SU1529233A1 - Канал св зи дл одновременной передачи напр жени питани , синхроимпульсов и информации - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике, а именно к локальным вычислительным сет м, и может быть использовано, например, дл  св зи ЭВМ с удаленными источниками информации, в частности в транспортных лини х, складских системах. Цель изобретени  - повышение достоверности передачи информации при работе в подвижных средах за счет осуществлени  контрол  исправности линии св зи и обнаружени  конфликтов источников информации при вхождении в св зь. Канал содержит линию св зи с общей и потенциальной шинами, нагрузочные резисторы, центральный приемопередатчик, блок сопр жени  с управл ющей ЭВМ, группу абонентных приемопередатчиков, группу абонентных блоков сопр жени , центральный приемопередатчик включает в себ  четыре компаратора, источник тока, источник напр жени , формирователь синхроимпульсов, делитель напр жени  с п тью резисторами. Каждый абонентный приемопередачтик включает в себ  стабилизатор напр жени , конденсатор, блок формировани  напр жени  питани  и уровн  сигнала, блок задани  тока. Формирователь синхроимпульсов состоит из блока переключени , источника напр жени , одного или двух блоков зар да-разр да накопительного конденсатора. Блок формировани  напр жени  питани  и уровн  сигнала состоит из диода и преобразовател  уровн  сигнала, а блок задани  тока - из переключател  тока и двух источников тока. 1 з.п. ф-лы, 16 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике, а именно к локальным вычислительным сет м, и может быть использовано, например; дл  св зи ЭВМ с удаленными источниками информации , в частности, в транспортных лини х , складских системах.

Гибкие автоматизированные производства став т своей конечной целью работу по безлюдной технологии.При

этом возникает проблема св зи управл ющих систем с множеством внешних, устройств, в частности датчиков состо ни  технологической среды (температуры , веса, размеров, контрол  состо ни  инструментов, деталей, наличи  изделий в складах ориентации изделий и т.д.). При этом желательна качественна  оценка 1П1формации непосредственно в самих датчиках, что позвол ет

разгрузить управл ющие вычислительные :истемы с целью их наилучшего участи  в управлении производством.

Создание таких датчиков при совре- ценном выпуске микропроцессорньк наборов с высокой степенью интеграции не  вл етс  сложной проблемой. Однако св зь их с вычислительными системами обычным путем, посредством прот ж€1Н- ных проводов, разъемов, источников питани  , требуемых дл  каждого датчика , удаленного от вычислительной системы , трансформаторов, приводит к снижению надежности работы устройств,, возрастанию материалоемкости, большой стоимости монтажа систем и дополнительным трудозатратам, В результате датчики обход тс  дешевле всех элементов соединени , особенно при зиачи тельной их удаленности от вычислительных систем. Оптимальным в этих услови х  вл етс  организаци  св зи разнесенных внешних устройств (датчиков, объединенных в локальную сеть) и вы- числительной системы по одному кабелю с передачей напр жени  питани , с:ин- хро.импульсов и информации в обе стороны . Однако в этом случае требуетс  обеспечение надежного автоматического контрол  за состо нием многочисленных и удаленных датчиков, исправностью линии св зи.

Цель изобретени  - повьш1ение достоверности передачи информации при работе в подвижных средах.

На фиг. 1 .изображена структурна  схема канала св зи; на фиг. 2 и 3 - принципиальные схемы блока зар да-р з р да накопительного конденсатора, примеры исполнени ; на фиг.-4 - принципиальна  схема блока переключени ; на фиг. 5 - принципиальна  схема блока формировани  напр жени  питани  и уровн  сигнала; на фиг. 6 - принци- пиальна  схема блока задани  TOKEI; наг фиг. 7-12 - структурные схемь за- р дно-разр дных цепей канала св зи, варианты исполнени ; на фиг. 13 - эпюры напр жений (на Элементах за- р дно-разр дных цепей и в линии св зи ) :

а - немодулированных импульсов на входе формировател  синхроимпульсов с периодом Т, максимальной длительно- стью паузы и минимальной длительностью импульса , в данном

„ 1 случае и q :; ;

б - эпюра напр жений, но с модул цией второго и третьего импульсов,

. . 2L минимальное врем  паузы o7Av

где L - длина кабел  св зи; V - скорость света;

в - эпюра напр жени  на емкости Со конденсаторов абонентных приемопередатчиков (дл  варианта зар дно- разр дной цепи по фиг. 7), &„ -напр жение разр да емкости Сд-за врем  tp, штрихова  лини  - напр жение

г - эпюра напр жени  (дл  варианта зар дно-разр дной цепи по фиг.8), сплошна  лини  - напр жени  U, на конденсаторе блока зар да-разр дй, штрихова  - напр жени  на емкости CQ конденсаторов абонентного приемопередатчика U ЕО разность напр жени  между максимальным напр жением на конденсаторе блока зар да- разр да и опорным напр жением Е, до которого разр жаетс  конденсатор абонентного приемопередатчика, точка величина R 4C, к которой стремитс  перезар дитьс  конденсатор блока зар да-разр да с емкостью.С на емкость GO конденсаторов абонентного приемопередатчика , t,t врем  зар да конденсатора блока зар да-разр да с емкостью С;

д - эпюра напр жени  (рдц варианта по фиг. 9), штрихпунктирна  лини  - напр жени  на втором конденсаторе блока зар да-разр да;

е - эпюра напр жени  (дл  вариант по фиг. 10 и 11), пунктирна  лини  - напр жени  на первом конденсаторе блока зар да-разр да, сплошна  и штрихпунктирна  линии - пересчитанны напр жени  на этом же конденсаторе;

ж - эпюра напр жени  (дл  варианта по фиг. 12);

3 - эпюра напр жени  Цд в линии св зи - сплошна  лини , тонка  сплошна  лини  - напр жени  питани  Е, пунктирна  лини  - напр жений питани  минус остаточное напр жение U на открытых ключах, штрихова  лини  напр жени  UCQ, V - падение напр жени  на диоде блока формировани  на- пр1 жени  питани  и уровн  сигнала, тонка  штрихова  лини  - возможные значени  сигнала абонентов в паузах, тонка  штрихпунктирна  лини  с двум  точками - уровни опорных напр жений компараторов О - логическое значение при минимальном времени зар да t, дл  передачи информации к абоненту и уровень 1/4 EQ дл  передачи информации от абонента 1 - логическое значение при или при передаче информации к абоненту и уровень 3/4 при передаче информации от абонента, 2 - логическое значение при или при , при передаче информации к абоненту, 9 - уровень

Е - средний уровень - отсутствие

передачи информации от абонента, Р

и Р, - уровни общей шины и Е при

одновременной передаче информации от

двух абонентов по логическим О и

на фиг. 14 - эпюры в линии св зи:

а - модул ци  одиночных синхроимпульсов ;

б - модул ци  пакетом импульсов иформации синхроимпульсов и паузы между ними;

в - после включени  канала св зи через N импульсов за врем  t., маркер длительностью t, тетсирование в простой системе сбора информации;

г - режим с адресацией абонента и обмен информацией по инициативе ре- зидента ;

30 параторов 8 объединены и соединены с выводом 22, выходом 28 формировател  9 синхроимпульсов и с выходом источника 10 тока. Информационный вход 18 соединен с входом 29 формироватед - инициатива св зи абонентов, у первых двух маркеров конфликт св - , по третьему маркеру обмен информацией разрешен;

е - св зь с модул цией пакетами л  синхроимпульсов, пульсов, инициатива от резидента ; Формирователь 9 синхроимпульсов

состоит из блока 30 переключени ,-источника 31 напр жени  питани , блоков 32.1 и 32.2 зар да-разр да нако- 40 пительного конденсатора. Выходы 33.1 и 33.2 и входы 34.1 и 34.2 блоков 32 зар да-разр да накопительного конденсатора соединены соответственно с выходом 28 формировател  синхроимпуль- 45 и его источником 31 напр жени . Входы 35.1 и 35.2 блоков соединены с пр мым 36 и инверсным 37 выходами блока переключени , вход 38 которого соединен с входом 29 формировател  9 50 синхроимпульсов.

Линейньй выход 39 блока 17 задани  тока абонентного приемопередатчика 6 соединен с выводом 27 абонентного приемопередатчика и с входом 40 дачу информации модул цией тока в ли- 55 блока 16 формировани  напр жени  пинии св зи в паузах между синхроим- тани  и уровн  сигнала 16. Выход 41 пульсами.. блока 16 соединен с входом 42 блока

Центральный приемопередатчик вклю- 17 и входом стабилизатора 14 напр же- чает компараторы 8.1-8.4, формирова-. ни  и через накопительный конденса резидента ;

ж - св зь с модул цией пакетами импульсов, инициатива от абонентов; на фиг. .15 и 16 - блок-схемы алгорит- ,мов осуществлени  контрол  дл  блоков сопр жени .

Канал св зи дл  одновременной передачи напр жени  питани , синхроимпульсов и информации (по одному кабелю ) содержит линию 1 св зи (фиг. 1), нагрузочные резисторы 2 и 3, централь- ньй приемопередатчик 4, блок 5 сопр жени  с управл ющей ЭВМ, группу абонентных приемопередатчиков 6 и группу абонентных блоков 7 сопр жени , Центральньй приемопередатчик осуществл ет модул цию выходных синхроимпульсов по длительности. Абонентные приемопередатчики осуществл ют перетель 9 синхроимпульсов, источник 10 тока, источники 11 и 12 напр жени , делитель напр жени  с п тью резисторами 13.1-13.5. Каждьй абонентный . приемопередатчик включает стабилизатор 14 напр жени , накопительньш конденсатор 15, блок 16 формировани  напр жени  питани  и уровн  сигнала, Q блок 17 задани  тока, информационный вход 18, парафазные информационные выходы 19.1 и 19.2, первый и второй выходы 20.1 и 20.2 перегрузки, центрального приемопередатчика 4, Общий

5 вывод 21 и линейный вывод 22 соединены с общей и потенциальной шинами линии 1 св зи в точках соединени  с нагрузочным резистором 2. Информационные входы 23.1 и 23.2, информаци0 онньй выход 24 и выход 25. питани 

каждого абонентного приемопередатчика 6 соединены соответственно с информационными выходами, информационным входом и входом питани  соответствуг

5 ющего абонентного блока 7 сопр жени . Общий вывод 26 и линейный вывод 27 каждого абонентного приемопередатчика соединены с общей и потенциальной шинами линии 1 св зи. Первые входы ,ком0 параторов 8 объединены и соединены с выводом 22, выходом 28 формировател  9 синхроимпульсов и с выходом источника 10 тока. Информационный вход 18 соединен с входом 29 формировате10

1529233

irop 15 с общей шиной. Выход 43 блока il6 соединен с входом 44 блока 17 и информационным выходом 24 абонентно- iro приемопередатчика, выход 25 пи7а- ни  которого соединен с выходом стабилизатора 14 напр жени .

Блок 17 задани  тока состоит и:) переключател  45 тока и источников 46 и 47 тока.

Блок 16 формировани  напр жени  питани  и уровн  сигнала состоит из диода 48 и преобразовател  49 уровн  сигнала,

Блок 32 зар да-разр да накопитель- jc ного конденсатора выполнен в виде накопительного конденсатора 50,.управл емого ключа 51 и источника 52 тока Источник 52 тока (фиг. 2) включает в себ  транзисторы 53-56, резисто- 2о ры 57-59, а управл емьш ключ. - транзисторы 60-63, диоды 64 и 65, буферный элемент 66 и резисторы 67-69, Блок 32 зар да-разр да накопительного конденсатора (фиг. 3) содер- 25 жнт инвертор 70, транзистор 71, резистор 72, накопительнъш конденсатор 50 буферный элемент 73, конденсатор- 74 и два диода 75 и 76.

Блок 30 переключени  образуют инвертор 77s два счетных триггера 79 и два элемента И-НЕ 80 и 81 (фиг, 4),

Блок 16 формировани  напр жени  питани  и уровн  сигнала (фиг, 5) содержит токозащиткьш диод 82, транзисторы 83-85-и токоограничительные резисторы 86 и 87. Функцию диода 48. выполн ет переход база-эмиттер транзистора 83.

Блок 17 задани  тока содержит транзисторы 88-95, резисторы 96-98, двухпол рньй стабилитрон 99 и буфер- ньй элемент 100 с трем  состо ни ми фазоинверсных выходов и с двухвходо- вой логикой И по управлению третьим состо нием (фиг. 6).

Первьй информационньш вход 101.1 блока 17 соединен с информационным

30

35

40

45

8

при отсутствии сигналов информации с блока 5 сопр жени  на входе 18 при емопередатчика 4 в формирователе 9 синхроимпульсов в блоке 32 накопител ный конденсатор 50 зар жаетс  источником 52 тока до напр жени  источника 31 напр жени  (ключ 51 разомкнут) В линии 1 св зи на потенциальной шине ток источника 10 тока не достаточен дл  установлени  потенциала, рав ного или близкого к половине напр же ни  ЕО опорного источника 12 напр же ни . Так как накопительные конденсаторы 15 в абонентных приемопередатчи ках 6 разр жены, до по влени  первог синхроимпульса потенциал линии св зи задаваемый источником 10 тока, близо к нулю. При этом компараторы 8.3 и 8.4 выдают логические единицы. Если к концу паузы сигналы компараторов 8 соответствуют логическому нулю, то это означает, что тока источника 10 тока достаточно дл  создани  потенци ала « EQ, в то врем  как его не долж но быть. Следовательно, произошел об рыв шины или неисправны все диоды 48 в абонентных приемопередатчиках 6.

После включени  источников 11, 12 и 31 напр жени  и паузы от блока 5 сопр жени  поступает определенна  сери  .импульсов, не несуща  .никакой информации (фиг. 14в,е). Вс кий раз с по влением импульса управлени  в формирователе 9 синхроимпульсов в блоке 32 ключ 51 замыкаетс  и накопленна  энерги  за врем  действи  импульса в конденсаторе 50 перераспредел етс  через диоды 48 на конденсаторы 15, где по вл етс  напр жение, увеличивающеес  с каждым импульсом до номинальной величины, превышающей напр жение Е источника 12 напр жени на величину напр жени  разр да всех конденсаторов 15 за врем  паузы токами потреблени , стабилизаторами 14 напр жени , и токами источников 46 и 47 тока в режимах передачи информаци

входом буферного элемента 100, второй р. от абонентных приемопередатчиков 6.

информационный вход 101.2 блока 17 .с первым входом И управлени  третьим состо нием а второй вход 44 блока 17 - с вторым входом и управлени  третьим состо нием.

Канал св зи работает следующем об- -. разом.

В исходном состо нии после включени  источников 11S 12 и 31 напр жени 

55

Логические элементы абонентных бл9ков 7 сопр жени  абонентйых приемопередатчиков с источниками информа ции питаютс  от стабилизаторов 14 на пр жени  . В компараторах 8.1 и 8.2 во врем  действи  синхроимпульса по вл ютс  логические единицы, что означает завершение зар да конденсаторов 15, После известного числа им0

233

c о 5

0

5

0

45

8

при отсутствии сигналов информации с блока 5 сопр жени  на входе 18 приемопередатчика 4 в формирователе 9 синхроимпульсов в блоке 32 накопительный конденсатор 50 зар жаетс  источником 52 тока до напр жени  источника 31 напр жени  (ключ 51 разомкнут). В линии 1 св зи на потенциальной шине ток источника 10 тока не достаточен дл  установлени  потенциала, равного или близкого к половине напр жени  ЕО опорного источника 12 напр жени . Так как накопительные конденсаторы 15 в абонентных приемопередатчиках 6 разр жены, до по влени  первого синхроимпульса потенциал линии св зи, задаваемый источником 10 тока, близок к нулю. При этом компараторы 8.3 и 8.4 выдают логические единицы. Если к концу паузы сигналы компараторов 8 соответствуют логическому нулю, то это означает, что тока источника 10 тока достаточно дл  создани  потенциала « EQ, в то врем  как его не должно быть. Следовательно, произошел обрыв шины или неисправны все диоды 48 в абонентных приемопередатчиках 6.

После включени  источников 11, 12 и 31 напр жени  и паузы от блока 5 сопр жени  поступает определенна  сери  .импульсов, не несуща  .никакой информации (фиг. 14в,е). Вс кий раз с по влением импульса управлени  в формирователе 9 синхроимпульсов в блоке 32 ключ 51 замыкаетс  и накопленна  энерги  за врем  действи  импульса в конденсаторе 50 перераспредел етс  через диоды 48 на конденсаторы 15, где по вл етс  напр жение, увеличивающеес  с каждым импульсом до номинальной величины, превышающей напр жение Е источника 12 напр жени  на величину напр жени  разр да всех конденсаторов 15 за врем  паузы то; ками потреблени , стабилизаторами 14 напр жени , и токами источников 46 и 47 тока в режимах передачи информации

Логические элементы абонентных бл9ков 7 сопр жени  абонентйых приемопередатчиков с источниками информа-- ции питаютс  от стабилизаторов 14 напр жени  . В компараторах 8.1 и 8.2 во врем  действи  синхроимпульса по вл ютс  логические единицы, что означает завершение зар да конденсаторов 15, После известного числа импульсов наличие указанных сигналов означает готовность канала св зи к тестовой проверке.

В случае короткого замыкани  в линии 1 св зи конденсаторы 5 не смогут зар дитьс  до номинального напр жени , что в конце серии импульсов может быть отмечено в блоке 5 сопр жени  или в св занном с ним устрой- стве обработки информации как наличие неисправности линии св зи. В случае нормального срабатывани  компараторов 8.1 и 8.2 во врем  действи  синхроимпульсов (паузы между ними) на потенциальной шине линии св зи должна присутствовать ступенька напр жени ,

равна  EQ, т.е. сигналы в компара

Q

9233 О

счета импульсов (когда синхроимпульсы поступают с информационного выхода 24 от преобразовател  49 уровн  сигнала определенной длительности и их определенное количество после маркера  вл етс  сигналом дл  счетчиков в абонентных блоках 7 сопр жени , настроенных каждый на определенное количество импульсов, соответствующее адресу абонента). Общим сигналом абонентам дл  тестовой проверки может быть длительна  пауза после маркера (или определенна  кодова  последовательность ) . При совпадении кодовой комбинации или определенного количества импульсов с собственным адресом абонент в следующей за син15

хроимпульсом паузе выдает сигнал под

торах должны отсутствовать. Внеплано- 20 тверждени , логические О и 1,

вое срабатывание компараторов 8 в паузах синхроимпульсов означает,что в одном или нескольких абонентных приемопередатчиках 6 включены источники 46 или 47 тока, которые привод т к подн тию или опусканию потенциала линии 1 св зи относительно среднего уровн , т.е. отсутствует сброс абонентов в исходное состо ние или присутствует неисправность по диодам 48.

В первом режиме тестовой проверки фиг. 9) приемопередатчик 4 (резидент ) посылает маркер синхроимпульс большой длительности (или определенной кодовой последовательности), который  вл етс  сигналом установки абонентных приемопередатчиков абонентов в исходное состо ние. Если при этом в паузе отсутствует средний уровень, то это  вл етс  сигналом неисправности одного или нескольких абонентов, хот  возможна ситуаци  нелегального противотокового включени  источников 46 и 47 тока (их токи в линии св зи компенсируют друг друга ) в разных абонентных приемопередатчиках 6. Подобна  неисправность может быть-обнаружена только в про25

30

т.е. в блоке 17 в линию св зи включ етс  источник 46 или 47 тока, соответственно питае 1ый напр жением на копленным на конденсаторе 15, котор при этом через стабилизатор 14 напр жени  питает абонентный блок 7 сопр жени  с источником информации (датчиком), отключенным в режиме те тировани  .

Ток источников 46 и 47 тока выби рают таким, чтобы при включении одн го из них потенциал в линии св зи в паузе между импульсами изменилс  от носительно среднего уровн  на 1/4 Е т.е. в паузе диапазон изменени  потенциала в линии св зи разбиваетс  четыре активные зоны (фиг. 13з) отн сительно напр жени  Е опорного источника 15, где 1/4 ЕО - логический нуль (источник 47 тока включен в од ном из абонентных приемопередатчико 6, информаци  логического нул  пере даетс  резиденту, на выходе компаратора 8.3 присутствует логическа  д5 единица); 3/4 Ео - логическа  единица (.источник 46 тока одного из абонентов включен, передаетс  информаци  логической единицы, на выходе ко паратора 8.2 - логическа  единица);

35

40

цессе обмена информацией между рези- гп 1/2 Е - средний уровень источники

46 и 47 тока отключены, компараторы 8 выдают логические нули, абоненты наход тс  в пассивном состо нии); отсутствие потенциала - перегрузка по логическому нулю (включено однодентом

Во втором режиме тестовой проверки - резидент осуществл ет проверку всех абонентов. По заранее установленному протоколу св зи он опрашивает по оче- „г реди всех абонентов или методом ко- временно два или более источников 47 довой адресации определенным посто нным количеством импульсов с их модул цией длительности, или методом

46 и 47 тока отключены, компараторы 8 выдают логические нули, абоненты наход тс  в пассивном состо нии); отсутствие потенциала - перегрузка по логическому нулю (включено однотока , что соответствует нелегальному выходу на св зь двух или нескольких абонентов с информацией логическотверждени , логические О и 1,

т.е. в блоке 17 в линию св зи включаетс  источник 46 или 47 тока, соответственно питае 1ый напр жением накопленным на конденсаторе 15, которьм при этом через стабилизатор 14 напр жени  питает абонентный блок 7 сопр жени  с источником информации (датчиком), отключенным в режиме тестировани  .

Ток источников 46 и 47 тока выбирают таким, чтобы при включении одного из них потенциал в линии св зи в паузе между импульсами изменилс  относительно среднего уровн  на 1/4 Е , т.е. в паузе диапазон изменени  потенциала в линии св зи разбиваетс  на четыре активные зоны (фиг. 13з) относительно напр жени  Е опорного источника 15, где 1/4 ЕО - логический нуль (источник 47 тока включен в одном из абонентных приемопередатчиков 6, информаци  логического нул  передаетс  резиденту, на выходе компаратора 8.3 присутствует логическа  единица); 3/4 Ео - логическа  единица (.источник 46 тока одного из абонентов включен, передаетс  информаци  логической единицы, на выходе компаратора 8.2 - логическа  единица);

временно два или более источников 47

46 и 47 тока отключены, компараторы 8 выдают логические нули, абоненты наход тс  в пассивном состо нии); отсутствие потенциала - перегрузка по логическому нулю (включено одновременно два или более источников 47

тока, что соответствует нелегальному выходу на св зь двух или нескольких абонентов с информацией логическо11

1529233

О нул , на выходе компараторов 8.3 1 8.А имеютс  логические единицы)5 j, - перегрузка по логической единице (включено одновременно два источ- шка 46 тока, что соответствует неле альному вь1ходу на св зь одного или нескольких абонентов с информацией погической единицы, на выходах компараторов 8.1 и 8.2 имеютс  логические единицы).

Делитель с резисторами 13 делит величины напр жений активных зон пополам , и на его выходах устанавливаютс  опорные напр жени  дл  компараторов 8 в соотношении к напр жению Ед опорного источника 12 напр жени  как 7/8, 5/8, 3/8 и 1/8.

Итак, по специальным командам, модулирующим длительность синхрои:м- пульсов по заданным приемопередатчиком 4 адресам через абонентные приемопередатчики 6, абонентные блоки 7 сопр жени  откликаютс , например,, в начале первого, цикла опроса по ло ческим нул м (фиг, 14в), затем во втором цикле опроса - по логическим единицам. Отсутствие откликов одног или нескольких абонентов свидетельс

вует об их неисправности, В случае и приемопередатчик 4, ЭВМ может указать эти адреса оператору, а если адреса определить не удаетс , может указать, что неисправных абонентов больше двух с одинаковой пол рностью тока в линит 1 св зи.

После положительной тестовой про .тй

легального включени  в обоих циклах опроса одного источника тока, например 47, до опроса адресов абонентов в линии 1 св зи устанавливаетс  в паузе уровень логического нул  (1/4 Ер). Во врем  опроса абонентов с откликами по лидичесуому нулю исправные абоненты при опозна.вании своего адреса выдают дополнительный ток логического нул  источниками 47 тока, которьй суммируетс  с током неисправного абонента, и резидент по всем адресам, кроме неисправного, получает информацию о перегрузке логического нул . В случае отклика абонентов по логической единии.е исправные абоненты компенсируют неисправный ток, кроме адреса бамого неисправного абонента. В результате резидент точно определ ет адрес неисправного абонента. Аналогично по

ответам компараторов 8 в режимам: тестировани  О и 1 могут быть опознаны адреса и двух неисправных абонентов , если, например, направление их токов не совпадает (в одном включен источник 46, в другом - 47),,

По адресам неисправных абонентов

35

40

45

50

55

верки резидент входит в рабочий режим обмена информацией между источниками информации (абонентами), который зависит от запланированного протокола св зи.

При адресации в абонентных блоках 7 сопр жени  номером поступающего после маркера импульса, и определени  этого номера счетчиком импульсов (настроенным на этот номер) возможна только односторонн   передача фиг.14 информации от датчиков информации к приемопередатчику 4, котора  в аппаратном исполнении в абонентных блоках 7 сопр жени  проще и применима в сис- тейах сбора информации.

При кодовой адресации абонентов модул цией длительности синхроимпульсов возможна организаци  двухсторонней св зи в двух режимах - св зи по инициативе резидента и св зи по

отсутствуют

отклики как по О, так инициативе абонента.

5

5

0

12

и по 1 (их точный адрес обнаружен в этих местах). Если токи совпадают

в абонентах включены источники 46 тока, соответствующие информации 1 то при откликах информации О от исправных абонентов один ток компенсируетс  и компараторы 8 регистрируют логическую единицу (3/4 Е). На адресах неисправных абонентов отклик отсутствует, и компараторы 8 регистрируют перегрузку 1.

В режиме отклика 1 токи исправных абонентов суммируютс , компараторы 8 указывают на перегрузку 1 по всем адресам, и адреса неисправных абонентов тер ютс , т.е. неисправные адреса с токами. 1 обнаруживаютс  только при откликах информации О и не обнаруживаютс  при откликах информации 1. При встречном включении токов неисправных абонентов с разницей одноименных токов наиболее двух также может быть обнаружено большее число неисправных абонентов . Б результате, если возможно определение неисправных адресов устройством обработки информации, например ЭВМ, через блок 5 сопр жени 

40

45

50

55

верки резидент входит в рабочий режим обмена информацией между источниками информации (абонентами), который зависит от запланированного протокола св зи.

При адресации в абонентных блоках 7 сопр жени  номером поступающего после маркера импульса, и определени  этого номера счетчиком импульсов (настроенным на этот номер) возможна только односторонн   передача фиг.14в информации от датчиков информации к приемопередатчику 4, котора  в аппаратном исполнении в абонентных блоках 7 сопр жени  проще и применима в сис- тейах сбора информации.

При кодовой адресации абонентов модул цией длительности синхроимпульсов возможна организаци  двухсторонней св зи в двух режимах - св зи по инициативе резидента и св зи по

прослушивают резидентом адрес, один абонентов узнает его и в паузе

При св зи по инициативе резидента (фиг. 14г) абоненты после прин ти  сигнала маркера передаваемый из

между синхроимпульсами передает подтверждение по току в линию 1 св зи источниками 46 и 47 тока, затем в зависимости от команды, передаваемой резидентом вслед за адресом, абонент передает или принимает информацию .

Сигналом про влени  инициативы вхождени  в св зь абонентов может служить отсутствие модул ции длитель- ности синхроимпульсов. Однако удоб- нее, если маркер по паузе (длительный интервал) будет следовать еще после окончани  св зи по инициативе резидента . В св зь может войти только

абонент, который передает вна- резиденту свой маркер подтверж- линию 1 св зи, пол родин

чале

дени  по току в

ность которого означает инициативу

передачи или приема информации от

абонента

резиденту

или через

резидента другому абоненту, или запрос информации от резидента. После подтверждени  готовности приема

рмации резидентом получаема  от абонента в паузе информаци  может запоминатьс  и в следующем за ней импульсе или группе импульсов резидент передает ее абоненту, которьй может сравнивать правильност передачи информации (фиг. 14д).Концом передачи информации от абонента может служить отсутствие модул ции тока в линии св зи. При этом после прин ти  информации от линии св зи резидент про вл ет или. не пр вл ет инициативу. Однако при разрешении резидентом про влени  инициативы абонентов может возникнуть ситуаци  одновременного про влени  инициативы нескольких абонентов во врем  маркерной паузы. В результате возникает конфликт, который обнаруживаетс  суммированием токов одного направлени  абонентов, желающих в св зь, а это означает,

получает сигнал перегрузки (фиг. 14д, ж) и отвшючает подтверждение , т.е. наблюдаетс  отсутствие модул ции следующего за паузой синхроимпульса или группы импульсов, которую обнаруживают абоненты и прекращают ПОПЫТКУ вхождени  в св зь

вступить

что резидент

10

15

0

5

0

Q

чтобы затем возобновить ее по случайному закону. В этом случае конфликт разрешаетс  на уровне маркеров без искажени  информации вступающих в св зь абонентов.

Эпюры сигналов в линии св зи некоторых примеров (вариантов) вхождени  в св зь резидента и абонентов приведены на фиг. 14в-ж.

Приведенные примеры св зи не ограничивают других возможных вариантов св зи в данном канале.

Таким образом, предлагаемый канал при соответствующей аппаратной и программной реализации блока .5 сопр жени  с устройством обработки информации , например ЭВМ, и абонентных блоков 7 сопр жени  с источниками информации , например датчиками или терминалами , может обеспечить устойчивую св зь в локальной вычислительной сети с периодическим контролем ее исправности . Блоки, представленные на- фиг. 2-6, обеспечивают достаточное быстродействие работы устройства. Блок 32 зар да-разр да накопительной емкости (фиг. 2) работает следующим образом.

В исходном состо нии на вход 35 поступает 1, котора  через буферньм элемент 66 держит в открытом состо нии транзистор 56, которьй шунтирует базу транзистора 55 на общую шину, в результате чего указанньй транзистор находитс  в закрытом состо нии. Диод 65 предохран ет переход эмиттер - база транзистора 55 от пробо  напр жением в линию 1 св зи. Транзисторы 53 и 54 и резистор 57 представл ют, основной мощньй источник тока, обеспечивающий зар д накопительного конденсатора 50 до напр жени  питани  ис-. точника 31 напр жени . Источник тока 5 на транзисторах 60 и 61 и резисторах 59 и 57 обеспечивает независимое от напр жени  на накопительном конденсаторе 50 смещение мощного источника тока. При поступлении запирающего

5

транзистор 56 сигнала О на вход буферного элемента 66 ток второго источника смещени  на транзисторах 62 и 63 и резисторах 68 и 69, втека  в базу транзистора 55, суммируетс  с током основного источника тока в линию 1 св зи. Транзистор 55 открываетс , в результате конденсатор 50 (фиг. 13г,д) перезгф жаетс  на эквивалентную емкость С конденсаторов

3)

10

Ii5 в абонентных приемопередатчика:: 6|, а диод 64 предохран ет транзистор |5 от глубокого насьщени , Преимущо- тво такого построени  заключаетс  в ум№1ровании всех токов смещени  вне- те с основным током зар да в линию I в зи,

В исходном состо нии(фиг, :а входе 35 и входе буферного элемен- а 73 держит через резистор 72 трапИСТОр 71 в открытом состо нии, СОЭТ

зетственнО;, в открытом состо нии находитс  мощньй инвертор 70, обща  ши- la которого соединена с отрицательным источником 31 питани  S с которым сьал- |;аетс  выход мощного инвертора 70, и шкопительный- конденсатор 50 через, его выход и диод 75 зар лсаетс  до напр жени  31 источника. Диод 76 в 20 это врем  заперт и не оказывает вли ни  на линию 1 св зи. При поступлении О на вход буферного элемента

3 транзистор 71 быстро закрываетс  благодар  конденсатору 74 и выход ни- 25 вертора 70 смыкаетс  с общей шиной блока Из-за наличи  напр жени  на конденсаторе 50 это приводит к захры- .еанию диода 75 и перезар дке конденсатора (фиг, 13е.ж) через диод 76 на 30 эквивалентную емкость С,, конденсаторов 15 в абонентных приемопередатчиках 6 Преимущества этого варианта заключаютс  в простоте управлени ,.

152923316

чика 78 относительно работы счетчика 79о В результате на входе элемента И-НЕ 81 присутствует О и элемент 81 находитс  в состо нии 1. Затем по окончании действи  этого импульса на элементе И-НЕ 80 возникает 1.

Новый импульс на входе 38 переключает теперь счетчик 78 в состо ние I, котора  совпадает на входах элемента И-НЕ 81 с 1 импульса на входе 38, и на выходе элемента И-НЕ 81 по вл етс  О, Он поступает на выход 37 управлени  блоком 32.2. По окончании действи  этого импульса процесс поочередного переключени  действи  импульсов на входе 38 на выходы 36 и 37 повтор етс .

Блок 17 задани  тока (фиг. 6) предназначен дл  передачи информации от абонентного приемопередатчика 6 в линию 1 св зи в виде токовых посылок. В исходном состо нии на входной логике И.(входы 101.2 и 44) логического элемента 100 с трем  состо ни ми присутствуют логические нули и его па рафазные выходы наход тс  в состо нии высокого импеданса. Ток через цепь стабилитрона99 и резистора 96 не течет, а транзисторы 92 и 93 эквивалентны источникам 46 и 47 тока, заперты и также наход тс  по отношению к выходу 39 в состо н 1и высокого и теданса. При одновременном помалом количестве элементов и приметзе-- 5 тyплeнии логических единиц на входы НИИ серийно вып- г кгемых мовщых иннер - и 101.2 третье состо ние высокого

i торов (К 1 70A1I3) ,импеданса элемента 100 отключаетс ,

Блок 30 переключени  (фиг,

I назначен дл  управпени  двум 

пр мой и инверсньш выходы принимают состо ни  О и 1 или 1 и О в зависимости от наличи  О или 1 н входе 101.1 элемента 100. В первом случае на инверсном выходе присутствует высокий потетдиал, блиакий к напр жению питани  элемента 100, а на пр мом - к потенциалу общей шины. В результате ток протекает через базы транзисторов 91 и 89, резистор. 965 стабилитрон 99, напр жение пробо которого ниже напр жени  питани  элемента 100. Транзистор 91 начинает про пускать ток, примерно равный току, протекающему в его входной цепи, в г цеЪь базы транзистора .93, агунтируе- . мой транзистором 95 с резистором 98, номинал которого выбирают таким, чтобы ток коллектора транзистора 93 в несколько раз превьгшал ток коллектора транзистора 91 и был равен заданному току в линию 1 св зи. Во втором

зар да-разр да накопительной емкС Сти, образующими два каналаэ работающих поочередно (фиг ) от входных импульсов на входе 38 блока 30.

Пусть счетные триггеры 78 и 79 выполнены на основе Б-триггаров, т„ео переключаютс  положительиыг- фронтом,, В этом случае после окончани  дейст- вш одного из импульсов ка входе 38 на выходе инвертора 77 возникает поло  штельный перепад, который переводит счетчик 79 в состо ние 1, При :ло ступлении следующего импульса на входе 38 состо ни  логических единиц совпадают на входах элемента И-НЕ 80 и на его выходе по вл етс  О, которьш nocT iimaeT на выход 36 управлени  блоком , например 32.15 и вход установки в О счетчика 78, который осуществл ет правильную фазировку работы счет

5 Q

5

пр мой и инверсньш выходы принимают состо ни  О и 1 или 1 и О в зависимости от наличи  О или 1 на входе 101.1 элемента 100. В первом случае на инверсном выходе присутствует высокий потетдиал, блиакий к напр жению питани  элемента 100, а на пр мом - к потенциалу общей шины. В результате ток протекает через базы транзисторов 91 и 89, резистор. 965 стабилитрон 99, напр жение пробо  которого ниже напр жени  питани  элемента 100. Транзистор 91 начинает пропускать ток, примерно равный току, протекающему в его входной цепи, в г цеЪь базы транзистора .93, агунтируе- . мой транзистором 95 с резистором 98, номинал которого выбирают таким, чтобы ток коллектора транзистора 93 в несколько раз превьгшал ток коллектора транзистора 91 и был равен заданному току в линию 1 св зи. Во втором

случае аналогично на пр мом выходе элемента 100 присутствует высокий потенциал , а на инверсном - низкий. То цепи через стабилитрон 99, резистор 96 течет во входную цепь транзистора 90, шунтируемого транзистором 88, и отражаетс  в транзисторе 90 во входную цепь транзистора 92, шунтируемую транзистором 94 с резистором 97, номинал которого выбирают аналогично первому случаю.

Стабилитрон 99 служит дл  уменьшени  времени нарастани  и спада переключени  источников тока на транзисторах 92 и 93. При по влении зар дно импульса блок формировани  напр жени питани  и уровн  сигнала по входу 44 устанавливает источники 46 и 47 тока на транзисторах 92 и 93 в состо ние высокого импеданса.

Преимущество данного варианта заключаетс  в том, что при изменении потенциала на выходе 39, соединенном с линией 1 св зи, до напр жений, бли ких к потенциалу входа 42 (потенциалу на конденсаторе 15 и потенциалу общей шины), источники тока, выполненные на транзисторах 92 и 93, сохран ют установленное значение, а так же в том, что питание источников тока на транзисторах 92 и 93 и цепи управлени  ими может быть независимым и взвешенным относительно друг друга

Блок 16 формировани  напр жени  питани  и уровн  сигнала предназначе дл  зар да конденсатора 15 через переход эмиттер-база транзистора 83 и преобразовани  протекающего через него тока в уровень сигнала, св занный с общей щиной.. Резистор 86 ограничивает ток коллектора, а диод 82 предохран ет его от насьпцени . Транзистор 84 с резистором 87 позвол ет оттекать большей части тока через резистор 86 в базу транзистора 85, коллектор которого через выход 43 управл ет входом абонентного блока сопр жени  7 с датчиком информации. Преимущество этого варианта заключаетс  в том, что функции диода 48 дл  зар да конденсатора 15 и съема с него напр жени  дл  преобразовател  49 уровн  сигнала выполн ет один транзистор 83,

Приведем расчет параметров зар д- но-разр дной цепи линии I св зи.

Минимальное врем  паузы t между импульсами синхронизации и питани 

определ етс  длиной L линии 1 св зи дл  уверенного приема, посланного в ответ сигналу резидентного приемопередатчика сигнала абонента в конце линии св зи резидентным приемопередатчиком при скорости распространени  сигнала, равной 3/4 скорости света V:

10

2L 8L 3/4V 3V

(1)

Максимальное врем  паузы tp определ етс  индексом m модул ции паузы в соответствии с передаваемой информацией резидентного приемопередатчика абонентным приемопередатчиком:

.

(2)

Максимальное врем  импульса синхронизации t определ етс  в соответствии с индексом q перезар да линии 1 св зи:

.(3)

Ток нагрузки 1, потребл емый абонентами во врем  паузы tp, равен сумме токов потреблени  1 и информационных токов Ij источниками 46 и 47 токов (фиг. ) в лин ию 1 св зи:

I Io+Ir.

(4)

Обозначим через S отношение токов

35

Н:

(5)

р

Предполага , что в период времени ток нагрузки 1 посто нен, определим эквивалентную емкость С всех абонентов линии 1 св зи:

Со

I|,t

ь. (6)

где

Лрвеличина напр жени  разр да эквивалентной емкости С во врем  паузы tp.

50 IL

Обозначим через р отноЕ1ение Д „ к

Р

(7)

55

имеющее размерность электрического сопротивлени , и, соответственно, С равно

с -

° р

(8)

i Рассмотрим случай зар да эквива- ле нтной емкости С через юши с ог- р4ничением тока (фиг. 7) за ррем  за- t (фиг. 136,в). I Величина напр жени  зар дной сту- ;ньки напр жени  Д должна быть больш

суммы ступенек напр жени  разр да

fV

и

р во врем  tp разр да , вЬем  паузы, или равной этой сумме;

во врем  зар да накопительной емсти CQ (4.1, фиг.

1) абонентов

Сп, т.е. во

)Г

(9)

Определим необходимый ток разр - 5 дЬ I из равенства этого выражени 

liSl г,: laSl.

lM t

с„

(10)

и пи

:

Пусть и

)1,(Н |.

L-JЧ

q -j , тогда

,

(12)

. Иде N количество абонентов;

(13)

IQ - ТОК потреблени  одного абонента . Выберем

N-31; ,01 А, гогда ток зар да I,,l7 А.

40

„.

Jiini Jlllo) . q

(22)

Дл  элементов высокого быстродействи  токов величина тока  вл етс  внушительной.

Определим оптимальные соотношени  рекуперации накопленной энергии накопительной емкостью С 50 (фиг. 1) b линию 1 св зи (фиг. 8).

С момента включени  ступеньки на- )Пр жени  Д.с, предварительно накоплен- |Ной на емкости С, на эквивалентную

емкость Со за врем  t- она уменьшаетс  j llAi (l2& + ililJfilSl).

--- - 1-kССG+CO

Ступенька Л сзар да емкости С за ,с врем  t-c равна

uc(l-k),(23)

а ступенька

iB k раз по логарифмическому закону 1через активное сопротивление г линии 1 св зи между конденсаторами С и С, ;и в конце перезар да равна

50

-.. Гг -

. (ЙПЛЕИ. „,, Hi .„ -1„„р.

&,k+U3 Лр ,

(160

г ,1

.

(17)

f - Со

- сТсТ

(18)

(Теори  линейных электрических цепей : Учебное пособие, т. II. М.: Высша  школа, 1973, с. 298). Из кривой зар да емкости (там же, рис. 10, 12, с. 267) видно, что установившийс  режим наступает примерно через 4f (погрешность равна 2%), отсюда врем  перезар да емкостей С и CQ должно быть больше или равно ft t, и тогда выражение

Ч|г

1-е «1-е «:

(19)

и в выражении (17) им можно пренебречь:

20

Y -с- г;

(2,0)

Подставл   значение выражени  (8), определим

Из выражений (16), (20), (21) и (3) ступенька напр жени 

Л rl«t (Ii-l)t2. С+Со

« k Со С+Со с :т f - ili:bl i jHliil I О « --- - - «-в «

н -р ссо

(Ij-Io)t2 4r-3g)

„.

Jiini Jlllo) . q

Ч

(22)

Ступенька Л сзар да емкости С за ,с врем  t-c равна

uc(l-k),(23)

а ступенька

j llAi (l2& + ililJfilSl).

1-kССG+CO

-.. Гг -

. (ЙПЛЕИ. „,, Hi .„ -1„„р.

55

(24)

Приравн ем выражени  (22) и (24) и найдем ток Та, зар да емкости С:.

ty Подставл   значени  (28) в в

,(4r-qp)q+I(4r-qp) f (24), определим ступеньку

- 1о qp-I.qp

или

I

Ь гз11н4г j -31S) (26)

q() Ti

4rq(i.l)

Согласно фиг. 13г врем  зар да емкости С равно времени паузы или

(27)

i.(f|f)(.P)-.p.

t,.

Из выражен   (29) видно, что (О величину ступеньки Д, значительн

вли ет величина г сопротивлени  1 св зи, которую необходимо свод к минимуму.

Пусть

тогда

т 1 („ais)(3lS)j

И°( -1)

S

(28)

1 ,542 А, ,41 ,46 В;

q l 1, 3/2 ,465 А, й, | , 18 В; (31 1, I ,413 А, Л, ,27 В

30

Подставив значение (32) в выраж ни  (24) и (26), получим соответст венно:

-3lS. q(ia).,

q+S

т . /

I 2(l+q)J

т.е. при увеличении относительной длительности импульса синхронизации значени  тока зар да Т- емкости С и ступеньки напр жени  f падают, но ток в зар дном источнике 52 тока еще остаточно высокий.

При параллельном попеременном (двухтактном) включении источников 52.2 и 52.1 тока с накопительными емкост ми С , С 50.1, 50.2 (фиг. 9) - г - - g 4r(2+q) I

их ток можно уменьшить за счет увели- т-р---г ( +pq)-pq|.

чени  времени з ар да;Ь,сНа период междуL J

синхроимпульсами (фиг. 13д).

4Q И при тех же начальных услови х

(tp+t)2tp+t mt(2+q). (32)(30) при

1 g ,271 А, Ьс - 1 15,15 В;

1 I ,233 А, &с I 23 ,35 В; (35)

- -.)j --5 - ) :

3

,207 А, АС о 13 ,68 В,

3 I .

т.е. ток зар да I-, уменьшаетс  в два

50

раза, а напр жение ступеньки Ь. увеличиваетс  незначительно, и при возникновении короткого замыкани  в линии токи источников 52.1 и 52.2 тока не превышают тока потреблени  1 всех абонентов.

Рассмотрим ключевые варианты подключени  накопительной емкости С 51 (фиг. 10-12).

ty Подставл   значени  (28) в выраf (24), определим ступеньку

1о qp-I.qp

i.(f|f)(.P)-.p.

(29)

Из выражен   (29) видно, что на величину ступеньки Д, значительно

вли ет величина г сопротивлени  линии 1 св зи, которую необходимо сводить к минимуму.

Пусть

I 0,31 А и 1; 2,

тогда при

(30)

0

Подставив значение (32) в выражени  (24) и (26), получим соответственно:

-3lS. q(ia).,

т . /33

I 2(l+q)J Л:

- г - - g 4r(2+q) I

q+S

- г - - g 4r(2+q) I

т-р---г ( +pq)-pq|.

- -.)j --5 - ) .,

о 13 ,68 В,

3 I .

Варианты по фиг. 10 и II эквиваленты , за исключением того, что реализаци  по фиг. 11 проще и имеет меньшее количество элементов, поэтому сдвоенный вариант на фиг. 12 показан на ее основе.

Дл  ключевых вариантов подзар д накопительной емкости С во врем  t перезар да ее на эквивалентную емкость GO отсутствует. Это вызвано

, чтобы избежать выхода из стро ; кпючей во врем  короткого замыкани ; линии 1 св зи. Поэтому выражени 

(i

16) и (23) приобретают вид:

О

(36)

(l-k).(37)

Отсюда определим ступеньку

&fjj+ip

в -,-.-Л

k

l kb/ip,-bfap;

I k

(38)

ши

(bf,.)(l-k)-(b,)ks

,iipii- . 1-k .

„1„ .. .„

с

к Ь

lotjCf e O

I 1 (1. н- )I HL(). (42) о °

Подставим (42), (8), (20) и (21) в правую часть выражени  (38)i

19 „ Io.i . 5

с .

т . ijV г

ск;

М.Е .,, Ц,.з, f-S ЗР

qtp

4ip-i. («

Из выражени  (43) видно, что величина напр жени  ступеньки не за;зи-- сит от времени зар да т.,..накопительной емкости С и дл  начальных условий (31) дл  вариантов по фиг,10-12

при

Ь,55 1,15,5 В; ,51 В; q-2 ,10 ,1 В.

(44)

I Дл  вариантов по фиг. 10 и 11 ток

i зар да 1з накопительной емкости С

определ етс  временем зар да (фиг.138,

ж)

а дл  варианта по фиг 12

to t 2ty+t, tp (2+q) 5 и токи из ни  (42) соответственно при

1 5 А; 1, ,

1 ,93 А;

h е

,31 А§ (45) 0„ЗГА|

падение напр жени  на открытых ключах и диодах во врем  зар да-разр да,

варианты по фиг. 8, 9 и 12 отличаютс 

, 1 о/ А т т л 11 А -с намного, хот  предпочтителен вариq 2 1о-1.24 А; Ц Ар5 8, Который имеет меньшие

т.е. дл  варианта при фиг. 12 на(3лю-величины й. и Ug..

даетс  посто нство зар дного тока Частотные характеристики линии,

независимо ot времени зар дасв зи определ ютс  из выражений (1)-()

t,g накопительной емкости С и величины индекса q перезар да линии I св зи .

Определим пределы изменени  токов зар да IB дл  вариантов по фиг. 7-12 из выражений (И), (28), (33) и (42) при

Р

(1+ |)l5 ()Io,

О -

i u« (3i§)(s-.i)T ,

0-

Ч+q

Н| 1 , хЯ+З XT ,S 1ч

) lim (q+S)lg()I, 0-jq- cxj

IL lim

(2l§)i . V2

,S 2

1)1.

(46)

(47) (48) (49) (50)

Из выражений (46)-(50) видно, что наибольший практический интерес имеют схемы зар дно-разр дных цепей по

фиг, 8, 9 и 12, причем однотактовый вариант по фиг. 8 имеет вдвое больший ток зар да, чем двухтактньй вариант по фиг о 9, но меньшее количество элементов , в то же врем  двухтактный в вариант по фиг. 12 имеет промежуточное значение, хот  его практическа  реализаци  более технологична, т.е. в мощных ключах могут примен тьс  известные интегральные схемы, например К170АПЗ, которые дл  достижени  необходимого тока могут запаралле- ливатьс  (из ТУ на К170AII3 щщульсньй ток на выходе может достигать J,5 А). С точки зрени  питащего напр жени 

п

(315 фиг. 1,13д) En E - &c- -Uonr,

(51)

информационный диапазон напр жений импульсов в линии 1 св зк;

падение напр жени  на открытых ключах и диодах во врем  зар да-разр да,

по фиг. 8, 9 и 12 отличаютс 

Из выражени  (52) видно, что дл  меандра ( ) предельна  частота импульсов синхронизации дл  L 1000 м и м составл ет соответственно 56 и 560 кГц, дл  модул ции кодом типа Манчестера (, q

I соответственно 37,5 и 375 кГц

передачи информации от резидента

и дл  трехпозиционной модул ции паузы (, ) - соответственно 18,7 и 187 кГц, т.е. скорости передачи информации, соответствующие частоте синхронизации, невысокие. Очевидно, что дл  повьппени  скорости передачи информации необходимо производить до полнительную модул цию информацией как импульса зар да емкости CQ дл 

к

абоненту,

так и паузы дл  передачи

информации от абонента к резиденту (фиг. 146).

В этом случае период Т импульсов синхронизации и питани  представл ет собой сумму длительностей t - длительности пачки импульсов передачи информации от резидента к,абоненту и t - длительности паузы, во врем  которой происходит передача обратной информации от абонента к резиденту

(53)

Длительность пачки импульсов t состоит из сумм длительностей t- импульсов и сумм длительностей пауз между ними:

и при известном количестве импульсов По

(q +l.)n t;. (55)

Длительность паузы t определ етс , суммой длительностей времени распространени  сигналов t и произведением количества импульсов Пд информации

от абонента к резиденту на период следовани  t этих импульсов:

8L tn t+rtA4 nftt + 5 (56)

Врем  зар да t конденсаторов С равно сумме длительностей импульсов t,пaчки импульсов t,. :

П

Врем  разр да tp

(57) конденсаторов

Сд равно сумме пауз между импульсами пачки импульсов ty и паузы

S P f K ti Atft- § . (58)

Отсюда эквивалентный коэффициент модул ции m-J представл ет отношение времени tp разр да конденсаторов С к времени t распространени  сигналов:

т.

I X.I

tp .i&.i

t

+n

tA ,. А-Г l (59)

Эквивалентный индекс зар да q конденсаторов C равен отношению сумм

длительностей импульсов t- -ьпачки им 25 пульсов t к времени tp разр да конденсаторов GO :

30

(60)

Пусть период tj

следовани  импульсов от абонента относитс  к периоду t j следовани  импульсов к абоненту

как :

t,

(61)

и количество импульсов п в пачке импульсов информации от абонента

относитс  к количеству импульсов Hjj

информации к абоненту как (j) :

)П|.(62)

Тогда частота следовани  f пачек

0

импульсов 1

f

1

tu + tn

,()in t;-fn t -b|b

tgnn(l+fl| )+8L/3V

8L 3V

(63)

В случае равенства количества импульсов передаваемой и принимаемой информации и их периодов следовани  импульсов, т.е.

Г

(64)

27

2n t +8L/3V

(65)

Скорость цифрового потока П передаваемой информации в линии 1 св зи определ етс  произведением частоты следовани  f на сумму импульсов информации П и Пд

П (п +п ) (l+W)f 10 передачи информации можно найти t,u,(i.rv)-b.ii

тимальные соотношени  и если длина линии св зи L получаетс  короче, чем требует с , то можно стыковать друг с другом аналогичные линии 1.1 и 1.2 , св зи (как показано на фиг. 1) через блок 7.1.П сопр жени  последнего абонента линии св зи 1.1 с резиде ным блоком сопр з ени  5.2 линии 1.2 св зи.

raif w liiill

RM+( 3V(H-(j)n

(66)

при условии (64)

шм в. . u о .«,..

t ч- evn

П

(67)

Пусть м, 100 м; с; 10 ; ,16, 32, 64, тогда частота следовани  f пачек импульсов и скорость цифрового потока П принимают значени , приведенные в таблице,

Lg м tj, с п,,бит 9кГц П, кбит/с

Из сравнени  данных по выражению (52) с данными таблицы следует, что в этом случае скорость передачи информации П намного превышает скэрость передачи информации в случае без дополнительной модул ции и приближаетс  к частоте f, тактовых импульсов внутри периода Т следовани  пачек импульсов информации к абоненту и от абонента, причем при увеличении длины L кабел  св зи на пор док скорость передачи информации П уменьшаетс  в количество раз, меньшее

)

152923328

этого пор дка. При заданной длине L кабел  св зи дл  увеличени  скорости передачи информации желательно увеличивать частоту fд тактовых импульсов информации и количество импульсов пц и Пд внутри пачки импульсов.

Из приведенных расчетов видно, что в зависимости от требуемых условий

передачи информации можно найти оп5

0

5

0

5

0

5

0

55

тимальные соотношени  и если длина линии св зи L получаетс  короче, чем требует с , то можно стыковать друг с другом аналогичные линии 1.1 и 1.2 ,, св зи (как показано на фиг. 1) через блок 7.1.П сопр жени  последнего абонента линии св зи 1.1 с резидентным блоком сопр з ени  5.2 линии 1.2 св зи.

Разгрузить линию, т.е. увеличить ее длину, можно также частичным шш полным подключением автономного питани , т.е. при полном подключении автономного питани  к ним назначение функции питани  абонентов через канал св зи вырождаетс  и конденсаторы Сд нужны только дл  преобразовани  информации, поступающей от резидентного приемопередатчика, при этом могут быть применены более простые варианты подключени  зар дно-разр дных цепей по фиг, 7, 8 и 11, в остальном временные и частотные характеристики канала и возможность контрол  исправности состо ни  канала сохран ютс  .

Claims (2)

1. Канал св зи дл  одновременной передачи напр жени  питани , синхроимпульсов и информации, содержащий блок сопр жени  с управл ющей ЭВМ, центральньш приемопередатчик, абонентные блоки сопр жени  и абонентные приемопередатчики, причем информационный вход, парафазные информационные выходы и первьй и второй выходы перегрузки центрального приемопередатчика соединены с соответствующими выходом и входами блока сопр жени  с управл ющей ЭВМ, общий и линейный выводы центрального приемопередатчика подключены соответственно через общую и потенциальную шины линии св зи к общему и линейному выводам абонентных приемопередатчиков, парафазные информационные входы, информационный выход и выход питани  каждого абоненткого приемопередатчика соединены , соответственно с информационными выходами , информационным входом и входом питани  соответствутощего абонентного блока сопр жени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  достоверности передачи информации при работе в подвижных среда х, центральный приемопередатчик содержи формирователь синхроимпульсов, четыр компаратора, источник тока, два источника напр жени  и делитель напр жени , а каждый из абонентных приемопередатчиков включает блок формировани  напр жени  питани  и уровн  сигнала, блок задаьш  тока, стабилизатор напр жени  и накопительный конденсатор , первые входы компараторов центрального приемопередатчика объединены и соединены с выходом формировател  синхроимпульсов и с выходом источника тока, входом св занного с входом первого источника напр жени , и  вл ютс  линейным выводом центрального приемопередатчика, выход второго источника напр жени  соединен с входом делител  напр жени , первьм, второй, третий и четвертьй выходы которого соединены с вторыми входами с первого по четвертый компараторов, а п тый выход - с общей шиной канала выходы второго и третьего компараторов  вл ютс  парафазными информационными выходами центрального приемо- передаг икаэ выходы первого и четвертого компараторов  вл ютс  соответственно первым и вторым выходами перегрузки центрального приемопередатчика , информационньм вход которого соединен с входом формировател  синхроимпульсов , включающего блок переключени  и первый и второй блоки зар да-разр да накопительного конденсатора , выходы и первые входы первого и второго блоков зар да-разр да накопительного конденсатора соединены соответственно с выходом формировател  синхроимпульсов и его источником напр жени  питани , вторые входы первого и второго блоков зар да-разр да накопительного конденсатора соединены с пр мым и инверсным выходами блока переключени  соответственно, вход которого соединен с входом фор0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

мировател  синхроимпульсов, линейрп.гй выход блока задани  тока каждого абонентного приемопередатчика соединен с его линейным выводом и входом блока формировани  напр жени  питани  и уровн  сигнала, первый выход которого соединен с первым входом блока задани  тока, с входом стабилизатора напр жени  и через накопительный конденсатор с общей шиной канала, а второй выход св зан с вторым входом блока задани  тока и с информационным выходом абонентного приемопередатчика , выход питани  которого соединен с выходом стабилизатора напр жени , а первьш и второй информационные входы абонентного приемопередатчика соединены с входами блока задани  тока, состо щего из переключател  тока и двух источников тока, выходы первого и второго источников тока объединены и соединены с выходом блока задани  тока, а входы питани  первого и второго источников тока соединень соответственно с первым входом блока задани  тока и с общей шиной каналау входы управлени  первого и второго источников тока соединены с соответствующими выходами переключател  тока , управл ющий вход которого соединен с вторым входом блока задани  тока , а инфop iflциoнныe входы - с соот- ветствующи щ входами блока задани  тока.

2. Канал поп. 1, отличающийс  тем, что блок формировани  напр жени  питани  и уровн  сигнала содержит токозащитный диод, три транзистора и два токоограничитель- ных резистора, причем вход и первьп выход блока соединены соответственно с эмиттером и базой первого транзис- тора, коллектор которого соединен через токозащитньп диод с первым выходом блока и через первый токоограни- чительный резистор с коллектором и базой второго транзистора и с базой третьего транзистора, коллектор которого соединен с вторым выходом блока , а эмиттер - с общей шиной блока и через второй токоограничительный резистор с э п1ттером второго транзистора ,

Фиг. 2

n

2.4

35

I

n

7f 7/

n f

0+7 ,

L-U

J4

t

J

50

J

Фиг.

1

фие,

// 10

Фив.8

Фиг.12

а S

t щ

ri h

t-4 n

qmt

fibn

n П

П

Rr

n n n n n n

.

r jf-ti

t

«

141 -1 - 4:414

: « «,

.....f ....... ...«.,.«.. iг .i .. I

/

ж

:: L r: 2-40- vC 4c-f

: i: i: ::

-.4-:i-L-i f1 t /

f , . и

.. ГГ ... ,/

Фuг.iЗ

n П

П

/L.,

:a 4/

-f/,

 /-yVQ .

.tniiiiMicy-Jk(

И

inf . u/ /-tH- adpec -f - ( -С /2-4-ff w- j f.(«-4

-1м: й15 ьШ1ж№

. .., y i

- ч. X. -/

,Ja fU lйЛJJПM

,,11111Й1№

I

Ьшши1Р™1Ьш1лгП Ш

map

I 0

I

ддиишилгжДда

Фиг./4

I Включение 1

ABmSecmaM терманоА J

наркер r 1 Cw..1

JjMC/r gfeff LI

t V

Л,77

Hem Hem

f--- -

отоетпо „Q

Чг ф lr

Устанооитд еотодность приема адреса

программа прибмо- переда- ш индзормации

I Кклюцение

JL

аиопродерна

Да

Да