Файл: Теория и техника передачи данных и телеграфия учебник..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 223

Скачиваний: 1

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

§ 2.6. Согласование оконечной аппаратуры

с каналами

*

2.6.1. Назначение

входных и выходных

устройств

 

Преобразование и функционирование информации внутри оконечной аппаратуры происходит в виде последовательности импульсов различной формы в зависимости от того, на каких элементах выполнена аппаратура. В канал постоянного тока ин­ формация вводится в виде последовательности, импульсов прямо­ угольной формы — посылок.

В том случае, когда модем конструктивно выполнен совмест­ но с каналообразующей аппаратурой, которая может быть от­ несена от оконечной аппаратуры на значительное расстояние (десятки километров), возникает необходимость передавать по­ сылки по физическим цепям большой протяженности. Такая необходимость возникает также и тогда, когда аппаратура пред­ назначена для передачи информации непосредственно по физи­ ческим проводам. В этих случаях выходные посылки оконечной аппаратуры должны быть достаточно мощными: Обычно пере­ даются посылки прямоугольной формы напряжением 20—1160 В, при котором обеспечивается амплитуда тока входных посылок 10—50 мА.

Если модем входит в состав оконечной аппаратуры и нахо­ дится в непосредственной близости от оконечной аппаратуры или представляет с ней единую конструкцию, то последователь­ ность входных и выходных посылок оконечной аппаратуры пред­ ставляет собой, как правило, потенциальные импульсы1 малой мощности.

Таким образом, в любом случае на выходе и входе оконечной аппаратуры должны быть устройства, основным назначением которых является согласование последовательности импульсов по всем параметрам на стыке между оконечной аппаратурой и каналом постоянного тока.

Функциональные элементы оконечной аппаратуры, осущест­ вляющие формирование электрических импульсов нужной фор­ мы и мощности на стыке оконечной аппаратуры и канала посто­ янного тока, получили название входных и выходных устройств.

К входным и выходным устройствам предъявляются два спе­ цифических требования. Во-первых, искажения, вносимые вход­ ными и выходными устройствами и связанные с преобразова­ нием последовательности импульсов, должны быть минималь­ ными. Во-вторых, мощность импульсов, формируемых выход­ ными устройствами, должна быть достаточна для передачи их

в канал, а чувствительность входных устройств

должна быть

достаточна для приема сигнала из канала связи.

 

В зависимости от скорости телеграфирования

и от элементов,

на которых реализована оконечная аппаратура, входные и вы­ ходные устройства могут быть выполнены либо на контактных


электромеханических элементах, либо на бесконтактных элек­ тронных элементах.

2.6.2.

Электронные

выходные

устройства

Электронные

(бесконтактные) входные

и выходные устрой­

ства используются в электронной аппаратуре, а также в том

случае, когда

скорость телеграфирования превышает

100—

150 бод.

 

 

Если модем входит в состав оконечной аппаратуры или раз­

мещается в непосредственной близости от нее, то наиболее

часто

п

-U"

 

иконечная

аппаратура

Рис. 2.32.

в качестве входного и выходного устройства используется сим­ метричный триггер с эмиттерными повторителями. На рис. 2.32 приведена схема соединения электронной оконечной аппаратуры и модема. На этой схеме в качестве выходного устройства исполь­ зуется триггер с эмиттерными повторителями. Последние выпол­ няют роль буферного усилителя для перехода на низкромную нагрузку соединительной линии и входного устройства модема. В качестве входного устройства также используется симметрйч-. ный триггер с эмиттерными повторителями, включенными на входе. Такая схема позволяет осуществить передачу посылок по соединительной линии небольшой (в пределах нескольких десят­ ков метров) длины.

В том случае, когда электронная оконечная аппаратура дол­ жна обеспечить передачу импульсов по физическим проводам на значительные расстояния, в качестве выходного устройства ши­ рокое применение нашли электронные реле. Принцип работы пе­ редающего электронного реле поясняется функциональными схе-

6 Зак. 169.

81

мами и временными диаграммами, приведенными на рис. 2.33. Электронное реле (рис. 2.33а) состоит из двух блокинг-генера­ торов БГ{ и БГ2, работающих в ждущем режиме, и двух ключей на полупроводниковых триодах. Входы блокинг-генераторов под­ ключены соответственно к выходам выходного триггера.

Работа блокинг-генераторов определяется состоянием выход­

ного триггера. Если

высокий

потенциал поступает с выхода /

к а

Г Н И

б).

Вход

Є) ІУК от БУИ

Т

Вход

0

1 1

Рис. 2.33.

выходного триггера (рис. 2.336), то импульсы генерирует бло- кинг-ігенератор БГі. Переход выходного триггера в противопо­ ложное состояние приведет к тому, что генерировать импульсы будет блокинг-генератор БГ2. Импульсы блокинг-генераторов подаются на базы выходных триодов. Частота, длительность и амплитуда импульсов блокинг-генераторов подбираются таким образом, чтобы ключевые триоды находились в глубоком насы­ щении. Вследствие этого за время между двумя импульсами, поступающими от блоюинг-генератора, носители не успевают рекомбинировать, триод остается открытым и через него будет протекать постоянный ток в течение всего времени работы бло- кинг-генератора. Бели открывается триод КЛг, то в цепи на-


г р у з ш

RH

будет протекать

ток

отрицательного

направления (от

—ЛБ);

если открывается

КЛ\,

то

будет протекать ток

положи­

тельного

направления (от

+ ЛБ).

Подробное

описание

принци­

пиальной схемы электронного реле и методика расчета его эле­ ментов приведены в работе [5].

Импульсы, необходимые для управления ключевыми триода­ ми в электронном реле, можно сформировать в блоке управляю­ щих импульсов БУИ. В этом случае (рис. 2.33в, г) импульсы от БУИ подаются на входы ключевых триодов через логические схемы И, вторые входы которых управляются выходным триг­ гером.

Частота управляющих импульсов выбирается в к раз больше скорости телеграфирования /ук = «;ЛЛ От значения к зависит вели­ чина искажений, вносимых выходным устройством. Обычно вы­ бирается к = 100 -г- 50, при этом выходное устройство вносит иска­ жения 1—2% от длительности элементарной посылки t0.

Рассмотренные схемы передающего электронного реле могут быть использованы также и при передаче информации однополярными посылками. В этом случае или используется только одно плечо (один БГ и один ключевой триод), или входы обоих блоюияг-генераторов подключаются к одному входу триггера.

2.6.3. Электронное входное устройство

Д л я приема импульсов постоянного тока в качестве входного устройства широкое применение находит схема, приведенная на рис. 2.34с. Она состоит из элементов входной цепи Ru С, Rp, диод­ ного мостика, переключателя, двух ячеек памяти # # i и # # 2 на магнитных сердечниках с ППГ и входндго триггера Те. ВхУ. Пе­ реключатель предназначен для обеспечения приема как однопо- лярных, так и двухлолярных посылок постоянного тока. Если переключатель находится в положении 2П, то входная цепь под­ ключается к обмоткам ячеек таким образом, что при приеме

положительной

посылки ячейка ЯП\ переводится в состояние

«1», а ячейка ЯП2

— в состояние «0». При приеме отрицательной

посылки состояние ячеек меняется на обратное. Если переклю­ чатель находится в положении 1П, то входная цепь подклю­ чается к обмоткам ячеек через диодный мостик, который обеспе­ чивает постоянное направление тока, протекающего через об­ мотки ячеек. Кроме того, в этом положении переключателя соз­ дается цепь для прохождения тока через дополнительные обмот­ ки ячеек от источника тока напряжением 12 В. При прохождении тока по дополнительным обмоткам ячейка # Я 2 опрокинется в состояние «0», а ЯП\ — в состояние «1», если по остальным об­ моткам ток не протекает. Ампер-витки дополнительной обмотки выбираются меньше ампер-витков основных обмоток.

На считывающие обмотки ячеек от блока управляющих импульсов оконечной аппаратуры поступают импульсы с час-

6*

83


тотой / у к

(рис. 2.346"). Отношение

fyJN

определяет величину

искажений,

которые может вносить

входное устройство. Чем

больше отношение /укW, тем меньшую величину искажений' вносит входное устройство. Обычно / у к == (50-^100) N. Ампервитки считывающих обмоток должны быть больше ампер-вит­ ков остальных обмоток ячеек.

fyKom БУИ

Рис. 2.34.

Прием двухполярных' посылок (рис. 2.346) осуществляется следующим образом (переключатель в положении 2П). При по­ ступлении положительной посылки ячейка ЯП\ переводится в состояние «1», а ЯП2—-в состояние «О». В течение всей длитель­ ности положительной посылки ЯП\ будет генерировать серию импульсов с частотой f y K , так как считывающие импульсы пере­ водят ячейку в состояние «О», а в промежутке между ними ячейка переводится в состояние «1» входным током. В моменты

.опрокидывания ячейки ЯПХ в положение «О» на ее выходе появ­ ляются импульсы, которые опрокидывают, а затем поддержи­ вают входной триггер в состоянии «О». При поступлении отрица-

тельных посылок с частотой / у к генерирует ячейка ЯП2. Эти им­ пульсы опрокинут и будут удерживать входной триггер в состоя­ нии «1».

Прием однополярных посылок (рис. 2.34в) происходит сле­

дующим образом

(переключатель находится

в положении

1П).

При

приеме токовой

посылки

входной

ток

удерживает ячейку

# Я 2

в состоянии

«1»,

а

ячейку

ЯПХ

в

состоянии «О». За

счет

считывающих импульсов

ячейка

# Я 2

будет генерировать серию

импульсов, которые опрокинут и будут удерживать входной триг­ гер в состоянии «1». При поступлении бестоковой посылки за счет тока подмагничивания, протекающего от источника напря­ жением 12 В, ячейка Я Пі будет переведена в состояние «1» и на ее выходе появятся импульсы, которые опрокинут и будут удерживать входной триггер в состоянии «О».

2.6.4. Электромеханические

входные

устройства

 

 

для

приема

однополярных

посылок

 

В электромеханической аппаратуре, работающей на низких

скоростях

( W ^ l O O

бод) с помощью однополярных импульсов,

в качестве

входного

устройства используется

неполяризованное

реле или неполяризованный электромагнит.

 

 

Неполяризованное

 

реле

(рис. 2.35а)

состоит из электромаг­

нита, ярма,

якоря

с

пружиной и контактов. Если по

обмотке

электромагнита

ток

не протекает,

то

под действием пружины

якорь замыкает

верхний

контакт,

тем

самым

фиксируя

прием

бестокового импульса. Если ток по обмотке протекает, то элек­ тромагнит, преодолевая силу натяжения пружины, притянет

якорь и замкнет нижний контакт,

фиксируя тем

самым

прием

токового импульса.

 

 

 

 

Неполяризованный

электромагнит

отличается

от реле

только

тем, что якорь в электромагните совершает определенную меха­ ническую работу по перемещению деталей в определенное поло­ жение в зависимости от приема такового или бестокового им­ пульса.

Неполяризованное реле должно быть отрегулировано так, чтобы оно не вносило дополнительных искажений, т. е. чтобы оно не изменяло длительности посылок, поступающих на его вход. В связи с тем, что обмотка реле обладает индуктивностью, ток в ней нарастает не мгновенно. На рис. 2.35в изображены кри­ вые тока, проходящего по обмоткам реле в случае приема после­ довательности переданных посылок, показанных на рис. 2.356". Если реле будет срабатывать при токе, равном t c p ' , что соответ­ ствует грубой регулировке реле, то токовые посылки будут при­

ниматься укороченными, а бестоковые — удлиненными

(рис.

2.35г). Наоборот, если реле будет срабатывать при токе,

равном

iCp",

что соответствует чувствительной регулировке реле, то токо­

вые

посылки будут удлиняться, а бестоковые —укорачиваться