstupy klopných obvodů a emitory tranzistorů TI, T2 zapojeny odpory Rl, R2.

Proudem vytékajícím v okamžiku impulsu ze vstupu oddělovacího členu Bl, B2 s vysokonapěťovým otevřeným kolektorem se vytvoří předpětí na vysoké vnitřní dynamické impedanci tranzistorů TI, T2. Vlivem předpětí se posune prahové spínací napětí oddělovacích členů Bl, B2 tak, že výstupní impuls na výstupních svorkách 2, 2‘ je zúžen oproti impulsu na výstupu klopných obvodů. Volbou velikosti proměnného odporu R3 lze pomocí změny vnitřní dynamické impedance tranzistorů TI, T2 nastavit současně potřebnou šířku kladných i záporných výstupních impulsů.

Při přechodových stavech činnosti opakovače, např. při zapnutí zdroje dálkového napájení nebo při náhodném přerušení přenášeného signálu, nelze zaručit definované logické úrovně na vstupních svorkách 1, Γ a na výstupu zdroje T taktovacích impulsů. Pak může dojít ke vzniku úrovně log 0' na jednom nebo obou výstupech klopných obvodů. To má za následek otevření jednoho nebo obou oddělovacích členů Bl, B2. Vlivem malé statické zátěže, kterou tvoří pouze srážecí odpor R4, by mohlo dojít ke zvýšené proudové spotřebě opakovače a k výraznému poklesu napětí na opakovači. V tomto havarijním stavu může opakovač zůstat i po odeznění přechodového stavu a ani opětovné vypnutí a zapnutí zdroje dálkového napájeni neuvede opakovač do* správné činnosti.

V zapojení podle vynálezu se v okamžiku zapnutí zdroje dálkového napájení bez ohledu na přítomnost nebo nepřítomnost signálu objeví na vstupu hradla H5 úroveň log 1 vlivem přechodového jevu vyvolaného kondenzátorem Cl. Na výstupu hradla H5* bude úroveň log 0, která uzavře tranzistory TI, T2. Jestliže trvá nepřítomnost vstupního signálu, tranzistor T3 zůstává uzavřen a na vstupu hradla H5 je trvale úroveň log 1. Tento stav je zajištěn i v případě, že na výstupu zdroje T taktovacích impulsů je trvale úroveň log 1, neboť tato úroveň nemůže projít vazebním kondenzátorem C2. Teprve přítomnost taktovacích impulsů způsobí otevření tranzistoru T3, což

2,2 ϋ ΰ 2 7 vyvolá trvale úroveň log 1 na výstupu hradla H5.

_:Pak je možná normální činnost koncového stupně. Při nahodilém výpadku přenášeného signálu zmizí taktovací impulsy na výstupu zdroje T taktovacích impulsů, tranzistor T3 se uzavře, ať se vyskytuje na výstupu zdroje T taktovacích impulsů trvale log 1 nebo log 0.

Výhodou zapojení podle vynálezu je, že

Claims (2)

1. pRedmEt

   1. Zapojení koncového stupně opakovače systému s pulsně kódovou modulací se dvěma bistabilními klopnými obvody a výstupním transformátorem, vyznačené tím, že první vstupní svorka (1) je připojena na první vstup prvního dvouvstupového hradla (Hl), jehož výstup je připojen na první vstup druhého dvouvstupového hradla (H2), jehož výstup je připojen na druhý vstup prvního dvouvstupového hradla (Hl), zatímco druhá vstupní svorka (Γ) je připojena k prvnímu vstupu třetího dvouvstupového hradla (H3), jehož výstup je připojen na první vstup čtvrtého dvouvstupového hradla (H4), jehož výstup je připojen na druhý vstup třetího dvouvstupového hradla (H3) a přes první odpor (Rl) na emitor prvního tranzistoru (T2), jehož kolektor je připojen na vstup prvního oddělovacího členu (Bl) s vysokonapěfovým otevřeným kolektorem, jehož výstup je připojen na první konec primárního vinutí výstupního transformátoru (Tr), přičemž výstup druhého dvouvstupového hradla (Hl) je přes druhý odpor (R2) připojen na emitor druhého tranzistoru (TI), jehož kolektor je připojen na vstup druhého oddělovacího členu (B2) lze pomocí jednoho proměnného prvku — odporu R3 — nastavit šířku kladných i záporných výstupních impulsů na jmenovitou hodnotu. Koncový stupeň je odolný proti předpětím vnikajícím do výstupu opakovače z kabelového vedení. Výhodou je též zaručené otevření tranzistorů TI a T2 pouze v přítomnosti vstupního signálu. Tím se zamezí případným haváriím opakovače.

   VYNALEZU s vysokonapěfovým otevřeným kolektorem, jehož výstup je připojen na druhý konec primárního vinutí výstupního transformátoru (Tr), jehož střed je připojen přes srážecí odpor (R4) ke kladné svorce (+U) zdroje, přičemž sekundární vinutí výstupního transformátoru (Tr) je připojeno k výstupním svorkám (2, 2‘), zatímco spojené báze prvního a druhého tranzistoru (TI, T2] jsou přes proměnný odpor (R3) připojeny ke kladné svorce (+U) zdroje a zdroj (T) taktovacích impulsů je připojen ke druhým vstupům druhého a čtvrtého dvouvstupového hradla (H2, H4).
2. 2. Zapojení koncového stupně opakovače podle bodu 1, vyznačené tím, že spojené báze prvního a druhého tranzistoru (TI, T2) jsou připojeny k výstupu pátého dvouvstupového hradla (H5), jehož vstup je připojen jednak přes paralelní kombinaci prvního kondenzátoru (Cl) a třetího odporu (R5) ke kladné svorce (+U) zdroje, jednak ke kolektoru třetího tranzistoru (T3), jehož emitor je uzemněn, zatímco jeho báze je připojena přes čtvrtý odpor (R6) k zemi a přes vazební kondenzátor (C2) k výstupu zdroje (T) taktovacích impulsů.

   1 list výkresů