Устройство передачи и приема информации по двухпроводной линии связи

 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может служить основой при построении систем сбора информации о работающих электропотребителях , рассредоточенных по электрической сети постоянного напряжения, используя при этом общие проводники электропитания в качестве канала передачи информации . Цель изобретения - обеспечение передачи и приема n-разрядного кода по двухпроводной линии связи постоянного тока, Устройство содержит на передающей стороне стабилизатор 1 напряжения, генератор 2 тока, источник 3 напряжения, преобразователь 4 параллельного кода в последовательный , формирователь 5 сообщения , делитель 6 напряжения, перелатчик 7, выполненный в виде преобразователя напряжения в сигналы постоянного тока, на приемной стороне преобразователь 8 последовательного кода в параллельный, стабилизатор 9 напряжения, источник 10 питания, приемник 11, выполненный в виде преобразователя сигналов постоянного тока в напряжение, генератор 12 гока, усилитель 13 напряжения и селектор 14 синхроимпульсов, первая и вторая 15 и 16 линии связи. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (I 9) (11) (si)s G 08 С 19/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4756070/24 (22) 22.09.89 (46) 07.10.92. Бюл. ¹ 37 (71) Научно-производственное объединение

"Энергия" (72) С,В, Балакин и А.С. Сичовый (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 1663615, кл, G 08 С 19/28, 1989, (54) УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА

ИНФОРМАЦИИ ПО ДВУХПРОВОДНОЙ

ЛИНИИ СВЯЗИ (57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может служить основой при построении систем сбора информации о работающих злектропотребителях, рассредоточенных по злектрической сети постоянного напряжения, используя при атом общие проводники электропитания в качестве канала передачи информации, Цель изобретения — обеспечение передачи и приема и-разрядного кода по двухпроводной линии связи постоянного тока, Устройство содержит на передающей стороне стабилизатор 1 напряжения, генератор 2 тока, источник 3 напряжения, преобразователь 4 параллельного кода в последовательный, формирователь 5 сообщения, делитель 6 напряжения, передатчик 7, выполненный в виде преобразователя напряжения в сигналы постоянного тока, на приемной стороне преобразователь 8 последовательного кода в параллельный, стабилизатор 9 напряжения, источник 10 питания, приемник 11, выполненный в виде преобразователя сигналов постоянного тока в напряжение, генератор 12 тока, усилитель 13 напряжения и селектор 14 синхроимпульсов, первая и вторая 15 и 16 линии связи.

1767511

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, в частности автоматизации измерительных систем и может служить основой при построении систем сбора информации о работающих электропотребителях, рассредоточенных по силовой электрической цепи постоянного напряжения.

Йель йзобретения — обеспечение передачи и приема"и-разрядного кода по двухпроводной линии связи постоянного тока.

На фиг. 1 и 2 представлены функциональная и принципиальные схемы устройства, соответственно; на фиг. 3 и 4— временные диаграммы работы формирователя сообщения и селектора синхроимпульса, соответственно.

Устройство содержит на передающей стороне стабилизатор 1 напряжения, генератор тока 2, источник 3 информации, преобразователь 4 параллельного кода в последовательный, формирователь 5 сообщения, делитель 6 напряжения, передатчик

7, выполненный в виде преобразователя напряжения в сигналы постоянного тока, на приемной стороне преобразователь 8 последовательного кода в параллельный, стабилизатор напряжения 9, источник 10 питания, приемник 11, выполненный в виде преобразователя сигналов постоянного тока в напряжение, генератор тока 12, усилитель 13 напряжения и селектор 14 синхроимпульсов, 15 и 16 — первая и вторая линии связи.

Формирователь 5 сообщения содержит делитель частоты 17, инверторы 18, 19 и элементы И-НЕ 20, 21, 22 и 23.

Селектор 14 синхроимпульсов содержит инверторы 24, 25, 26 и 27, элементы

И-HE 28, 29 и 30, нагрузочные резисторы 31, 32, 33, 34 и 35, дазделительные диоды 36, .37, 38, 39 и 40, накопительные конденсаторы 41, 42, 43, 44 и 45.

Делитель 6 напряжения содержит нагрузочные резисторы 46 и 47, Преобразователь 7 напряжения в сигналы постоянного тока содержит транзистор 48, дифференциальный усилитель 49, нагрузочные резисторы 50, 51 и 52 и потенциометр 53.

Устройство работает следующим образом.

Параллельный код с выхода источника 3 информации поступает на вход преобразователя 4 параллельного кода в последовательный, с первого и второго выходов которого на соответствующие входы формирователя 5 сообщения поступают последовательныйй код и частота синхронизации (см.

"код" и "ГИ", фиг, 3).

Частота синхронизации делится .делителем 17 частоты (см. фиг. 2), затем логически перемножаясь с полученной частотой на элементе И-НЕ 20 формирует последовательность синхроимпульсов (см. "СИ", фиг.

3), Затем "СИ" инвертируются на инверторе

18, После чего последовательность "СИ" и инвертированная последовательность "СИ" поступают на соответствующие входы элементов И-НЕ 21 и 22, соответственно, для наполнения синхроимпульсами последовательного кода, поступающего на информационный вход формирователя 5 сообщения.

Причем, элемент И-НЕ 21 служит для наполнения "СИ" логической единицы передаваемого кода, а инвертор 19 и элемент И-НЕ 22 для наполнения "СИ" логического нуля передаваемого кода (см. 1 и 0 фиг. 3), На элементе И-НЕ 23 формируется синхронизированный последовательный код (см. "код" фиг, 3). Синхронизированный последовательный код через делитель 6 напряжения поступает на вход преобразователя 7 напряжения в сигналы постоянного тока. Преобразователь 7 напряжения выполнен на основе дифференциального усилителя 49, на прямой вход которого через делитель 6 напряжения подается последовательный код, а инверсный вход подключен к цепи обратной связи, образованной резисторами 50, 51, 52 и потенциометром

53, причем выход дифференциального усилителя 49 подключен к базе выходного транзистора 48. Дифференциальный усилитель

49 сравнивая входное напряжение V 1 с напряжениемЧ 2 обратной связи, на выходе. формирует сигнал, пропорциональный их разности, который транзистором 48 преобразуется в сигнал постоянного тока, Таким образом, последовательный код, преобразованный в сигналы постоянного тока, по двум общим проводникам 15 и 16 передается на приемную сторону устройства. Сигналы постоянного тока, преобразуются в преобразователе 11 сигналов постоянного тока в напряжение, выполненного в виде резистора, в сигналы напряжения. Стабильное питание блоков приемной стороны устройства: усилителя 13 напряжения, селектор 14 синхроимпульсов, преобразователя 8 последовательного кода в параллельный обеспечивается с помощью генератора тока 12 и стабилизатора 9 напряжения. С этой целью вторые выводы вышеперечисленных блоков подключены к входу генератора тока 12, который задает стабильный ток питания своей нагрузке,а к первым и вторым выводам блоков приемной стороны параллельно подключен стабилизатор 9 напряжения с целью стабилизации

1767511

35

50

55 тока, который изменяется в общих проводниках при передаче по ним информации в виде сигналов постоянного тока, Таким образом, напряжение, снимаемое с преобразователя 11, поступает на вход усилителя 13 напряжения. С выхода усилителя 13 напряжения последовательный код поступает на вход селектора 14 синхроимпульсов, где происходит выдеение синхроимпульсов из принятого кода и формирование синхропоследовательности, необходимой для преобразования последовательного кода в параллельный.

Диаграмма импульсов работы селектора представлена на фиг. 4. На первой и второй диаграммах фиг, 4 представлены прямой и инверсный принятые коды, из которых предстоит выделить синхроимпульсы (далее СИ). Код передаваемого сообщения поступает на элементы 24 и 25, соответственно. Причем, на элементах 24, 28, резисторах 31, 32, диодах 36, 37, конденсаторах

41, 42 производится выделение "СИ" из логической единицы кодовой последовательности, а на элементах 26, 29, резисторах 33, 34, диодах 38, 39, конденсаторах 43, 44— выделение "СИ" из логического нуля кодовой последовательности, При подаче кодовой последовательности на вход элемента 24 на конденсаторе 42 формируются напряжения соответствующего вида (см. 42, фиг, 4). При длинных импульсах конденсатор 42 успевает зарядиться до величины напряжения логической единицы, и элемент И-НЕ 28 фиксирует импульс. При переключении элемента

24 конденсатор 42 быстро разряжается через диод 31. На коротких импульсах конденсатора 42 не успевает зарядиться до величины напряжения, соответствующего логической единице, и элементом И-НЕ 28 импульсы не фиксируются. Аналогичным образом работает схема выделения "СИ" из логического нуля кодовой последовательности (см. 44, фиг, 4). На выходах элементов

И-HE 28 и 29 на фиг. 4 показаны выделенные "СИ" из логической единицы и логического нуля кодовой последовательности, соответственно. На элементах И-НЕ 30 они логически перемножаются (см. 30, фиг. 4) и поступают на часть схемы, выполненную на инверторе 27, конденсаторе 45, резисторе

35, диоде 40 для обеспечения фазового сдвига импульсов синхропоследовательности с последующим инвертированием, Так как на конденсаторах 42 и 44 при выделении

"СИ" происходит фазовый сдвиг, то выделенные "СИ" необходимо растянуть на конденсаторе 45, диоде 46, резисторе 35 и последующим инвертированием на инверторе 27, Итак, на один вход преобразователя 8 последовательного кода в параллельный поступает принятый последовательный код, на другой вход преобразователя 8 поступает синхропоследовательность с выхода селектора синхроимпульсов, В преобразователе 8 из последовательного кода с помощью синхроимпульсов формируется параллельный код, Стабилизаторы напряжения 1 и 9 передающей и приемной сторон устройства выполнены в виде стабилитронов.

Формула изобретения

1. Устройство пеоедачи и приема информации по двухпроводной линии связи. содержащее на передающей стороне источник информации, выходы которого подключены к входам преобразователя параллельного кода в последовательный, передатчик, выход которого является входом первой линии связи устройства, делитель напряжения. первый вывод которого является входом второй линии связи устройства, на приемной стороне приемник, вход которого является выходом первой линии связи устройства, усилитель напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью. обеспечения передачи и приема и-разрядного кода по двухпроводной линии связи постоянного тока, в него введены на пере- дающей стороне формирователь сообщения, стабилизатор напряжения и генератор тока, передатчик выполнен в виде преобразователя напряжения в сигналы постоянного тока, первые выводы источника информации, преобразователя параллельного кода в последовательный, формировател я сообщения, стабилизатора напряжения и преобразователя напряжения в сигналы постоянного тока объединены и являются входом второй линии связи устройства, вторые выводы источника информации, преобразователя параллельного кода в последовательный, формирователя сообщения, делителя напряжения, преобразователя напряжения в сигналы постоянного тока и стабилизатора напряжения объединены и подключены к первому выводу генератора тока, второй вывод которого является входом первой линии связи устройства, первый и второй выходы преобразователя параллельного кода в последовательный подключены к информационному входу и синхровходу формирователя сообщения соответственно, выход которого подключен к входу делителя напряжения, выход которого подключен к входу преобразователя напряжения в сигналы

1767511 постоянного тока, на приемной стороне— источник питания, генератор тока, селектор синхроимпульсов, стабилизатор напряжения и преобразователь последовательного кода в параллельный, приемник выполнен в виде преобразователя сигналов постоянного тока в напряжение, первые выводы источника питания, усилителя напряжения, селектора синхроимпульсов, преобразователя после.довательного кода в параллельный и стабилизатора напряжения объединены и являются выходом второй линии связи устройства, вторые выводы усилителя напряжения, селекторе синхроимпульсов, преобразователя параллельного кода в последовательный и табилизатор напряжения объединены и подключены к первому выводу генератора тока, второй вывод которого является выходом первой линии связи устройства, выход преобразователя сигналов постоянного тока в напряжение и второй вывод источника питания рбьединены и подключены к входу усилителя напряжения, выход которого подключен к информационному входу преобразователя последовательного кода в параллельный и к входу селектора синхроимпульсов, выход которого подключен к синхровходу преобразователя последовательного кода в параллельный, выходы которого являются выходами устройства.

2. Устройст о по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что формирователь сообщения содержитделитель частоты, элементы И-НЕ и инверторы, первый вход первого элемента

И-НЕ и вход делителя частоты объединены и являются синхровходом формирователя сообщения, выход делителя частоты подключен к второму входу первого элемента

И-НЕ, выход которого подключен к первому входу второго элемента И-НЕ и через первый инвертор — к первому входу третьего элемента И-НЕ, второй вход второго элемента И-НЕ и вход второго инвертора объединены и являются информационным входом формирователя сообщения, выход второго инвертора подключен к второму входу третьего элемента И-НЕ, выходы второго и третьего элементов И-НЕ подключены к первому и второму входам четвертого элемента И-НЕ, выход которого является выходом формирователя сообщения.

35

40 рез пятый накопительный конденсатор подключен к катоду пятого разделительного

50

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что селектор синхроимпульсов содержит инверторы, элементы И-НЕ, разделительные диоды, нагрузочные резисторы и накопительные конденсаторы, входы первого и второго инверторов объединены и являются входом селектора синхройм- пульсов, выход nepeoro инвертора подключен к первому выводу первого нагрузочного резистора, к первому выводу первого накопительного конденсатора и к катоду первого разделительного диода, анод которого, второй вывод первого нагрузочного резистора и первый вывод второго накопительного конденсатора объединены и подключены к первому входу первого элемента И-НЕ, второй вывод первого накопительного конденсатора, катод второго разделительного диода и первый вывод второго нагрузочного резистора объединены и подключены к второму входу первого элемента И-НЕ, выход второго инвертора подключен через. третий инвертор к первому выводу третьего нагрузочного резистора, к катоду третьего разделительного диода и к первому выводу третьего накопительного конденсатора, анод третьего разделительного диода, второй вывод третьего нагрузочного резистора и первый вывод четвертого накопительного конденсатора объединены и подключены к первому входу второго элемента И-НЕ, второй вывод третьего накопительного конденсатора, катод четвертого разделительного диода и первый вывод четвертого нагрузочного резистора объединены и подключены к второму входу второго элемента И-НЕ, выходы первого и второго элементов И-НЕ подключены к первому и второму входам третьего элемента И-НЕ, выход которого чедиода, к первому выводу пятого нагрузочного резистора и через четвертый инвертор я вля ется выходом селектора с инхроимпул ьсов, аноды второго, четвертого и пятого разделительных диодов, вторые выводы второго, четвертого и пятого нагрузочных резисторов, вторые выводы второго и четвертого накопительных конденсаторов объединены и подключены к шине нулевого потенциала, 1767511

1 (°