SK132297A3 - Method of generating a.c. information for a bus system, and transmission unit for carrying out the method - Google Patents

Description

Rovnosmernému napätiu zbernice je superponovaná v podstate symetrická informácia na báze striedavého napätia ako bitová informácia, pričom rovnosmerný potenciál jedného vedenia s induktívnou záťažou vytvára aktívny impulz proti potenciálu druhého vedenia, pričom sa pre následné spätné získavanie energie vytvorí vyrovnávací impulz. Takéto väzobné členy prípojníc sú známe z patentových spisov EP-B-0 365 696, EP-B-0 379 901, EP-B-0 379 60S. Takéto väzobné· členy zbernice pracujú obvykle s translátorom, pričom rovnosmerný potenciál jedného vedenia s induktívnou záťažou proti potenciálu druhého vedenia vytvorí

I aktívny impulz. Vo vysielači kombinovaného vysielača-prijímača zbernice EIBA sa generuje bitový impulz na zbernici tak, že rovnosmernému napätiu zbernice približne S4 V sa superponuje aktívny impulz s amplitúdou približne 7 V (EP-B-0 365 696). Pritom sa pracuje s prevodovým pomerom 3:1.

Podstata vynálezu

Úlohou vynálezu je vytvoriť vysielací stupeň, ktorý nepotrebuje translátor.

Táto úloha sa rieši vysielacím stupňom podľa vynálezu tak, že aktívny impulz bitovej informácie s bitovou frekvenciou sa získa v generátore na vytváranie jednotlivých impulzov vyššej frekvencie, pričom generátor v spolupôsobení s kondenzátorom internej palubnej napájacej siete je vytvorený ako vysokofrekvenčný zvyšujúci regulátor, pričom napäťový zdroj na napájanie zvyšujúceho regulátora je zbernica a regulačným kritériom pre zvyšujúci regulátor je napäťový zlom behom aktívneho impulzu.

Aktívny impulz bitovej informácie s bitovou frekvenciou sa pritom tvorí z jednotlivých impulzov vyššej frekvencie. Presnejšie povedané, aktívny impulz bitovej informácie s bitovou frekvenciou ,sa získa v generátore na vytváranie jednotlivých impulzov vyššej frekvencie. Pritom je generátor vytvorený v spolupôsobení s kondenzátorom internej palubnej napájacej siete ako vysokofrekvenčný zvyšujúci regulátor, pričom napäťovým zdrojom pre zvyšujúci regulátor je zbernica

I a regulačným kritériom pre zvyšujúci regulátor je napäťový zlom behom aktívneho impulzu. Výhodne sa použije veľmi vysoká frekvencia v porovnaní s bitovou frekvenciou, takže sa translátor môže zredukovať na veľmi malú induktivitu vo forme tlmivky.

Pri vysielacom stupni kombinovaného vysielača-prijímaóa účastníckej stanice zbernícového systému sa teda pracuje s generátorom na vytváranie jednotlivých impulzov vyššej frekvencie, než ako je bitová frekvencia. Pokles napäta behom aktívneho impulzu sa pritom nahradí prúdovými impulzmi vysokej frekvencie v časti spínacej siete, prípadne prostredníctvom vysielacieho tranzistora, ktoré majú v podstate obdĺžnikový tvar, pričom toto nahradenie je tým lepšie, čím vyššia je frekvencia jednotlivých impulzov. Pracuje sa teda s generátorom, ktorý je vytvorený ako vysokofrekvenčný zvyšujúci regulátor.

Pri jednom multiplexovom zariadení podľa patentového spisu EP-A-0 487 874 sa pracuje bez spätného získavania energie a nevytvára sa bitový impulz.

Pri vysielacom stupni sa naproti tomu uskutočňuje spätné získavanie energie pomocou spínacieho regulátora. Tento je vytvorený tak, že nereguluje výstupné napätie, ale zlom vstupného napätia. Pritom sa môže vstupná kapacita v porovnaní so spínacím regulátorom znížiť blízko k nule, alebo dokonca na nulu. Toto je najmä výhodné, lebo zbernica sa nemá kapacitne zaťažovať .

Výhodné vytvorenie vynálezu je uvedené v podružo ných nárokoch S až 4. Tým je nožné vytvoriť zapojenie vysielacieho stupňa podľa nároku 5 ako časť integrovaného spínacieho obvodu.

Prehľad obrázkov na výkrese

Vynález bude teraz v dalšom texte bližšie objasnený na príkladoch uskutočnenia, znázornených na výkresoch .

Na obr. 1 je znázornená schéna zapojenia vysielacieho stupňa podľa vynálezu.

Na obr. S je znázornený priebeh prúdu vo vysielacom ventile behom aktívneho impulzu.

Na obr. 3 js hornou krivkou znázornený priebeh napätia na zbernici pri superponovaní aktívneho impulzu a pod tým prúd zbernice behom superponovania aktívneho impulzu spoločne s napojeným spätným získavaním energie.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Vysielací stupeň podľa obr. 1 je prípojmi i a S pripojený na dvojvodičovú zbernicu, pričom paralelne k tomu sa môžu zapojiť dalšie účastnícke stanice. Na prípoje 3 a 4 sa môže napojiť palubná napájacia sieť, alebo pomocný napäťový zdroj; Vysielací stupeň má časť S spínacej siete s vysielacím ventilom, tvoreným napríklad vysielacím tranzistorom 6. Časť S spínacej siete s modulátorom 7 pulznej šírkovej modulácie, na ktorý je pripojený oscilátor 8, ktorý je výhodne naladený na požadovanú frekvenciu vysielacieho tranzistora 6.

Vysielací stupeň pracuje nasledovne:

Na prípojoch 1, S je rovnosmerné napätie zbernice, ktorému sa majú superponovať bitové impulzy informácie. Ked sa vysielací tranzistor 6 stane vodivým, je plné rovnosmerné napätie zbernice na tlmivke 9. Prúd, zodpovedajúcemu rovnosmernému napätiu prípojnice a indukčnosti tlmivky 9 začne tiecť a rýchlo narastať, pričom tento prúd spôsobí na prípojoch 1, S zodpovedajúci úbytok napätia. Ked je cyklus, dopredu zadaný oscilátorom 8 s oscilátorovou frekvenciou ukončený, potom sa vysielací ventil, tvorený vysielacím tranzistorom 6 uzatvorí a energia, uložená v tlmivke 9, odtečie do kondenzátora 10. Energia, priradená jednotlivým prúdovým impulzom, sa pri spätnom získavaní postupne ukladá do kondenzátora 10.

Pre dobrú robotu, má vysielací ventil, tvorený vysielacím tranzistorom 6, podstatný význam. Spína pri vysokej frekvencii bez väčších vlastných strát. Pri vysielacom tranzistore 6 je potreba zabrániť využitiu jeho celej spínacej schopnosti, takže by došlo k jeho nasýteniu, pomocou nízkoohmického riadenia. Podľa dalI šieho rozvinutia vynálezu je riadiace zapojenie vysielacieho tranzistora 6 vytvorené podľa nároku 4, ako dvojčinný stupeň (pusch-pul1), pri ktorom tranzistor lg z dvoch v sérii- zapojených a v protitakte pracujúcich tranzistorov 11, 18 sa prostredníctvom diódy 15. uzatvorí vtedy, ked kolektorové napätie vysielat cieho tranzistora 6 klesne pod určitú hodnotu. V porovnaní k obvyklému zvyšujúcemu regulátoru je potreba zdôrazniť, najmä to, že jeho regulačným kritériom nie je, ako je obyklé, výstupné napätie, ale zlom vstupného napätia, teda amplitúda aktívneho impulzu. Prekvapivo sa ukázalo, že je tým zaistené dobré vytváranie obdĺžnikovej informácie.

Riadiace zapojenie vysielacieho tranzistora 6 sa môže výhodne vytvoriť podľa obr. 1 takto:

Báza vysielacieho tranzistora 6 je ako riadiaca elektróda zapojená medzi v protitakte pracujúcimi a v sérii usporiadanými tranzistormi 11 a 12. Riadiace elektródy, to je báza v protitakte.pracujúcich tranzistorov 1I a 12, sú napojené na kolektor, resp. emitor tranzistora 14, ktorý je súčasne cez indukčnosti 15 a 16 napojený na kladné vysielacie napätie. Na báze tranzistora 14 je napojený modulátor 7 pulznej šírkovej modulácie, ktorý je ovládaný oscilátorom 8. Tranzistor XX, z dvojice tranzistorov XX, 12, pracujúcich v protitakte, ktorého emitor je spojený s bázou vysielacieho tranzistora 6, je svojou bázou spojený prostredníctvom diódy 15 s kolektorom vysielacieho tranzistora 6.

Ak sa vysielací tranzistor 6 stane pôsobením frekvencie oscilátora 8 vodivým, prepustí jednotlivé impulzy 17 podľa obr. S, ktoré majú podstatne vyššiu frekvenciu, ako' je bitová frekvencia bitového impulzu 18. V dôsledku toho., poklesne napätie 19 zbernice podľa obr. 5, vždy behom aktívneho impulzu 20, ktorý má určitú vlnivosť, zodpovedajúcu jednotlivým impulzom 17.

I

O čo vyššia je frekvencia jednotlivých impulzov 17, o to lepší ma aktívny impulz 80 obdĺžnikový tvar. Ak frekvencia jednotlivých impulzov 17 časti 5 spínacej sieti je približne pätnásťnásobkom frekvencie bitových impulzov, potom je vlnivosť zanedbateľná. Priebeh napätia 19 na zbernici spôsobí zodpovedajúcu zmenu prúdu 81 , ako je znázornené v obr. 3 dole. Vyrovnávacie impulzy 88, 85 zodpovedajú spätnému získavaniu energie.

Modulátor 7 pulznej šírkovej modulácie reguluje vždy dobu trvania nevodivého prípadne vodivého stavu vysielacieho tranzistora 6. Nevodivá doba skončí vtedy, ked sa dosiahlo požadovanej amplitúdy pre bitový, impulz 18, pričom amplitúda je potom udržiavaná konštantná bez ohľadu na napätie na zbernici 19. Amplitúda aktívneho impulzu 80 sa udržuje konštantná na dopredu zadanej hodnote prostredníctvom modulátora 7 pulznej šírkovej modulácie nezávislo od napätia na zbernici 19.

Je samozrejmé, že konštrukčné prvky v príklade uskutočnenia podľa obr. 1 sa môžu nahradiť inverznými konštrukčnými prvkami, pričom sa potom zamení anóda a katóda pri diódach.

Na kolektor vysielacieho tranzistora 6 je napojený kondenzátor 10 internej palubnej napájacej siete, prípadne pomocného napäťového napájania, ktorý je napojený prostredníctvom ventila 84, tvoreného v danom prípade diódou, ktorý funguje tak, že je vodivým pri uzatvorenom stave vysielacieho tranzistora 6, a že je nevodivým pri vodivom stave vysielacieho tranzistora 6.

I

Pomocou práve vysvetlených opatrení je možné vytvoriť generátor 85. ktorý sa skladá z časti 5 spínacej sieti, modulátora 7 pulzne šírkovej modulácie a oscilátora 8 a celý vysielací stupeň vrátane tlmivky 9 a dalších priradených konštrukčných prvkov ako časť integrovaného spínacieho obvodu.

Claims (4)

1. Vysielací stupeň na vytváranie informácie na báze striedavého napätia pre zbernicový systém účastníckej stanice s kombinovaným vysielačom-prijímačom, najmä pre zbernice podľa EIBA, v ktorom sa rovnosmernému napätiu na zbernici superponuje v podstate symetrická informácia na báze striedavého napätia ako bitová informácia, pričom rovnosmerný potenciál jedného vedenia s induktívnou záťažou vytvára voči potenciálu druhého vedenia aktívny impulz a pre nadväzujúce spätné získavanie energie sa vytvorí vyrovnávací impulz , vyznačujúci sa tým , že aktívny impulz (SO) bitovej informácie s bitovou frekvenciou je získavaný v generátore (SS) na vytváranie jednotlivých impulzov (17) s vyššou frekvenciou, pričom generátor (25) v spoluúčinkovaní s kondenzátorom (10) vnútornej siete palubného napájania' je vytvorený ako vysokofrekvenčný zvyšujúci regulátor, pričom napäťový zdroj pre zvyšujúci regulátor sú prípoje (1, S) zbernice a regulačným kritériom pre zvyšujúci regulátor je napäťový zlom behom aktívneho impulzu (SO) .

S. Vysielací stupeň podľa nároku 1 , vyzná čujúci sa tým , že generátor (25) pracuje s vysielacím tranzistorom (6),ako vysielacím ventilom a s riadiacim zapojením, ktoré má dva v sérii usporiadané a v proti takte zapojené tranzistory (11, 1S), pričom riadiace zapojenie je prostredníctvom modulátora (7) pulznej šírkovej modulácie spojené s oscilátorom (8), ktorého oscilačná frekvencia je

I nastavená na vyššiu frekvenciu.

3. Vysielací stupeň podľa nároku 1 , vyzná čujúci satým , že modulátor (7) pulznej šírkovej modulácie je vybavený riadiacim zapojením na tvorenie integrála napäťového zlomu behom aktívneho impulzu (SO) .

4. Vysielací stupeň podľa nároku 1 a podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov , vyznačujúci sa tým., že na kolektor vysielacieho tranzistora (6) je napojený kondenzátor (10) vnútornej palubnej napájacej siete prostredníctvom ventila (84) s takým spôsobom funkcie, že je vodivým pri zatvorenom vysielacom tranzistore (6) a blokujúcim pri vodivom vysielacom tranzistore (6) .

5. Vysielací stupeň podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že je vytvorený ako časť integrovaného spínacieho obvodu.