Устройство преобразования код-аналог

Данное техническое решение относится к области вычислительной техники, а именно, к устройствам преобразования цифрового кода в аналоговые сигналы управления. Устройство предназначено для преобразования последовательного кода параметров, выдаваемых системой обработки информации (СОИ), в напряжения переменного тока и преобразования уровней напряжений командной информации и передачи ее из СОИ к внешним системам и обратно. Устройство обеспечивает сопряжение СОИ с двумя потребителями (абонентами) и обмен данными с СОИ по основному и резервному мультиплексным каналам информационного обмена (МКИО). Устройство состоит из следующих функциональных модулей и блоков: модуль управления, модуль мультиплексного канала информационного обмена (МКИО), панель индикации и управления МКИО, блок источников 48 В, блок внутреннего источника 27 В. Остальные модули и блоки выполнены одинаково для двух абонентов: модуль нормализации опорного сигнала абонента 1 (абонента 2), модуль аналогового умножения напряжения абонента 1 (абонента 2), модуль усилителей абонента 1 (абонента 2), модуль команд абонента 1 (абонента 2), модуль признаков абонента 1 (абонента 2), панель индикации и управления абонента 1 (абонента 2).

Область техники

Данное техническое решение относится к области вычислительной техники, а именно, к устройствам преобразования цифрового кода в аналоговые сигналы управления.

Уровень техники

Аналогом данного технического решения является УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ БИИМПУЛЬСНОЕ (свидетельство на полезную модель RU 24060 U1, заявка 2001131148 от 19.11.2001 г., регистрация 20.07.2002 г., бюл. №20), содержащее блок приемников сопряжения, вход которого соединен с первым входом устройства, блок передатчиков сопряжения, выход которого соединен с первым выходом устройства, блок линейный передатчика, выход которого соединен со вторым выходом устройства, блок линейный приемника, вход которого соединен с вторым входом устройства, блок кодера биимпульсного сигнала, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входом блока линейного передатчика и первым входом блока передатчиков сопряжения, блок декодера биимпульсного сигнала, первый и второй входы которого соединены соответственно с третьим выходом блока кодера биимпульсного сигнала и выходом блока линейного приемника, а первый выход - со вторым входом блока передатчиков сопряжения, блок генератора тактовой частоты с делителем, два первых выхода которого соединены соответственно с первым входом блока кодера биимпульсного сигнала и третьим входом декодера биимпульсного сигнала, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит блок буферный, три входа

которого соединены соответственно с входом приемников сопряжения, выходом генератора тактовой частоты с делителем и вторым выходом блока декодера биимпульсного сигнала, а два выхода соединены соответственно с третьим входом блока передатчиков сопряжения и вторым входом блока кодера биимпульсного сигнала.

Недостатком известного аналога является необеспечение заданных функциональных характеристик.

Другим аналогом заявляемого технического решения является УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ СПЕЦИАЛЬНОЕ (свидетельство на полезную модель RU 24061 U1, заявка 2001123848 от 27.08.2001 г., регистрация 20.07.2002 г., бюл. №20), содержащее блок управления, состоящий из генератора тактовых сигналов, дешифратора портов ввода-вывода, три входа которого соединены с входами А12-А0, IOR и IOW шины ISA устройства, схемы управления записью в блок параллельно-последовательного порта, четыре входа которой соединены соответственно с входами IOR, IOW и D0 шины ISA устройства и первым выходом дешифратора портов ввода-вывода, а первый выход с выходом D5 шины ISA устройства, схемы выдачи прерываний, одиннадцать выходов которой соединены соответственно с одиннадцатью выходами IRQ3-IRQ15 шины ISA устройства, блок согласования уровней выходных сигналов, первая и вторая группы выходов которого соединены соответственно с первой и второй группой выходов стыка управления и стыка С2-СПЕЦ устройства для соединения со спецаппаратурой, блок согласования уровней входных сигналов, первая и вторая группы входов которого соединены соответственно с третьей и четвертой группой входов стыка управления и стыка С2-СПЕЦ устройства для соединения со спецаппаратурой, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит блок параллельно-последовательного порта, входы которого соединены соответственно с выходом (CLK) генератора тактовых сигналов, выходом А4-А0 шины ISA устройства, двумя выходами (CS и CSIRQE) дешифратора портов ввода-вывода, выходами IOR и IOW шины ISA устройства, вторым выходом (nConf) схемы управления записью в блок параллельно-последовательного порта, входами/выходами D7-D0 шины ISA устройства, выходами блока согласования уровней входных сигналов, а выходы соединены соответственно с пятым входом (CND) схемы управления записью в блок параллельно-последовательного порта, с двумя входами IRQE (3-7, 9-12, 14, 15) и IRQ схемы выдачи прерываний, с входами блока согласования уровней выходных сигналов.

Недостатком данного аналога является невозможность обеспечения требуемых функциональных характеристик.

Следующим аналогом заявляемого технического решения является УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ ТЕЛЕГРАФНОЕ (патент на полезную модель RU 48649 U1, заявка 2005111633 от 19.04.2005 г., регистрация 27.10.2005 г., бюл. №30), содержащее линейную часть приемника и линейную часть передатчика, соединенные соответственно выходами передачи (ПД) и входами приема (ПМ) соответственно с входами и выходами канала связи (КС), блок передатчика, первый выход которого соединен с входом линейной части передатчика, элемент регулировки тока ПД, вход-выход которого соединен с выходом-входом блока передатчика, элемент индикации тока ПД, вход которого соединен со вторым выходом блока передатчика, блок приемника, первый вход которого соединен с выходом линейной части приемника, элемент регулировки тока ПМ, вход-выход которого соединен с выходом-входом блока приемника, элемент индикации тока ПМ, вход которого соединен с первым выходом блока приемника, блок электропитания, вход которого соединен с сетью первичной электросети ˜220 В, 50 Гц, а первый выход с первым входом вторичного электропитания блока передатчика и вторым входом вторичного электропитания блока приемника, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит блок сопряжения с персональной электронной вычислительной машиной (ПЭВМ) передатчика, первый вход которого соединен с цепью Ц103 интерфейса RS-232C ПЭВМ, а первый выход со вторым входом блока передатчика, два входа вторичного электропитания соединены соответственно со вторым и третьим выходами блока электропитания, элемент индикации Ц103, вход которого соединен со вторым выходом блока сопряжения с ПЭВМ передатчика, блок сопряжения с ПЭВМ приемника, первый выход которого соединен с цепью Ц104 интерфейса RS-232C ПЭВМ, первый вход со вторым выходом блока приемника, а два входа вторичного электропитания соединены соответственно с четвертым и пятым выходами блока электропитания, элемент индикации Ц104, вход которого соединен со вторым выходом блока сопряжения с ПЭВМ приемника.

Недостатком данного аналога является невозможность реализации заданных функциональных и технических характеристик.

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого технического решения является ВЫНОСНОЙ БЛОК СОПРЯЖЕНИЯ С АНАЛОГОВЫМИ РАДИОЛОКАЦИОННЫМИ СТАНЦИЯМИ (патент на полезную модель RU 51766 U1, заявка 2005130776 от 04.10.2005 г., регистрация 27.02.2006 г., бюл. №6), содержащий пять модулей первого уровня: первый модуль ЭМ1 Р910.01 генератора опорного напряжения 36 В, частотой 400 Гц и усилителя сигналов управления

синхронно-следящего привода (ССП) подвижного радиовысотомера (ПРВ), второй модуль ЭМ1 Р910.02 управления и контроля питания блока, третий модуль ЭМ1 Р910.03 преобразователя трехфазных сигналов СП в код азимута, четвертый модуль ЭМ1 Р910.04 аналого-цифровых преобразователей (АЦП) кода азимута и синуса угла места антенны ПРВ, пятый модуль ЭМ1 Р910.05 преобразователя эхо-сигнала, приемопередатчика и регистра команд наземного радиозапросчика (НРЗ), а также модуль МДМ15-1В05М источника напряжения +5 В и три модуля МДМ15-1В15М источников напряжения +15 В, минус 15 В и +30 В, входы которых соединены с напряжением +27 В, а выходы с узлами второго, третьего, четвертого и пятого модулей первого уровня, отличающийся тем, что третий и четвертый модули первого уровня ЭМ1 Р910.03 и ЭМ1 Р910.04 содержат регистр состояния РГС, вход которого соединен с входом СОСТОЯНИЕ от радиолокационной станции (РЛС), аналого-цифровой преобразователь напряжений грубого отсчета (ГО) и точного отсчета (ТО) в код азимута АЦПА, первый вход которого соединен с выходом Uопорное, а второй и третий вход соответственно с выходами грубого (ГО) и точного (ТО) отсчета от РЛС, аналого-цифровой преобразователь синуса угла места АЦП СУМ, вход которого соединен с выходом U*sin ПРВ, регистр RG, первый (D) вход которого соединен с выходами регистра РГС (сигнал СС), АЦПА (сигнал код ) и АЦП СУМ (сигнал код sin ), а второй вход (С) - с выходом тактовых импульсов ТИ ПРД 500 кГц, регистр установки азимута ПРВ РГА, сумматор выделения разности между текущим азимутом и азимутом установки ПРВ СМ, первый вход которого соединен с выходом АЦП А, а второй вход - с выходом РГА, цифро-аналоговый преобразователь рассогласования азимута ЦАП, вход которого соединен с выходом сумматора СМ, а выходы ГО и ТО - с входами ПРВ, схема преобразования кода азимута, реализованная на третьем и четвертом модулях первого уровня, содержит преобразователи X/Y трехфазных напряжений сельсин-датчиков в напряжения, пропорциональные sin и cos для сигналов грубого (ГО) и точного (ТО) отсчета, соединенные соответственно с выходами 1, 2, 3 Фазы ГО и Фазы ТО РЛС, счетчик кода азимута ГО СТ2 и счетчик кода азимута ГО ×36, входы которых соединены соответственно с выходами +1 и -1 РЛС и Код азимута (ГО) РЛС, а первые выходы соответственно с выходами Код азимута (ГО) и Код ТО устройства, коммутаторы напряжений sin , cos ГО К1 и sin , cos ТО К2, по два входа которых соединены соответственно с двумя выходами sin и cos преобразователей X/Y ГО и ТО, а третьи входы - со вторыми выходами счетчиков азимута ГО и ТО, два сумматора коррекции кода азимута СМК ГО и СМК ТО, по два входа которых соединены соответственно с первыми выходами счетчиков кода азимута ГО и ТО и входами коррекции Корр. ГО и Корр. ТО

устройства, два дифференциальных усилителя ДУ ГО и ДУ ТО, входы которых соединены соответственно с выходами sin /cos коммутаторов напряжений sin , cos ГО К1 и sin , cos ТО К2, два цифро-аналоговых преобразователя ЦАП ГО и ЦАП ТО, входы которых соединены соответственно с выходами сумматоров коррекции кода азимута СМК ГО и СМК ТО, а выходы - соответственно с со вторыми входами дифференциальных усилителей ДУ ГО и ДУ ТО, компаратор, два входа которого соединены с выходом дифференциального усилителя ДУ ГО и ДУ ГО и цепью сигнала Порог ГО, коммутатор сигналов ошибки ГО/ТО КЗ, три входа которого соединены соответственно с выходами дифференциального усилителя ДУ ГО, дифференциального усилителя ДУ ТО и компаратора, преобразователь напряжение/частота U/F, вход которого соединен с выходом коммутатора сигналов ошибки ГО/ТО КЗ, а выход - с цепями сигналов +1, -1 устройства, пятый модуль первого уровня ЭМ1 Р910.05 содержит аналого-цифровой преобразователь эхо-сигнала АЦП ЭХО, вход которого соединен с выходом ЭХО РЛС, схему сравнения, два входа которой соединены соответственно с выходами ОПОЗН и Uотсечки РЛС, счетчик дистанции радиолокатора (РЛИ), счетчик дистанции передатчика СчD1, два входа которого соединены соответственно с выходами тактовых импульсов ТИ РЛС 750 кГц и выходом импульса запуска ИЗ, счетчик дистанции передатчика, счетчик дистанции РЛС СчD2, два входа которых соединены соответственно с выходами ИЗ РЛС и ТИ ПРД 500 кГц, двухпортовое оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) RAM, четыре входа которого соединены соответственно с АЦП ЭХО по сигналу отметки цели (ОЦ), схемы сравнения по сигналу общего опознавания (ОП), счетчика СчD1 по сигналу АДРЕС ЗАПИСИ и счетчика СчD2 по сигналу АДРЕС ЧТЕНИЯ, передатчик ПРД, два входа которого соединены соответственно с выходом двухпортового оперативного запоминающего устройства и выходом регистра RG, выходной трансформатор Т1.2, входы которого соединены с выходами передатчика ПРД, а выход - с линией связи ЛС, входной трансформатор Т1.1, вход которого соединен с линией связи ЛС, приемник ПРМ, входы которого соединены с выходом трансформатора Т1.1, а выход - с входом регистра РГА, регистр команд РК, вход которого соединен с выходом приемника ПРМ, блок реле, вход которого соединен с выходом регистра команд, а выход - цепью РЕЖИМ НРЗ.

Недостатком прототипа является ограниченные функциональные возможности, не позволяющие реализовать заданные технические требования.

Сущность полезной модели

Известное устройство преобразования код-аналог содержит модуль мультиплексного канала информационного обмена (МКИО), первый вход-выход которого соединен с первым входом-выходом устройства ЛС, панель индикации и управления МКИО, выход которой соединен с первым входом модуля МКИО, модуль управления, первый вход-выход, первый вход и первый выход которого соединены соответственно со вторым входом-выходом, первым выходом и первым входом модуля МКИО, а второй выход с входом панели индикации и управления МКИО.

Целью данного технического решения является расширение функциональных возможностей, реализация устройства на современном техническом уровне с приемлемыми массогабаритными параметрами и энергопотреблением.

Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введены субблок сопряжения с абонентом 1 (АБ1) и субблок сопряжения с абонентом 2 (АБ2), соединенные по входам-выходам с модулем управления и внешними интерфейсами с абонентами 1 и 2 (АБ1 и АБ2), а также блок источников ±48 В и блок внутреннего источника 27 В.

Каждый блок сопряжения с абонентом (АБ1 и АБ2) содержит модуль аналогового умножения напряжения, вход которого соединен с третьим выходом модуля управления, модуль усилителей, входы которого соединены с выходами модуля аналогового умножения напряжения, а выходы с цепями sin и cos абонентов АБ1 и АБ2, модуль нормализации опорного сигнала, два выхода которого соединены соответственно с третьим входом модуля управления и третьим входом модуля аналогового умножения напряжения, а вход с цепью Uоп абонента (АБ1 и АБ2), модуль команд, вход которого соединен с четвертым выходом модуля управления, а выход с цепью команд К1...К4 абонента (АБ1 и АБ2), модуль признаков, выход которого соединен с четвертым входом модуля управления, а вход с цепью П1...П3 абонентов (АБ1 и АБ2), панель индикации и управления, два входа которого соединены соответственно с пятым выходом модуля управления и вторым выходом модуля признаков, вход-выход с цепью Uk абонентов (АБ1 и АБ2), выход со вторым входом модуля нормализации опорного сигнала, вторым входом модуля усилителей и третьим входом модуля аналогового умножения напряжения, третий и четвертый вход соединены соответственно с выходом блока источников ±48 В и блока внутреннего источника 27 В.

Перечень Фигур, чертежей и иных материалов

На фиг.1 приведена структурная схема устройства преобразования код-аналог.

На фиг.1 обозначены: 1 - модуль МКИО (мультиплексного канала информационного обмена), 2 - панель индикации и управления МКИО, 3 - модуль управления, 4 - субблок сопряжения с первым абонентом (АБ1), 5 - субблок сопряжения со вторым абонентом (АБ2), 6 - модуль аналогового умножения напряжения абонента 1, 7 - модуль усилителей абонента 1, 8 - модуль нормализации опорного сигнала абонента 1, 9 - модуль команд абонента 1, 10 - модуль признаков абонента 1, 11 - панель индикации и управления абонента 1, 12 - модуль аналогового умножения напряжения абонента 2, 13 - модуль усилителей абонента 2, 14 - модуль нормализации опорного сигнала абонента 2, 15 - модуль команд абонента 2, 16 - модуль признаков абонента 2, 17 - панель индикации и управления абонента 2, 18 - блок источников ±48 В, 19 - блок внутреннего источника 27 В.

Пример варианта выполнения устройства

Назначение

Устройство предназначено для преобразования последовательного кода параметров, выдаваемых системой обработки информации (СОИ), в напряжения переменного тока и преобразования уровней напряжений командной информации и передачи ее из СОИ к внешним системам и обратно.

Технические характеристики

Устройство обеспечивает сопряжение СОИ с двумя потребителями (абонентами) и обмен данными с СОИ по основному и резервному мультиплексным каналам информационного обмена (МКИО).

Питание устройства осуществляется от первичной сети переменного тока напряжением 220 В 50/400 Гц.

Потребляемая мощность не более 240 В·А.

Погрешность преобразования входного кода в угол поворота СКВТ приемника не более 11 угловых минут.

Среднее время наработки на отказ - 20000 часов.

Масса устройства не более 24 кг.

Габаритные размеры устройства, мм: 423×360,4×262 (без учета хода амортизаторов).

По условиям эксплуатации устройство удовлетворяет требованиям группы 2.1.1 ГОСТ РВ 20.39.304-98.

Устройство предназначено для эксплуатации в следующих климатических условиях:

повышенная рабочая температура - плюс 40°С;

пониженная рабочая температура - 0°С.

Устройство состоит из следующих модулей и блоков:

Модуль управления

Модуль мультиплексного канала информационного обмена (МКИО)

Панель индикации и управления МКИО

Блок источников 48 В

Блок внутреннего источника 27 В.

Остальные модули и блоки выполнены одинаково для двух абонентов

Для абонента 1

Модуль нормализации опорного сигнала абонента 1

Модуль аналогового умножения напряжения абонента 1

Модуль усилителей абонента 1

Модуль команд абонента 1

Модуль признаков абонента 1

Панель индикации и управления абонента 1

Для абонента 2

Модуль нормализации опорного сигнала абонента 2

Модуль аналогового умножения напряжения абонента 2

Модуль усилителей абонента 2

Модуль команд абонента 2

Модуль признаков абонента 2

Панель индикации и управления абонента 2

Модуль управления.

Осуществляет прием пакета данных, принимаемых из модуля МКИО в соответствии с таблицей 1, декодирование их и последовательную загрузку в двенадцать

цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП). Загрузка осуществляется в сдвиговые регистры ЦАП, соединенные в три группы по 4 ЦАП. Перезагрузка из сдвиговых регистров в регистры осуществляется синхронно в момент перехода опорного сигнала через ноль, отдельно для каждого абонента 1 и 2.

Модуль управления выполнен на ПЛИС фирмы «ALTERA» EPF10K10, содержащей 10000 вентилей.

Принятые команды выделяются, фиксируются в регистрах и подаются на входы блока команд параллельным кодом. Коды команд индицируются светодиодами под гравировкой «К1», «К2», «К3», «К4» для «АБ1» и «АБ2».

Состояния цепей признаков из блока признаков поступают на входы схемы управления, затем по шине данных передаются через МКИО в виде пакета 2. (см. табл.2).

Взаимодействие с МКИО РОУ-144 осуществляется по сигналам.

После подачи питания на модуль управления происходит инициализация ПЛИС и всего устройства.

Вначале осуществляется загрузка данных (код 800h), соответствующих сигналу 0 В, в сдвиговые регистры двенадцати ЦАП с последующей перегрузкой данных в буферные регистры независимо от наличия сигналов синхронизации, выделяемых схемой определения перехода через ноль.

Через интервал времени примерно 3 секунды происходит анализ установленных органов управления и коммутации на соответствие их сигналам уровня опорного напряжения для абонентов 1 и 2 и наличия сигналов опорного напряжения. В случае несоответствия или отсутствия сигналов подача сигналов на входы усилителей блокируется. Осуществляется индикация наличия соответствия свечением зеленых светодиодов под гравировкой «Uоп» для «АБ1» и «АБ2».

На входы модуля управления поступают сигналы со схемы выделения перехода сигнала опорного напряжения через ноль от 1-го и 2-го абонентов, с компараторов наличия сигнала опорного напряжения для 1-го и 2-го абонентов, компараторов определения уровня опорного сигнала 40/110 В для 1-го и 2-го абонентов, компараторов уровня напряжения, питающего выходные каскады усилителей, 24/48 В для 1-го и 2-го абонентов.

После прихода из МКИО пакета 1 и загрузки данных в сдвиговые регистры ЦАП по первым импульсам перехода опорных сигналов через ноль осуществляется перепись в ЦАП из сдвиговых регистров в буферные, отдельно для абонента 1 и 2.

Модуль мультиплексного канала информационного обмена (МКИО)

Модуль обеспечивает обмен данными с СОИ по основному и резервному мультиплексным каналам информационного обмена (МКИО) в соответствии с ГОСТ Р 52070-2003. Устройство выполняет функцию оконечного устройства.

Адрес оконечного устройства устанавливается 5-ю тумблерами, расположенными на панели индикации и управления МКИО. Процесс функционирования МКИО отображается светодиодами под гравировкой «РЕЗЕРВ» и «МКИО».

Светодиод «РЕЗЕРВ» на панели отображает номер канала основной или запасной. Когда светодиод не светится, обмен осуществляется через основной канал разъем ХР2, когда светодиод светится, обмен осуществляется через резервный канал разъем ХР3.

Светодиод «МКИО» отображает свечением наличие процесса обмена.

Обмен информацией от СОИ к устройству осуществляется информационным пакетом в формате 1 (ИП1), от устройства к СОИ - информационным пакетом в формате 2 (ИП2). Обмен рассчитан на частоту обмена 50 Гц.

Состав информационных пакетов ИП1, принимаемых устройством, приведен в таблице 1.

Где:

Подадрес ПА-0000.

1К1, 1К2, 1К3, 1К4 - команды 1-го абонента;

2К1, 2К2, 2К3, 2К4 - команды 2-го абонента;

Наличие команды кодируется 1, отсутствие 0.

Кн - команда устройству выдать состояние исправности каналов преобразования в ИП (1 - выдать исправность).

В словах данных СД2...СД13:

4р - номер абонента (0 - 1 абонент, 1 - 2 абонент),

5р, 6р - номер параметра:

01 - 1 параметр;

10 - 2 параметр;

11 - 3 параметр;

7р:

0 - синусная составляющая параметра,

1 - косинусная составляющая параметра.

Коды параметров, принимаемых в СД2...СД13, вычисляются по формулам:

- код синусной составляющей параметра :

K=1+f[2047(1+sin )],

- код синусной составляющей параметра :

K=1+f[2047(1+cos )],

где f - функция округления до ближайшего целого.

Состав информационных пакетов ИП2, передаваемых устройством в СОИ, представлен в таблице 2

Где:

1П1, 1П2, 1П3 - признаки (состояния) 1-го абонента,

2П1, 2П2, 2П3 - признаки (состояния) 2-го абонента.

Наличие признака кодируется 1, отсутствие 0.

Кн=1 - признак выдачи информации об исправности каналов,

Кн=0 - отсутствие информации об исправности каналов,

1И1, 1И2, 1И3 - исправность 1...3 каналов 1-го абонента (1 - неисправен),

2И1, 2И2, 2И3 - исправность 1...3 каналов 2-го абонента (1 - неисправен),

Подадрес = 0000.

Устройство обеспечивает обмен информации по каналу МКИО с использованием внешнего согласующего трансформатора в линии вязи ЛС.

Модуль выполнен на базе модуля оконечного устройства РОУ-144. В функции модуля входит прием поступающих сообщений, определение их достоверности в соответствии с ГОСТ 267565.52-87, автоматическое формирование и передача ответного слова, управление приемом и передачей слов данных (СД).

Панель индикации и управления МКИО

На панели находятся пять тумблеров, задающих адрес оконечного устройства МКИО, и светодиоды под гравировкой «ЗАПАС» и «МКИО». Индикаторы осуществляют индикацию номера канала (основной или запасной) и наличие обмена по каналу МКИО.

Блок источников 48 В

Блок состоит из 4-х отдельных источников питания по 24 В, включенных последовательно. Обеспечивает формирование напряжения ±24 В и ±48 В для питания выходных каскадов усилителей. Переключение напряжения питания осуществляется коммутатором панели управления.

Блок внутреннего источника 27 В служит в качестве одного из источников питания цепей команд и признаков.

Модуль нормализации опорного сигнала абонента 1, 2 преобразует напряжение входного сигнала 40 В 400 Гц и 110 В 427 Гц в нормализованное напряжение 10 В, подаваемое на ЦАП.

Модуль содержит:

- усилитель нормализующего входной сигнал опорного напряжения. Нормализация осуществляется с помощью коммутатора усиления, переключающего величину резистора обратной связи, который изменяет коэффициент усиления усилителя;

- компаратор наличия сигнала опорного напряжения;

- компаратор определения уровня опорного сигнала 40/110 В;

- компаратор уровня напряжения, питающего выходные каскады усилителей, 24/48 В;

- схему выделения перехода входного опорного сигнала через ноль.

Модуль аналогового умножения напряжения абонента 1, 2 осуществляет аналоговое умножение 12-ти разрядного кода на синусоидальное опорное напряжение. Код параметров, поступающих на входы ЦАП, вычисляется по формулам:

- для синусной составляющей параметра угла :

K=1+f[2047(1+sin )].

- для синусной составляющей параметра угла :

K=1+f[2047(1+cos )],

где f - функция округления до ближайшего целого.

Модуль содержит:

- шесть 12-ти разрядных умножающих цифро-аналоговых преобразователей с последовательной загрузкой и буферным регистром;

- шесть разделяющих коммутаторов, блокирующих подачу сигнала на входы предусилителей во время включения устройства и при несоответствии уровня опорного сигнала соответствующим установкам на панели управления и коммутации.

Модуль усилителей абонента 1, 2 осуществляет усиление сигнала, умноженного в цифро-аналоговом преобразователе, до максимальной амплитуды ±24 В или ±48 В в зависимости от режима.

Модуль состоит из:

- шести предусилителей с коммутаторами усиления;

- шести усилителей напряжения, выполненных по двухтактной схеме. Усилители осуществляют работу с двумя питающими напряжениями ±24 и ±48 В, обеспечивающими размах амплитуды на выходе ±48 и ±96 В соответственно. Переключение режимов осуществляется подачей соответствующего напряжения питания через коммутатор панели управления и переключением коммутатора усиления сигналом с модуля управления. Выходные каскады усилителя выполнены отдельным транзисторным модулем.

Шесть каналов сгруппированы по два для преобразования синусно-косинусных составляющих управляющего сигнала.

Модуль команд абонента 1, 2 обеспечивает выдачу релейных сигналов управления (до четырех команд) внешним устройствам, для каждого из двух абонентов.

Модуль команд абонента состоит из восьми сдвоенных твердотельных реле, выполненных на микросхемах К293 КП12Б1.

Направление тока и коммутация источников питания команд осуществляется механическим коммутатором на панели индикации и управления. Коммутируемое напряжение (Uk) находится в диапазоне от 27 В до 110 В. Коммутируемый ток по цепи каждой команды Ik - до 300 мА.

Источник питания команд может быть внутренним с фиксированным напряжением 27 В и током нагрузки 2 А или внешним. Внешний источник может иметь или фиксированное значение 27 В, или находиться в диапазоне 27 В < Uk 110 В.

Состояния цепей команд отображаются на панели индикации и управления каждого абонента.

Команды поступают в устройство из СОИ по мультиплексному каналу в соответствии с информационным пакетом ИП1, запоминаются в модуле управления и подаются на входы модуля параллельным 4-х разрядным кодом для каждого абонента. Информационный пакет приведен в табл.1.

Модуль признаков абонента 1, 2 обеспечивает прием релейных сигналов состояния (до трех признаков) от внешних устройств, для каждого из двух абонентов.

Модуль состоит из шести сдвоенных оптопар, выполненных на микросхемах 3ОТ122А.

Направление тока и коммутация источников питания команд осуществляется механическим коммутатором на панели индикации и управления. Коммутируемое напряжение (Uk) находится в диапазоне от 27 В до 110 В. Ток, потребляемый по цепям признаков, не превышает 15 мА.

Источник питания команд может быть внутренним с фиксированным напряжением 27 В и током нагрузки 2 А или внешним. Внешний источник может иметь или фиксированное значение 27 В, или находиться в диапазоне 27 В < Uk 110 В.

Состояния цепей признаков отображаются на панели индикации и управления каждого абонента.

На модуль от внешних устройств поступают три сигнала состояния (для каждого из двух абонентов), оптопары формируют сигналы признаков, которые передаются в модуль управления. Модуль выводит признаки на светодиоды, находящиеся на панели индикации и управления каждого абонента.

Панель индикации и управления абонента 1, 2 осуществляет индикацию состояния цепей команд и признаков и коммутацию источников питания цепей команд и признаков, а также коммутацию напряжения питания выходных каскадов усилителей.

Панель состоит из:

- группы индикаторов состояния цепей команд под гравировкой «K1», «K2», «К3», «К4» для абонентов 1 и 2 («АБ1», «АБ2»);

- группы индикаторов состояния цепей признаков под гравировкой «П1», «П2», «П3» для абонентов 1 и 2 («АБ1», «АБ2»);

- коммутатора питающих напряжений для цепей команд и признаков;

- коммутатора напряжения питания выходных каскадов усилителей.

Промышленная применимость

Данное техническое решение промышленно реализуемо, обладает широкими функциональными возможностями, разработано на современной схемотехнической базе, имеет приемлемые массогабаритные характеристики и небольшое энергопотребление.

1. Устройство преобразования код-аналог, содержащее модуль мультиплексного канала информационного обмена (МКИО), первый вход-выход которого соединен с первым входом-выходом устройства ЛС, панель индикации и управления МКИО, выход которой соединен с первым входом модуля МКИО, модуль управления, первый вход-выход, первый вход и первый выход которого соединены соответственно со вторым входом-выходом, выходом и вторым входом модуля МКИО, а второй выход с входом панели индикации и управления МКИО, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит субблок сопряжения с абонентом 1 (АБ1) и субблок сопряжения с абонентом 2 (АБ2), соединенные по входам-выходам с модулем управления и внешними интерфейсами с абонентами 1 и 2 (АБ1 и АБ2), а также блок источников ±48 В и блок внутреннего источника 27 В.

2. Устройство преобразования код-аналог по п.1, отличающееся тем, что каждый блок сопряжения с абонентом (АБ1 и АБ2) содержит модуль аналогового умножения напряжения, первый вход которого соединен с третьим (для АБ1) и четвертым (для АБ2) выходом модуля управления, модуль усилителей, группа входов которого соединена с группой выходов модуля аналогового умножения напряжения, а выходы с цепями sin и cos абонентов АБ1 и АБ2, модуль нормализации опорного сигнала, первый и второй выходы которого соединены соответственно со вторым (для АБ1) и третьим (для АБ2) входом модуля управления и вторым входом модуля аналогового умножения напряжения, а первый вход с цепью Uоп абонента (АБ1 и АБ2), модуль команд, вход которого соединен с пятым (для АБ1) и шестым (для АБ2) выходом модуля управления, а выход с цепью команд К1...К4 абонента (АБ1 и АБ2), модуль признаков, первый выход которого соединен с четвертым (для АБ1) и пятым (для АБ2) входом модуля управления, а вход с цепью П1...П3 абонентов (АБ1 и АБ2), панель индикации и управления, первый и второй входы которого соединены соответственно с седьмым (для АБ1) и восьмым (для АБ2) выходом модуля управления и вторым выходом модуля признаков, вход-выход с цепью Uk абонентов (АБ1 и АБ2), выход со вторым входом модуля нормализации опорного сигнала, вторым входом модуля усилителей и третьим входом модуля аналогового умножения напряжения, третий и четвертый вход соединены соответственно с выходом блока источников ±48 В и блока внутреннего источника 27 В.