SU1725368A1 - Optosignal demodulator - Google Patents

Optosignal demodulator Download PDF

Info

Publication number
SU1725368A1
SU1725368A1 SU884608843A SU4608843A SU1725368A1 SU 1725368 A1 SU1725368 A1 SU 1725368A1 SU 884608843 A SU884608843 A SU 884608843A SU 4608843 A SU4608843 A SU 4608843A SU 1725368 A1 SU1725368 A1 SU 1725368A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
flip
flop
clock
Prior art date
Application number
SU884608843A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Думицкий
Original Assignee
Научно-Исследовательский Институт Телемеханических Устройств
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-Исследовательский Институт Телемеханических Устройств filed Critical Научно-Исследовательский Институт Телемеханических Устройств
Priority to SU884608843A priority Critical patent/SU1725368A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1725368A1 publication Critical patent/SU1725368A1/en

Links

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в системах обработки и формировани  импульсных сигналов фотодатчика. Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости - достигаетс  введением делител  2 частоты, двух D-триггеров 4 и 5, элемента 9 совпадени , шины 10 управлени , блока 8 сопр жени . Демодул тор оптических сигналов содержит также генератор 1 тактовых импульсов, формирователь 3 синхроимпульсов , буферный элемент 6, фотодетектор 7. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. .The invention relates to a pulse technique and can be used in processing systems and generating pulse signals of a photosensor. The purpose of the invention is to increase the noise immunity - achieved by introducing a splitter 2 frequency, two D-flip-flops 4 and 5, a coincidence element 9, a control bus 10, an interface 8. The demodulator of optical signals also contains a generator of 1 clock pulses, a driver of 3 clock pulses, a buffer element 6, a photo detector 7. 2 Cp. f-ly, 1 ill. .

Description

СПSP

сwith

XI ю ел со оXI Yu ate with

0000

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в системах обработки и формировани  импульсных сигналов фотодатчика.The invention relates to a pulse technique and can be used in processing systems and generating pulse signals of a photosensor.

Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости .The purpose of the invention is to improve noise immunity.

На чертеже представлена электрическа  функциональна  схема устройства.The drawing shows an electrical functional circuit diagram of the device.

Демодул тор оптических сигналов содержит генератор 1 тактовых импульсов, де- литель 2 частоты, формирователь 3 синхроимпульсов, два D-триггера 4 и 5, буферный элемент 6, фотодетектор 7, блок 8 сопр жени , элемент 9 совпадени , шину 10 управлени  и выходную шину 11.The optical signal demodulator contains a clock pulse generator 1, a frequency divider 2, a clock generator 3, two D-flip-flops 4 and 5, a buffer element 6, a photodetector 7, an interface 8, a coincidence element 9, a control bus 10 and an output bus eleven.

Выход генератора 1 тактовых импульсов соединен с тактовым входом делител  2 частоты , инверсный выход которого соединен с его же D-входом и С-входом D-триггера 4, пр мой выход- с первым входом формировател  3 синхроимпульсов, а R-вход- с шиной 10управлени ,, S-входами 0-триггеров 4 и 5 и вторым входом формировател  3 синхроимпульсов, выход которого соединен с первым входом элемента 9 совпадени  и D-входом D-триггера 4, инверсный выход которого соединен с вторым входом элемента 9 совпадени  и управл ющим входом буферного элемента 6, информационный вход которого соединен с шиной Питание и входом фотодетектора 7, а выход - с выходом фотодетектора 7 и через блок 8 сопр жени  - с D-входом D-триггера 5, С-вход которого соединен с выходом элемента 9 совпадени , а выход-с выходной шиной 11 устройства.The output of the 1 clock pulse generator is connected to the clock input of the splitter 2 frequency, the inverse output of which is connected to its D input and C input of the D flip-flop 4, direct output to the first input of the forcing device 3 sync pulses, and the R input with a bus The 10-control, S-inputs of 0-flip-flops 4 and 5 and the second input of the synchronization generator 3, the output of which is connected to the first input of the coincidence element 9 and the D-input of the D-trigger 4, the inverse output of which is connected to the second input of the coincidence element 9 and the control the input of the buffer element 6, the information input which is connected to the Power bus and the photodetector input 7, and the output to the photodetector 7 output and through the interface 8 interface to the D input of the D flip-flop 5, the C input of which is connected to the output of the coincidence element 9, and the output to the output bus 11 devices.

Формирователь 3 синхроимпульсов содержит элемент ИЛИ-НЕ 12, выход которого соединен с выходом формировател  3 синхроимпульсов, а входы - с соответствующими выходами счетчика 13 импульсов, С-вход которого соединен с первым входом формировател  3 синхроимпульсов, a R- вход - с его вторым входом.Shaper 3 sync pulses contains an OR-NO 12 element, the output of which is connected to the output of the imaging unit of 3 sync pulses, and inputs to the corresponding outputs of the counter of 13 pulses, the C input of which is connected to the first input of the imaging unit of 3 sync pulses, and the R input with its second input .

Демодул тор работает следующим образом .The demodulator works as follows.

В исходном состо нии работают непрерывно генератор 1 и делитель 2 частоты, который формирует два тактовых сигнала Т1 и Т2. На шине 10 устройства высокий уровень Лог.1, который запрещает работу формировател  3 (и блоков 2 и 4), на его выходе - низкий уровень сигнала Лог.О, в результате чего, под действием тактовых импульсов Т2 триггера 4 на инверсном выходе имеетс  высокий уровень Лог.1. На входах элемента 9 различные уровни напр жений: первый вход - Лог.О, второй вход- Лог.1 и, как следствие, на выходе- Лог.О. Под действием высокого уровн In the initial state, the generator 1 and the frequency divider 2 continuously operate, which forms two clock signals T1 and T2. On the bus 10 of the device, a high level of Log.1, which prohibits the operation of the imaging unit 3 (and blocks 2 and 4), at its output a low signal level of Log.O, as a result, under the action of the clock pulses T2 of the trigger 4, the inverse output has a high level log.1. At the inputs of element 9 there are different levels of voltage: the first input is Log.O, the second input is Log.1 and, as a result, the output is Log.O. Under the influence of high level

сигнала, поступающего с выхода триггера 4 на управл ющий вход буферного элемента 6, последний находитс  в открытом состо нии , его пр мое сопротивление с входа наthe signal from the output of trigger 4 to the control input of buffer element 6, the latter is in the open state, its direct resistance from the input to

выход равно 100 Ом, и напр жение питани  +Еп практически целиком прикладываетс  к выходу фотодетектора 7, на выходе последнего - высокий уровень Лог.1, т.е. к нагрузке фотодетектора 7 подключиласьthe output is 100 Ohms, and the supply voltage + En is almost entirely applied to the output of the photodetector 7, the output of the latter is a high level of Log.1, i.e. connected to the load of the photodetector 7

низкоомна  нагрузка Рн2 100 Ом, эта нагрузка и определ ет все основные характеристики демодул тора. На выходе блока 8 сопр жени  устанавливаетс  уровень Лог.1. Одновременно высокий уровень исходного сигнала с шины 10 поступает на S-вход D-триггера 5, в результате чего на выходе устройства устанавливаетс  уровень Лог.1. Высокий уровень Лог.1 по шине 10  вл етс  сигналом начальной установки устройства в исходное состо ние.low impedance ph2 of 100 ohms, this load determines all the main characteristics of the demodulator. At the output of the interface block 8, a level of Log.1 is set. At the same time, the high level of the original signal from bus 10 is fed to the S input of the D flip-flop 5, as a result of which the level of Log.1 is set at the device output. A high level of Log.1 over bus 10 is a signal to the initial setup of the device.

При по влении по оптическом входе фотодетектора 7 светового сигнала S(t), в последнем возникает фототек ф, но выходное напр жение на его выходе будет близким кWhen a light signal S (t) appears in the optical input of the photodetector 7, a photocurrent f occurs in the latter, but the output voltage at its output will be close to

нулю, т.е. сохранитс  высокий уровень сигнала Лог.1. Изменени  уровн  информационного сигнала на RH будет настолько ничтожными, что им можно пренебречь. Как только на шине 10 устройства по витс  низкий уровень управл ющего напр жени  демодул тор включитс . Сразу же начнет работать формирователь 3 синхроимпульсов , и на его выходе по витс  короткий импульс длительностью г и с периодом ТЗ,zero, i.e. Signal 1 will remain high. Changes in the level of the information signal on the RH will be so insignificant that it can be neglected. As soon as on the bus 10 of the device, the demodulator turns on at a low level of control voltage. Immediately the shaper of 3 sync pulses will start to work, and at its output a short pulse of duration g and with a period of TK

который в дес тки раз меньше длительности импульса светового сигнала тс. Полученный в формирователе 3 сигнал поступает на D-вход триггера 4 и на вход элемента 9 высоким уровнем Лог.1 с длительностью импульса т, и с по влением следующего фронта импульса Т2 с выхода делител  2 частоты происходит запись импульса длительностью г в триггер 4, на его инверсном выходе по вл етс  низкий уровень сигнала , который и поступает на вход элемента 9 совпадени  и на управл ющий вход буферного элемента 6; последний закрываетс , и его выходное сопротивление становитс  высокоомным. На выходе фотодетектора 7which is ten times less than the duration of the pulse of the light signal mc. The signal obtained in the imaging unit 3 is fed to the D-input of the trigger 4 and to the input of the element 9 by a high level Log.1 with a pulse duration t, and with the appearance of the next edge of the pulse T2 from the output of the frequency divider 2, the pulse with a duration g is triggered 4 its inverse output appears a low signal level, which is fed to the input of the coincidence element 9 and to the control input of the buffer element 6; the latter closes and its output resistance becomes high resistance. At the output of the photo detector 7

по витс  уровень Лог.О информационного сигнала, который поступит на D-вход триггера 5. На входе S-триггера по витс  уровень Лог.О разрешающего сигнала Uynp- На D-входе триггера 4 по вилс  низкий уровень сигнала Лог.О, который также поступил на вход элемента 9 совпадени . На двух входах элемента 9 имеютс  низкие уровни Лог.О, на выходе по вилс  перепад напр жени  из уровн  Лог.О на Лог.1 - получилс  сигнал фронта импульса записи, который поступает на тактирующий вход триггера 5 и производит запись информационного сигнала с выхода блока 8 сопр жени  в триггер 5. На выходе устройства по вилс  низкий уровень информационного сигнала Лог.0. Далее следующим тактом Т2 (спадом сигнала Т1) происходит сброс триггера 4 в исходное положение, на его инверсном выходе по вл етс  высокий уровень Лог.Г, который и производит включение буферного элемента б и на шине 11 детектора по вл етс  высокий уровень сигнала Лог.1. Величина фототока в эквивалентной нагрузке фотодетектора останет- с  прежней. Через врем  Тп произойдет повторное включение фотодетектора 7 и т.д. многократно.on Wits Log.O level information signal, which goes to the D-input of the trigger 5. At the S-flip-flop input on the Wits Log.O level of the enabling signal Uynp- At the D-input of the trigger 4, the Log.O signal is low, which also entered the input element 9 matches. At the two inputs of element 9 there are low levels of Log.O, at the output of the voltage drop across the voltage from Log.O to Log.1 - a signal was received at the front of the recording pulse, which goes to the clock trigger input 5 and records the information signal from the block output 8 interfaces per trigger 5. At the output of the device, the information signal Log.0 lows. Next, the next T2 cycle (drop of T1 signal) triggers reset to its initial position, a high level of Log.G appears at its inverse output, which activates the buffer element b and a high level of Signal appears on the detector bus 11. one. The value of the photocurrent in the equivalent load of the photodetector will remain the same. After time Tp, the photodetector 7 will be turned on again, etc. many times.

В силу того, что вместо наличи  на входе фотодетектора 7 сигнала большой длите ль- ности, на. его выходе посто нно присутствует сигнал высокой частоты, происходит как бы дробление его посто нного сигнала на очень малые по периоду сигналы с малой длительностью - имеетс  ввиду больша  скважность импульсов. Тогда величина шума 1/F также снизитс , одновременно упадет величина белого шума, которую можно определить по формулеDue to the fact that instead of the presence at the input of the photodetector 7 of a signal of long duration, on. its output is constantly present at a high frequency signal, as if its constant signal is fragmented into very small signals with a short duration over a period — meaning that the pulse ratio is large. Then the 1 / F noise level will also decrease, while the white noise value will drop at the same time, which can be determined by the formula

/ (HBx(uO)2d. / (HBx (uO) 2d.

RHRh

In JIn j

0000

где К- посто нна  Больцмана,where K is a constant Boltzmann,

в- абсолютна  температура;in - absolute temperature;

Нвх(о)- передаточна  функци  входной цепи;Hin (o) is the transfer function of the input circuit;

ш - углова  частота;w - angular frequency;

Тш - мощность шума сигнала.Tm is the signal noise power.

Очевидно, чем больше ДлительностьObviously, the longer the duration

входного сигнала (больше скважность 0)тс,input signal (more than a duty cycle 0) tf,

больше длительность паузы Тп, тем меньшеthe longer the pause Tp, the smaller

сигнал шума иш. Так, при соотношенииsignal noise ish. So, with the ratio

Ь/Тп равным 0,1, мощность шума Тш уменьшитс  в шесть раз. Это легко подсчитать по формуле, если вз ть соотношение Q 10, при котором Т - 10to и F возрастает - это значит, что с расширением полосы пропу- екани  демодул тора амплитуда теплового шума возрастает. Поэтому желательно иметь сигнал на входе с малой частотой. Казалось бы, что привело к увеличению шума типа 1/F, однако этого не происходит, так как длительность времени отсчета сигнала довольно мала при максимальной чувствительности демодул тора, а пауза между отсчетами велика при практически нулевой чувствительности устройства. Поэтому воз 0 5 B / Tp is equal to 0.1, the noise power Tsh is reduced six times. It is easy to calculate it by the formula, if you take the ratio Q 10, at which T - 10to and F increases, this means that with the expansion of the demodulator transmission band, the amplitude of thermal noise increases. Therefore, it is desirable to have a signal at the input with a low frequency. It would seem that this led to an increase in the type 1 / F noise, however, this does not occur, since the duration of the signal's reference time is rather small at the maximum sensitivity of the demodulator, and the pause between readings is large at almost zero sensitivity of the device. Therefore, the weight 0 5

0 5 0 5

00

5five

00

. .

можности возникновени  шумов в паузах ничтожны.The possibility of noise in the pauses is negligible.

Если длительность информационного сигнала тс больше длительности ТЗ то очевидно , что, чем меньше длительность ТЗ, во столько же раз снизитс  шума типа 1/F.If the duration of the information signal ts is longer than the duration of the TZ, then it is obvious that, the shorter the duration of the TZ, the 1 / F type noise will be reduced by the same amount of time.

Производ  М раз стробирование сигнала (t) на выходе фотодетектора, получим соответственно столько же М1 импульсов Uc с параметрами to и Тп, которые далее попав на триггер 5 расшир ютс  последним до длительности тс ±ТП (М М1) светового импульса .Produced M times the gating of the signal (t) at the output of the photodetector, we obtain respectively the same M1 pulses Uc with the parameters to and Tn, which further hitting the trigger 5 are expanded last to the duration of the TC ± TP (M M1) of the light pulse.

При по влении на Оптимальном входе фотодетектора 7 низкого уровн  сигнала (его отсутствие) на его выходе все врем  будет уровень Лог.1 независимо от состо ни  элемента 6, он при включении будет периодически подтверждать состо ние выхода фотодетектора 7. На выходе триггера 5 установитс  высокий уровень Лог.1, соответствующий отсутствию информационного светового сигнала. При по влении нового светового импульса на входе устройства работа триггера 5 и блока 8 повторитс .If a low level of the photodetector 7 appears at the Optimum input (its absence), the output level will be Log.1 at all times. Regardless of the state of element 6, it will periodically confirm the output state of the photodetector 7. When the trigger output 5 is set to high level Log.1, corresponding to the absence of an information light signal. When a new light pulse appears at the device input, the operation of trigger 5 and block 8 is repeated.

Демодул тор оптических сигналов можно использовать также дл  обработки аналоговых сигналов, дл  чего необходимо изменить построение блока 8 сопр жени  таким образом, чтобы он осуществл л разв зку фотодектора 7 с последующими каскадами , а вместо триггера 5 использовать аналого-цифровой преобразователь, обеспечив ему при этом все необходимые сигналы управлени . В этом случае информаци  на выходе устройства представл етс  в виде двоичного кода и отображает характер изменени  светового потока на входе фотодетектора 7.The optical signal demodulator can also be used to process analog signals, for which it is necessary to change the construction of the interface block 8 so that it divorces the photodector 7 with subsequent cascades, and instead of the trigger 5 it can use an analog-to-digital converter, while ensuring all necessary control signals. In this case, the information at the output of the device is represented in the form of a binary code and displays the nature of the change in the luminous flux at the input of the photodetector 7.

Claims (3)

Формула изобретени  1. Демодул тор оптических сигналов, содержащий фотодетектор, генератор тактовых импульсов, формирователь синхроимпульсов , буферный элемент, выход которого соединен с выходом фотодетектора , и выходную шину, отличающийс  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости , в него введены делитель частоты, два D-триггера, шина управлени , элемент совпадени  и блок сопр жени , причем выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовым входом делител  частоты, инверсный выход которого соединен с его же D-входом и С-входом первого D-триггера , а пр мой выход - с первым входом формировател  синхроимпульсов, второй вход которого соединен с шиной управлени  иClaim 1. An optical signal demodulator containing a photodetector, a clock generator, a clock generator, a buffer element, the output of which is connected to the photodetector output, and an output bus, characterized in that, in order to improve the noise immunity, a frequency divider, two D-flip-flop, control bus, matching element and interface block, the clock pulse output is connected to the clock input of a frequency divider, the inverse output of which is connected to its same D input and C input a first D-flip-flop, a direct output - with an input of the first clock, a second input coupled to the control bus and S-входом второго D-триггера, а выход - с первым входом элемента совпадени  и D- входом первого D-триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом элемента совпадени  и управл ющим входом буферного элемента, информационный вход которого соединен с шиной Питание и входом фотодетектора, выход которого, через блок сопр жени , соединен с D-вхо- дом второго D-триггера, С-вход которого соединен с выходом элемента-совпадени , а выход - с выходной шиной устройства.S-input of the second D-flip-flop, and output to the first input of the match element and D-input of the first D-flip-flop, the inverse output of which is connected to the second input of the match element and the control input of the buffer element, the information input of which is connected to the Power bus and input a photodetector, the output of which, through the interface block, is connected to the D-input of the second D-flip-flop, the C input of which is connected to the output of the matching element, and the output to the output bus of the device. 2. Демодул тор по п.1, от л ича ю щи й- с   тем, что формирователь синхроимпуль02. The demodulator according to claim 1, from the left side so that the driver is a sync pulse сов содержит счетчик импульсов, тактовый вход которого соединен с первым входом формировател  синхроимпульсов, R-вход - с вторым входом формировател  синхроимпульсов , а выходы - с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом формировател  синхроимпульсов .The owl contains a pulse counter, the clock input of which is connected to the first input of the sync pulse generator, the R input to the second input of the sync pulse generator, and the outputs to the corresponding inputs of the OR element, the output of which is connected to the sync pulse generator output. 3. Демодул тор по п.1, отл и ч а ю щи й- с   тем, что с целью повышени  точности при увеличении частоты обработки сигналов , R-вход делител  частоты соединен с S-входом первого D-триггера и шиной управлени .3. The demodulator according to claim 1, exe and so that in order to increase accuracy with increasing frequency of signal processing, the R-input of the frequency divider is connected to the S-input of the first D-flip-flop and control bus.
SU884608843A 1988-11-23 1988-11-23 Optosignal demodulator SU1725368A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884608843A SU1725368A1 (en) 1988-11-23 1988-11-23 Optosignal demodulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884608843A SU1725368A1 (en) 1988-11-23 1988-11-23 Optosignal demodulator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1725368A1 true SU1725368A1 (en) 1992-04-07

Family

ID=21410882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884608843A SU1725368A1 (en) 1988-11-23 1988-11-23 Optosignal demodulator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1725368A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4326277A1 (en) * 1993-08-05 1995-02-09 Sel Alcatel Ag Method and circuit arrangement for detecting the bit error rate in a digital optical receiver

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Мурад н З.А., Гинзбург С.А. Системы передачи информации по оптическому кабелю. М.: Св зь, 1980, с. 71-73. Авторское свидетельство СССР № 1271319, кл. Н 03 К, 11.07.85. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4326277A1 (en) * 1993-08-05 1995-02-09 Sel Alcatel Ag Method and circuit arrangement for detecting the bit error rate in a digital optical receiver

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1725368A1 (en) Optosignal demodulator
JPS5465582A (en) Judgement circuit of chattering time
SU1739362A1 (en) Device for measuring time intervals
SU839041A1 (en) Frequency discriminator
JPS5810929A (en) Gate circuit for counter
SU393725A1 (en) MEASURING TIME INTERVALS
SU1529425A1 (en) Device for gating delayed sampled signals
SU682846A1 (en) Apparatus for measuring parameters of electric signals
SU1629943A1 (en) Device for checking synchronizer lead time
SU629806A1 (en) Ultrasonic echo-pulse thickness gauge
SU611175A1 (en) Digital meter of time interval series
SU577639A1 (en) Device for comparing periods of two periodic signals
SU711673A1 (en) Pulse train selector
SU917329A1 (en) Pulse pair selector
SU640350A1 (en) Arrangement for determining time position of pulse signals
SU1663748A1 (en) Frequency discriminator
SU1056301A1 (en) Photoelectric relay
SU1716519A2 (en) Device for detecting losses of pulses
SU1599782A1 (en) Apparatus for remote measuring of consumption of electric power
SU1720149A1 (en) Generator of random pulses
SU613499A1 (en) Pulse off time selector
JPS5692606A (en) Frequency discriminating circuit
SU629633A1 (en) Pulse duration selector
SU1383473A1 (en) Pulse train-to-square pulse converter
SU930637A1 (en) Device for forming time interval, equal to input signal period