Устройство для передачи и приема информации по двухпроводной линии связи

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалмстмческмк

Республик ()936000 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22)Заявлено 01,08.80 (21) 2964486/18-24 с присоединением заявки J4(23)Приоритет

Опубликовано 15. 06. 82. Бюллетень М 22

Дата опубликования описания 1g. 06. 82 (51)М. Кд.

С 08 С 19/16

РВ7деретеелыл кеннтет

СССР ао делан лэебретенкй и открытий (53) УДК 621.398 (088. 8) 1

В.Б.Реутов, А.К,Севастьянов, M.Pj a и В.И.Фокичев 1 Р"-:

1 т

j

= ( (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ

ПО ДВУХПРОВОДНОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ

Изобретение относится к телемеханике и телеизмерению и может быть использовано при питании и отборе информации по двухпроводной линии связи от источников информации, например аналого-цифровых преобразователей, для последующего ввода в вычислительную машину.

Известны устройства для обмена. данными по двухпроводной линии связи, обеспечивающие централизованное управление и отбор информации с периферийных устройств (1 ).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее íà передающей стороне источник постоянного напряжения и первый транзистор, на приемной стороне - первый конденсатор, первая обкладка которого соединена с эмиттером первого транзистора, коллектор которого через резистор подключен ко второй обкладке конденсатора, к первому проводу линии связи и через резистор к базе первого транзистора, счетчик и индикатор (2).

Недостатком известного устройства является односторонняя передача сигналов, что ограничивает его функциональные возможности.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для передачи и приема информации по двухпроводной линии связи, содержащее на передающей стороне источник постоянного на« пряжения и первый транзистор, на приемной стороне — первый конден" сатор, первая обкладка которого соединена с эмиттером первого транзистора, коллектор которого через резистор подключен ко второй обкладке конденсатора, к первому проводу линии связи и через резистор - к базе первого транзистора, на передающей сто936000

5 о

15,.роне введены генератор импульсов, диоды, транзистор, резисторы, оптроны, стабилитрон и трансформатор, выход источника постоянного напряжения подключен ко входу генератора импульсов, выход которого соединен с первичной обмоткой трансформатора, первый вывод вторичной обмотки которого через первый диод подключен к эмиттеру первого транзистора, коллектор которого через второй диод соединен с первым проводом линии связи, первый вывод вторичнойобмотки трансформатора через резистор подключен к базе первого транзистора, эмиттер которого через резистор соединен с катодом оптрона и с последовательно соединенными резисторами и третьим диодом, общая точка соединения которых подключена к эмиттеру второго транзистора, коллектор которого соединен через резистор с базой первого транзистора, выход первого оптрона подключен к базе второго транзистора, второй вывод вторичной обмотки трансформатора соединен с анодом стабилитрона, со второй клеммой питания первого оптрона, с катодом третьего диода, со вторым проводом линии связи и червз резистор - с коллектором первого транзистора,третий вывод вторичной обмотки трансформатора подключен через диод к первому проводу линии связи и через резистор - к первому входу второго оптрона, второй вход которого соединен со вторым проводом линии связи, выход второго оптрона подключен к выходу устройства, на приемной .сто- роне введены датчик, преобразователь, второй конденсатор, второй транзистор, стабилитрон, диоды и резисторы, датчик подключен к информационным входам преобразователя, первый провод линии связи соединен с первой клеммой питания преобразователя, коллектор

nep8его транзистора подключен к тактовому входу преобразователя и через первый диод — к маркерному входу преобразователя, который через второй конденсатор соединен с эмиттером первого транзистора, со второй клеммой питания преобразователя, через второй диод — со вторым проводом линии связи, через резистс4с. базой второго транзистора, эмиттер которого подключен к эмиттеру первого транзистора, коллектор вто4 рого транзистора через третий диод. соединен со вторым проводом линии связи, первый провод линии связи через резистор подключен к маркерному входу преобразователя, выход . которого через последовательно соединенные резистор и стабилитрон подключен к базе второго транзистора.

На фиг.l показана схема устройст". ва; на фиг.2 - временные диаграммы его работы.

Устройство для передачи и приема информации по двухпроводной линии связи содержит на передающей стороне генератор импульсов 1, источник постоянного напряжения 2, выполненный на транзисторах 3 и 4, трансформатор 5, первый диод 6, резистор 7, стабилитрон 8, вход 9 перу0 вого оптрона, резистор 10, первую клемму 11 питания первого оптрона, первый олтрон 12, второй транзистор

13, первый транзистор 14, резисторы

15 и 16, второй диод 17, резистор

25 18, третий диод 19, четвертый диод

20, выход 21 второго оптрона 22, вход 23 второго оптрона, резистор

24, провода линии связи 25 и 26, на приемной стороне - резистор 27, дио30 ды 28 и 29, первый конденсатор 30, второй транзистор 31, резистор 32, первый транзистор 33, резистор 34, диод 35, резисторы 36 и 37, второй конденсатор 38, резистор 39, стабилитрон 40, тактовый вход 41 преобразователя, маркерный вход 42 преобразователя, выход 43 преобразователя, преобразователь 44 и .датчик 45.

Устройство работает следующим образом.

Генератор импульсов 1 с помощью источника постоянного напряжения 2 и

45 транзисторов 3 и 4 формирует в выходных обмотках трансформатора 5 прямоугольные импульсы разной полярности, с помощью которых обеспечивается питание, тактирование и маркирование удаленного, например, преобразователя 44. В предлагаемом устройстве можно выделить три явно выраженные функции: дистанционное питание удаленного терминала, например аналого-цифрового преобразователя; дистанционное маркирование и тактирование терминала; отбор информации терминала в.виде последовательного кода. Передача питания !

936000 и информации осуществляется по одной выделенной двухпроводной линии связи. Рассмотрим цепь заряда первого конденсатора 30 до напряжения, достаточного для работы схемы ана- з лого-цифрового преобразователя 44.

Положительный импульс напряжения, возникающий на третьем выводе выходной обмотки импульсного трансформатора поступает через диод 20 по >0 первому проводу линии связи 26 на положительный вход конденсатора 30, замыкая цепь заряда конденсатора

30 через диод 28 и второй провод линии связи 25 и второй вывод выходной обмотки импульсного трансформатора 5. Таким образом первый конденсатор 30 периодически заряжается до напряжения равного по амплитуде напряжению . импульса заряда, а за период отсутствия импульса заряда разряжается током разряда, который определяется потребляемой мощностью аналого-цифрового преобразователя

44. Тактирование аналого-цифрового 25 преобразователя 4Ч обеспечивается формированием импульса такта на коллекторе транзистора 33, который образуется в результате поступления импульса заряда конденсатора 30, зо одновременно и на резисторе 32, который совместно с резистором 27 образуют делитель напряжения, средняя точка которого соединена с базой транзистора 33. При поступлении импульса заряда возникает напряжение на базе транзистора 33 достаточное для того, чтобы он был открыт, и на коллекторе транзистора 33 возйикает отрицательный перепад напряжения, ко- в торый и обеспечивает тактирование аналого-цифрового преобразователя

44. Таким образом предлагаемое устройство обеспечивает питание и тактирование удаленного терминала. Для 4 .обеспечения установки аналого-цифрового преобразователя в исходное состояние в предлагаемом устройстве предусмотрена возможность передачи маркерного сигнала ° Маркерный сигнал, поступающий на вход первого оптрона

9, поступает на фотодиод оптрона

12, питание которого обеспечивается импульсным напряжением с выхода стабилитрона 8. При поступлении мар» керного сигнала открывается транзис- тор t3, на коллекторе которого появляется низкий уровень напряжения, которое открывает транзистор 14, и импульс положительной полярности, возникающий на выходе первой выходной обмотки, пройдя через диод 6, транзистор 14 и диод 19 поступает на. линию связи по первому проводу линии связи 26, заряжая конденсатор 30 до напряжения достаточного для формирования маркера, поступающего на шину маркерного сигнала 42, обеспечивая сброс аналого-цифрового преобразователя 44 в исходное состояние.

Таким образом обеспечивается переда ча маркерного сигнала для обеспечения сброса и установки аналого-циф,рового преобразователя в исходное состояние. Отбор информации or аналого-цифрового преобразователя 44 осуществляется после сброса и в промежутке отсутствия импульсов заряда конденсатора 30. С выхода 43 аналого-цифрового преобразователя 44 через резистор 39 и через стабилитрон 40 поступает напряжение, достаточное для отпирания транзистора 31, с помощью которого образуется дополнительная цепь разряда конденсатора 30: "плюс" конденсатора 30, первый провод линии связи 26, резистор 24, фотодиод второго оптрона 22, второй провод линии связи 25, диод 29, транзистор

31, "минус" конденсатора 30. Таким образом, с выхода оптрона 23 на вход устройства 21 поступает последовательный код, соответствующий значению измеряемой величины. На фиг.2q, показаны временные соотношения и направления токов при передаче питания, маркера, синхроимпульсов и по" следовательного кода. Так при отсутствии тока на выход 21 поступает

"двоичный нуль", а при протекании тока — "двоичная единица". На фиг.2 показаны временные диаграммы импульсов заряда конденсатора 30, напряже- ние заряда и разряда, формирующее маркер и синхроимпульсы.

Экономическая эффективность пред" лагаемого устройства определяется расширением функциональных возможнос" тей, обеспечением: питания, тактирования, маркирования и отбора последовательного кода без увеличения числа проводов. Кроме этого, предлагаемое устройство позволяет экономично организовать системы обмена данными, используя всего лишь двухпроводную линию связи, а также позволяет уменьшить число автономных источников питания.

936000

7 формула изобретения

Устройство для передачи и приема информации по двухпроводной линии связи, содержащее на передающей стороне истбч ник постоянного напряжения и первый транзистор, на приемной стороне первый конденсатор, первая обкладка которого соединена с эмиттером первого транзистора, коллектор которого t0 через резистор подключен ко второй обкладке конденсатора, к первому проводу линии связи и через резисторк базе nepaoro транзистора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него на передающей стороне введены генератор импульсов, диоды, транзистор, резисторы, оптроны, стабилитрон и трансформатор, вы- 20 ход источника постоянного напряжения подключен ко входу генератора импульсов, выход которого соединен. с пер" вичной обмоткой трансформатора, первый вывод вторичной обмотки которого 2S через первый диод подключен к эмит". теру первого транзистора, коллектор которого через второй диод соединен с первым проводом линии связи, первый вывод вторичной обмотки трансформа- 30 тора через резистор подключен к базе первого транзистора, эмиттер которого через резистор соединен с катодом стабилитрона, с первой клеммой питания первого оптрона и с последовательно соединенными резистором и третьим диодом, общая точка соединения которых подключена к эмиттеру второго транзистора, коллектор которого соединен через резистор с базой первого транзистора, выход первого оптрона подключен к базе второго транзистора,:второй вывод втоичной обмотки трансформатора соединен с анодом стабилитрона, со второй клеммой питания первого оптрона, с катодом третьего диода, со вторым проводом линии связи и через резистор — с коллектором первого тран1 зистора, третий вывод вторичной обмотки трансформатора подключен через диод к первому проводу линии связи и через резистор - к первому входу второго оптрона, второй вход которого соединен со вторым проводом линии связи, выход второго оптрона подключен к выходу устройства, на приемной стороне введены датчик, преобразователь, второй конденсатор, второй транзистор, стабилитрон, диоды и резисторы, датчик подкпючен к информационным входам преобразователя, первый провод линии связи соединен с первой клеммой питания преобразователя, коллектор первого транзистора подключен к тактовому входу преобразователя и через первый диод - к маркерному входу преобразователя, который через второй конденсатор соединен с эмиттером первого транзистора и второй клеммой питания преобразователя, через второй диод - со вторым проводом линии связи, через резистор - с базой второго транзистора, эмиттер которого подключен к эмиттеру первого транзис гора,коллектор второго транзистора через третий диод соеди; нен со вторым проводом линии связи, первый провод линии связи через резистор подключен к маркерному входу преобразователя, выход которого через пОследовательно соединенные резистор и стабилитрон подключен к,базе второго транзистора, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Менг Л.Д. Последовательный обмен данными между небольшими ЭВМ и периферийными устройствами. Экспресс-информация сер. "Вычислительная техника", М., 1970, N 35, 2. Тайлер. Применение одной двухпроводной линии для питания и передачи данных к индикатору.- "Электроника", 1978, У 25, с.70-71 (прототип).

936000 з.2

Составитель E. Áàêåeâ

Редактор Т.Парфенова Техред A. Бабинец Корректор Н.Швидкая

Заказ 4217/54 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного коиитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4