SU1336073A1 - Устройство дл передачи сигналов телемеханики - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области телемеханики , в частности к устройствам дл  передачи частотно-манипулированных сигналов , и может быть использовано на промышленных предпри ти х, в энергетике, городском хоз йстве и на транспорте. Цель изобретени  - повышение надежности и упрощение устройства. Устройство содержит генератор тактовых импульсов, два синтезатора частоты, три выравнивател , усилитель , сумматор, три фильтра, п ть элементов НЕ, шесть элементов И и элемент ИЛИ. Предлагаемое устройство значительно сокраш,ает количество примен емых в нем менее стабильных 1-С и RC фильтров , отличающихс  трудоемкостью изготовлени  и сложностью настройки. 1 ил. i (Л со со О5 о со

Description

Изобретение относитс  к телемеханике, в частности, к устройствам дл  нередачи частотно-манипулированных сигналов, и может быть использовано на промышленных предпри ти х, в энергетике, городском хоз йстве и на транспорте.

Цель изобретени  - повышение надежности и упрош,ение устройства.

На чертеже представлена функциональна  схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый 2 и второй 3 синтезаторы частоты, первый 4, второй 5 и третий 6 выравниватели, усилитель 7, сумматор 8, первый 9, второй 10 и третий 11 фильтры , первый 12, второй 13, третий 14, четвертый 15 и п тый 16 элементы НЕ, первый 17, второй 18, третий 19, четвертый 20, п тый 21, шестой 22 элементы И и элемент ИЛИ 23, счетчик 24, дешифратор 25, ключ 26, конденсатор 27, резисторы 28 и 29, счетчик 30, дешифратор 31, ключ 32, конденсатор 33, резисторы 34 и 35.

Устройство работает следуюш,им образом .

Генератор 1 работает непрерывно. Последовательность импульсов с его выхода поступает на входы синтезаторов 2 и 3 частоты . Синтезатор частоты содержит делитель частоты с переменным коэффициентом делени  и элементы настройки. На выходах синтезаторов частоты по вл етс  последовательность коротких импульсов заданной частоты. При коэффициентах делени , не кратных 2, импульсы на выходе управл емых делителей частоты имеют биение по фазе. Дл  устранени  этих биений к выходам синтезаторов подключены выравниватели 4 и 5, представл юшие собой делители частоты с посто нным коэффициентом делени . При достаточном коэффициенте делени  биение импульсов по фазе может быть практически устранено. На выходах выравнивателей по вл етс  сери  пр моугольных импульсов с посто нным периодом следовани . Эти импульсы переключают счетчики 24 и 30 второго 10 и третьего 11 фильтров с подключенными к их выходам дешифраторами 25 и 31. Через ключи 26 и 32 к выходам дешифраторов поочередно на заданное врем  подключаютс  конденсаторы 27 и 33. Частота переключени  конденсаторов одного фильтра устанавливаетс  равной о-Д, другого fo+Af, где fo - средн   частота канала, Af - девиаци  частоты.

Сигналы телемеханики, представл ющие собой последовательность кодированных пр моугольных импульсов, поступают на вход устройства и далее на вход элемента И 18 и через инвертор 12 на вход элемента И 17. При этом разрешающие потенциалы на входе одного из элементов И по вл ютс  на импульсах серии телемеханики , а на входе другого - на паузах. При

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

импульсе на входе устройства на один из входов элемента ИЛИ 23 поступает последовательность коротких импульсов одного синтезатора, во врем  паузы частота последовательности импульсов определ етс  другим синтезатором. На выходе элемента ИЛИ 23 образуетс  частотно-манипулиро- ванный импульсный сигнал. Возможные биени  по фазе устран ютс  выравнивателем 6. Частота следовани  импульсов на его выходе поочередно принимает значени  f,-uf и fo+Д. Через резисторы 28 и 34 импульсы напр жени  поступают на объединенные выводы конденсаторов второго и третьего фильтров. При этом в одном фильтре частота импульсов сигнала совпадает с частотой коммутации аналоговых ключей 26 и 32. Конденсаторы поочередно зар жаютс  и разр жаютс  до максимального напр жени , а на соответствующем входе сумматора 8 по вл етс  ступенчатый сигнал, аппроксимирующий синусоиду той же частоты. При поступлении последовательности импульсов другой частоты ступенчатый сигнал этой частоты по вл етс  на другом входе сумматора 8. На выходе сумматора образуетс  частотно-манипулированный ступенчатый сигнал, аппроксимирующий синусоиду . Поскольку при частотной манипул ции частота коммутации каждого фильтра не измен етс , на входы сумматора 8 поступают только сигналы с частотами fo-Af и fo +Af. Составл ющие сигнала на сумматор не проход т.

Частотно-манипулированный ступенчатый сигнал, аппроксимирующий синусоиду, преобразуетс  в синусоидальный первым фильтром 9, который при этом значительно упрощаетс . Усиленный выходным усилителем 7 мощности синусоидальный частот- но-манипул ционный сигнал поступает на выход устройства.

В процессе фильтрации частотно-манипу- лированного импульсного сигнала при помощи второго и третьего фильтров возникает дополнительна  амплитудна  модул ци , св занна  с несовпадением момента поступлени  очередного импульса с моментом открыти  аналогового ключа. Дл  предупреждени  нежелательной фазовой и амплитудной модул ции в устройстве осуществл етс  синхронизаци  коммутации конденсаторов с импульсами фильтруемого сигнала. С этой целью при изменении частоты сигнала выравниватель и счетчик соответствующего второго или третьего фильтра принудительно устанавливаютс  в исходное положение. Дл  получени  синхронизирующих импульсов последовательность импульсов частотно-мани- пулированного сигнала с выхода выравнивател  6 поступает на объединенные входы элементов И-НЕ 13, 14, 21 и 22. В исходном состо нии на этих входах потенциал

низкого уровн  «о, на вторых входах элементов 21 и 22-«1.

На второй вход элемента 19 поступают пр мые сигналы телемеханики, а элемента 20 - инверсные. При по влении на выходе выравнивател  6 импульса высокого уровн  «1 срабатывают последовательно включенные элементы 14, 20, 16 или 13, 19, 15 в зависимости от того, на какой из двух элементов И-НЕ 20 или 19 поступает разрешающий потенциал «1 с входа устройства. В течение времени, определ емого временем срабатывани  трех последовательно включенных элементов И-НЕ на обоих входах элемента 21(22) имеютс  сигналы

10

которого подключен к первому входу первого выравнивател , первый фильтр, выход которого подключен к усилителю, выход которого  вл етс  выходом устройства, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности и упрощени  устройства, в него введены второй синтезатор частоты, второй и третий выравниватели, сумматор, второй и третий фильтры, первый,второй,третий, четвертый и п тый элементы НЕ, первый, вто рой, третий, четвертый, п тый и шестой элементы И и элемент ИЛИ, выход генератора тактовых импульсов подключен к входам первого и второго синтезаторов частоты, выход первого синтезатора частоты подключен к

с1, на выходе - «О. Короткий импульс 15 первому входу первого элемента И, выход

нулевого уровн  с выхода элементов И-НЕ 21 и 22 поступает на входы приведени  в исходное состо ние соответствующего выравнивател  и счетчика импульсов. Таким образом, при каждом изменении частоты частотно-манипулированного импульсного сигнала соответствующий выравниватель и счетчик второго или третьего фильтров возвращаютс  в исходное состо ние. При этом на переднем фронте каждого импульса и каждой паузы на входе устройства частотный сигнал на каждом входе сумматора имеет начальную фазу, а изменение частоты на выходе сумматора осуществл етс  без разрыва фазы. Отсутствие фазовой модул ции в выходном сигнале стабилизирует переходкоторого подключен к первому в.ходу элемента ИЛИ, выход второго синтезатора частоты подключен к первым входам второго выравнивател  и второго элемента И, выход которого подключен к второму входу

20 элемента ИЛИ, вход первого элемента НЕ объединен с вторым входом второго элемента И и с первым входом третьего элемента И, и  вл етс  входом устройства, выход первого элемента НЕ подключен к второму

25 входу первого элемента И и к первому входу четвертого элемента И, выход элемента ИЛИ подключен к входу третьего выравнивател , выход которого подключен к первым входам второго и третьего фильтров, к первым входам п того и шестого элементов И и через

ный процесс, св занный с частотной мани- 30 второй и третий элементы НЕ - к вторым пул цией, и устран ет нежелательную амплитудную модул цию, что повышает стабильность устройства и позвол ет упростить полосовой фильтр передачи (первый фильтр). Использование дл  фильтрации передаваемого сигнала первого и второго фильтров дает возможность значительно сократить количество трудоемких в изготовлении и настройке и менее надежных ЬС-или активных RC-фильтров.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  передачи сигналов телемеханики , содержащее генератор тактовых импульсов, синтезатор частоты, выход

   входам третьего и четвертого элементов И, соответственно, выходы последних, соответственно , через четвертый и п тый элементы НЕ подключены N к вторым входам п того и шестого элементов И, выход п 35 того элемента И подключен к вторым входам второго выравнивател  и третьего фильтра , выход шестого элемента И подключен к вторым входам первого выравнивател  и второго фильтра, выходы первого и вто40 рого выравнивателей подключены к третьим входам второго и третьего фильтров, соответственно , выходы последних подключены к первому и второму входам сумматора, соответственно , выход которого подключен к входу первого фильтра.

   которого подключен к первому входу первого выравнивател , первый фильтр, выход которого подключен к усилителю, выход которого  вл етс  выходом устройства, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности и упрощени  устройства, в него введены второй синтезатор частоты, второй и третий выравниватели, сумматор, второй и третий фильтры, первый,второй,третий, четвертый и п тый элементы НЕ, первый, вто рой, третий, четвертый, п тый и шестой элементы И и элемент ИЛИ, выход генератора тактовых импульсов подключен к входам первого и второго синтезаторов частоты, выход первого синтезатора частоты подключен к

   которого подключен к первому в.ходу элемента ИЛИ, выход второго синтезатора частоты подключен к первым входам второго выравнивател  и второго элемента И, выход которого подключен к второму входу

   элемента ИЛИ, вход первого элемента НЕ объединен с вторым входом второго элемента И и с первым входом третьего элемента И, и  вл етс  входом устройства, выход первого элемента НЕ подключен к второму

   входу первого элемента И и к первому входу четвертого элемента И, выход элемента ИЛИ подключен к входу третьего выравнивател , выход которого подключен к первым входам второго и третьего фильтров, к первым входам п того и шестого элементов И и через

   второй и третий элементы НЕ - к вторым

   второй и третий элементы НЕ - к вторым

   входам третьего и четвертого элементов И, соответственно, выходы последних, соответственно , через четвертый и п тый элементы НЕ подключены N к вторым входам п того и шестого элементов И, выход п того элемента И подключен к вторым входам второго выравнивател  и третьего фильтра , выход шестого элемента И подключен к вторым входам первого выравнивател  и второго фильтра, выходы первого и второго выравнивателей подключены к третьим входам второго и третьего фильтров, соответственно , выходы последних подключены к первому и второму входам сумматора, соответственно , выход которого подключен к входу первого фильтра.