SU544140A1 - Корректирующее устройство - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области передачи и приема информации и может быть ис пользовано в телеграфии, телефонии, в вычислительной технике при передаче сигналов от преобразователей-датчиков на вычислител ную машину.

Известно, что любой сигнал, передаваемы из одного пункта в другой через линию св зи , искажаетс  в зависимости от параметров линли (сопротивление и индуктивность линии, сопротивление и электроемкость утечки).

Известны корректирующие устройства, выполненные на электромагнитах JL .

Недостаток - низка  точность восстановлени  формы сигнала и отсутствие гальванической разв зки.

Известно также корректирующее устройст во, содержащее дифференцирующий элемент, вход которого через резистор подключен к линии св зи, а выход св зан со входом сумматора, выход которого через элемент обратной св зи соединен с его входом f2|.

Недостаток - низка  точность восстановлени  формы сигнала и отсутствие гальванической разв зки.

Цель изобретени  - повышение точности восстановлени  формы сигнала и гальванической разв зки. Дл  этого в корректирующее устройство, содержащее дифференцирующий элемент, вход которого через резистор подключен к линии св зи, а выход св зан со входом сумматора, выход которого через элемент обратной св зи соединен с его выходом, введен входной светодиод, упом нутый дифференцирующий элемент содержит конденсатор и два светодиода, которые соединены между собой встречно-параллельно, а сумматор выполнен в виде операционного усилител  и двух фотодиодов, причем одна обкладка конденсатора дифференцирующего элемента подключена к резистору, а друга  -к месту соединени  светодиодов. При этом светодиоды дифференцирующего элемента оптически св заны с соответствующими фотодиодами сумматора, которые соединены последовательно и разноименными вьшодами подключены к соответствующим щинам источника питани . Место соединени  фотодиодов подключено ко входу операционного усилител , выход которого через светодиод оптически св зан с фотодиодом оптической обратной св зи, который включен встречно-последова телыю с входным светодиодом. BxoдJioй светодкод оптически св зан с оддшм из фотодиодов сумматора, а один из выводов фотодиода оптической обратной св зи подключен к линии св зи. На чертеже приведена схема корректиpyroaiero устройства. Оно содержит входной светодиод 1, фото диод 2 обратной оптической св зи, конденса тор 3 и светодиоды 4, 5, операционный уси литель 6, первый фотодиод 7, второй фотоди 8, светодиод 9 обратной оптической св зи, резистор нагрузки 10, резистор 11 отрицав тельной обратной св зи операционного усилител  6. Входной светодиод 1 и фотодиод 2 соеди нены встречно-последовательно и своими свободными концами подключены к линии св Светодиод 1) кроме того, оптически св з с первьзм фотодиодом 7 оптоэлектронного су матора и преобразует напр жение на входе корректирующего устройства в пропорционал ный ему световой поток Фд. Фотодиод 2 ограничивает ток через входной светодиод 1 в начальный момент и осуществл ет обратную св зь в цепи входного сигнала, что необходимо дл  эффективного осуществлени  коррекции. Оптоэлектронный дифференцирующий элемент состоит из конденсатора 3 и двух све тодиодов 4 и 5. Последние подключены встречно-параллельно друг к другу и последовательно к выходу конденсатора 3. Его вход и свободные концы светодиодов 4 и 5 иодключены к линии св зи. Этот элемент позвол ет получать сигналы, соответствующие :юложительным или отрицательным значени м первой производной входного сигнала дифференцирующий элемент - конденсатор 3 предназначен дл  получени  первой производной от тока- входного сигнала, а светоди ды 4 и 5 дл  фop шpoвaни  световых поток Ф и Ф , соответствующих положительным и отрицательным значени м 1 производной входного сигнала. При этом сигналы от оптоэлектронного дифференцирующего элемента важны не только знаком, но и амнлитудными значени ми, измен ющимис  во времени. Оптоэлектронный сумматор состоит из операцио11ного усилител  6 и первого и второго фотодиодов 7 и 8 соответственно. Одним концом фотодиоды 7 и 8 подключены к клеммам батареи противоположной пол рност ( фотодиод 7 подключен к+Е , а фотодиод 8 к - Ef. ), а другими, объединенными конами - ко входу операционного усилител  6, выход которого подключен к свет о диоду 9, оптлчески св занному с фотодиодом 2. перационный усилитель 6 суммирует ток первого и второго фотодиодов 7 и 8, которые обеспечивают преобразование световых отоков Ф, Ф и Фд во входной ток усиител  6. Первый фотодиод 7 суммирует ветовые потоки Ф и Ф со светодиодов 1 и 4 при нарастании напр жени  на входе устройств, а второй фотодиод 8 вычитает световой поток Ф светодиода 5 от светового потока Ф. , поступающего с входного светодиода 1 на первый фотодиод 7 при убывании напр жени . Светодиод 9 осуществл ет обратн то св зь по световому потоку, который регулирует величину тока входного светодиода 1 в момент нарастани  и убывани  входного сигнала . Система нагрузочных резисторов 10 ограничивает ток в линии, обеспечивает работу входного светодиода 1. Резистор 11 - элемент отрицательной обратной св зи операционного усилител  6. Он подключен параллельно усилителю 6, стабилизирует коэффициент усилител  и уменьшает нелинейность статических характеристик светодиодов и температурный дрейф. Устройство работает следующим образом. При наличии сигнала, искаженного по переднему и заднему фронтам по экспоненте на входном светодиоде 1, сразу же .по вл етс  световой поток Ф., пропорциональный входному напр жению. Система нагрузочные резисторов 10 обеспечивает работу входного светодиода 1. Однако наличие фотодиода обратной оптической св зи 2 создает в самый первый момент услови  дл  малого уровн  светового нотока, т. е. ограничивает нарастание выброса, получаемого сигналом X + кх. Одновременно конденсатор 3 онтоэлектронного дифференциатора обеспечивает токи и соответств 1ошие им световые потоки Фф и Ф,.  вл ющиес  первой производной входного сигнала . Наличие светодио- дов 4 и 5 дает возможность получени  световых потоков Ф и Ф , соответствующих положительной и отрицательной первой производной входного сигнала. При нарастании входного напр жени  срабатывает светодиод 4 ( ), при убывании напр жен .и  - светодиод 5 и О. Таким образом , в самый начальный момент значительный но величине ток проходит через светодиод 4 и соответствует положительной производной входного сигнала. Световые потоки Ф с свето- диода 1 и Фд, со светодиода 4 пост Т1ают

на фотодиод 7, где суммируютс , в результате чего мен етс  потенциал в точке А и на выходе усилител  6 по вл етс  отрицательный выходной сигнал.

Коэффициент усилени  усилител  стабили- зируетс  резистором 11, элементом отрицательной обратной св зи усилител  6.

В первый момент световой поток Ф, соответствующий 1 производной входного сигнала, принимает большее значение, чем световой поток Ф, от входного светодиода 1 но по вление выходного отрицательного сигнала усилител  6 приводит к срабатыванию светодиода 9, отпиранию фотодиода 2 и уменьшенрпо сопротивлени  последнего. При отсутствии фотодирда 2 сложение входного светового потока, соответствзтощегэ 1 проиводной от входного сигнала, даст очень большой всплеск уровн . Таким образом, св зь операционный усилитель 6 -фотодиод обратной оптической св зи 2 предназначена дл  ограничени  выходного сигнала и получени  сигнала, не превышающего допустимый уровень в начальный момент. При убывании входного напр жени  срабатывает входной светодиод 1 и светодиод 5, световые потоки которых Ф и Ф, преобразу сь в токи через первый и второй фотодиоды 7 и 8 соответственно, вычитаютс  . Обеспечива  сум ирование экспоненциаль- 30

ного сигнала с его производной при нарастании экспоненты, его ассимптот ческое значение, а при убывании - нуль. Следует заметить, что при суммировании экспоненты и ее производной имеютс  значительные выбпосы импульса при .начальных и конечных его значени х. Однако наличие фотодиода 2 и светодиода 9 ограшшивает положительный выброс по амплитуде, следовательно при нарастании импульса и суммировани  его с его производной получаем на выходе усилител  6 крутой передний фронт импульса. На выходе усилител  6 в результате суммировани  световых потоков остаетс  отрицательный всплеск, но последний не  вл етс  существенным недостатком.

т. к. снима  сигнал с выхода - усилител  о и подава  его на регистрирующее устройство.

можно всегда добитьс  того, чтобы последнее воспринимало импульсы лишь положительной пол рности.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Корректирзтощее устройство, содержащее дифференцир тоиип элемент, вход которого через резистор подключен к таит св зи, а выход св зан со входом сумматора, выход которого через элемент обратной св зи соединен с его входом, отличающее- с   тем. что, с целью повь шен1ю точности восстановлени  формы сигнала и гальванической разв зки, введен входной светодиод , дпфференцир тоший элемент содержит кондеь-сатэр и два светодиода, которые соедш;г: ;ь между собой встрещшпараллельно , а сумматор выполнен в виде операционного усилител  и двух фотодиодов, приче. одна об .-мадка конденсатора Д 1фференцир вдщего элехгента подключена к резистору, а втора . к ;есту сосдизюни  светодиодоВ: при светодиоды дис 4 орснцпр тощего oaerviejrra оптически св за.ны с соответствл1С1 ;пх;и ф-отсд;1ода.и ., которые соедш;е; ы последовательно ц разнo}l -;eнньi П выводами подключены к соответ-

   соединени  фотодиодов подключено ко входу операдкоикэгэ силител , выход которого через светэдиод оптическ ; св за : с фэтодподок эпглчсской обратной св зи, которьп

   вклю1Че.н зстреч1;о последовательно с входным светодпэдэм, прп входной светодиод оптнческ); .н с ozynJM пз фотодиодов сух ;атора, ;; одгл пз выводов фотодиода оптической эбрат.10й св зи подключен к

   .лклик св зи.

   Источники mupopN.am-ui, пр1-ш тыс во вни- ма.ние при экспертизе;

   1,Авторскоз св)щетельства СССР Х 130553,.С05В13/02,от26.12.

   1959 г, (ана.Юг).

   2,Авторское свидетельство СССР Хг 487463, Л , кл Н 04 В 3/04, от 17.О4.74 (прототтт) . ств тощим шннаг-.- источника литани , место

   Sufxod

   5

   I

   О

   fo