SU1737744A1 - Устройство дл межприборной св зи - Google Patents

Description

тели импульсов, элемент ИЛ И 12, первый 13 и второй 14 компараторы, элемент И-НЕ 15, первый 16 и второй 17 усилители приема, шину 18 питани  и импульсный трансформатор 19.

Устройство работает следующим образом .

Рассмотрим передачу одного бита информации в линию св зи и далее в аналогичное устройство, работающее в режиме приема. Код передачи приведен на фиг. 3,а.

Работа устройства при использовании самосинхронизирующегос  кода изображена на фиг. 2,б-ж; напр жение на первом логическом входе - фиг. 2,6, напр жение на втором логическом входе - фиг. 2,в, напр жение на линейных входах - фиг. 2,г, напр жение на первом логическом выходе - фиг. 2,д, напр жение на втором логическом выходе - фиг. 2,е. напр жение на тактовом выходе - фиг. 2,ж, работа устройства при использовании кода Манчестер-П на фиг. 2,з-к; напр жение на первом логическом входе - фиг. 2,з, напр жение на втором логическом входе - фиг. 2,и, напр жение на линейных входах - фиг. 2,к, работа устрой- ства при использовании кода AM 1 - на фиг. 2,л-н; напр жение на первом логическом входе - фиг. 2,л, напр жение на втором логическом входе - фиг. 2,м, напр жение на линейных входах - фиг. 2,н.

Исходное состо ние логических входов устройства - передатчика - нулевые потенциалы . На выходе усилителей 1 и 2 передачи - высокие потенциалы (около 5 В). На логических выходах устройства - высокие потен- циалы 2,4-4,5 В. На линейном входе устройства в исходном состо нии никаких сигналов нет. В момент ti на первый логический вход поступает импульс положительной пол рности, означающий, что на устройство начала поступать информаци  первого бита, а именно 1. В отрезок времени от ti до t2 на выходе первого усилител  1 на врем  первого импульса () будет зафиксирован почти нулевой потенци- ал ( 0,3 В). В этот же отрезок времени на втором логическом входе устройства будет оставатьс  нулевой потенциал и соответственно на выходе второго усилител  2 будет оставатьс  высокий потенциал. В момент ti ток начинает поступать в начало 4-й обмотки и через нее в выход первого усилител  1. В результате на началах и остальных обмоток импульсного трансформатора 19 по вл ютс  импульсы положительной пол рности относительно своих концов. В момент t2 импульс на первом логическом входе заканчиваетс  и, соответственно, сформированный импульс с помощью первой обмотки импульсного трансформатора 19с линейных входов уйдет в линию св зи. Выходное сопротивление устройства со стороны линейных входов в интервале от ti до t2 определ етс  практически вторым элементом 4 согласовани .

На врем  паузы от t2 до Гз на линейные входы подаютс  нулевые потенциалы, соответственно на выходах усилителей 1 и 2 передачи будут снова высокие потенциалы и в линию уйдет нулева  ступенька-пауза.

На врем  от ta до t4 на второй логический вход подаетс  положительный импульс , а на первом логическом входе продолжает оставатьс  нулевой потенциал. Поэтому в момент тз на выходе второго усилител  2 начинает формироватьс  нулевой потенциал. При этом ток от источника питани  +5 В через блок 3 согласовани  поступает в конец четвертой обмотки импульсного трансформатора 19. Поэтому на концах всех остальных обмоток импульсного трансформатора 19 за врем  от ta до и будет сформирован импульс положительной пол рности относительно начал соответствующих обмоток, в том числе и в первой обмотке импульсного трансформатора 19. В результате в линию св зи уйдет импульс противоположной (чем во врем  от ti до 12) пол рности, причем в этот интервал времени выходное сопротивление устройства определ етс  в основном первым блоком 3 согласовани .

В интервале от t4 до ts на логических входах будут нулевые потенциалы и на выходах усилителей 1 и 2 будут высокие потенциалы. Ток в четвертой обмотке отсутствует и соответственно на линейных входах будет сформирована ступенька-пауза.

Присутствие блока 7 преобразовани  сигнала способствует согласованию на врем  передачи ступенек-пауз и их быстрому формированию за счет приоткрыти  блоков 5 и 6 коммутации. Следует сказать, что при этом несколько уменьшаетс  (примерно на 0,05 В) амплитуда импульсов в линию св зи . На логических выходах устройства будут сформированы с помощью второй и третьей обмоток импульсного трансформатора 19, компараторов 13 и 14, усилителей 16 и 17 приема импульсы стандартной формы, используемые либо дл  контрол , либо дл  сигнализации в случае режима передачи. Более подробно работа этих узлов будет рассмотрена в режиме приема, поскольку именно в этом режиме они  вл ютс  активно формирующими импульсы информации.

В режиме приема устройство работает следующим образом.

На логических входах устройства изначально должны быть нулевые потенциалы. На выходах усилителей 1 и 2 будут высокие потенциалы. На логических выходах также будут высокие потенциалы, которые обеспечены подачей на первые и вторые входы компараторов единичных потенциалов. При использовании источника 8 опорного напр жени  дл  выработки рабочего порога стабильной величины в диапазоне рабочих температур от -60 до +125°С оказалось не только возможным использование в качестве компараторов ТТЛ-схем, но и привело к значительному уменьшению потреблени  энергии при упрощении всего устройства за счет отказа от стандартных компараторов, более сложных и требующих, как правило, двух источников питани . С целью более эффективного отслеживани  уровней срабатывани  компараторов 13 и 14 с помощью источника 8 опорного напр жени  и компараторы 13 и 14, и источник 8 опорного напр жени  рекомендуетс  использовать из одной микросхемы, выполненной на основе одного кристалла, что существенно повышает стабильность рабочего порога компараторов 13 и 14 практически без уменьшени  помехоустойчивости. В этом случае источник 8 опорного напр жени  собран на основе элемента И-НЕ, работающего в линейном режиме, что обеспечиваетс  обратной отрицательной св зью.

В режиме приема на линейные входы с аналогичного устройства по линии св зи поступают бипол рные импульсы, несущие информацию, которую должно прин ть устройство и преобразовать в соответствующие импульсы, которые могут быть восприн ты устройствами обработки, например ЭВМ. При поступлении на линейные входы отрицательного импульса относительно начала первой обмотки импульсного трансформатора 19 на концах второй, третьей и четвертой обмоток будут также импульсы отрицательной пол рности относительно начал соответствующих обмоток .

Входное сопротивление устройства со стороны линейных входов будет практически определ тьс  величиной первого согласующего блока 3. Ток согласовани  будет проходить с участием четвертой обмотки импульсного трансформатора 19 через следующие цепи: из начала четвертой обмотки последовательно через второй блок 6 коммутации , блок 7 преобразовани  сигнала, далее через первый блок 3 согласовани  в конец четвертой обмотки. Со второй обмотки на первый вход первого компаратора 13

поступит отрицательный импульс относительно напр жени  (+1,8 В) смещени , поступающего с источника 8 опорного напр жени . На уровне (+1,45 В) сработает

первый компаратор 13 по первому входу, на выходе первого компаратора 13 начнет формироватьс  положительный импульс. Так как на втором входе первого усилител  16 приема, как и на вторых входах первого и

0 второго компараторов 13 и 14 и второго усилител  17 приема, в этот момент продолжает оставатьс  высокий потенциал, то на выходе первого усилител  16 будет зафиксирован нулевой потенциал. Первый форми5 рователь 9 сработает и выдаст отрицательный импульс нормированной длительности на второй вход первого компаратора 13, подтвержда  импульс информации и восстанавлива  при

0 необходимости его до нормированной величины . При этом потребление энергии значительно снижено за счет введени  элемента ИЛИ 12, благодар  которому ток на создание опорных единичных напр жений на

5 вторых входах компараторов 13 и 14 и усилителей 16 и 17 приема требуетс  существенно меньший (3 раза), и к тому же посто нна  времени всех формирователей стремитс  к +4,4 В. Это решение обеспечи0 ло получение импульсов с формирователей 9, 10 и 11 большей крутизны и позволило примен ть в формировател х резисторы и конденсаторы большей величины, что особенно важно на высоких частотах

5 ( 10 Мбит/с), поскольку уменьшает вли ние паразитных емкостей. Надежное подтверждение по вторым входам компараторов 13 и 14 позволило исключить корректирующие цепи на первых входах

0 компараторов, при этом стабильность длительности выходных импульсов возросла более чем в 2 раза, и расширилс  ассортимент примен емых кабелей, поскольку, хот  и незначительно, но все же цепи коррекции

5 требовали индивидуальной подгонки дл  каждого типа кабел .

Таким образом, импульсы отрицательной пол рности, получаемые во второй и третьей обмотках по очереди при приеме

0 каждого бита информации,  вл ютс  рабочими .

При наступлении паузы с линии св зи на логических выходах устройства будут зафиксированы высокие потенциалы. Лини 

5 св зи будет нагружена, так же,как и во врем  импульсов, на сопротивление, равное волновому сопротивлению линии, причем во вреим  пауз в пределах бита информации входное сопротивление определ етс  параллельным соединением соответственно блоков 5 и 6 коммутации и блоком 3 и 4 согласовани .

При поступлении на линейные входы устройства положительного импульса фаза его перевернетс  в третьей обмотке импуль- сного трансформатора 19 и далее процесс получени  импульса на втором логическом выходе устройства будет протекать так же, как и при поступлении отрицательного импульса . В результате на втором логическом выходе будет сформирован отрицательный импульс фактически нормированной длительности (с помощью второго формировател  10).

Рассмотрим теперь работу элемента И- НЕ 15. Как можно видеть из описани , на выходе элемента И-НЕ 15 получают импульсы двойной частоты положительной пол рности за счет суммировани  импульсов с обоих логических входов устройства. При этом с помощью третьего формировател  11 осуществл етс  защита положительных фронтов отрицательных импульсов, поступающих по очереди на первые входы компараторов 13 и 14. Защита паузы в пределах бита информации осуществл етс  также с помощью третьего формировател  11, выдающего отрицательные импульсы на объединенные вторые входы усилителей 16 и 17 приема (аналогично рассмотренной ранее защите импульсов).

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  межприборной св зи, содержащее источник опорного напр же- ни , импульсный трансформатор, последовательно соединенные первый усилитель передачи и первый блок согласовани , последовательно соединенные второй усилитель передачи и второй блок согласовани , последовательно соединенные первый формирователь импульсов, первый компаратор и первый усилитель приема, последовательно соединенные второй формирователь импульсов, второй компаратор и второй уси-

   литель приема, последовательно соединенные элемент И-НЕ и третий формирователь импульсов, выход которого подключен ко вторым входам первого и второго усилителей приема, выход второго усилител  приема подключен к первым входам второго формировател  импульсов и элемента И- НЕ, выход первого усилител  приема подключен к первому входу первого формировател  импульсов и второму входу элемента И-НЕ, выход источника опорного напр жени  подключен к началу первой и концу второй обмоток импульсного трансформатора , начало и конец третьей обмотки которого  вл ютс  линейными входами устройства , логическими входами и выходами и тактовым выходом которого  вл ютс  соответственно входы первого и второго усилителей передачи, выходы первого и второго усилителей приема и выход элемента И-НЕ, отличающеес  тем, что, с целью уменьшени  энергопотреблени  при одновременном упрощении устройства, введены элемент ИЛИ, блок преобразовани  сигнала и два блока коммутации, выходы первого и второго формирователей импульсов подключены ко входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу первого усилител  приема, конец первой и начало второй обмоток импульсного трансформатора соединены соответственно со вторыми входами первого и второго компараторов, выход первого усилител  передачи подключен ко входу первого блока коммутации и концу четвертой обмотки импульсного трансформатора, начало которой соединено с выходом второго усилител  передачи и входом второго блока коммутации, выходы первого и второго блоков согласовани  соединены с шиной питани  и входом блока преобразовани  сигнала, выход которого соединен с выходами первого и второго блоков коммутации и вторыми входами первого, второго и третьего формирователей импульсов.

   - г- ™

   °-0-И 0-ЕН3

   10

   15

   90