Pierwszenstwo: 17359 KI. 21a4, 29/02 MKP H03M/34 Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 14.07.1975 Twórcywynalazku: Andrzej Pietrasik, Stanislaw Siess, Zdzislaw Kaszuba Uprawniony z patentu tymczasowego: Panstwowe Zaklady Teletransmisyjne Warszawa (Polska) Uklad automatycznej regulacji wzmocnienia Przedmiotem wynalazku jest uklad automatycznej regulacji wzmocnienia, dzialajacy w oparciu o wielkosc poziomu napiecia czestotliwosci kontrolnej, stosowany najczesciej w magistralach telekomunikacyjnych, w których wystepuja wieksze ilosci regulatorów.Dotychczas stosowane uklady automatycznej regulacji wzmocnienia mozna podzielic, w zaleznosci od sposobu uzyskiwania wymaganej szybkosci regulacji, na uklady elektryczne, elektrotermiczne, elektromechanicz¬ ne oraz cyfrowe. Wspólna niewygodna cecha tych wszystkich ukladów regulacji jest koniecznosc uzyskiwania bardzo malych szybkosci regulacji ukladu ze wzgledu na sumowanie sie szybkosci regulacji wielu lancuchowo polaczonych ukladów regulacyjnych znajdujacych sie na przyklad w magistrali telekomunikacyjnej o torach przewodowych. Zmiany tlumiennosci odcinka.toru rozwazanej magistrali zachodzace pod wplywem temperatu¬ ry, wilgotnosci powietrza, lub szronu osiadajacego na przewodach, powoduja stosunkowo wolne zmiany poziomu napiecia czestotliwosci kontrolnej. Kompensacja tych powolnych zmian nie nastrecza wiekszych trudnosci.Jednakze czesto w eksploatacji wystepuja skokowe zmiany tlumiennosci jakiegos odcinka magistrali, których przyczynami moga byc: komutacja obwodów transmisyjnych i zasilajacych, wlaczenie do pracy zespolów rezer¬ wowych itp. Te zmiany jak równiez przypadkowe zaklócenia zewnetrzne o czestotliwosciach zblizonych do czestotliwosci kontrolnej, a zatem przechodzace przez filtry tej czestotliwosci, powoduja zlozone stany przej¬ sciowe w ukladach automatycznej regulacji wzmocnienia. W czasie ich trwania poziomy transmisji na wyjsciach wzmacniaczy liniowych traktu zmieniaja sie z szybkoscia rosnaca w miare wzrostu liczby ukladów regulacyjnych znajdujacych sie pomiedzy wzmacniaczem a miejscem, gdzie nastapila skokowa zmiana tlumiennosci lub zakló¬ cenie. Duze i szybkie zmiany poziomów w laczu mogf spowodowac zaklócenia transmisji w kanalach telefonicz¬ nych, a w szczególnosci beda mialy ujemny wplyw na prace urzadzen telegraficznych zwielokratniajacych kana¬ ly telefoniczne.Zapewnienie monotoniczego charakteru przebiegu regulacji poziomów transmisji w magistralach telekomu¬ nikacyjnych jest bardzo skomplikowanym zadaniem, do tej pory w pelni nie rozwiazanym pomyslnie. Wzrost szybkosci regulacji poziomu napiecia transmitowanych sygnalów w miare powiekszania sie liczby regulatorów2 77 359 zaangazowanych w procesie regulacji oraz mozliwosc wystapienia oscylacji przebiegu tego procesu jest najpo¬ wazniejsza .wada wynikajaca z zasady dzialania dotychczas znanych ukladów automatycznej regulacji wzmocnie¬ nia, to jest regulacji poziomu napiecia zarówno czestotliwosci kontrolnej jak i pilotowanych przez nia sygnalów zawartych w pasmie czestotliwosci roboczych.Celem wynalazku jest opracowanie prostego ukladu automatycznej regulacji wzmocnienia z wykorzysta¬ niem czestotliwosci kontrolnej, nie posiadajacego wyzej wymienionej wady, w którym proces regulacji poziomu napiecia sygnalów zawartych w przesylanym w linii uzytecznym pasmie czestotliwosci, po skokowej zmianie poziomu napiecia pilotujacej to pasmo czestotliwosci kontrolnej, odbywalby sie w kazdym przekroju magistrali aperiodycznie, bez oscylacji, niezaleznie od tego na którym odcinku regulacyjnym magistrali nastapila zmiana poziomu napiecia czestotliwosci kontrolnej.Cel ten zostal osiagniety dzieki temu, ze do wyjscia wzmacniacza liniowego dolaczono zwrotnice, której jeden z filtrów wyodrebnia czestotliwosc kontrolna, a drugi pasmo czestotliwosci uzytkowych. Do wyjscia filtru czestotliwosci kontrolnej dolaczony jest regulator podstawowy i uklad regulatora pomocniczego. Wyjscie ukladu regulatora pomocniczego oraz filtru pasma czestotliwosci uzytkowych zwrotnicy dolaczone sa do oddzielnych wejsc ukladu sumujacego przebiegi przychodzace wyzej wymienionymi drogami i wysylajacego je na dobre odcinki magistrali. Szybkosc regulacji poziomu napiecia ukladu regulatora pomocniczego jest wieksza od szyb¬ kosci regulacji ukladu regulatora podstawowego, do którego w rozumieniu niniejszego opisu zalicza sie wzmac¬ niacz liniowy, filtr czestotliwosci kontrolnej i regulator podstawowy.Wynalazek zostanie blizej objasniony na przykladzie wykonania przedstawionym na rysunku, bedacym schematem blokowym ukladu automatycznej regulacji wzmocnienia. Wejscie wzmacniacza liniowego 1, tworza¬ cego wraz z regulatorem 2 i filtrem czestotliwosci kontrolnej ffc, wchodzacym w sklad zwrotnicy 3, uklad regulatora podstawowego, dolaczone jest do toru teletransmisyjnego, którym przesylane sa sygnaly zawarte w pasmie uzytkowym Afp wraz z czestotliwoscia kontrolna ffc. Ze wzmocnionych przez wzmacniacz 1 sygnalów, sa wydzielane przy pomocy filtrów zwrotnicy 3 sygnaly zawarte w pasmie czestotliwosci uzytkowych Afp i sygnal czestotliwosci kontrolnej ffc. Sygnal czestotliwosci kontrolnej jest kierowany nastepnie do regulatora podstawowego 2, zapewniajacego szybkosc regulacji w ukladzie tego regulatora wynoszaca Vi i ukladu regulato¬ ra pomocniczego 4 o szybkosci regulacji V2.Obydwa sygnaly Afp i ffc sa nastepnie sumowane przy uzyciu ukladu 5 i wysylane na dalsze odcinki magistrali. Uklad regulatora pomocniczego 4, wykonany na przyklad w postaci wzmacniacza o regulowanym wzmocnieniu, ma za zadanie kompensowac wylacznie zmiany poziomu napiecia czestotliwosci kontrolnej zaist¬ niale na poprzedzajacym go odcinku magistrali. Szybkosc regulacji poziomu napiecia w wyzej wymienionym ukladzie winna byc znacznie wieksza od szybkosci regulacji poziomu napiecia sygnalu zespolonego, to jest sygnalów pasma uzytkowego i czestotliwosci kontrolnej dokonywanej przez uklad regulatora podstawowego, na przyklad V2 = 10 Vi- Jako uklad sumujacy 5, moze byc wykorzystany rozgaleznik stosowany powszechnie w urzadzeniach teletransmisyjnych lub dowolny inny uklad separujacy, ewentualnie polaczony z dodatkowym wzmacniaczem. Tak wiec kazdy dopuszczalny dla danego ukladu automatycznej regulacji wzmocnienia skok poziomu napiecia sygnalu kontrolnego, zaistnialy na wejsciu ukladu, zostanie skompensowany w krótkim czasie przez uklady regulacji pomocniczej. Uklady regulatorów podstawowych, za wyjatkiem regulatora nastepujacego bezposrednio za odcinkiem magistrali, na którym nastapilo zaburzenie ustalonego rozkladu poziomów napiec, praktycznie rzecz biorac, nie zadzialaja. Regulator ten dzialajac z ustalona szybkoscia Vi, doprowadzi wartosc poziomu napiecia wyjsciowego ukladu do wartosci nominalnej.W miare postepu procesu regulacji poziomu napiecia sygnalu zespolonego Afp + ffc, dokonywanej przez uklad regulatora podstawowego, bedzie nastepowac równiez proces regulacji poziomu napiecia sygnalu kontrol¬ nego ffc w ukladzie regulatora pomocniczego w kierunku takim, ze poziom napiecia tego sygnalu na wejsciu ukladu 5 nie ulegnie zmianie. Odstep poziomów napiec sygnalów uzytecznych i kontrolnego zmieniony po zadzialaniu ukladu regulatora pomocniczego, powróci po czasie zaleznym od szybkosci regulacji Vi do wartosci pierwotnej. Jak widac z powyzszego kazde zaburzenie ustalonego rozkladu poziomów napiecia zostanie zlikwi¬ dowane w wyniku dzialania jednego ukladu regulatora podstawowego, w którym uzyskanie aperiodycznego przebiegu procesu regulacji jest zagadnieniem technicznie nieskomplikowanym. Szybkosc regulacji Vi moze byc znacznie wyzsza niz w dotychczas stosowanych ukladach automatycznej regulacji wzmocnienia i zblizona do szybkosci przewidywanej dla calej magistrali, w sklad której wchodzi kilkanascie do kilkudziesieciu ukladów regulacyjnych. Uklad regulacji pomocniczej, ze wzgledu na duza szybkosc regulacji, moze byc nieskompliko¬ wany pod wzgledem schematowym.77359 3 PL PL