Opublikowano: 5.XII.1967 54274 KI. 21 ai,36/00 MKP H03k 5{t)0 UBLIOTEJCA Twórcawynalazku: mgr inz. Marek Jezewski Wlasciciel patentu: Politechnika Gdanska (Katedra Radiokomunikacji), Gdansk (Polska) 'franzystorowy selektor autoalarmu morskiego Przedmiotem wynalazku jest tranzystorowy se¬ lektor autoalarmu morskiego spelniajacy wymaga¬ nia Miedzynarodowej Konwencji o Bezpieczenstwie Zycia na Morzu z 1960 r.Wymagania te okreslaja, ze wyróznieniu sposi- ród wszystkich sygnalów odebranych przez odbior¬ nik autoalarmowy powinny podlegac tylko sygna¬ ly skladajace sie z kombinacji czterech impulsów prostokatnych o dlugosci od 3,5 do 6,0 sekundy, odseparowanych odstepem o dlugosci nie wiekszej od 1,5 sekundy.Dotychczas stosowano selektory autoalarmu mor¬ skiego skladajace sie z polaczonych w ukladzie pet- lowym ukladów przekaznikowych. Uklady przekaz¬ nikowe sa sterowane przez odpowiednie uklady elektroniczne, decydujace o prawidlosci odebrane¬ go elementu z kombinacji impulsów. Uklady se¬ lektora rejestruja bezposrednio, bez zmiany ksztal¬ tu, poszczególne elementy kombinacji impulsów. Za prawidlowosc kazdego z elementów odebranej kom¬ binacji impulsów odpowiada jedno ogniwo petli.Odebranie prawidlowej kombinacji impulsów po¬ woduje uruchomienie systemu alarmowego statku.W wypadku gdy chociaz jeden element z odebranej kombinacji jest nieprawidlowy, w ukladzie odpo¬ wiedzialnym za prawidlowosc tego elementu nie za¬ dzialaj a odpowiednie przekazniki, uniemozliwiajac w ten sposób zamkniecie sie petli i uruchomienie systemu alarmowego statku.Selektory tego typu zawieraja zazwyczaj kilka- 10 15 20 25 2 nascie wielostykowych przekazników. Niezawodnosc takich selektorów w warunkach morskich jest ograniczona ze wzgledu na korozje styków oraz mala odpornosc na wibracje i wstrzasy. Dalsza ujemna cecha znanych selektorów jest duzy ciezar i wymiary oraz znaczny pobór mocy z urzadzen zasilajacych.Celem wynalazku jest dokonanie selekcji sygna¬ lu autoalarmowego w selektorze o ukladzie czysto elektronicznym, rejestrujacym w sposób posredni, przeksztalcone w impulsy szpilkowe, poszczególne elementy kombinacji impulsów prostokatnych.Zadaniem wynalazku jest stworzenie selektora autoalarmu morskiego posiadajacego na wejsciu czlon rózniczkujacy.Cel ten zostal osiagniety przez zastosowanie na wejsciu czlonu odwracajacego faze, czlonu róznicz¬ kujacego i czlonu 3,5 sekundowej zwloki. Czlon 3,5 sekundowej zwloki steruje dwa. przeciwstawnie dzialajace czlony bramkujace. Czlon rózniczkuja¬ cy przetwarza w impulsy szpilkowe poszczególne elementy odebranej kombinacji impulsów. Jest on polaczony, poprzez dwa przeciwstawnie dzialajace czlony bramkujace z przelicznikiem i z czlonem ka¬ sowania. Czlony bramkujace przepuszczaja do czlo¬ nu kasowania i przelicznika tylko impulsy szpilko¬ we odpowiadajace tylom wejsciowym impulsów prostokatnych. Czlon odwracajacy faze jest pola¬ czony z czlonem 1,5 sekundowej zwloki, który ste- 5427454274 ruje czlon kasowania. Czlon kasowania jest pola¬ czony z przelicznikiem.Wynalazek zostanie blizej objasniony na przykla¬ dzie wykonania przedstawionym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy, a fig. 2 schemat szczególowy selektora autoalarmu mor¬ skiego.Urzadzenie wedlug fig. 1 sklada sie z czlonu róz¬ niczkujacego 1, czlonu 3,5 sekundowej zwloki 9, przerzutnika jednostabilnego 2, czlonów bramkuja¬ cych 3 i 4, czlonu odwracajacego faze 7, czlonu 1,5 sekundowej zwloki 8, czlonu kasowania 5 oraz prze¬ licznika 6.Przebieg wejsciowy w postaci kombinacji impul¬ sów prostokatnych poddany jest trzem operacjom równoczesnie: rózniczkowaniu w czlonie 1, odwró¬ ceniu w fazfe o 180° w czlonie 7 i zwloce czasowej w czólnie 9* Jezeli prostokatny impuls wejsciowy bedzie dluzszy od 3,5 sekundy, to czlon 3,5 sekun¬ dowej zwloki.9 wyzwala przy pomocy jednostabil¬ nego przerzutnika 2 dwa czlony bramkujace 3 i 4.Czlony bramkujace 3 i 4 dzialaja przeciwstawnie, to znaczy w czasie gdy czlon 3 przenosi — czlon 4 nie przenosi i odwrotnie. Czlon 3 znajduje sie w stanie przenoszenia tylko przez okres 2,5 sekundy od momentu wyzwolenia go przez przerzutnik je- dnostabilny 2. Tak wiec, jezeli prostokatny impuls wejsciowy ma prawidlowa dlugosc 3,5 — 6,0 se¬ kundy, to impuls szpilkowy powstaly ze zróznicz¬ kowania w czlonie 1 tylu impulsu przechodzi przez przenoszacy w tym czasie czlon bramkujacy 3 do przelicznika 6, ale jest niedopuszczony, przez nie- przenoszacy teraz, czlon bramkujacy 4 do czlonu kasowania 5. W wypadku gdy dlugosc impulsu wejsciowegojest mniejsza od 3,5 sekundy lub wiek¬ sza od 61,0 sekund, impuls szpilkowy, odpowiadaja¬ cy zrózniczkowanemu w czlonie 1 tylowi impulsu wejsciowego, nie przejdzie przez nieprzewodzacy teraz czlon bramkujacy 3 do przelicznika 6, lecz zostanie skierowany przez czlon bramkujacy 4 do czlonu kasowania 5.Selekcja prawidlowych odstepów miedzyimpul- sowych odbywa sie w czlonie 7 i 8. Przebieg wej¬ sciowy zostaje odwrócony w fazie o 180° przez czlon 7, czyli impuls wejsciowy posiada teraz cha¬ rakter odstepu miedzyimpulsowego a odstep mie¬ dzyimpulsowy charakter impulsu. Poczatek odste¬ pu miedzyimpulsowego, majacego teraz charakter impulsu, uruchamia czlon zwloki 1,5 sekundowej £. Jezeli wejsciowy odstep miedzyimpulsowy jest krótszy .od 1,5 sekundy, to czlon 1,5 sekundowej zwloki 8 nie wytwarza impulsu kasujacego, nato¬ miast jezeli odstep miedzyimpulsowy bedzie dluz¬ szy od 1,5 sekundy, zostanie wytworzony impuls kasujacy, który poprzez czlon kasowania 5 skasuje uprzednio zarejestrowane stany w przeliczniku. W ten sposób przelicznik rejestruje tylko impulsy wejsciowe o prawidlowej, zawartej w przedziale 3,5 do 6,0 sekund dlugosci, natomiast odbiór nie¬ prawidlowych impulsów lub odstepów miedzyim¬ pulsowyeh powoduje tylko kasowanie poprzednio zarejestrowanych w nim stanów.' Dzialanie selektora przedstawionego na fig. 2 jest nastepujace: Przebieg wejsciowy w postaci kombi¬ nacji impulsów prostokatnych jest przykladany do 15 zacisków 1—1 selektora. Czolo impulsu wejsciowe¬ go zatyka, normalnie przewodzacy, tranzystor Tl, powodujac rozpoczecie ladowania kondensatora Cl.Kondensator ten laduje sie przez opór regulowany 5 PI, a dzieki zastosowaniu ukladu Darlingtona ze sprzezeniem zwrotflym pojemnosciowym, zbudowa¬ nego na tranzystorach T2 i T3, ladowanie ma cha¬ rakter liniowy. Tranzystor T4 jest normalnie nie¬ przewodzacy ze wzgledu na zaporowa polaryzacje 10 diody D2 napieciem, bedacym róznica napiecia od- . niesienia diody Zenera DZ1 i napiecia poczatkowe¬ go na oporze Rl. Napiecie na oporze Rl jest pro¬ porcjonalne do napiecia na kondensatorze Cl i po¬ wtarza wszystkie* jego zmiany, stad przy liniowym ladowaniu sie kondensatora Cl napiiecie na opor¬ niku Rl rosnie liniowo az do momentu odetkania sie diody D2. W tym momencie tranzystor T4 zo¬ staje wprowadzony w stan przewodzenia a na jego kolektorze wystepuje uskok napiecia. Potencjometr 20 PI ustawia sie tak, aby ten uskok nastapil po cza¬ sie 3,5 sekundy od chwili przylozenia impulsu wej¬ sciowego do selektora. Uskok napiecia na kolekto¬ rze tranzystora T4 wyzwala przerzutnik jednosta- bilny, zbudowany na tranzystorach T5 i T6. 25 Przerzutnik ten wytwarza prostokatny uskok na¬ piecia na kolektorze tranzystora T6 a czas trwa¬ nia tego uskoku zalezy od stalej czasowej C2, P2 i nastawiany jest potencjometrem P2 na 2,5 sekun¬ dy. Uskok ten wprowaita w stan auasi-przewo- 30 dzenia tranzystor bramkujacy T7, normalnie gle¬ boko zatkany, natomiast poprzez tranzystor T8 po¬ woduje glebokie zatkanie tranzystora bramkujace¬ go T9, normalnie quasi-przewodzacego. Jezeli wiec dlugosc impulsu prostokatnego przylozonego do 35 wejscia selektora zawiera sie w granicach 3,5 se¬ kundy do 3,5 + 2,5 = 6,0 sekund, to ujemny impuls szpilkowy powstaly przez zrózniczkowanie jego ty¬ lu przez elementy C3, R2 przedostanie sie przez tranzystor bramkujacy T7 do wejscia WP przelicz- 40 nika impulsów. Natomiast ujemny impuls szpil¬ kowy; powstaly przez zrózniczkowanie tyu impul¬ su wejsciowego przez elementy C4, R3 nie przedo¬ stanie sie przez gleboko zatkany tranzystor bram¬ kujacy T9 do tranzystora kasujacego T14. Tyl im- 45 pulsu wejsciowego wprowadzi ponownie tranzys¬ tor Tl w stan przewodzenia i kondensator Cl zo¬ stanie natychmiast rozladowany przez diode Dl i tranzystor Tl, bedac w ten sposób przygotowanym do rozpoczecia nastepnego cyklu ladowania.Jezeli prostokatny impuls wejsciowy przylozony do wejscia 1—1 selektora jest krótszy od 3,5 sekun¬ dy lub dluzszy od 6,0 sekund, to ujemny impuls szpilkowy powstaly przez zrózniczkowanie jego ty- 55 lu przez elementy C3, R2 nie przedostanie sie do wejscia WP przelicznika, gdyz tranzystor bramku¬ jacy T7 bedzie w tym czasie gleboko zatkany. Na¬ tomiast ujemny impuls szpilkowy z ukladu C4, R3 przedostanie sie przez normalnie auasi-przewodzacy 60 tranzystor bramkujacy T9 do bazy tranzystora ka¬ sujacego T14. Dzieje sie tak gdyz w przypadku impulsu wejsciowego krótszego od 3,5 sekundy przerzutnik jednostabilny na tranzystorach T5, T6 nie zostanie wyzwolony, natomiast w przypadku 65 impulsu wejsciowego dluzszego od 6,0 sekund, 2,5 5054274 sekundowa bramka wytworzona przez ten prze- rzutnik juz sie skonczy.Tranzystor Tl, poza rola klucza elektronicznego dla obwodu ladowania Cl, PI spelnia równiez role odwracacza fazy dla ukladu kontroli dlugosci trwa¬ nia odstepów miedzyimpulsowych, zbudowanego na tranzystorach T10, Tli, T12, T13. Dzieki pracy tranzystora Tl jako odwracacza fazy przebiegu przylozonego do zacisków wejsciowych 1—1, kon¬ densator C5 zaczynd sie ladowac przez opór re¬ gulowany P3 w momencie, gdy konczy sie prosto¬ katny impuls wejsciowy a zaczyna sie odstep mie- dzyimpulsowy.Dzialanie ukladu zbudowanego na tranzystorach T10, Tli, T12, T13 jest analogiczne do dzialania ukladu tranzystorów Tl, T2, T3, T4. Uskok napie¬ cia na kolektorze T13 nastapi po czasie 1,5 sekun¬ dy od poczatku odstepu miedzyimpulsowego, jezeli tylko odstep ten jest dluzszy od 1,5 sekundy. Czas zwloki nastawiany jest potencjometrem P3. Jezeli odstep miedzyimpulsowy jest krótszy od 1,5 sekun¬ dy, to uskok napiecia na kolektorze tranzystora T13 nie nastapi, gdyz napiecie na oporze R4 nie zdazy wzrosnac do wielkosci wystarczajacej do odetkania diody D4.Uskoki napiecia na kolektorze tranzystora T13, odpowiadajace wszystkim odstepom miedzyimpul- sowym dluzszym od dozwolonej wielkosci maksy¬ malnej 1,5 sekundy, przenoszone sa do bazy tran¬ zystora kasujacego T14. Impulsy szpilkowe, odpo¬ wiadajace zrózniczkowanym przez elementy C3, R2 tylom prawidlowych impulsów prostokatnych przy¬ lozonych do zacisków 1—1, po przejsciu przez tran¬ zystor bramkujacy T7, zliczane sa w binarnym przeliczniku impulsów w ukladzie dwóch przerzut- ników dwustabilnych, zbudowanych na tranzysto¬ rach T15, T16, T17 i T18. Czterem impulsom szpil¬ kowym, które pojawiaja sie na wejsciu WP prze¬ licznika, odpowiada pojedynczy prostokatny uskok napiecia na kolektorze tranzystora T18. Koniec te¬ go uskoku, po zrózniczkowaniu przez elementy C6, R6, D5 daje w efekcie impuls pradowy w obwo¬ dzie normalnie nieprzewodzacego tranzystora T19, który to impuls wyzwala tyrystor Tr. Prad plyna¬ cy przez tyrystor Tr pobudza cewke przekaznika Pk, którego styki 2—2 stanowia klucz w obwodzie systemu alarmowego statku. Pobudzenie przekaz¬ nika powoduje zamkniecie obwodu elektrycznego systemu alarmowego, a wytworzony alarm jest ciagly az do chwili przerwania obwodu za pomoca wylacznika W.Impulsy kasujace, podawane przez tranzystory T9 i T13 na baze tranzystora kasujacego T14, wpro- 5 wadzaja ten tranzystor w stan nieprzewodzenia.Bazy tranzystorów T16 i T18 otrzymuja wtedy zwiekszona polaryzacje w kierunku przewodzenia poprzez opory R7 i R8, oraz R9 i RIO. Przywrócony zostaje w ten sposób stan poczatkowy przelicznika, 10 kiedy to tranzystory T15 i T17 sa zatkane a T18 i T16 przewodza.Uklad rózniczkujacy C7, R5, D3 sluzy do kaso¬ wania przerzutnika jednostabilnego z chwila przy¬ lozenia kolejnego impulsu na wejscie selektora. 15 Korzysci techniczne wynikajace ze stosowania wy¬ nalazku polegaja na mozliwosci, zastosowania do wytwarzania selektora najnowszych osiagniec tech¬ nologicznych, powtarzalnosci poszczególnych frag¬ mentów ukladu i braku elementów elektromecha- 20 nicznych, przez co osiaga sie male gabaryty urza¬ dzenia, maly ciezar oraz niewrazliwosc na wstrza¬ sy i wibracje.Selektor ten mozna zastosowac po niewielkich zmianach, jako dekoder innych kombinacji impul- or sów prostokatnych, na przyklad w systemach se- lektywnego wywolywania w sieciach radiokomuni¬ kacji ruchomej. 30 35 40 PL