Файл: Белицкий В.И. Коммутаторы каналов радиотелеметрических систем учебное пособие.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.04.2024

Просмотров: 84

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

72

рушится. Соответствующим выбором параметров можно добиться, чтобы длительность импульсов была одинаковой на выходах всех каскадов МФМВ, кроме одного. Получаемая таким образом схема называется многофазным мультивибратором с маркерным импульсом.

МФМВ с маркерным импульсом обладает рядом достоинств. На­ пример, коммутаторы радиотелеметрических систем, в которых ис­ пользуются такие распределители, могут обходиться без синфазирующих устройств.

Анализ многофазного мультивибратора показывает, что .дли­ тельность маркерного импульса Тм определяется формулой:

_

^1

^мМ 1г. КШ‘С„ ( КщЪ"

(3.42)

Т» ~ К

сг

 

 

 

где R,км* л

См -

параметры каскада, в

котором формируется

 

 

 

маркерный импульс;

(3.43)

 

 

 

(Рк„ +

 

< ,=

ккмС» г

(3.44)

 

Гкэм=

(3.45)

Делая вполне приемлемые для инженерной практики допущения, можно получить формулу, определяющую отношение длительностей импульсов Тм и Т :

±сл

 

Кт -1

In К

(3.46)

 

1

In К ,'

Т

 

К,

-Л -

 

 

 

ш

<С.

 

 

 

Используя формулу.(3 .4 6 ),

легко

по заданному отношению

определить величину

j

•

 

 

 

1

Однако на практике

обычно

возникает

обратная задача:

по за­

данному значению у 2

требуется определить отношение у 2

и рас­

считать схему МФМВ. В этом случае уравнение (3.46) разрешить

относительно

аналитически нельзя. Для решения этой задачи

(по формуле 3.46)

можно рассчитать графики зависимостей

-у- =

= Ч Т > полученные

при разных значениях коэффициента Кш .

Ввд

этих графиков для двух значений Кш представлен на рис.3 .7 .

При ориентировочных расчетах с достаточной для практики

точностью можно допустить замену логарифма в

числителе формулы

(3.46) первыми членами его разложения в ряд.

В этом случае ока­

зывается возможным получение зависимостей, Приведенных на рис.3 .7 , в аналитической форме:

 

 

73

 

 

 

 

 

In К.

(3 .4 7 )

 

 

т к ш( г - и кш)-г '

Для случая

 

 

Тп < Т

оказывается справедливым более простое

соотношение:

 

 

 

 

 

 

Тм

1а К ш

(3 .4 8 )

 

 

Т

Кш-1 ■

 

 

 

Изменение параметров в маркерном каскаде ШШ (Кмф (Z1)

приводит к тощ ,

что в

послемаркерном звене формируется импульс,

длительность которого

Тп отличается от Т . Для выполнения ра­

венства

 

 

 

 

 

 

Тп = Т

 

(3 .4 9 )

необходимо соответствующим образом выбирать параметры послемаркерного каскада. Применительно к ламповым вариантам МФМВ

Рис.3.7

74

эта задача решена в СГб] . В транзисторных многофазных мульти­ вибраторах сопротивление Я g , стоящее в цепи базы открытого

транзистора, заметно шунтируется входным сопротивлением каска­

да Я(х ** р Яэ . Поэтому в

ряде случаев выполнения равенства

(3 .4 9 ) можно добиться, не

изменяя параметров послемаркерного

каскада. Ниже приводится инженерный расчет двух возможных ва­ риантов многофазного мультивибратора с маркерным импульсом.

Излагаемому расчету обязательно должны предшествовать опреде­

ление

постоянной времени

и расчет каскада МФМВ, формирую­

щего

импульс длительностью Т

. При этом расчете схема рассмат­

ривается как симметричная и используются соображения, приведен­ ные в § 3 .2 и 3 .3 .

1 -Т и > Т .

В даслемаркерном каскаде при отпирании транзистора на его базе действует экспоненциальное напряжение с достоянной времени

лщм

(3 -50)

 

где

 

U

(3.51)

ш"

'

Анализируя формулу ( 3 . 5 0 ) , нетрудно убеди ться , что при за ­ данном %м условие Тп= Т можно выполнить соответствующим выбо­ ром коэффициента Кшм . Действительно, при

<сМ

(3 .5 2 )

к,шм

 

законы изменения напряжений на базе послемаркерного каскада и базах симметричного МФМВ совпадают, что как раз является усло­ вием выполнения равенства ( 3 .4 9 ) .

Поскольку в данном случае

‘СМ> ‘С , в сегда

можно выбрать

та­

кое значение коэффициента Кшм , что равенство

(3 .4 9 ) будет

вы­

полняться:

 

 

 

и

сг К

 

 

_ им ^ ш

(3 .5 S )

^UiM

^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметры маркерного каскада определяются с помощью формул

(3 .4 3 )

и ( 3 .5 1 ) .

В этих уравнениях содержится три неизвестных.

От отношения

 

 

существенно

зависят условия

самовозбуждения

схемы и величина напряжения на общеэмиттерном сопротивлении

R3 , запирающего остальные каскады. Поэтому при проектировании

схем

МФМВ целесообразно

это

отношение сохранить

постоянным

для

в сех

звен ьев .

Тогда,

полагая

RKM= B K ,

нетрудно

из

( 4 .5 1 )

и

( 4 .4 3 )

получить

значения

и

См

:

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

_

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

; ( 3 .5 4 )

 

 

 

 

 

l - i t y - f a * - ? * . )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%к+ ]?5м

 

 

 

 

(3 .5 5 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П арам етр

послемаркерного каскада остаются

неизменными.

 

В данном

случае <1М<- <£, и условие

(3 .5 2 )

удается

выполнить

лишь тогда ,

когда

требуемое

К ш м оказывается больше

I . Если

( 3 .5 2 )

не выполняется,

необходимо

изменять

параметры после­

маркерного

 

каскада.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Можно показать, что длительность послемаркерного импульса

Тл связана

 

с

коэффициентами

К ш и

Кшм и постоянными времени

с ,

и

<tn следующим

соотношением:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

„

“

1 п

1 а -

•'шм п.

 

 

(3 .5 6 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Здесь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тм

In

Кш

 

 

 

 

(3 .5 7 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

к ш- 1

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ п ~

кп +

^ ( Г я )

у

 

 

(3 .5 8 )

Якп ,

ВГп ж

 

Сп -

 

параметр: послемаркерного каскада.

 

 

 

Очевидно,

что

для выполнения условия Тп= 7

необходимо

обес ­

печить равенство

правых частей

формулы

(3 .1 4 )

и

( 3 .5 6 ) :

 

 

К

х

 

 

.

 

Кщм^п

 

 

 

 

X

!к й

^ - Л а К ш .(3 .5 9 )

 

_а <г 1

а г .

К ^ -1 1аКш

7+ К

К

 

 

''ш л г '■п

 

и

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

76

При условии, что

Кш~1

, формула

(3.59) упроща­

ется:

 

 

 

 

Ь

In К„ ^ - ~ К ,

 

L l

(3.60)

>

Ш.Мt.

 

*1

Мгг Т

Т

•

Ц 'м

 

Используя (3 .6 0 ), можно построить графики, аналогичные при­ веденным на рис.3 .7 , облегчающие определение значения постоян­ ной времени <с„ при заданных у 3 и Кшм. Примеры таких графиков представлены на рис.3.8 .

Т„

Рис.3 .8

В тех случаях, когда допущение Ы КШ** Кш-1 приводит к залетной ошибке (это выясняется в ходе расчетов), определение величины %п по графикам рис.3 .8 должно производиться с поправ­

кой (отношение

^

надо брать умноженным на

). Дальнейшее

уточнение можно получить с помощью формулы (3 .5 9 ).

 

После выбора величины <zn задача расчета сводится к преды­

дущей: при Хп ^

т,

требуется выбрать такое Кшл ,

чтобы выпол­

нялось условие

 

 

 

 

 

 

JLl.

*1

(3.61)

 

 

У

 

 

 

"щп

 

 

77

Таким образом, расчет многофазного мультивибратора с мар­ керным импульсом может быть произведен по следующей методике.

1.По заданному Т рассчитываются все каскады МФМВ, за ис­ ключением маркерного и, если Гм< Т , послемаркерного. Расчет производится по схеме, изложенной в § 3.3.

2.По графикам рис.3.6 или формулам (3.47) и (3.48) опре-““"

деляется постоянная времени маркерного

каскада 1 м .

 

3.

Если ТМ> Т , в соответствии с

(3.53)

находится коэффи­

циент

Кшм и При RKM= RK по формулам (3.54)

и (3.55)

определя­

ются величины

и См . На этом расчет

МФМВ заканчивается.

В случае

Тм< 7 после выполнения пунктов расчета

1-3 сле­

дует найти параметры послемаркерного каскада. Для этого необ­ ходимо следующее.

4. По графикам рис.3.8

определить постоянную времени после­

маркерного каскада

и,

если нужно, ввести требуемые уточне­

ния.

 

 

5.В соответствии с формулой (3.61) определить необходи­ мый коэффициент Кшп .

6.При RKn= RKпо формулам, аналогичным (3.54) и (3 .55), рассчитать параметры послемаркерного каскада Сп и R .

78

Р А 3 Д Е I П. ШЕНЕРШЙ РАСЧЕТ КАСКАДОВ ВРЕМЕННОЙ СЕЛЕКЦИИ

Г л а в а 1У

ДИОДНЫЕ СХЕМЫ ВРЕМЕННОЙ СЕЛЕКЦИИ

Ifea было указано в § 1.3, диодные схемы И бывают диодно­ реостатными и диодно-трансформаторными. Наибольшее распростра­ нение в электронных коммутаторах получили диодно-реостатные - схемы.

Схемы совпадения типа И используются в каскадах временной селекции и в матрицах распределителей импульсов матричного типа и имеют, как правило, два-три входа. Если в радиотелеметриче­ ской системе используется аналоговый метод передачи, а кодирую­ щее устройство системы расположено после коммутатора, к каска­ ду временной селекции предъявляются весьма жесткие требования по линейности функции передачи, поскольку она в существенной мере определяет точность коммутатора. Если же на входы коммута­ тора поступает информация в закодированном виде, указанные тре­ бования к схемам совпадения -коммутатора снижаются. С этой точ­ ки зрения цифровые радиотелеметрические системы являются более предпочтительными.

Схемы И, используемые в матричных распределителях, могут иметь до л входов ( л - число триггерных ячеек). Однако, поскольку распределитель с большим числом выходов N целесо­ образно выполнять с многоступенчатой матрицей, число входов элементарной логической ячейки можно свести к 2-3.

§ 4 .1 . СХЕМЫ СОВПАДЕНИЯ МАТРИЧНЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЕЙ

В матричных распределителях с одноступенчатой матрицей наиболее часто используется схема совпадения, представленная

Смотрите также файлы