SU1471287A1

SU1471287A1 - Discrete signal level converter

Info

Publication number: SU1471287A1
Application number: SU874285353A
Authority: SU
Inventors: Александр Ефимович Кальной; Борис Петрович Алексеев
Original assignee: Предприятие П/Я А-7306
Priority date: 1987-07-16
Filing date: 1987-07-16
Publication date: 1989-04-07

Abstract

Изобретение относитс к импульсной технике и предназначено дл приема по одному входу бипол рного (квазитроичного) сигнала, а также бинарных сигналов с уровн ми эмиттерно св занной логики (ЭСЛ) и транзиторно-транзисторной логики. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей путем обеспечени преобразовани поступающих по одному входу сигналов разных форматов. Коммутатор 4 при приеме сигналов с уровн ми ЭСЛ обеспечивает прохождение входного сигнала через повторитель 5 напр жени , токовый ключ 8 и элемент ИЛИ-НЕ 9 на один выход преобразовател . На другом выходе при этом сохран етс уровень логической единицы ЭСЛ. При приеме бипол рного сигнала коммутатор 4 обеспечивает прохождение сигналов через дифференциальный токовый ключ 1 и токовый ключ 10 на входы элемента ИЛИ-НЕ 9 и инвертора 11. При этом на выходах преобразовател обеспечиваетс разделение положительного и отрицательного входных импульсов квазитроичного кода в инвертированный двоичный с уровн ми ЭСЛ по каждому каналу. Коммутаци по посто нному току обеспечивает сохранение согласовани по входу устройства дл высокочастотных сигналов при приеме сигналов разных форматов. Преобразователь также содержит источник 2 питани , аттенюатор 3, регул тор напр жени 6, источник питани 7, двухканальный ограничитель уровн 12. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.The invention relates to a pulse technique and is intended to receive a single input of a bipolar (quasitroic) signal, as well as binary signals with levels of emitter-coupled logic (ECL) and transistor transistor logic. The purpose of the invention is to expand the functionality by ensuring the conversion of signals coming in one input from different formats. The switch 4, when receiving signals with ECL levels, provides the input signal through the voltage repeater 5, the current switch 8 and the element OR-HE 9 to one output of the converter. At the other output, the level of the logical ECL unit is maintained. When receiving a bipolar signal, the switch 4 provides the signals through the differential current switch 1 and the current switch 10 to the inputs of the OR-HE element 9 and the inverter 11. At the outputs of the converter, the positive and negative input pulses of the quasi-trivial code are inverted into binary with levels ECL for each channel. DC switching ensures that the input is matched to the device for high-frequency signals when receiving signals of different formats. The converter also contains a power source 2, an attenuator 3, a voltage regulator 6, a power source 7, a two-channel level limiter 12. 4 cp ff, 1 slug.

Description

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для приема по одному входу биполярного (квазитроичного) сигнала, а также бинарных сигналов с уровнями 3GJI и ТТЛ и преобразования их в однополярный с уровнями ЭСЛ и разделением биполярного сигнала на положительный и отрицательный каналы.The invention relates to a pulse technique and is intended for receiving a bipolar (quasi-ternary) signal, as well as binary signals with 3GJI and TTL levels, at one input and converting them into unipolar with ESL levels and dividing the bipolar signal into positive and negative channels.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения преобразования поступающих по одному входу биполярного сигнала и сигналов с ЭСЛ и ТТЛ-уровнями.The purpose of the invention is the expansion of functionality by ensuring the conversion of the bipolar signal and signals with ESL and TTL levels arriving at one input.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя.The drawing shows a structural diagram of the Converter.

Преобразователь содержит дифференциальный токовый ключ 1, источник 2 питания, согласованный по вхо- ду аттенюатор 3, коммутатор 4,повторитель 5 напряжения, регулятор 6 напряжения, источник 7 питания, токовый ключ 8, элемент ИЛИ-НЕ 9, токовый ключ 10, инвертор 11, двухканальный ограничитель 12 уровня, в согласованном по входу аттенюаторе 3 резисторы 13-16, в двухканальном ограничителе 12 уровня транзисторы 17 и 18 и стабилитрон 19.The converter contains a differential current switch 1, a power source 2, an input attenuator 3, a switch 4, a voltage follower 5, a voltage regulator 6, a power supply 7, a current switch 8, an OR-NOT 9 element, a current switch 10, an inverter 11 , a two-channel limiter of level 12, in the attenuator 3 coordinated at the input, resistors 13-16, in a two-channel limiter of level 12, transistors 17 and 18 and a zener diode 19.

Последовательно соединенные резисторы 13-16 согласованного по входу аттенюатора 3 соединены с общей шиной и подвижным контактом коммутатора 4, неподвижные контакты которого соединены соответственно с отрицательной клеммой источника 2 питания и общей шиной, выходы согласованного по входу аттенюатора 3 соединены соответственно с входом повторителя 5 напряжения и первым входом дифференциального токового ключа 1, второй вход которого соединен с общей шиной, выход повторителя 5 напряжения через токовый ключ 8 соединен с первым входом элемента ИЛИНЕ 9, второй вход которого соединен с первым выходом дифференциального токового ключа 1 и первым входом двухканального ограничителя 12 уровня, второй вход которого соединен с вторым входом дифференциального токового ключа 1 и через токовый ключ 10 с входом инвертора 11, · выходы элемента ИЛИ-НЕ 9 и инвертора 11 соединены с выходными клеммами преобразователя.The series-connected resistors 13-16 of the attenuator 3 coordinated at the input are connected to the common bus and the movable contact of the switch 4, the fixed contacts of which are connected respectively to the negative terminal of the power supply 2 and the common bus, the outputs of the attenuator 3 matched at the input of the attenuator 3 are connected respectively to the input of the voltage follower 5 and the first input of the differential current switch 1, the second input of which is connected to the common bus, the output of the voltage follower 5 through the current switch 8 is connected to the first input of the element LINE 9, the second input of which is connected to the first output of the differential current switch 1 and the first input of the two-channel limiter 12, the second input of which is connected to the second input of the differential current switch 1 and through the current switch 10 with the input of the inverter 11, · the outputs of the OR-NOT 9 element and inverter 11 are connected to the output terminals of the converter.

Преобразователь работает следующим образом.The converter operates as follows.

Коммутатор 4 при приеме сигнала с уровнями ЭСЛ подключает вход подключения питания согласованного по входу аттенюатора 3 к отрицательной клемме источника 2 питания, а при приеме сигнала с уровнями ТТЛ и биполярного сигнала - к общей шине.When receiving a signal with ESL levels, switch 4 connects the power supply input of the attenuator 3 matched at the input to the negative terminal of power supply 2, and when receiving a signal with TTL levels and a bipolar signal, to a common bus.

Согласованный по входу аттенюатор 3 служит согласованной нагрузкой для сигнала, приходящего на вход устройства по линии связи, поэтому сопротивление параллельно соединенных ветвей из резисторов 13, 14 и 15, 16 равно волновому сопротивлению этой линии связи. Кроме этого, делитель из этих ветвей обеспечивает на входе устройства уровень минус 2В при приеме ЭСЛ-сигналов (для отключенного входа).The attenuator 3 coordinated at the input serves as a coordinated load for the signal arriving at the input of the device via the communication line; therefore, the resistance of parallel connected branches from resistors 13, 14, and 15, 16 is equal to the wave resistance of this communication line. In addition, a divider from these branches provides a minus 2V level at the input of the device when receiving ESL signals (for a disabled input).

Делитель из резисторов 13 и 14 обеспечивает компенсацию сдвига уровней ЭСЛ-сигнала, который образуется на повторителе 5 напряжения. Делитель из резисторов 15 и 16 обеспечивает на входе дифференциального токового ключа 1 необходимую амплитуду импульсов при приеме биполярного или ТТЛ-сигналов.The divider of resistors 13 and 14 provides compensation for the shift in the levels of the ESL signal, which is formed on the voltage follower 5. The divider of resistors 15 and 16 provides the necessary pulse amplitude at the input of the differential current switch 1 when receiving bipolar or TTL signals.

При приеме биполярного сигнала в паузе между импульсами потенциал на входе дифференциального токового ключа 1 равен нулю. Поэтому коллекторные токи обоих его плеч равны и на выходах с помощью регулятора 6 напряжения устанавливаются уровни логического нуля ЭСЛ.When receiving a bipolar signal in a pause between pulses, the potential at the input of the differential current switch 1 is zero. Therefore, the collector currents of both of its arms are equal and at the outputs using the voltage regulator 6, the logical zero levels of the ESL are set.

Положительным импульсом на входе дифференциального токового ключа 1 осуществляется перераспределение тока в его плечах. При этом на одном его выходе происходит повышение напряжения до уровня логической единицы ЭСЛ, а на втором его выходе понижения напряжения не произойдет, так как нижний уровень ограничивается двухканальным ограничителем 12 уровня на уровне логического нуля ЭСЛ. Отрицательный импульс производит обратное переключение тока в плечах дифференциального токового ключа 1.A positive pulse at the input of the differential current switch 1 is the redistribution of current in its shoulders. At the same time, at one of its outputs, the voltage rises to the level of the logical unit of the ESL, and at its second output, the voltage does not decrease, since the lower level is limited by a two-channel limiter 12 of the level at the logical zero level of the ESL. A negative pulse reverses the current at the shoulders of the differential current switch 1.

При этом токовый ключ 8 закрыт, что приводит к появлению логического нуля на одном входе ЭСЛ элемента ИЛИ-НЕ 9, а токовый ключ 10 открыт, поэтому импульсы с выходов дифференциального токового ключа 1 через элемент ИЛИ-НЕ и инвертор 11 пройдут с инверсией на соответствующие выходы устройства.In this case, the current switch 8 is closed, which leads to the appearance of a logic zero at one input of the ESL of the OR-NOT 9 element, and the current switch 10 is open, therefore, the pulses from the outputs of the differential current switch 1 through the OR-NOT element and the inverter 11 will be inverted to the corresponding device outputs.

Таким образом, положительному импульсу биполярного сигнала на входе устройства будет соответствовать отрицательный импульс на выходе элемента ИЛИ-НЕ 9, а отрицательному на выходе инвертора 11.Thus, a positive pulse of a bipolar signal at the input of the device will correspond to a negative pulse at the output of the OR-NOT 9 element, and a negative pulse at the output of the inverter 11.

При приеме ТТЛ-сигнала устройство работает аналогичным образом. При этом ТТЛ-сигнал воспринимается как положительные импульсы биполярного сигнала, т.е. на выходе элемента ИЛИ-НЕ появится инвертированный входной сигнал устройства, а на выходе инвертора 11 постоянно поддерживается уровень логической единицы ЭСЛ.When receiving a TTL signal, the device works in a similar way. In this case, the TTL signal is perceived as positive pulses of the bipolar signal, i.e. the inverted input signal of the device appears at the output of the OR-NOT element, and the level of the logical unit of the ESL is constantly maintained at the output of the inverter 11.

При приеме ЭСЛ-сигнала этот сигнал через повторитель 5 напряжения, открытый токовый ключ 8 пройдет на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 9 и через него на выход устройства. При этом на выходе дифференциального токового ключа 1 отрицательный сигнал будет меньше необходимого для полного переключения тока в его плечах. Поэтому на одном из его выходов уровень логического сигнала будет ниже логической единицы, но выше логического нуля, а на другом уровень логического нуля, т.е. входные сигналы не пройдут на вход инвертора 11, так как ключ 10 закрыт. Поэтому на выходе инвертора 11 сохранится логическая единица. На втором входе элемента ИЛИ-НЕ 9 сохранится уровень логического нуля, так как этот уровень ограничивается снизу двухканальным ограничителем 12 уровня.When receiving the ESL signal, this signal through the voltage follower 5, the open current switch 8 will pass to the first input of the OR-NOT 9 element and through it to the output of the device. At the same time, at the output of the differential current switch 1, the negative signal will be less than necessary for the complete switching of the current in its shoulders. Therefore, at one of its outputs the level of the logical signal will be lower than the logical unit, but above the logical zero, and on the other the level of the logical zero, i.e. input signals will not pass to the input of the inverter 11, since the key 10 is closed. Therefore, the output of the inverter 11 will remain logical unit. At the second input of the OR-NOT 9 element, a logic zero level will be saved, since this level is limited from below by a two-channel level 12 limiter.

Использование коммутации по постоянному току позволяет осуществлять прием в широком частотном диапазоне, так как коммутирующий элемент не вносит неоднородность в цепь входного сигнала и, следовательно, не нарушает согласование на высоких частотах для входных сигналов разных форматов.Using DC switching allows reception in a wide frequency range, since the switching element does not introduce heterogeneity in the input signal circuit and, therefore, does not violate the coordination at high frequencies for input signals of different formats.

Claims

Claim

1. A level converter of discrete signals containing a differential current switch, a first power supply, characterized in that, in order to expand the functionality by ensuring the conversion of signals coming from a single input with ESL and TTL levels, c. enter it. are we agreed? attenuator, switch, voltage follower, first current switch, OR-NOT element, voltage regulator, second power source, input of the attenuator matched by input is connected to the input terminal of the converter, the first and second terminals of the power supply are connected respectively to a common bus and a movable contact switch, the first and second inputs are connected respectively to the input of the voltage follower and the first input of the differential current switch, the second input of which is connected to a common bus differential current switch are connected respectively to the positive terminal of the first power source and through the voltage regulator to the negative terminal of the second power source, the first output of the differential current switch is connected to the first input of the OR-NOT element, the control input of the first current switch is connected to the movable contact of the switch, fixed contacts which are connected respectively to the common bus and the negative terminal of the second power source, the positive terminal of which is connected to the negative with the first terminal of the power source and the common bus, the voltage follower power leads are connected respectively to the common bus and the negative terminal of the second power source, the voltage follower output is connected to the input of the first current switch, the output of which is connected to the second input of the OR-NOT element, the output of which is connected to the first output terminal of the converter.

2. The converter according to π. 1, characterized in that, in order to further expand the functionality by ensuring the conversion of the bipolar signal coming through a single input, a second current switch and an inverter are introduced into it, the input of the second current switch is connected to the second output of the differential current switch, the control input is connected to moving contact of the switch, the output is connected through the inverter to the second output terminal of the converter.

3. The converter according to claim 1, characterized in that the attenuator matched at the input contains first, second, third and fourth resistors connected in series, the terminals of the first and fourth resistors are connected to the corresponding terminals of the attenuator power supply, the connected terminal of the third resistor and the terminal of the second resistors are connected to the input terminal of the attenuator, the connected output of the first and the output of the second resistors and the connected output of the third and the output of the fourth resistors are connected to the output terminals of the attenuator.

4. Converter floor. 1, characterized in that the differential current switch contains first, second and third resistors, first and second p-p-p-transistors, the bases of which are connected to the corresponding input terminals of the key, emitters through the first resistor and collectors through the corresponding second and third resistors are connected respectively to the key power supply terminals.

5. The converter according to claim 2, characterized in that, in order to ensure reliable operation in the case of using 15 ESL elements that do not allow a low logic zero level at the inputs, a two-channel level limiter at the first and second transistors and a zener diode is introduced into it, 20, the anode of which is connected to a common bus, the cathode is connected to emitters of the first and second transistors, the bases of which are connected to the outputs of the differential current switch with the corresponding collectors ”