HU183157B - Circuit arrangement for electronic d.c. telegraphic transmitter - Google Patents

Description

(57) KIVONAT

A találmány kapcsolási elrendezés elektronikus egyenáramú távíró-adóhoz, amelynek távíró telepe, távíró telepet bináris adatjelek ütemében távíró átviteli vonalra rákapcsoló adóérintkezője és a távíró átviteli vonalon az áramot állandó értéken tartó, folytonos üzemű áramszabályozó kapcsolása van. A találmány szerint a távíró telepnek két vagy több leágazása van, amelyek közül mindenkor csak egy van rákapcsolva egy kapcsoló fokozaton keresztül az áramszabályozó kapcsolásra, amely kapcsoló fokozat az átviteli vonalon fellépő adási feszültséget küszöbfeszültséggel összehasonlító legalább egy feszültségkomparátorhoz csatlakoztatott, az átviteli vonalat a küszöbfeszültségnél nagyobb adási feszültség esetén nagyobb feszültségű leágazással, a kűszöbfeszűltségnél kisebb adási feszültség esetén pedig kisebb feszültségű leágazással összekötő legalább' egy kapcsolóelemet tartalmaz.

FIG.1 a

-1183 157

A találmány tárgya kapcsolási elrendezés elektronikus egyenáramú távíró-adóhoz.

A jelenleg üzemelő távíró- és adathálózatokban a jelzésváltás és az adatközvetítés az összekötő átviteli vonalakon nagy adási feszültségű egyenáramú távíróadókkal történik. Az előfizetők duplex, négyhuzalos, kettősáramú vonalakon (pl. ±60 V, ±20 mA) vagy félduplex, kéthuzalos, egyszeres áramú vonalakon (pl. 120 V, 40 mA) csatlakoznak a központokhoz vagy az átviteli berendezésekhez. Egyes esetekben duplex, négyhuzalos, egyszeres áramú vonalakon (pl. 120 V, 40 mA) kötik be az előfizetőket.

Mivel az előfizetők különböző fajtájú és hosszúságú csatlakozó vezetékekkel vannak a központba bekötve, minden egyes előfizetőnél kézzel be kell állítani egy vonalkiegészítő ellenállást. Ismeretesek már elektronikus egyenáramú távíró-adókra olyan berendezések, amelyeknél az átviteli vezeték áramát, az úgynevezett vonali áramot, automata szabályozóberendezések segítségével állandó értéken tartják. Ez az automata szabályozóberendezés helyettesítheti a szokásos vonalkiegészítő ellenállást vagy előnyösebb, ha a távíró telep és az átviteli vezetéket szaggató adóérintkezők közé kapcsolják.

Az egyik ismert kapcsolás a vonali áram állandó értéken tartására a folytonos üzemű szabályozó elvén működik. Ennél a felvett teljesítmény á vonalhossztól, ill. az átviteli vonal ellenállásától, az úgynevezett hurokellenállástól függetlenül állandó. A nem a vonalra leadott teljesítmény a szabályozó áramkörben hővé alakul. Ez zárlat esetén a rövid vonalhosszaknál alkalmazott nagy vonalkiegészító ellenállás miatt igen nagy. Ezért, ha egy elektronikus egyenáramú távíró-adót modem, integrált, kis helyigényű áramköri technológiával valósítanak meg, külön intézkedéseket igényel a hővé átalakult veszteségi teljesítmény elvezetése. Ehhez egyrészt nagy felületű hűtőtesteket, másrészt pedig nagy légteret kell biztosítani, amiből igen nagy helyszükséglet adódik.

A veszteségi teljesítmény csökkentésére elektronikus egyenáramú távíró-adóknál olyan szabályozó áramkörök is ismertek a vonali áram állandó értéken tartására, amelyek a kapcsoló üzemű szabályozó elvén működnek. Ezeknél szaggatott áramszabályozás történik, aminél egy mérőberendezés méri a vonali áram nagyságát és a tényleges értéknek a kívánt értéktől való eltérése függvényében szabályozza egy kiegészítő adóérintkező billentyűzési áramlökésviszonyait. A szaggatás miatt szükség van a kimeneti áram kiegyenlítésére. Ennek az ismert szabályozónak az a hátránya, hogy a kiegészítő érintkezők miatt költségesebb, és a kimeneti áram szükséges kiegyenlítésénél nehézségek lépnek fel. Emiatt még egy szűrő fojtóra is szükség van.

A találmánynak az a feladata, hogy olyan elektronikus egyenáramú távíró-adót adjon, amelyik a folytonos szabályozó elvén működő áramszabályozóval dolgozik, és amelyiknél a fellépő legnagyobb veszteségi teljesítmény kisebb az ismert szabályozókénál.

A találmány alapgondolata az, hogy a folytonos üzemű áramszabályozó kapcsolás bemeneti feszültségét a vonalhossztól, ill. a hurokellenállástól függően automatikusan fokozatosan növeljük vagy csökkentjük.

A találmány tehát kapcsolási elrendezés elektronikus egyenáramú távíró-adóhoz, amelynek távíró telepe, a távíró telepet bináris adatjelek ütemében távíró átviteli vonalra rákapcsoló adóérintkezője és a távíró átviteli vonalon az áramot állandó értéken tartó, folytonos üzemű áramszabályozó kapcsolása van. A kapcsolási elrendezést a találmány szerint az jellemzi, hogy a távíró telepnek két vagy több leágazása van, amelyek közül mindenkor csak egy van rákapcsolva egy kapcsoló fokozaton keresztül az áramszabályozó kapcsolásra, amely kapcsoló fokozat az átviteli vonalon fellépő adási feszültséget küszöbfeszültséggel összehasonlító legalább egy feszültségkomparátorhoz csatlakoztatott, az átviteli vonalat a küszöbfeszültségnél nagyobb adási feszültség esetén nagyobb feszültségű leágazással, a küszöbfeszültségnél kisebb adási feszültség esetén pedig kisebb feszültségű leágazással összekötő legalább egy kapcsolóelemet tartalmaz.

A találmány szerinti megoldásnak az az előnye, hogy a fellépő legnagyobb veszteségi teljesítmény lényegesen lecsökkent, és így a hővé átalakult veszteségi teljesítmény elvezetésére tett intézkedések szükségtelenné válnak vagy jelentősen leegyszerűsödnek. A folytonos üzemű áramszabályozó kapcsolás alkalmazása miatt lényegesen kisebb ráfordítás szükséges, mert nem kellenek szűrőés kiegyenlítő tagok, valamint szaggató kapcsolások. Ez a megoldás lehetővé teszi az elektronikus egyenáramú távíró-adó különösen előnyös, gazdaságos kialakítását modern, integrált áramköri technikával, a lehető legkisebb helyszükséglettel. Mivel az automatikus feszültségátkapcsolás késleltetés nélkül és így az áramszabályozó kapcsolás szabályozási határának elérése előtt végbemegy, az állandó bemenő feszültségű adóáramkör statikus tulajdonságai mellett a dinamikus tulajdonságok is megmaradnak az áramszabályozó kapcsolásnál. Ez a megoldás különösen egyszeres és kettősáram billentyűzésű egyenáramú távíró-adókhoz előnyös.

A találmányt a továbbiakban az ábrákon bemutatott kiviteli példákon ismertetjük.

Az 1. ábra a találmány szerinti elektronikus egyenáramú távíró-adó elvi kapcsolási rajza.

A 2. ábra a találmány szerinti egyszeres árambillentyűzésű egyenáramú távíró-adó egy előnyös kiviteli példáját mutatja.

A 3. ábra egy másik előnyös kiviteli példája egy többfokozatú feszültségátkapcsolóval ellátott találmány szerinti elektronikus egyenáramú távíró-adónak.

Az 1. ábra elvileg mutatja a találmány szerinti megoldást. Az elektronikus egyenáramú távíró-adó ST adóérintkezőből, IK áramszabályozó kapcsolásból, leágazásain Ul, U2 és U3 feszültségeket adó TB távíró telepből és SU kapcsoló fokozatból áll. Az SU kapcsoló fokozat az sl kapcsoló érintkező állásától függően vagy az Ul feszültséget, vagy az U1 + U2 feszültséget, vagy az U1 + U2 + U2 feszültséget kapcsolja a folytonos üzemű IK áramszabályozó kapcsolás E bemenetére. Az IK áramszabályozó kapcsolás A kimenetén állandó áram jelenik meg, amit az ST adóérintkezőre vezetünk, az pedig a vezérlő D vezeték révén az átviendő adatjelek vagy választási és kapcsolási információk ütemében rákapcsolja az IK áramszabályozó kapcsolás A kimenetét egy átviteli L vonal b ágára. Az ST adóérintkezőt leegyszerűsítve egy olyan kapcsolónak tekinthetjük, amelyik vagy rákapcsolja az IK áramszabályozó kapcsolás A kimenetét az L vonal b ágára, vagy leválasztja azt arról. Az ST adóérintkező és az IK áramszabályozó kapcsolás gyakorlati megvalósítása önmagában ismert, és nem tárgya a találmánynak. A TB távíró telepnek az SU kapcsoló fokozat által átkapcsolt feszültségeinek közös pólusa ebben a kiviteli példában közvetlenül össze van kötve az L vonal

-2183 15?

a ágával. A gyakorlati üzemben még túlfeszültségvédő kapcsolásokat is be lehet iktatni földzárlat esetére. A leírt kiviteli példában az SU kapcsoló fokozat vezérlő bemenetére csatlakoztatott M vezetéket az A kimenet helyett az ST adóérintkező után a b ágra is rá lehet kötni. Az ST adóérintkezőt azonban az L vonal a ágába is be lehet iktatni, és így az IK áramszabályozó kapcsolás A kimenete közvetlenül össze van kötve az L vonal b ágával. Előnyösen az is lehetséges, hogy az ST adóérintkezőt az IK áramszabályozó kapcsolással kombináljuk, és így csupán egy fokozat van. Az IK áramszabályoző kapcsolás A kimenetén mérjük az átviteli L vonalra jutó feszültséget, és ettől függően kapcsoljuk át az SU kapcsoló fokozat sl kapcsoló érintkezőjét. Az 1. ábrán feltüntetett állapotban az SU kapcsoló fokozattal a TB távíró telep U1 feszültségét adjuk rá az IK áramszabályoző kapcsolásra., Az IK áramszabályozó kapcsolás A kimenetén levő feszültség, ami megegyezik az L vonalon levő feszültséggel, vezérli az M vezetéken keresztül az sl kapcsoló érintkezőt. Az sl kapcsoló érintkező átvált, ha az IK áramszabályozó kapcsolás A kimenetén levő feszültség egy meghatározott, az SU kapcsoló fokozatban beállított küszöbfeszültséget túllép. Negatív feszültségeknél akkor van túllépés, ha az A kimeneten levő feszültség negatívabb a küszöbfeszültségnél. Rövid vonalaknál, amelyeknek kicsi a hurokellenállása, kis feszültség esik az L vonalon, és így az az SU kapcsoló fokozaton beállított küszöbfeszültséget nem lépi túl, az sl kapcsoló érintkező az ábrázolt helyzetben marad. Nagyobb hurokellenállásoknál megnő az L vonalon eső feszültség, túllépi az SU kapcsoló fokozatban beállított küszöbfeszültséget, erre az sl kapcsoló érintkező átvált a következő állásba, s így az U1+ U2 feszültség kapcsolódik az IK áramszabályozó kapcsolás E bemenetére. Még nagyobb hurokellenállásoknál a feszültségesés egy második, nagyobb küszöbfeszültséget is túllép, erre az sl kapcsoló érintkező egy állással továbbkapcsolódik, így az U1+U2+U3 feszültség jut az IK áramszabályozó kapcsolás E bemenetére. Ha a feszültség az egyes küszöbfeszültségek alá esik, az sl kapcsoló érintkező újra fokozatosan visszaáll az ábrázolt kiinduló helyzetbe. Mindig annyi feszültség kapcsolódik be, illetve ki, hogy az IK áramszabályozó kapcsolás még biztosan a szabályozási tartományban működjék.

A különböző feszültségekre való átkapcsolás bármiféle késleltetés nélkül történik, úgyhogy amikor az adási feszültség eléri a mindenkori küszöbfeszüllséget, az átkapcsolásnál a dinamikus illesztés is azonnal létrejön.

A 2. ábra egy fokozatú feszültségátkapcsolással kialakított elektronikus egyenáramú távíró-adóra mutat egy kiviteli példát. A kapcsolás az 1. ábrán már bemutatott elrendezésben tartalmazza az ST adóérintkezőt és az IK áramszabályozó kapcsolást. A TB távíró telep leágazásain +60 V és —60 V feszültségeket szolgáltat földelt MT középponthoz képest. A TB távíró telep kialakítása csak példakénti, bármilyen tetszőleges feszültségforrás alkalmazható.

Az SU kapcsoló fokozat elektronikus kialakítású. A TB távíró telep +60 V-os kapcsa, amely az L vonal a ágával van összekötve, és az MT középpont közé sorbakapcsolt Z1 Zéner-dióda és R3 ellenállás van kapcsolva. A TB távíró telep -60 V-os kapcsa és az SU kapcsoló fokozat kimenete — amely az IK áramszabályozó kapcsolás E bemenetére van csatlakoztatva — közé kapcsolódó T2 tranzisztor emitter-kollektor köre van beiktatva. Az MT középpont és a —60 V-os kapocs a TB távíró telep kisebb, illetve nagyobb feszültségű leágazását képezik. A T2 tranzisztor bázisa soros R2 ellenálláson át kapcsolódó TI tranzisztor kollektorára csatlakozik, amely TI tranzisztor emittere a Z1 Zéner-dióda és az R3 ellenállás Ur küszöbfeszültséget adó közösített pontjára kapcsolódik. Az SU kapcsoló fokozat kimenete leválasztó'agként szolgáló D2 diódán keresztül az MT középpontra is csatlakoztatva van. A TI tranzisztor bázisa soros Rl ellenálláson és Dl diódán keresztül az SU kapcsoló fokozat vezérlő bemenetére van kapcsolva, amely vezérlő bemenet az IK áramszabályozó kapcsolás A kimenetére ^csatlakozik. Ily módon a TI tranzisztor a vezérlő bemenetére jutó feszültséget az Ur küszöbfeszültséggel összehasonlító feszültségkomparátort, a T2 tranzisztor pedig a TB távíró telep —60 V-os kapcsát az E bemenetre rákapcsoló kapcsolóelemet képez.

Amíg az IK áramszabályozó kapcsolás A kimenetén a feszültség pozitívabb az Ur küszöbfeszültség-értéknél, amit az R3 ellenálláson eső feszültségesés határoz meg, a TI tranzisztor és ezáltal a T2 tranzisztor is le van zárva. Az IK áramszabályozó kapcsolás E bemenetére a nyitóirányban előfeszített D2 diódán keresztül a TB távíró telep MT középpontja kapcsolódik. Ha azonban az IK áramszabályozó kapcsolás A kimenetén a feszültség az Ur küszöbfeszültség fölé nő (az A kimeneten a feszültség negatívabb lesz), a TI tranzisztor nyitóirányú vezérlést kap. A vezető TI tranzisztor a kapcsoló T2 tranzisztort is vezető állapotba vezérli. A T2 tranzisztor a TB távíró telep —60 V-os kapcsát kapcsolja az IK áramszabályozó kapcsolás E bemenetére. A D2 dióda lezár és leválasztja a TB távíró telep MT középpontját az IK áramszabályozó kapcsolásról. Ebben az esetben a TB távíró telep teljes 120 V-os feszültsége rákerül az IK áramszabályozó kapcsolásra.

Ha az IK áramszabályozó kapcsolás A kimenetén a feszültség az Ur küszöbfeszültség alá csökken (az A kimenetén a feszültség pozitivabb lesz, a TI tranzisztor lezárt állapotba jut. Ekkor a Dl dióda is zár, és leválasztja a TI tranzisztort az átviteli L vonalról. A TI tranzisztor ekkor a T2 tranzisztort is zárt állapotba vezérli. Ezáltal a TB távíró telep -60 V-os kapcsa leszakad az IK áramszabályozó kapcsolás E bemenetéről. A D2 dióda újra vezet, és a TB távíró telep MT középpontja az IK áramszabályozó kapcsolás E bemenetére van kapcsolva. Ezzel újra eljutottunk a leírt kiinduló állapotba.

Az Ur küszöbfeszültséget a Z1 Zéner-dióda megfelelő megválasztásával úgy választjuk meg, hogy a feszültség második fele (-60 V) még azelőtt felkapcsolódik, mielőtt az IK áramszabályozó kapcsolás túllépné szabályozási tartományát.

A 3. ábra egy további előnyös kiviteli példát mutat egy egyszeres árambillentyűzésű és többfokozatú feszültségátkapcsolóval ellátott elektronikus egyenáramú távíróadóra.

A kapcsolási elrendezés az 1. ábra szerinti ST adóérintkezőt és IK áramszabályozó kapcsolást tartalmaz. Az SU kapcsoló fokozatot a D1-D4 diódák és a kapcsoló TI—T4 tranzisztorok valósítják meg. A TB távíró telep feszültsége sorbakapcsolt Ul—U6 feszültségekből áll. Olyan átviteli L vonalat tételezünk fel, amelynél a legkisebb távírófeszültség kapcsolódik az IK áramszabályozó kapcsolás E bemenetére, éspedig az U1 + U2 feszültség.

Az SU kapcsoló fokozatban az Ul és U2 feszültség közös pontjára emitterével kapcsolódó TI tranzisztor van, amelynek kollektora R2 ellenálláson át T2 tranzisztor

-3183 157 bázisára csatlakozik. A T2 tranzisztor emittere az U4 és U5 feszültségek közös pontjára, kollektora D3 diódán át az E bemenetre van csatlakoztatva. Az U3 és U4 feszültségek közös pontjára emitterével csatlakozó T3 tranzisztor kollektora R4 ellenálláson át T4 tranzisztor bázisára csatlakozik. A T4 tranzisztor emittere az U6 feszültségnek az U5 feszültséggel nem közös pontjára, adott esetben a rajzon szaggatott vonallal csak érzékeltetett további feszültség és az U6 feszültség közös pontjára, kollektora pedig D4 diódán át az E bemenetre van csatlakoztatva. Az E bemenet D2 diódán át az U2 és U3 feszültség közös pontjára is csatlakoztatva van. A TI és T3 tranzisztor bázisa Rl, illetve R3 ellenálláson át közösítve van, és a közösített pont a Dl diódán keresztül csatlakozik az A kimenethez.

Tegyük fel, hogy a D2 dióda vezet és a kapcsoló T1-T4 tranzisztorok lezárt állapotban vannak. A Dl dióda le van zárva és leválasztja a TI tranzisztort az L vonalról. Küszöbfeszültségként az Ul feszültséget alkalmazzuk. Amint az IK áramszabályozó kapcsolás A kimenetén a feszültség az Ul feszültség értékét túllépi (az A kimeneten a feszültség negatívabb lesz), a ΤΊ tranzisztor nyitóirányú vezérlést kap, és így a T2 tranzisztort is nyitóirányba vezérli. A T2 tranzisztor vezető állapotában felkapcsolja az U4 feszültség negatív pontját a vezető D3 diódán keresztül az IK áramszabályoző kapcsolás E bemenetére. Ezután a D2 dióda lezár és ezáltal az U2 feszültség negatív pontja leválasztódik az IK áramszabályozó kapcsolás E bemenetéről. Az IK áramszabályozó kapcsolásra az U1+U2+U3 + U4 feszültségek összege kerül. Ha most az IK áramszabályoző kapcsolás A kimenetén a feszültség az Ul +U2 + U3 feszültség fölé nő (az A kimenet feszültsége negatívabb lesz), amely U1+U2+U3 feszültség a küszöbfeszültséget adja, akkor a T3 és T4 tranzisztor kap nyitóirányú vezérlést. A T4 tranzisztoron és a vezető D4 diódán át az U6 feszültség negatív pontja kapcsolódik fel az IK áramszabályozó kapcsolás E bemenetére. A D3 dióda leválasztja a T2 tranzisztort az IK áramszabályozó kapcsolás E bemenetéről.

Amikor az A kimeneten a feszültség az U1 + U2+U3, ill. az Ul feszültség alá csökken (az A kimenet feszültsége pozitívabb lesz), az IK áramszabályoző kapcsolás E bemenete visszakapcsolődik egy alacsonyabb feszültségre. Az Rl—R4 ellenállások biztosítják a TI—T4 tranzisztorok szükséges bázisáramat a vezető állapotban.

A feszültségkapcsolások számát tetszés szerint megnövelhetjük. Minden további feszültségkapcsoláshoz mindig a 3. ábrából adódó elemek szükségesek, vagyis két kapcsoló tranzisztor, egy dióda, két áramkorlátozó ellenállás és két további feszültség. A 3. ábrán egy további feszültségátkapcsoláshoz a túllépendő küszöbfesziiltséget az U1 + U2+U3+U4+U5 feszültség adná.

A 2. és 3. ábrán bemutatott kiviteli példák egyszerűen kibővíthetők kettősáramú billentyűzéssel működő adóvá. Ehhez csupán az szükséges, hogy az L vonal b ágára kapcsolt elemeket felfelé tükrözzük.

Claims (5)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. · Kapcsolási elrendezés elektronikus egyenáramú távíró-adóhoz, amelynek távíró telepe, a távíró telepet bináris adatjelek ütemében távíró átviteli vonalra rákapcsoló adóérintkezője és a távíró átviteli vonalon az áramot állandó értéken tartó, folytonos üzemű áramszabályozó kapcsolása van, azzal jellemezve, hogy a távíró telepnek (TB) két vagy több leágazása van, amelyek közül mindenkor csak egy van rákapcsolva egy kapcsoló fokozaton (SU) kersztül az áramszabályozó kapcsolásra (IK), amely kapcsoló fokozat (SU) az átviteli vonalon (L) fellépő adási feszültséget küszöbfeszültséggel összehasonlító legalább egy feszültségkomparátorhoz (TI, T3) csatlakoztatott, az átviteli vonalat (L) a küszöbfeszültségnél nagyobb adási feszültség esetén nagyobb feszültségű leágazással, a küszöbfeszültségnél kisebb adási feszültség esetén pedig kisebb feszültségű leágazással összekötő legalább egy kapcsolóelemet (T2, T4) tartalmaz.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a távíró telep (TB) kisebb feszültségű leágazása leválasztótagon keresztül az áramszabályozó kapcsolás (IK) bemenetére (E) van csatlakoztatva, az áramszabályozó kapcsolás (IK) kimenetére (A) és a küszöbfeszültséget előállító legalább egy feszültségforráshoz (R3, Zl, Ul, U2, U3) feszültségkomparáló legalább egy első tranzisztor (Η, T3) van csatlakoztatva, és az áramszabályozó kapcsolás (IK) bemenete (E) és a távíró telep (TB) nagyobb feszültségű leágazása(i) közé legalább egy második tranzisztor (T2, T4) van beiktatva, amely második tranzisztor (T2, T4) a megfelelő első tranzisztorhoz (TI, T3) van csatlakoztatva.
3. 3. A 2. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a leválasztótag dióda (D2, D3, D4).
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a küszöbfeszültséget előállító feszültségforrás Zéner-diódát (Zl) tartalmaz.
5. 5. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a küszöbfeszültséget előállító feszültségforrást a távíró telep (TB) leágazása képezi.

   3 db ábra

   Felelős kiadó: Himer Zoltán osztályvezető Megjelent a Műszaki Könyvkiadó gondozásában ZÖLDÉRT Nyomda - Miskolc