Устройство двунаправленной передачи цифровых сигналов с гальваническим разделением

 

Изобретение может быть использовано при реализации кабельных связей, обеспечивающих двусторонний обмен цифровыми данными в системах связи. управления, сбора .и обработки информации . Цель изобретения - сокращение числа линий связи и , повьппение помехоустойчивости . Устройство состоит из двух приемо-передающих блоков I и 2, каждый из которых включает оптрон 4.1, ЕС-цепь 6.1, выходной ключ 3,1, выходной усилитель 9.1 и защитный диод 10.1. Введением резисторов 17 и 18, а в каждый приемо-передающий блок 1 и 2 оптрона 5.1, RC-цепи 7.1 и двунаправленного ключа 8.1 осуществляется двунаправленная передача сигналов по двухпроводной линии связи . Благодаря этому обеспечивается полное гальваническое разделение как сигнальных цепей, так и цепей питания . 1 ил. (Я со ел 00 о оо 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECIlYEiËИН

„.80„„1358086

А1 (51)4 Н 03 K 17/78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3925075/24-21 (22) 05.06.85 (46) 07.12.87. Бюл. У 45 (72) Д.М. Гриншпун, Ю.В. Исаченко, В.Д. Комаров и В.Г. Корча ин (53) 621.382(088.8) (56) Гейг С. и др. Применение оптоэлектронных приборов. Пер. с англ.

М.: Радио и связь, 1981, с. 177-181.

Патент Японии Ф 55-43298, кл. H 03 К 17/78, 1 980. (54) УСТРОЙСТВО ДВУНАПРАВЛЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ С ГАЛЬВАНИЧЕСКИМ РАЗДЕЛЕНИЕМ (57) Изобретение может быть использовано при реализации кабельных связей, обеспечивающих двусторонний обмен цифровыми данными в системах связи, управления, сбора и обработки информации. Цель изобретения — сокращение числа линий связи и,повьппение помехоустойчивости. Устройство состоит из двух приемо-передающих блоков 1 и

2, каждый из которых включает оптрон

4.1, RC-цепь 6.1, выходной ключ 3.1, выходной усилитель 9.1 и защитный диод 10.1. Введением резисторов 17 и 18, а в каждый приемо-передающий блок и 2 оптрона 5.1, RC-цепи 7.1 и двунаправленного ключа 8.1 осуществляется двунаправленная передача сигналов по двухпроводной линии связи. Благодаря этому обеспечивается полное гальваническое разделение C как сигнальных цепей, так и цепей питания. ил.

8086

1 135

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при реализации кабельных связей, обеспечивающих двусторонний обмен цифровыми данными в системах связи, управления, сбора и обработки данных.

Цель изобретения — сокращение количества .линий связи путем осуществления двунаправленной передачи сигналов по двухпроводной линии связи и повышение помехоустойчивости., На чертеже представлена блок-схема устройства двунаправленной пере- . даЧи цифровых сигналов с гальваническим разделением.

Устройство состоит иэ двух идентичных приемопередающих блоков 1 и 2.

Каждый блок содержит выходной ключ

3. 1, первый и второй оптроны 4.1 и

5.1, первую и вторую параллельные

RC-цепи 6.1 и 7.1, двунаправленный ключ 8.1, выходной усилитель 9.1, защитный диод 10.1, первую .и вторую шины 11 и 12 питания, шину 13.1 входа/выхода, шину 14.1 управления.

Приемопередающие блоки соединены между собой двумя проводами 15 и 16 линии связи. Кроме того, устройство содержит первый и второй резисторы

17 и 18.

Первый вход оптрона 5.1 через параллельную ЯС-цепь 7.1 соединен с первой шиной 11 питания, второй вход — с информационным выходом двунаправленного ключа 8.1.

Первый и второй выходы оптрона

5.1 соединены с первым и вторым входами выходного ключа 3.1, выходы которого соединены соответственно с первым и вторым проводами 15 и 16 линии связи и через соответствующие первый и второй резисторы 17 и 18 с первой и второй шинами 11 и 12 питания соответственно. Информационный вход/выход двунаправленного ключа

8.1 соединен с шиной 13..1 входа/выхода первого приемопередающего блока 1, управляющий вход двунаправленного ключа 8.1 соединен с шиной 14.1 управления первого приемопередающего блока 1, а информационный вход дву-. направленного ключа 8.1 соединен с выходом выходного усилителя 9.1, первый и второй входы которого соединены с выходами оптрона 4.1, первый вход которого соединен с катодом защитного диода 10.1 и через параллельную RC-цепь 6 ° 1 с первым проводом 15 линии связи, а второй вход— с анодом защитного диода 10.! и вторым проводом 16 линии связи.

Б

Устройство работает следующим образом.

Для передачи информации с входа/ выхода (шина 13.!) блока 1 на вход/ выход (шина 13.2) блока 2, на шину

14.1 двунаправленного ключа 81 подается сигнал, обеспечивающий подключение шины 13.2 через двунаправленный ключ 8.1 на вход оптрона 5.1, а на управляющую шину 14.2 двунаправленного ключа 8.2 блока 2 подается сигнал, обеспечивающий подключение выхода усилителя 9.2 через двунаправленный ключ 8.2 блока 2 к шине 13.2.

Информация с шины 13.1 через двунаправленный ключ 8.1, оптрон 5.1 и выходной ключ 3.1 блока 1 поступает в линию связи. Блок 2 принимает информацию с линии связи и через параллельную RC-цепь.6.2, оптрон 4.2

26 передает информацию на вход усилителя 9.2. Сигнал с выхода усилителя

9.2 через двунаправленный ключ 8.2 поступает на шину 13.2.

Для передачи информации с входа/

З0 выхода (шина 13.2) блока 2 на вход/ выход (шина 13.1) блока 1 на шину

14.2 двунаправленного ключа 8.2 блока 2 подается сигнал, обеспечивающий подключение шины 13.2 через двунаправленный ключ 8.2 блока 2 на вход оптрона 5.2, а на шину 14.1 двунаправленного ключа 8.1 блока 1 подается сигнал, обеспечивающий подключение выхода усилителя 9.1 через

4 двунаправленный ключ 8.1 блока 1 к шине 13.1.

Информация с шины 13.2 через двунаправленный ключ 8.2, оптрон 5.2 и выходной ключ 3.2 блока 2 поступает

45 в линию связи. Блок 1 принимает информацию с линии связи и через параллельную RC-цепь 6.1, оптрон 4.1 передает информацию на вход усилителя

9.1. Сигнал с выхода усилителя через двунаправленный ключ 8.1 подается на шину 13.1.

Шину 14.1 и 14.2 управления обеспечивают управление направлением передачи информации от блока 1 к блоку 2 и наоборот. Шины 13.1 и 13.2 являются двунаправленными. При передаче информации от блока 1 к блоку

2 шина 13.1 является входом, а шина

13.2 — выходом устройства, при перез 1358086

20

35

ВНИИПИ Заказ 6008/56

Тираж 900 Подписное

Производств.-полиграф. пред-е, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 даче информации от блока 2 к блоку 1 шина 13.2 становится входом, а шина

13.1 — выходом устройства.

Двунаправленный ключ 8 работает

5 следующим образом.

При поступлении на его управляющий вход сигнала логической "1" ("0") информация передается с его входа/выхода на информационный выход, а при поступлении на управляющий вход сигнала логического "0" ("1") сигнал передается с его информационного входа на вход/выход.

Полное гальваническое разделение двух приемопередающих блоков как по сигнальным, так и по питающим цепям, досТигается за счет того, что питание выходных ключей 3.1 и 3.2 блоков

1 и 2 осуществляется . только через резисторы 17 и 18, следовательно, оба ключа 3.1 и 3.2 связаны по питанию лишь с одним источником, а по сигнальным цепям они отделейы от остальных частей схем оптронами 5.1 и

5.2. По цепям приема сигналов блоки

1 и 2 разделены оптронами 4.1 и 4.2.

Таким образом, за счет организации питания ключей 3.1 и 3.2 через резисторы 17 и 18 и введение оптронов

5.1 и 5 ° 2 достигается полное гальваническое разделение блоков 1 и 2 при выполнении ими функций как приема, так и передачи информации.

Параллельные RC-цепи 6 и 7 предназначены для ускорения переходных процессов в оптронах 4 и 5 соответственно. Диоды 10 служат для защиты

40 оптронов 4 от паразитных выбросов обратной полярности в линии связи.

Повышение помехоэащищенности обеспечивается тем, что в режиме работы, когда ключи 3 обоих блоков (1 и 2) выключены (разомкнуты ), оба провода

45 линии связи нагружены на резисторы

17 и 18, имеющие одинаковые номинальные значения, следовательно, возникновение помех на линии связи, которые характеризуются, как правило, синфаэными наведенными импульсами тока, приводит к изменению потенциалов каждого провода, но разность потенциалов между ними не изменяется. Ложное срабатывание оптронов 4 при этом невозможно.

Таким образом, благодаря введению дополнительных оптронов, резисторов и двунаправленных коммутаторов, предлагаемое устройство позволяет организовать двунаправленную передачу сигналов по двухпроводной линии связи, обеспечивая полное гальваническое разделение как сигнальных цепей, так и цепей питания.

Формула и з обретения

Устройство двунаправленной передачи цифровых сигналов с гальваническим разделением, состоящее их двух приемонередающих блоков, которые соединены линией связи, каждый приемопередающий блок содержит выходной ключ, первую параллельную RC-цепь, первый оптрон, защитный диод; выходной усилитель, первый и второй входы которого соединены с соответствующими выхоДами первого оптрона, первый вход которого соединен с катодом защитного диода и через первую параллельную RC — öåïü — с первым проводом линии связи, а второй вход — с анодом защитного диода и с вторым проводом линии связи, первый выход выходного ключа соединен с первым проводом линии связи, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью сокращения количества линий .связи и повышения помехоустойчивости, в устройство введены первый и второй резисторы, а в каждый приемопередающий блок— двунаправленный ключ, вторая параллельная RC-цепь и второй оптрон, первый вход которого через вторую параллельную RC-цепь подключен к первой шине питания, а второй вход — к информационному выходу двунаправленного ключа, первый и второй выходы второго оптрона соединены с соответствующими входами выходного ключа, второй выход которого соединен с вторым проводом линии связи, первый и второй выходы выходного ключа соединены также через соответствующие пер.вый и второй резисторы с первой и второй шинами питания соответственно, информационный вход-выход двунаправленного ключа соединен с шиной входавыхода устройства, управляющий вход— с шиной управления устройства, а информационный вход — с выходом выходного усилителя4