Устройство для приема телемеханических сигналов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

В. Я. Овласюк, В. С. Хальков и Н. Н. Буше

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт железнодорожного транспорта (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ТЕЛЕМЕХАНИЧЕСКИХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области телемеханики и может быть использовано на промышленных предприятиях, в энергетике, в городском хозяйстве и на транспорте.

Известны схемы дифференциально-мостиковых фильтров с LC контурами (1). Дифференциально-мостиковые фильтры содержат последовательные LC контуры, включенные в плечи дифференциального трансформатора. В диапазоне тональных и надтональных частот, используемых в телемеханике, они обеспечивают лучшие характеристики, чем другие известные фильтры при равном числе затрачиваемых элементов— катушек индуктивности и конденсаторов.

Недостатками известных фильтров с LC контурами являются большие габариты, недостаточная надежность и трудоемкость изготовления намоточных изделий (катушек индуктивности и трансформаторов), а также .требование высокой стабильности и точности изготовления элементов и настройки контуров.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для приема телемеханических сигналов, содержащее активные RC-фильтры (3).

Устройства представляют собой каскадное соединение нескольких полосовых RC фильтров (контуров), со сдвинутыми частотами резонанса. При одинаковом количестве фильтров предлагаемое устройство имеет лучшие амплитудно-частотные харак5 теристики, чем известные, большую стабильность и надежность. При последовательном соединении фильтров значительно возрастает нестабильность устройства в полосе пропускания.

10 Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство введены конденсаторы, резисторы, регулируемые резисторы, сумматор и

15 транзисторы, база первого из которых через первый конденсатор подключена ко входу устройства и соответственно через первый и второй резисторы к положительной и отрицательной клемме источника питания, кол20 лектор первого транзистора соединен с базой второго транзистора, к эмиттеру которого подключены через первый регулируемый резистор — положительная клемма источника питания и через второй конденса25 тор — параллельные цепочки из последовательно соединенных регулируемого резистора, резистора и активного RC-фильтра, соединенные с входами сумматора, эмиттер первого и коллектор второго транзисторов

30 объединены и через третий конденсатор под6451Й ключены к параллельным цепочкам из последовательно соединенных резистора и активного RC-фильтра, подключенным к другим входам сумматора, выход которого через второй регулируемый резистор соединен с выходом устройства, который через третий регулируемый резистор подключен к отрицательной клемме источника питания.

Принципиальная схема устройства, предназначенного для выполнения методами гибридной тонкопленочной технологии, приведена на чертеже. Устройство состоит из транзистора 1, типа и — р — n, конденсатора

2 резисторов 3 и 4, транзистора 5 типа

p — и — р, регулируемого резистора 6, конденсатора 7, активных RC-фильтров 8 и 9, резисторов 10 и 11, регулируемых резисторов

12 и 13, резистора 14, конденсатора 15, активных RC-фильтров 16 и 17, резисторов 18 и 19, сумматора 20, регулируемых резисторов 21 и 22.

В случае двухконтурного устройства включены: постоянные резисторы 10 и 19, регулируемый резистор 12 и активные RCфильтры 8 и 17.

В случае трехконтурного устройства включены: постоянные резисторы 10, 11 и

19, регулируемые резисторы 12 и 13 и активные RC-фильтры 8, 9 и 17.

В случае четырехконтурного устройства включены: постоянные резисторы 10, 11, 18 и 19, регулируемые резисторы 12 и 13 и активные RC-фильтры 8, 9, 16 и 17.

Устройство работает следующим образом.

При наличии на входе устройства сигнала, частота которого совпадает с полосой пропускания устройства, на его выходе имеется напряжение той же частоты. Так как активный RC-фильтр характеризуется эквивалентной индуктивностью и емкостью, зависящими от частоты, и сопротивлением потерь, определяющим его добротность, то сопротивление активного фильтра на разных частотах имеет индуктивный или емкостной характер. Если фильтры включены в одну параллельную цепочку, то их токи в сумматоре складываются при одинаковом характере сопротивлений и вычитаются при различном характере. Если фильтры включены в разные цепочки, то токи в сумматоре складываются при различном характере их сопротивлений и вычитаются при одинаковом.

Все фильтры настраиваются с некоторой расстройкой относительно средней частоты пропускания устройства.

Выравнивание токов по амплитуде на выходах фильтров производится при их настройке на определенную добротность.

Плавная подстройка производится увеличением сопротивления регулируемых тонкопленочных резисторов 6, 12 и 13 путем устранения шунтирующих перемычек. При подстройке резистором 6 уменьшается ток на выходах активных RC-фильтров 16 и 17, добротность которых авиа заданной. При

Зо

65 настройке резисторами 12 и 13 уменьшаетсй ток на выходах фильтров 8 и 9 соответственно, добротность которых выбирается при настройке.

Уровень сигнала на выходе устройства определяется регулируемыми тонкопленочными резисторами 21 и 22. При подстройке резистором 21 выходной сигнал уменьшается, а при подстройке резистором 22 — увеличивается.

Предлагаемые устройства для приема телемеханических сигналов с активными RCфильтрами имеют круто возрастающее и значительное по величине затухание в полосе запирания и достаточно малое и стабильное затухание в полосе пропускания. Устройства не предъявляют требований высокой стабильности параметров, примененных в схеме элементов (транзисторов, резисторов и конденсаторов). В качестве активных фильтров применены активные фильтры на интеграторах. Эти фильтры стабильны в широком диапазоне значений температуры окружающей среды и мало критичны в отношении стабильности применяемых в схеме элементов. Могут быть использованы любые другие активные RC-фильтры. Отсутствие в схеме устройства трансформатора и катушек индуктивности позволяют изготовлять его средствами микроэлектроники. Связи между элементами позволяютпростыми средствами производить точную настройку устройства, выполненного по гибридной тонкопленочной технологии. Испытания в широком диапазоне температур показали высокую стабильность и надежность устройства, что значительно повышает надежность передачи и приема телемеханической информации в аппаратуре, в которой применены предложенные устройства для избирания телемеханических частотных сигналов. Имея сравнительно несложную схему и небольшое количество элементов, устройство позволяет получать узкополосные частотные каналы телемеханики, Формула изобретения

Устройство для приема телемеханических сигналов, содержащее активные RC-фильтры, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства в него введены конденсаторы, резисторы, регулируемые резисторы, сумматор и транзисторы, база первого из которых через первый конденсатор подключена ко входу устройства и соответственно через первый и второй резисторы к положительной и отрицательной клемме источника питания, коллектор первог транзистора соединен с базой второго транзистора, к эмиттеру которого через первый регулируемый резистор подключена положительная клемма источника питания и через второй конденсатор к параллельным цепочкам из последовательно соединенных регулируемого резистора, резистора и ак845192

Составитель Н. Лысенко

Корректоры: А. Галахова и Л. Орлова

Редактор Б. Герцен

Техред А. Камышникова

Заказ 2629/15 Изд. № 135 Тираж 726 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 тйвного RC-фильтра, соединенных с одними входами сумматора, эмиттер первого и коллектор второго транзисторов объединены и через третий резистор подключены к отрицательной клемме источника питания и через третий конденсатор подключены к параллельным цепочкам из последовательно соединенных резистора и активного RCфильтра, подключенных к другим входам сумматора, выход которого через второй регулируемый резистор соединен с выходом устройства, который через третий регулируемый резистор подключен к отрицательной клемме источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Основы автоматики, автоматизации и телеуправление устройствами энергоснабжения электрических железных дорог. Под ред. H. Д. Сухопрудского. М., 1975, 10 с. 230 — 233.

2. Марше К. Операционные усилители и их применение, Л., 1974, с. 205 — 208.