Устройство для сопряжения с двухпроводной линией трактов приема и передачи

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ С ДВУХПРОВОДНОЙ ШШИЕЙ ТРАКТОВ ПРИЁМА И ПЕРЕДАЧИ, содержащее передающий регистр, инвертор и два ключа, выходы которых соединены с одйш полюсом источника питания, сигнальньш вход каждого ключа соединен с анодом соответствующего диода, катоды диодов соединены с другим полюсом источника питания и с одним вьшодом развязывающего резистора, а также согласующий блок и приемный регистр, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности сопряже- НИН и помехоустойчивости, в него введены два элемента ИЛИ-НЕ, линейный трансформатор, последовательно соединенные блок синхронизации, такг товый генератор и триггер, выходы которого подключены к первым входам элементов ИЛИ-НЕ, вторые входы которых соединены с выходом инвертора, а выходы подключены куправляющим входам ключей, аноды диодЬв соединены с крайними выводами первичной обмотки линейного трансформатора, средний .вывод которой соединен с другим выводом развязывающего резистора и с входом согласующего блока, выход которого подключен к информационному входу приемного регистра и.к входу блока синхронизации, вто (Л рой выход которого подключен к з правг ляющему входу передающего регистра, выход которого подключен к входу инвертора и к управлякицему входу триггера, а выход тактового генератора подключен к тактовым входам передающего и приемного регистров, при этом выводы вторичной обмотки :D : линейного трансформатора соединены с двухпроводной линией, информацион ный вход передающего регистра и вы-« 30 :с ход приемного регистра соединены соответственно с выходом и входом 4 трактов приема и передачи.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

{ {9) {)1) {s{)w Н 04 L 5/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1„, П н ВТОРСномЪ СвиДКтеЛьСтв

Ь (21) 3707066/24-09 (22) 02.03.84 (46) 23.11.85, Бюл. У 43 (71) Новосибирский государственный университет им.Ленинского комсомола и Институт ядерной физики СО АН СССР (72) А.Н.Путьмаков, В. К.Овчар, И.А.Скарин и С.M.Êàøèðèí (53) 621.394.47 (088.8) (56) Заявка .Японии 9 58-12779, кл. Н 04 L 5/14, 1983.

Авторское свидетельство СССР

9 668099, кл. Н 04 L 5/14, 1975. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ

С ДВУХПРОВОДНОЙ ЛИНИЕЙ ТРАКТОВ

ПРИЕМА И ПЕРЕДАЧИ, содержащее передающий регистр, инвертор и два ключа, выходы которых соединены с одним полюсом источника питания, сигнальный вход каждого ключа соединен с анодом соответствующего диода, катоды диодов соединены с другим полюсом источника питания и с одним выводом развязывающего резистора, а также согласующий блок и приемный регистр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности сопряжения и помехоустойчивости, в него введены два.элемента HJIH-НЕ, линейный трансформатор, последовательно соединенные блок синхронизации, тактовый генератор и триггер, выходы которого подключены к первым входам элементов HJIH-НЕ, вторые входы которых соединены с выходом инвертора, а выходы подключены к. управляющим входам ключей, аноды диодов соединены с крайними выводами первичной обмотки линейного трансформатора, средний, вывод которой соединен с другим выводом развязывающего резистора и с входом согласующего блока, выход которого подключен к .информационному входу .приемного регистра и.к входу блока синхронизации, второй выход которого подключен к управляющему входу передающего регистра, выход которого подключен к входу инвертора и к управляющему входу триггера, а выход тактового генератора подключен к тактовым входам передающего и приемного регистров, при этом выводы вторичной обмотки линейного трансформатора соединены с двухпроводной линией, информационный вход передающего регистра и вы" ход приемного регистра соединены соответственно с выходом и входом трактов приема и передачи.

1193834

30

45

55

Изобретение относится к области передачи данных и может найти применение в устройствах передачи данных между двумя пунктами по одной двухпроводной линии связи, Целью изобретения является повышение точности сопряжения и помехоустойчивости.

На чертеже изображена структурноэлектрическая схема устройства.

Устройство для сойряжения с двухпроводной линией трактов приема и передачи содержит передающий регистр

1, информационный вход которого соединен с выходом тракта приема и передачи, инвертор 2, ключи 3 и 4, диоды

5 и 6, раэвязывающий резистор 7, согласующий блок 8, приемный регистр

9, выход которого соединен с входом тракта приема и передачи, линейный трансформатор 10, вторичная обмотка которого соединена с двухпроводной линией, элементы ИЛИ-НЕ 11 и 12, блок-

13 синхронизации, триггер 14, тактовый генератор 15, а также полюсы 16 и 17 источника питания.

Устройство работает следующим. образом.

Устройство работает в полудуплексном режиме приема и передачи.

В режиме приема.

На линии связи, на вторичную обмотку линейного трансформатора 10 поступает трехуровневый код, причем первый разряд каждой информационной посылки всегда равен "1".

Единичный бит информации соответствует положительному или отрицательному импульсу н линии связи, а нулевой бит информации — отсутствию сигналов в линии связи.

Информация со вторичной обмотки линейного трансформатора 10 вызывает соответс l âóþùèå импульсы в его . первичной обмотке, которые преобразуются в уровни, необходимые для работы микросхем, с помощью диодов 5 и 6, развязывающего резистора 7 и согласующего блока 8.

Преобразование трехуровневого кода, поступающего иэ линии связи, происходит следующим образом.

При появлении положительного импульса на верхнем по схеме) выводе первичной обмотки линейного трансформатора 10 появляется ток в цепи; верхний вывод первичной обмотки линейного трансформатора 10 - диод 5— развязывающий резистор 7 — средний вывод первичной обмотки линейного трансформатора 10.

Падение напряжения на развязываю" щем резисторе 7 служит сигналом на входе согласующего блока 8, который преобразует полученный сигнал в уровни, необходимые для работы микросхем.

У

При приходе иэ линии связи информационного импульса другой поляр- ности импульс положительной полярности появляется на нижнем (по схеме) выводе первичной обмотки линейного трансформатора 10. Ток идет по цепи: нижний вывод первичной обмотки линейного трансформатора 10 — диод 6— раэвязывающий резистор 7 — средний вывод первичной обмотки линейного трансформатора 10.

Падение напряжения на развязывающем резисторе 7 служит сигналом о приеме единичного бита информации иэ линии связи. Причем полярность сигнала на раэвязывающем резисторе

7 одна и та же при приеме как положительных, так и отрицательных информационных сигналов из линии связи.

Первый разряд информационной посынки поступает на вход блока 13 синхронизации, который разрешает работу тактового генератора 15.

Тактовые импульсы с выхода тактового генератора 15 поступают на тактовые входы приемного регнстра 9, на информационный вход которого поступает информация с выхода согласующего блока 8.

Информация через количество тактов, соответствующее длине посылки, принятой в линии связи поступает в приемный регистр 9.

На выходе приемного регистра 9 информация присутствует в параллельном виде. Во время приема ключи 3 и 4 закрыты.

В режиме лередачи.

Информация, которую необходимо передать, в параллельном виде поступает на информационный вход передающего регистра 1.

Эта информация по сигналу из блока 13 синхронизации заносится в передающий регистр i, причем старший разряд кода всегда равен "1".

Затем блок 13 синхронизации разрешает работу тактовому генератору

1193834 4

5 !

О !

15, тактовые сигналы с выхода которого начинают поступать на тактовые входы передающего регистра 1 и вход триггера 14. . Первая "1" с выхода передающего регистра 1 поступает на управляющий вход триггера 14 и через инвертор 2 на вторые входы элементов ИЛИ-НЕ

ll и 12.

Пусть триггер 14 находится в нулевом состоянии, а на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 1! присутствует сигнал "1". Этот сигнал открывает ключ 3 и возникает ток в цепи:полюс

16 источника питания — развязывающий резистор 7 — верхняя (по схеме} половина первичной обмотки линейного трансформатора 10 - ключ 3 — полюс

17 источника питания.

Этот ток вырабатывает во вторичной обмотке линейного трансформатора

10 импульс положительной полярности.

Поступающий на вход триггера 14 тактовый импульс переключает его единичное состояние, причем в передающем регистре 1 происходит сдвиг информации на один двоичный разряд.

Если следующий разряд информации равен "1", то открывается ключ 4 сигналом с выхода. элемента ИЛИ-НЕ 12.

При этом в линию связи, аналогично описанному выше, генерируется импульс, но только противоположной полярности, т.е. происходит преобразование "1",в импульсы тока в линии связи, полярность которых чередуется.

При поступлении с выхода передающего регистра 1 "0", на выходе инвертора 2 вырабатывается "1", которая поступает на вторые входы элементов

ИЛИ-НЕ 11 и 12, тем .самым запрещая выработку положительных сигналов на их выводах, т.е. удерживая ключи

3 и 4 в закрытом состоянии.

Наличие линейного трансформатора

10 обеспечивает электрическую потенциальную развязку соединяемых устройств, что позволяет соединить устройства, нахбдящиеся под разными электрическими потенциалами, что важно при автоматизации управления удаленными объектами н повьппает

50 помехоустойчивость линии связи, так как изменение потенциала на одном из устройств не влияет на работоспособность канала связи.

Соединение линейного трансформатора 10 с полюсом источника питания через развязывающий резистор 7 обеспечивает согласование с линией связи, так как выходное сопротивление передатчика равно величине этого резистора и выходное сопротивление приемника также равно величине этого же резистора, Схема устройства самосогласованная и может работать на линии связи с различным волновым сопротивлением.

Для трансформатора с коэффициентом трансформации, равным 1:1, величина развязывающего резистора 7 должна быть равна волновому сопротивлению кабеля. Это позволяет расширить диапазон применения заявленного устройства.

Два диода 5. и 6 предохраняют от выбросов напряжений (перенапряжений) на выходах ключей 3 и 4 при их закрывании во время работы передатчика от напряжения самоиндукции, проявляющегося при прекращении импульса тока в обмотке линеййого трансформатора 10. Эти же диоды 5 и 6 выполняют другую функцию при работе приемника, преобразуя трехуровневый код, принимаемый из ликии связи, в уровни необходимые для работы микросхем, которые можно подавать непосредственно на вход регистра 9.

Устройство позволяет,в условиях больших электромагнитных помех передавать логические сигналы на расстоянии до 250 м по линии связи, выполненной коакснальным радиочастотным кабелем, при этом благодаря трансформаторной развязке между линией передачи и связываемыми устройствами и малой проходной емкости импульсных трансформаторов удается сильно ослабить влияние импульсных помех и полностью устранить влияние постоянной разницы потенциалов между общими проводами связываемых устройств.

1193834

Составитель О.Андрушко

Редактор Г.Волкова Техред О.Ващишина 1(орректор Е.Рошко

Заказ 7326/60 Тираж 658 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4