SU1471312A1 - Преобразователь бипол рного сигнала в два однопол рных - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может использоватьс  в приемных устройствах систем передачи цифровой информации. При увеличении амплитуды входных импульсов бипол рного кода увеличиваютс  степень закрывани  транзисторов 17 и амплитуда импульсов компенсирующего напр жени  на выходах компараторов 7, 8, что позвол ет расширить динамический диапазон преобразовател . Преобразователь содержит входы 1,2, импульсный трансформатор 3, шину 4 источника смещени , усилители-формирователи 5, 6 импульсов, компараторы 7, 8, выходы 9, 10, шину 11 источника питани  и шину 12 нулевого потенциала.

Description

S

ел

4

СО

го

Изобретение относитс  к импульсной технике и может использоватьс  в приемных устройствах систем передачи цифровой информации.

Цель изобретени  - расширение области применени  за счет увеличени  динамического диапазона преобразовател .

. На фиг.1 показана функциональна  схема преобразовател  бипол рного сигнала в два однопол рньпс; на фиг.2- временные диаграммы, по сн ющие работу преобразовател .

Преобразователь бипол рного сигнала в два однопол рных содержит вхо ды 1 и 2, импульсньш трансформатор 3, шину 4 источника смещени , первый и второй усилители-формирователи 5 и 6 импульсов, первый и второй компа раторы 7 и 8, первый и второй выходы 9 и 10, шину 11 источника питани  и шину 12 нулевого потенциала.

Каждый усилитель-формирователь 5 (6) импульсов содержит резистор 13, транзистор 14 и резисторы 15 и 16. Каждый компаратор 7 (8) содержит транзистор 17, диод 18 и резистор 19.

Преобразователь работает следующим образом.

В исходном состо нии на шину 11 подаетс  положительное напр жение питани , а на шину 4 - напр жение смещени , величина и пол рность которого определ ет значение порога чувствительности преобразовател , т.е. максимальное значение амплитуды входного сигнала, при котором еще не осуществл етс  формирование уровней логического нул  на выходах 9 и 10. Следовательно , при отсутствии сигнала би бипол рного кода на входах 1 и 2 тран зисторы 14 усилителей-формирователей 5 и 6 закрыты, и на выходах 9 и 10 преобразовател  с помощью резистив- ных делителей, образуемых резисторами 15 и 16, формируютс  уровни логической единицы. Транзисторы 17 компараторов 7 и 8 в это врем  открыты базовым током, задаваемым с помощью резисторов 19. Уровень логического нул , при котором срабатывает ратор 7 (8), задаетс  параметрически , как разница между падением напр жени  на участке эмиттер - база откры того транзистора 17 и падением напр жени  на пр мосмещенном диоде 18.

10

15

20

25

еи н ы 30

40

45

50

55

При поступлении положительного импульса бипол рного кода на вход 1 относительно входа 2 (фиг.2а, момент Т1) на информационньш вход усилител - формировател  5 поступает отрицательный импульс напр жени  (фиг.2г, момент Т1), вызывающий открывание транзистора 14 и формирование на выходе 9 импульса напр жени  с уровнем логического нул  (фиг.2е, момент Т1). Крутизна преобразовани  уровн  входного сигнала определ етс  значением сопротивлени  резистора 13. При понижении напр жени  на выходе 9 до уровн  логического нул  открываетс  диод 18 и частично закрываетс  транзистор 17 компаратора 7. При этом осуществл етс  ограничение входного тока усилител -формировател  5 до значени , достаточного дл  поддержани  уровн  логического нул  на выходе 9 преобразовател . На выходе компаратора 7 формируетс  импульс положительной пол рности (фиг.26, момент Т1), частично компенсирующий напр жение на информационном входе усилител -фор- мирЬвател  5 и поддерживающий транзистор 14 в ненасьщ1енном режиме. На информационный вход усилител -формировател  6 в это врем  поступает положительный импульс напр жени  (фиг.2д, момент Т1), транзистор 14 усилител - формировател  6 остаетс  в закрытом состо нии, и на выходе 10 преобразовател  сохран етс  уровень логической единицы (фиг.2ж, момент Т1).

При изменении пол рности сигнала бипол рного кода, поступающего на входы 1 и 2 преобразовател  аналогичным образом формируетс  уровень логического нул  на.выходе 10 (фиг,2а,в, д,ж, момент Т2) , ;а на выходе 9 сохран етс  уровень логической единицы (фиг.26,г,е, момент Т2).

Преобразователь  вл етс  симметричным по отношению к пол рности импульсов бипол рного кода, поступающих на входы 1 и 2. При поступлении положительных импульсов бипол рного кода на вход 1 относительно входа 2 формируютс  импульсы с уровнем логического нул  на выходе 9, а при обратной пол рности импульсов бипол рного кода формируютс  импульсы с уровнем логического нул  на выходе 10.

:При увеличении амплитуды импульсов бипол рного кода, поступающих на

вход преобразовател , увеличиваетс  степень закрывани  транзисторов 17 и амплитуда импульсов компенсирующего напр жени  на выходах компараторов 7 и 8 (фиг.2а,б,в, моменты ТЗ, ТА), а амплитуда отрицательных импульсов напр жени , поступающих на информационные входы (фиг.2г,д, моменты ТЗ, Т4) и степень насьпцени  транзисторов 14 усилителей-формирователей 5 и 6 увеличиваетс  незначительно .

Порогова  чувствительность преобразовател  при отношении количества витков обмоток импульсного трансформатора 3 1:1:1 равна разности между напр жением смещени , подаваемым , на шину 4 источника смещени , и падением напр жени  на участке эмиттёр-база открытых транзисторов 14 усилителей-формирователей 5 и 6. При

нул евом значении напр жени  смещени  пороговое значение амплитуды импульсов бипол рного кода, при которой начинаетс  формирование импульсов на выходах преобразовател , составл ет 9,75 В (при использовании кремниевых транзисторов). Минимальное пороговое значение амплитуды импульсов бипо- л рного кода, при котором преобразователь стабильно работает, составл ет 0,3 В при значении напр жени  смещени  +0,45 В.

Усилители-формирователи 5 и 6 вместе с компараторами 7 и 8 образуют две замкнутые статические системы автоматического регулировани , осуществл ющие стабилизацию уровней логического нул  на выходах 9 и 10 преобразовател  и стабилизацию степени на- сьщени  транзисторов 14 усилителей- формирователей 5 и 6. Это обуславливает повышенную стабильность формы и фазовых соотношений фронтов выходных сигналов предлагаемого преобразовател  по сравнению с известным в расширенном динамическом диапазоне значений амплитуды импульсов сигнала бипол рного кода.

Экспериментальное исследование преобразовател  в составе приемного узла адаптера межпроцессорной св зи между ЕС ЭВМ и СМ ЭВМ показывает, ; что применение его дает существенное расширение динамического диапазона

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

по амплитуде входного сигнала по сравнению с известным преобразователем . Применение предлагаемого устройства дает возможность декодировани  как принимаемой, так и передаваемой информации в коаксиальной линии полудуплексной св зи с амплитудами передаваемого и принимаемого бипол рных сигналов соответственно 6В и 0,5В при скорости обмена информации 800 Кбит/с, сохран   стабильность параметров импульсов выходных сигналов при разбросе значений амплитуды входного бипол рного сигнала в 10- 15 раз.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь бипол рного сигнала в два однопол рных, содержащий трансформатор, выводы первичной обмотки которого  вл ютс  входами преобразовател , шину источника питани  и шину нулевого потенциала, отличающийс  тем, что, с целью расширени  области применени  за счет увеличени  динамического диапазона преобразовател , в него введены шина источника смещени , компараторы и усилители-формирователи импульсов, выходы первого и второго компараторов подключены к выводам соответственно конца первой и начала второй вторичных обмоток трансформатора, выводы начала первой и конца второй обмоток трансформатора соединены с информационными входами соответственно первого и второго усилителей- формирователей импульсов, вьтходы которых соединены с информационными входами соответственно первого и второго компараторов и  вл ютс  соответственно первым и вторым выходами преобразовател , входы смещени  первого и второго усилителей-формирователей импульсов объединены и подключены к шине источника смещени , входы питани  первого, второго компараторов и первого, второго усилителей- формирователей импульсов объединены и подключены к шине источника питани , общие входы первого и второго компараторов, первого и второго усилителей-формирователей импульсов объ- единены и подключены к шине нулевого потенциала.