Opis patentowy opublikowano: 10.03.1981 109273 Irtt. Ci.2 H04L 23/48 CZYTELNIA Unasu Pasatowego ff!MM) IUtI)m«lhlj Llftflj Twórcy wynalazku: Andre Auguste Aveneau, Guy Andre Marcel de Passoz Uprawniony z patentu: Societs Anonyme de Tsledomtaiunications, Paryz (Fraolcja) Sposób wytwarzania sygnalu bipolarnego o wspólczynniku wypelnienia 1/2 i uklad do wytwarzania sygnalu bipolarnego o wspólczynniku wypelnienia 1/2 P-rzadimiioftem wynaJlaizku jest spoisófo wytwarza¬ nia 'sygnalu bipolarnego o /wspólczynniku wypel¬ nienia 1/2 i uklad do wytwarzania sygnalu bi¬ polarnego o wspólczynniku wypelnienia 1/2, zwlaszcza z sygnalu binarnego utworzonego przez szereg elementów binarnych o wartosci logicznej 0 lub 1 i szerokosci T.W przypadku transmisji sygnalów cyfrowych, sygnal wprowadzany do kanalu nie jest wysylany w postaci binarnej, lecz w pewnej postaci zakodo¬ wanej, spelniajacej rózne wymagania stawiane przez Wzmacniaki linii, które zwlaszcza dla ogra¬ niczenia przeklaman musza otrzymywac sygnal mozliwie najbardziej symetryczny.Najczesciej uzywanym w transmisji mumeirycz- nej Ikodeim jest kod bdjpoilariny. Jest to kod ifrój- poziomy, w iktórym elemenity ifoinainne o wartosci logicznej 1 sa aJltermaitywinie przedstawiane przez impuils prostokatny o amjplitudzie +V (odpowiada¬ jacy elementowi sygnalu +fl.) i przez impuls o amplitudzie —V (odpowiadajacy elemenitowi syg¬ nalu —1). Elementy binarne o wartosci logicznej 0 sa przedstawiane przez napiecie o zerowej war¬ tosci lub iprzez brak imjpulsu (odpowiadajace eile- meintowi sygnalu 0).Praktycznie we wszystkich systemach transmi¬ sji sygnal bipolarny wprowadzamy do (kanalu ma generalnie wspólczynnik wypelnienia 1/2, to zna¬ czy, ze gdy sygnal binarny przeznaczony do zako- 10 ls 20 25 30 dowania jest utworzony przez szereg elementów binarnych o szerokosci T, to elementy sygnalu bi¬ polarnego + 1 i —1 sa impulsami odpowiednio do¬ datnimi i ujemnymi o szerokosci T/2. Aby wytwo¬ rzyc taki sygnal bipolarny z sygnalu binarnego, jeden na dwa z elementów binarnych o wartosci logicznej 1 musi byc odwrócony, a szerokosc wszy¬ stkich elementów binarnych o wartosci logicznej 1 musi byc podzielona przez 2.Znape sposoby wytwarzania sygnalu bipolarne- nego (polegajja na tym, ze isygnai binarny dzieli sie ma dwa ciagi impulsów o szerokosci T/2,, odpo¬ wiadajace odpowiednio parzystym i nieparzys¬ tym elementom binarnym o wartosci logicznej 1 sygnalu binarnego, a naisitejpnie talk otrzymane cia¬ gi impulsów laczy sie iw celu iwytwórzeniia syg¬ nalu bipolarnego.Znane uklady do wytwarzania sygnalu bipolar¬ nego z sygnalu binarnego, lisitalwionego z, elemen¬ tów binarnych o szerdkoisci T, wykorzystuja ge¬ neralnie przynajlminiej przerzutnik, generator tak¬ tujacy dostarczajacy dnupuilsiów taktowych o olkre- sie T oraz elemenity logiczne wytwarzajace ciagi iim(pulsów o 'wspólczynniku wypelniienia 1/2, które sa nastepnie laczone za pomoca transformatora posiadajacego uzwojenie ipfieiiwoitne z wyprow,adizo- nym srodkiem i otrzymujace na koncówkach wy¬ mienione ciagi impulsów. Sygnal bipolarny jest Odbierany z koncówek uzwojenia wtórnego trans- 109 273i formatora. Uklad tego typu ijeslt znany na przyk¬ lad z patentu francuskiego mr 1450 332, jak rów¬ niez z patentu francuskiego mir 2 1.15 685. W ukla*- dach tycih sygnaly o przeciwnej pollaryzaicjli, po¬ chodzace z dwóch przerzutndków, sa dzielone za pomoca dwóch elementów kombinacyjnych I ste¬ rowanych przez sygnal zegarowy.W znanym ukladzie sygnal binarny jest poda¬ wany na wejscia przelaczajace przerzultnika typu JK, a sygnal zegarowy — na wejscie synchroni¬ zacji. Okres sygnalu zegarowego jest równy sze¬ rokosci impulsu odpowiadajacego jednemu ele¬ mentowi binarnnemiu o wartosci 1 lub 0.Elementy binarne o wartosci 1 sygnalu binar¬ nego sa opisane przez kolejne Liczby calkowite od 1 do 2n. Sygnal binarny Jest przkladowo ogra¬ niczony do pieciu elementów binannycih.Na wyjsciach prostym i zanegowanym prze- rzutmikia pojawiaja sie sykaly w przeciwfazie, które isa podane odpowiednio na jedno z. wejsc dwódh elementów I. Drugie wejscia elementów I otrzymuja 'sygnal binarny, a trzecie — sygnal ze¬ garowy, który jest otrzymywany z dostarczanego sygnalu zegarowego za pomoca elementu NIE.W znanym ukladzie elementy I przeksztalcaja sygnaly wejsciowe, celem dostarczenia sygnalów bedacych impulsami o szerokosci T/2, odpowiada¬ jacymi odpowiednio parzystym i nieparzystym elementom binarnym o wartosci 1 sygnalu binar¬ nego. Impulsy te za posrednictwem wzmacniaczy sa doprowadzane do koicówek uzwojenia 'pierwot- nelgo ^transformatora o wyprowadzonym i uzie¬ mionym izacziepie srodkowym. Impulsy przeslane na przemian jednym i drugim torem za{newnSaja poja^wienie sie sygnalu bipolarnego, na konców¬ kach uzwojenia wtórnego transformatora.W znanym ukladzie elementy binarne o wartos¬ ci 1 sa obdoa/ne za pomoca elementów I tak, ze powstaja ciagi impulsów o wspólczynniku 1/2, któ¬ re sa nastepnie przesylane okreslonymi torami w celu utworzenia sygnalu bipolarnego.W znanym uklaldizie, dwa ciagi impulsów o wspólczynniku wypelnienia 1/2, • pochodzace z sy¬ gnalu binarnego, sa przesylane róznymi torami.Powoduje to powstawanie znieksztalcen zwiaza¬ nych z asymetria elementów lub obwodów kazde¬ go z torów i objawia sie z jednej strony przez deformacje realnej szerokosci dodatnich i ujem¬ nych impulsów sygnalu bipolarnego, a z drugiej strony, przez przesuniecie jednych impulsów wzgledem drugich, co powoduje, ze przedzial cza¬ sowy, dzielacy srodki nastepujacych po sobie im¬ pulsów, dodatniego i ujemnego, nie odpowiada cal¬ kowitej liczbie elementów binarnych.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze uzyskuje sie dwa ciagi impulsów o szerokosci T, kazdy z tych ciagów laczy sie najpnzemiennie z odwrócionym sygnalem zegarowym przez jeden i •ten sam przerywacz oraz wycina sie czesc kazde¬ go ciagu impulsów i uzyskuje sie dwa ciagi im¬ pulsów o .szerokosci T/2 odbierane na wyjsciu.Uklad wedlug wynalazku zajwiera pojedynczy przerywacz wlaczony pomiedzy wyjscie elementu NIE i wezel polaczenia przelaczników dolaczonych ) 273 4 r odpowiednio do wyjsc elementów I. Przerywacz wraz z jednym z przelaczników stanowi naprze¬ miennie element I, a wyjscia przelaczników sa dolaczone do, uzwojenia pierwotnego transforma- 5 tora dla dostarczania sygnalu bipolarnego na u- zwojeniu wtórnym.W korzystnym wykonaniu ukladu wedlug wy¬ nalazku jeden przelacznik stanowi tranzystor i drugi przelacznik stanowi tez tranzystor. Oba 10 tranzystory sa polaczone ze s,aba emiterami w wezle, ibazy tranzystorów sa dolaczone do wyjsc elementów I odpowiednio poprzez rezystory po¬ laryzujace a kolektory tranzystorów sa dolaczone do koncówek uzwojenia piemwoltnego triamsfonma- 15 torav Korzystnie wedlug wynalazku przerywacz sta¬ nowi tranzystor, którego idkres przewodzenia przy¬ pada w okresie przewodzenia kazdego z pary tran¬ zystorów. 29 Zaleta wynalazku jest wyeliminowanie znie¬ ksztalcen przetwarzanego sygnalu, wynikajacych z asymetrii torów wytwarzajacych dodatnie i uijeim- ne impulsy sygnalu bipolarnego.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przy¬ kladzie wykonania ma rysunku, na [którym (fig. 1 przedstawia schemat blokowy ukladu do wytwa¬ rzania sygnalu bipolarnego o wspólczynniku wy¬ pelnienia 1/2 wedlug wynalazku, fig. 2 — szcze¬ gólowy schemat korzystnego wykonania ukladu wedlug wynalazku, fig. 3 — przebiegi sygnalów w ukladzie z fig. 1 oraz fig. 4 — w wiekszej skjfci przebieg sygnalu bipolarnego, otrzymanego w u- kladzie wedlug wynailazku. 35 Na fig. 1 jest przedstawiony uklad do wytwa¬ rzania sygnalu bipolarnego o wspólczynniku wy¬ pelnienia 1/2 wedlug wynalazku, w którym ciagi impulsów sa obcinane jedynie na poziomie trans¬ formatora wyjsciowego. 40 Do wejsc przelaczajacych J i K przerzultnika 2 typu JK doprowadzany jest syjgnai binarny S, a do wejiscia synchronizacji — .sygnal zegarowy H o okresie T. Przerzutnik 2 dostarcza na wyjsciach prostym i zanegowanym sygnaly odpowiednio Q 45 i Q. Sygnal zegarowy H jest odwracany za po¬ moca elementu NIE 1 i wytwarzany jest syg¬ nal H. Sygnaly charakterystyczne dla uklaldu z fig. 1 przedstawia fiLg. 3.Sygnaly Q i Q pojawiajace sie na wyjsciach 50 prizerzutnika 2 doprowadzane ido jednego z wejsc dwóch elementów I P'i i P'2, z których kaizdy ma dwa -wejscia'. Orugie wejscia tych elementów I otrzymuja sygnal binarny S. 65 Na wyjsciach elementów I P'i ii P'2 pojawiaja siie sygnaly wyjsciowe (Odpowiednio S\ i S'2 w postaci ciagów impulsów o szerokosci T, odjpo^ wiadajacych odpowiednio nieparzystym 1...2n—1 i parzystym 2...2n elementom sygnalu binarnego S. 6» Sygnal ibinariny S zostaje wiec rozdzielony na dwa ciagi "impulsów, których iszerokosc o!d|powiia|da sze¬ rokosci elementu binarnego sygnalu pierwotnego, Sygnaly S\ i S'2 do przelaczników pierwszego Ci i drugiego C2, w które sa islterowane 'wispólnie iw iwezile G przez prze-109 273 rywacz I. Przerywacz I jest sterowany przez od¬ wrócony sygnal zegarowy H. Kazdy z przelaczni¬ ków Cj, C2 z przerywaczem I stanowi element I.W konsekwencji uzwojenie pierwotne 3 transfor- po zsumowaniu ciag impulsów o -czasie trwania T/2, które sa przesylane do koncówek uzwojenia 3 transformatora. Jedynie parametry iferanzylstora Tj, którego okres przewodzenia okresla szerokosc matora, którego punkt srodkowy znajduje sie na *% imjpulsów, wplywaja na moment obcinania kazde- stalym potencjale Vb, otrzymuje impulsy prosto- go z sygnalów S'i i S'2. W rezultacie unika sie katne o szerokosci T/2, (powstale w wyniku ob- znieksztalcen zwiazanych z róznymi parametrami' cimania impulsów pojawiajacych sie na przemian elementów logicznych P'i i P^, a wiec i tran- z przelaczników Ci i C2, (realizowanego przez prze- zystorow Tj i T?, zwlaszcza czasów narastania i rywacz I. Wobec powyzis'zego uzwojenie wtórne 4 io opadania impulsów na skutek icih przesylania przez transformatora dostarcza sygnal B', który jest za danym sygnalem .bipolarnym.Potencjal Vb (ustalany jest przez parametry ob¬ wodu.Sygnal Z, którego przebieg przedstawiony jest na fig. 3 linia przerywana, jest sygnalem, fetory odbieraloby sie z wyjscia transformatora w przy¬ padku brajku przerywacza J. Widac stad jasno, ze wytwianzanie sygnalu bipolarnego o wspólczyn- 15 tranzystory Ti i T2. Ewentualna deformacja po¬ lozen odpowiednich impulsów moze ibyc zwiaza¬ na* jedynie z parametrami transformatora.Na fig. 4 przedstawiono w wiekszej skafli do¬ wolna czesc sygnalu bipolarnego B' otrzymanego wedlug wynalazku. Uchyby di, d9, d3 i d4 pnzed- stalwione linia przerywana odpowiadaja ewentual¬ nymi znieksztalceniom, jakich moga doznac impul- , , . , , , . j »• sy w czasie ich obcinania. Wspólny przerywacz I niku wypelnienia 1/2 zachodzi bezposre przed » (tiran(zys,tor T|) ^l0Zliwia skorygowanie tych e- 35 transformatorem, na wspólnym torze GF i zadna róznica parametrów przelaczników Ci i C2 nie ma wplywu na szerokosc impulsów o przeciwnej polaryzacji. Równiez róznica czasów propagacji ciagów impulsów io roznej polaryzacji nie moze , miec wplywu, poniewaz obcinanie impulsów za¬ chodzi tylko na wspólnym torze GF i bezposred¬ nio przed transformatorem.Na fiig. 2 jest przedstawione korzystne wykona¬ nie "ukladu wedlug wynalazku. Przelaczniki Ci i C2, jak równiez przerywacz I, sa zrealizowane za pomoca tranzystorów Ti, T2, T3. Bazy tranzystorów pierwszego Tj i drugiego T2 sa (dolaczone do wyjsc elementów I P*i, P'2 'Odpowiednio za posredniet- wem rezystorów polaryzujacych Ri i R2. Kolekto¬ ry tranzystorów Ti d T2 sa dolaczone do koncó¬ wek uzwojenia pierwotnego 3 transformatora. E- mitery tranzystorów Ti i T2 sa zwarte w wezle G, kttóry jest okresowo dolaczany do ziemi za posrednictwem trzeciego tranzystora T3 stanowia¬ cego przerywacz I, którego Okres przewodzenia przypada w okresie przewodzenia kazdego z tran¬ zystorów Ti i T2. Praca tranzystorów jest taka, ze ,gdy tranzystor Ti przewodzi, to tranzystor T2 jest zatkany i odwrotnie. Tranzystor T3 jest na przemian laczony szeregowo z tranzystorami Ti i T2 ioraz jest polaryzowany za pomoca rezysto¬ rów R3 i R4.Impuls pochodzacy z elementu logicznego P'i lub P'2 moze byc przeslany do (transformatora tyl¬ ko wtedy, gdy tranzystory Ti i T$ lub odpowied¬ nio tranzystory T2 i T3 przewodza.Baza tranzystora T3 jest przylaczona do wyjscia elementu NIE 1 i jest zasilana odwróconymi syg- 8g nalem zegarowym H. Kazdy dodatni impuls syg¬ nalu H na tyle zwieksza potencjal na bazie tego tranzystora, ze podczas czasu trwania tego im¬ pulsu tranzystory T3 i Ti lub odpowiednio tran¬ zystory T3 i T2 przewodza jednoczesnie w zalez- 60 mosci od sygnalów S'i i S'2 doprowadzonyoh do bazy tranzystorów Ti i T2. W rezuflltacie tranzy- story Ti d T3, jak równiez trahzystory T2 i T3 realizuja funkcje iloczynu logicznego. Iloczyny do¬ prowadzonych sygnalów S\ 1 H oraz S'2 i H daja W wenituallnyicih deformacji i zapewnienie tego, aby przedzial czaisiu Td dzielacy srodki dwóch kolej¬ nych impulsów, dodatniego i ujemnego, odlpowia- ^ dal calkowitej wielokrotnosci szerokosci T po¬ czatkowych elementów binarnych.Wedlug wynalazku jest równiez zapewniona za¬ sadniczo jednakowa szerokosc 'dodatnlich i ujem¬ nych impulsów sygnalu bipolarnego. Wynalazek 30 znajduje bardzo szerokie zaistosowanie. Moze ori byc stosowany do (kazdego sygnalu numerycznego niezaleznie od zakresu jego czestdtliwolsci, a zwla¬ szcza do laczenia bipolarnego HDB3 Ckoid High Density Bipolar, - w którym nie moze wystepowac sekwencja zawierajaca powyzej 3 elementów ze¬ rowych), stosowanego w urzadzeniach cyfnojwych MIC 30 lnib w krotnicy 4 X 30 tory.Zas trzezeniia paliefriUdwe 1. Sposób wytwarzania sygnalu bilpoSLatneigo o wspólczynniku wypelnienia 1/2, zwlaiszcza z syg¬ nalu bipolarnego utworzonego przez szereg ele¬ mentów binarnych o wartosci logicznej 0 lub 1 i szerokosci T, w którym sygnal binarny syn¬ chronizuje sie sygnalem zegarowym o okresie T, dzieli sie sygnal binarny na dwa ciagi imtpulsów, zawierajace odpowiednio parzyste i nieparzyste elementy binarne, znamienny tym, ze kazdy z u- zyskanych ciagów impulsów laczy sie naprzemien¬ nie z odwróconym sygnalem zeganowym przez je¬ den i ten ^saim przerywacz, który wycina1 czesc kazdego ciagu impulsów, przez co uzysfeutfe sie dwa oiajgi impulsów o iszenokoscd1 T/2 odbierane na wyjsciu. 2. Uklad do wytwarzania /sygnalu faiipolarnego o wfspólczynmiku wypeinieniiia 1/2, zawierajacy przerzutmik typu JK, na którego wejscia przela¬ czajace jest podawany sygnal binarny, a na wej¬ scie synchronizacji jest podawany sygnal zegaro¬ wy, przy czyim do wejisda synchronizacji jest do¬ laczony równiez element NIE, a sygnal binarny jest podawany równiez na wejscie dwóch elemen¬ tów I? których dnugie wejiscia sa dolaczone do 507 109 273 8 wyjsc prostego i zanegowanego przerzutniika, zna¬ mienny tym, ze zawiera pojedynczy przerywacz (I) wlaczony pomiedzy wyjscie1 Elementu NIE (1) i wezel (G) polaczenia pierwszego przelacznika (Cj) i idrugiego przelacznika (C2), dolaczonych odpo¬ wiednio ido wyj:sc elementów I przerywacz (I) wraz iz pierwszymi przelacznikiem tCj) ailibo -drugim przelacznikiem (C2) stanowi na- przemierinie element I, a wyjscia przelajcznilków W^ii '^2) isa dolaczone ido uzwojenia pierwotnego (3) transformatora larnego (B') na uzwojeniu wtórnym. 3. Uklad wedlug zalstrz. 2, znamienny tym, ze pienwlsizy przelacznik (C.j) etanowi pierwisizy ta-an- 10 zyistar (t^ a drugi przelacznik (C2) 'sltainowi dru¬ gi tranzystor (T2), przy czyim pierwszy tranzystor (Tj) i drugi tranzystor emiterami w wezle (G), bazy tych (tranzystorów (Tly T2) isa dolaczone do wyjsc elementów I P'2) odpowiednio poprzez rezystory polaryzujace (Ri, R2), a ikoflektory tych tranzystorów (Tlf T2) sa dolaczone ido koncówek uzwojenia pierwotne¬ go (3) translfoirmaltora. 4. Ulklad wedlug zasitrz. 2, znamienny tym, ze przerywalcz rego okres: przewodzenia przypada w okresie prze¬ wodzenia ikazjdego z pary przelaczników, pierwsze¬ go przelacznika (Cj) i drugiego przelacznika (C2). $ o— o "T £T ^1 L&* c2 13 vb -OB' y FIG. 1 S o- *&!*-.FIG. 2t 109 273 i h j^nLrui_ri_rijnjrLri s i 1 i ? i nn rr-fl i i q ! l_i i i i Q i^_p j LJ— I I s»t —rn— nh rn ! ! s'2 i m m • 2 =j Y- r 4 U- J L— I I I U J I I B' 44^] n—lJ-rL- (I I ! n— i L_ 44. d3 FIG.4 i I I l I I PL