SU537372A1 - Устройство дл передачи телемеханической информации - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области телемеханики и может быть использовано на промышленных Пipeдпpи ти x, в энергетике, в городском хоз йстве, на транспорте.

Известны устройства дл  передачи телемеханической информации, содержащие схемы iC-генераторов тональных частот 1.

Недостаток схем LC-генераторов - трудность получени  достаточно высокой стабильности в широком диапазоне температур (-40- +60°С). Это объ сн етс  тем, что магнитные материалы, примен емые дл  сердечников катушек (альсиферы, ферриты), имеют высокий температурный коэффициент магнитной проницаемости. Большую температурную стабильность можно обеспечить в схемах С-генераторов.

Известны устройства дл  передачи телемеханической информации с использованием схемы С-генератора с двойным Т-образным мостом 2. Стабильность таких генераторов зависит от стабильности параметров элементов (резисторов и конденсаторов), вход щих в двойной Т-образный мост, а также от входного и выходного сопротивлений усилител . Это приводит к необходимости примен ть специальные высокостабильные резисторы и конденсаторы . Даже в этом случае стабильность известного / С-генератора с двойным Т-образным мостом не достаточно высока. В диапазоне температур -60 +60°С уход частоты составл ет 1-3%.

Ближайшим по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство, содержащее

инвертирующий усилитель, выход которого

через первый интегратор подключен к входу

второго интегратора, и каналы отрицательной

и положительной обратной св зи 3.

Однако такое устройство не обладает высокой чувствительностью к изменени м параметров как активных, так и пассивных элементов схем.

Известные устройства выполнены на электронных лампах, что ограничивает их применение в аппаратуре телемеханики, так как устройства на лампах имеют большие габариты и низкую надежность, дл  их питани  необходим сравнительно мощный источник питани  высокого напр жени . При использоваНИИ известного устройства в виде генератора с усилител ми на транзисторах стабильность частоты на выходе устройства оказываетс  недостаточно высокой. Уровень сигнала по напр жению в канале положительной обратной

св зи в этой схеме не может быть меньше величины падени  напр жени  на диодах, которые предусмотрены дл  ограничени  уровн  сигнала обратной св зи и включены параллельно входу инвертирующего усилител . При

изменении температуры окружающей среды

порог ограничени  сигнала измен етс  вследствие изменени  величины падени  напр жени  на диодах. Это изменение величины положительной обратной св зи  вл етс  основной причиной нестабильности частоты передаваемого сигнала. Особенно сильный уход частоты наблюдаетс  в том случае, если транзисторы усилителей в устройстве из-за недостаточного ограничени  уровн  положительной обратной св зи начинают работать в режиме, близком к насыщению. Нестабильность частоты в определенных услови х приводит к потере передаваемой информации.

Другое обсто тельство, ограничивающее возможность применени  известных устройств в системах передачи телемеханической информации , - сложность манипул ции частоты передаваемого сигнала. Дл  осуществлени  манипул ции частоты в известном генераторе необходимо изменить на определенную величину сопротивлени  двух частотнозадающих резисторов . С этой целью обычно последовательно с частотнозадающими включают дополнительные резисторы, которые включают или вывод т из работы путем шунтировани  выходными транзисторами управл ющих устройств .

В случае необходимости при манипул ции измен ть частоту в сторону больших и в сторону меньших значений от заданной величины и управл ть одновременно сопротивлением двух цепей в известном генераторе устройство дл  манипул ции частоты получаетс  сложным и, следовательно, недостаточно надежным . Это приводит к снижению надежности передачи телемеханической информации.

Цель изобретени  - упрощение устройства и повышение надежности передачи телемеханической информации.

Это достигаетс  тем, что в устройстве каналы отрицательной к положительной обратной св зи содержат транзисторы, резисторы, диоды и конденсаторы. Первый канал отрицательной обратной св зи вынолнен в виде последовательно соединенных первого и второго резисторов , одни концы которых подключены соответственно к входу и выходу инвертирующего усилител , а другие объединены и через третий резистор соединены с коллектором первого транзистора, эмиттер которого подключен к положительной клемме источника питаний. Второй канал отрицательной обратной св зи имеет последовательно соединенные четвертый И п тый резисторы, одни концы которых подключены соответственно к входу инвертирующего усилител  и выходу второго интегр.атора, а другие концы объединены и через шестой резистор соединены с коллектором второго транзистора , эмиттер которого подключен к положительной клемме источника питани . Канал положительной обратной св зи выполнен в виде двух конденсаторов, одни обкладки которых соединены соответственно через резистор с входом инвертирующего усилител  и непосредственно с выходом первого интегратора,

другие обкладки каждого конденсатора через соответствующий диод подключены к коллектору третьего транзистора и через седьмой резистор к отрицательной клемме источника питани . Эмиттер третьего транзистора соединен с положительной клеммой источника питани  и соответственно через восьмой и дев тый резистор подключен к анодам первого и второго диодов.

Принципиальна  схема устройства приведена на чертеже.

Устройство состоит из инвертирующего усилител  1, к выходу которого подключен интегратор 2, а к выходу интегратора - другой интегратор 3. К входу инвертирующего усилител  1 подключены каналы отрицательной обратной св зи. Один из них соедин ет выход усилител  1 с его входом и выполнен в виде двух последовательно соединенных резисторов 4 и 5, к средней точке которых подключен резистор 6, соединенный с коллектором транзистора 7 и через резистор 8 с положительной клеммой источника питани . Другой канал отрицательной обратной св зи соедин ет выход интегратора 3 с входом усилител  1 и состоит из последовательно соединенных резисторов 9 и 10, к средней точке которых подключен резистор 11, соединенный с коллектором транзистора 12 и через резистор 13 с положительной клеммой источника питани . Канал нелинейной положительной обратной св зи содержит конденсатор 14, подключенный к выходу интегратора 2, который  вл етс  выходом устройства. К д-ругому выводу конденсатора подключен анод диода 15, катод которого соединен с катодом второго диода 16, с коллектором транзистора 17 и резистором 18. Другой вывод резистора 18 подключен к отрицательной клемме источника питани , а анод диода 16 через конденсатор 19 и резистор 20 - к входу инвертирующего усилител  1. Кроме того, аноды диодов 15 и 16 через резисторы 21 и 22 соединены с положительной клеммой источника нитани . Работает устройство следующим образом. В исходном состо нии транзистор 17 открыт, диоды 15 и 16 в канале положительной обратной св зи закрыты. Сигнал на выходе устройства отсутствует. При закрывании транзистора 17 диоды 15 и 16 открываютс , на вход усилител  1 поступает сигнал положительной обратной св зи, а на выходе устройства возникают незатухающие синусоидальные колебани . Изменением сопротивлени  резистора 20 устанавливаетс  необходимый уровень нелинейной положительной обратной св зи. Настройка частоты обеспечиваетс  одновременным изменением посто нной времени интеграторов 2 и 3. Плавную настройку частоты можно- проводить изменением сопротивлени  резисторов 5 и 10.

Манипул ци  частоты осуществл етс  при подаче на один из входов устройства отрицательного сигнала. При этом открываютс  транзисторы 7 и 12 соответственно. При открываНИИ транзистора 12 шунтируетс  резистор 13 и на выходе устройства устанавливаетс  частота /1 /о-А/. При открывании транзистора 7 шунтируетс  резистор 8, частота на выходе устройства равна /2 /о+А/.

Устройство дает возможность передавать телемеханическую информацию на частоте, которую можно задавать от дес тых долей герца до дес тков килогерц. Вынолнение положительной обратной св зи с резкой отсечкой по максимуму в предлагаемом устройстве позволило значительно стабилизировать частоту передаваемого сигнала. Напр жение, которое поступает па вход усилител , определ етс  ограничителем и не может быть больше заданного . В результате транзисторы усилител  не могут войти в режим насыщени , что благопри тно сказываетс  на стабильности частоты устройства.

В качестве инвертирующего усилител  и в интеграторах устройства могут быть применены стандартные усилители на МОП-транзисторах , имеющих большое входное сопротивление , последовательно с которыми дл  увеличени  усилени  включены усилительные каскады на бипол рном транзисторе. При испытани х устройства при температуре от +20 до +90°С уход частоты составил 0,1%. Простота манипул ции частоты и высока  ее стабильность в предлагаемом устройстве обеспечивают высокую надежность передачи телемеханической информации.

Claims (3)

1.Бенешевич И. И. и др. Автоматизаци  и телемеханизаци  устройств энергоснабжени 

электрических железных дорог. М., «Транспорт , 1968, с. 234, рис. 208.

2.Бенешевич И. И. и др. Автоматизаци  и телемеханизаци  устройств энергоснабжени  электрических железных дорог. М., «Транспорт , 1968, с. 235, рис. 209.

3.Измерительный генератор инфрапизких частот типа 2Н4-1. Выпускной аттестат, техническое описание и инструкци  по эксплуатации РСФСР Совета народного хоз йства

Ленинградского экономического административного района. Управление радиотехнической промышленности, 1959 (прототип).

„ SanijcK,: