Устройство для приема телемеханической информации

 

ИСАЯ

Сотов Советских

Социалистических

Ресатт блик

t<>i 658591

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.03.77 (23 } 2465670/18-24 с присоединением заятткв Ж— (23) Приоритет— (>l) М кл 2 : 08 С l 8/I 2

Г уаарстааххмх e ww

СССР ва даааи изабратаххх в етхрмтхх

Опубликовано 25.94.79. Бюллетень № l 5

Дата опубликования описания 05.05.79 (53) УДК 62 I.398 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Я. Овласюк, В. С. Хальков и Б. A. Аксельрод

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт железнодорожного транспорта (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ТЕЛЕМЕХАНИЧЕСКОИ

ИНФОРМАЦИИ!

Изобретение относится к области телемеханики, а именно к устройствам для приема телемеханической информации, и может быть использовано на промышленных предприятиях, в энергетике, в городском хозяйстве и на транспорте.

Известны устройства для приема сигналов телемеханики в тональном диапазоне частот ) l ). Известный приемник, содержит четырехконтурный дифференциально-мостиковый фильтр с контурами, через регулятор to уровня соединенный с ламповым усилителем-ограничителем, выход которого соединен со входом частотного дискриминатора, " выходной каскад, содержаший дифференциальное реле и выходной трансформатор. Недостатком этого приемника является то, что он выполнен на электронных лампах, так как устройства на лампах имеют большие габариты н низкую надежность, для их питания необходим источник питания высокого напряжения. Недостатком примененных в устройстве фильтров с LC — контурами являются большие габариты, недостаточная надежность и трудоемкость изготовления намоточных изделий, а также требование вы2 сокой стабильности н точности изготовле ния элементов и настройки контуров. Низ кой надежностью обладает примененное в вы ходном каскаде приемника дифференциаль ное реле.

Большей надежностью обладают устройства для приема телемеханической информации, построенные на транзисторах (21.

Известный приемник содержит двухзвенный полосовой фильтр типа Ш, на входе которого включен последовательный колебательный контур, а выход соединен с усилителем — ограничителем, выход которого соединен со входом дискриминатора, а выходы дискриминатора присоединены к обмоткам двухобмоточного реле. Недостатками этого устройства являются перечисленные выше недостатки известных устройств, связанные с применением в них LC-контуров и дифференциальных реле.

Наиболее близким по технической сущносги к предлагаемому является устройство для приема телемеханической информации, содержашее четырехконтурный фильтр, соединенный через усилитель-ограничитель со входом дискриминатора, выходы которого под658591

5 î

43

so

$$ ключены к входам триггера, и источник питания.

Недостатками данного устройства являются большие габариты и недостаточная»адежность, связанные с применением RC-контуров, а также трудоемкость изготовления намоточных изделий и требование высокой стабильности и точности изготовления элементов и настройки контуров. Указанные недостатки снижают общую надежность приема телемеханической информации. Значительно повысить ее можно применив активные RC-фильтры и выполнив устройство средствами микроэлектроники.

Одиночный RC-фильтр не позволяет получить достаточную ширину полосы пропускания и затухание в полосе запирания.

Известно последовательное соединение активных RC-контуров для формирования требуемой амплитудно-частотной характеристики фильтра, при котором затухания контуров в полосе непропускания на соответствующих частотах складываются, однако растет затухание в полосе прозрачности. Для формирования приемлемой характеристики в предлагаемом устройстве для приема теле-. механической информации требуется не менее шести последовательно соединенных активных RC-фильтров.. При этом получается громоздкое устройство, в конечном счете неудобное для узких полос. частот.

Схема соединения активных RC-контуров с линией связи и другими элементами в предлагаемом устройстве позволяет при наличии четырех контуров получить круто возрастающее и значительное по величине затухание в полосе запирания и достаточно малое затухание в полосе пропускания. При этом отпадает необходимость применения входного трансформатора.

Целью изобретении является упрощение устройства и повышение надежности приема телемеханической информации.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для приема телемеханичесокй. информации четырехконтурный фильтр выполнен на RC-контурах, резисторах, конденсаторах, регулируемом резисторе и дифференциально-мостовом фильтре, каждый вход устройства через соответствующий конденсатор и два последовательно соединенных резистора подключен ко входу соответствующего RC-контура, точки соединения последовательно соединенных резисторов объединены соответственно через резистор и регулируемый резистор и подключены к положительной клемме источника питания, выходы

RC-контуров через резисторы объединены, точка объединения через резистор подключена к положительной клемме источника питания и через конденсатор ко входу дифференциально-мостового фильтра.

Принципиальная схема устройства приведена на чертеже.

Устройство состоит иэ активного четырехконтурного фильтра 1, соединенного с усилителем-ограничителем 2, выход которого соединен со входом дискриминатора 3, а выходы дискриминатора 3 присоединены к входам триггера 4. Входы RC-контуров 5 и 6 присоединены к входам устройства через последовательно соединенные резисторы 7, 8 и конденсатор 9 и резисторы 10, 11 и конденсатор 12 соответственно.

В точки соединения резисторов 7 и 8, t0 и 11 включены последовательно соединенные резистор 13 и регулируемый резистор 4, а точка соединения резисторов 13 и 14 присоединена к положительному полюсу источника питания.

Выходы контуров 5 и 6 объединены через резисторы 15 и 16, а точка их объединения через резистор 17 присоединена к положительному полюсу источника питания и через конденсатор 18 — к дифференциально-1иостовому фильтру, состоящему из транзистора зо п-р-и типа 19, транзистора.р — и — р типа 20, резисторов 21, 22, 23 и 24 и конденсаторов 25 и 26, а выходы фазоинвертирующего каскада через резисторы 27 и 28 присоеди,нены соответственно к входам контуров 29

13 и 30, выходы которых объединены через резисторы 31 и 32, а точка их объединения через резистор ЗЗ присоединена к положительной клемме источника питания н через конденсатор 34 соединена со входом усилителязо ограничителя 2.

Устройство работает следу|ощим образом.

При поступлении из линии свяэн сигнала, частота которого находится в полосе пройускания фильтра 1, работающего в режиме активного фильтра, на его выходе появляется напряжение с частотой применяемого сигнала. Амплитуда этого напряжения в зависимости от ее величины усиливается или ограничнвается усилителем-ограничителем 2.

В дискриминаторе 3 частотно-манипулиро40 ванные сигналы преобразуются в импульсы постоянного тока, которые вызывают поочередное срабатывание выходного триггера 4, формирующего принимаемую посылку телемеханики.

Резонансные частоты контуров 5 н б несколько отличаются друг от друга. Активный фильтр характеризуется эквивалентной индуктивиостью, емкостью и сопротивлением потерям, определяющими его добротность.

Сопротивление активного контура Hà равных частотах имеет, индуктивный или емкостной характер. В зоне пропускання, определяемой относительной расстройкой контуров сопротивления контуров различны (одного индуктивное, другого -емкостное).

В рассматриваемой схеме напряжение va входах контуров 5 и 6 сдвинуто Hà 180 . Поэтому токи в точке объединения выходов контуров складываются. Вне зоны пропускания

658591! 1 денди с&за г"т

Составитель Н. Лысенко

Редактор П. Веселкина Текред О. Луговая Корректор О. Билак

Заказ 20б1!46 Тираж 709 Подписное

1!1111И11И Государственного комитета ГО.P по делам изобретен нй н открыт н й! l 1035, Москва, Ж-35, Раушская наб. л. 4,0

Филиал П11!1 <Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная. 4 сопротивления контуров одинаковые. Из-за сдвига напряжения на входах контуров на (80 токи в точке объединения выходов контуров в! !читакэтся. Иодбэором сопротивления регулируемого резистора l4 формируется полоса пропускания первого звена четырехконтурного фильтра (контуры 5 н 6), а резистором 17 устанавливается уровень сигнала на его выходе. Резистором 24 формируется полоса пропускания второго звена фильтра (контуры 29 и 30}, а уровень сигнала на выходе фильтра определяется сопротивлением резистора ЗЗ.

В качестве активных КС-контуров в схеме устройства для приема телемеханической информации в разработках авторов применены активные фильтры, содержащие интеграторы, инвертирующий усилитель и каналы обратной связи. Эти контуры стабильны в широком диапазоне значений температуры окру;кающей среды и мало критичны в отношении стабильности применяемых в схеме деталей. В устройстве могут быть применены любые другие активные RC-фильтры.

Г1редложенная схема упрощает устройство и повышает надежность приема телемехани 1еской информации. Имея сравнительно несложную схему и небольшое количество элементов, устройство позволяет организовать узкополоСные частотные каналы телемеханики. Отсутствие катушек индуктивности и трансформаторов 1Эозволяет выполиятЬ уст-!

1ЭОт1СтВО СРЕДСтяаМИ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ, ЧтО значительно повышает технологичность его н„-! продления и надежность.

Форму.ы изобретения

Устройство для приема телемеханнческой информации, содержащее четырехконтурный фильтр, соединенный через усилитель-ограничитель со входом дискриминатора, выходы

$ которого подключены к входам триггера, источник питания, отличающееся тем. что, с целью упрощения устройства н повышения надежности приема телемеханиче кой информации, четырехконтурный фильтр выполнен на КС-контурах, резисторах, конденсаторах, регулируемом резисторе и дифференциальномостовом фильтре, каждый вход устройства через соответствующий конденсатор и два последовательно соединенных резистора подключен ко входу соответствующего КС-контура, точки соединения последовательно соединенных резистооов объединены соответственно через резистор и регулируемый резистор и подключены к положительной клемме источника питания, выходы КС-контуров через резисторы объединены, точка объединения через резистор подсоедит1ена к положительной клемме источника питания и через конденсатор ко входу дифференциально-мостового фильтра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Звенигородский И. С. «Каналы связи для телемеханики», М., «Связь», 1973, с. 133.

2. Тутевич В. Н. Телемеханика, M., «Энергия», 1973, с. 133.

3. Основы автомат!1 ки, автоматизации и телеуправление устройствами энергоснабжения электрических железных дорог. Иод ред. проф. Н. Д. Сухопрудского, М., «Транспорт», l975, «с. 239 — 240.