Преобразователь биполярного сигнала в два однополярных

 

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в приемных устройствах систем передачи цифровой информации. При увеличении амплитуды входных импульсов биполярного кода увеличиваются степень закрывания транзисторов 17 и амплитуда импульсов компенсирующего напряжения на выходах компараторов 7, 8, что позволяет расширить динамический диапазон преобразователя. Преобразователь содержит входы 1,2, импульсный трансформатор 3, шину 4 источника смещения, усилители-формирователи 5, 6 импульсов, компараторы 7, 8, выходы 9, 10, шину 11 источника питания и шину 12 нулевого потенциала.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

gg4 Н 03 И 5/!8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4303500/24-24 (22) 07.09.87 (46) 07.04.89.,Бюл. Р 13 (72) С.Н.Тихомиров и Л.В.Страутманис (53) 621.374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1228287, кл. Н 03 M 5/18, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1051708, кл. Н 03 M 5/18, !982. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ БИПОЛЯРНОГО СИГНАЛА В ДВА ОДНОПОЛЯРНЫХ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в приемных устройствах систем пере-

„„SU„„1471312 А1 дачи цифровой информации. При увеличении амплитуды входных импульсов биполярного кода увеличиваются степень закрывания транзисторов 17 и амплитуда импульсов компенсирующего напряжения на выходах компараторов

7, 8, что позволяет расширить динамический диапазон преобразователя.

Преобразователь содержит входы 1, 2, импульсный трансформатор 3, шину 4 источника смещения, усилители-формирователи 5, 6 импульсов, компараторы 7, 8, выходы 9, 10, шину 11 источника питания и шину 12 нулевого потенциала. 2 ил.

1471312

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в приемных устройствах систем передачи цифровой информации.

Цель изобретения — расширение области применения за счет увеличения динамического диапазона преобразователя.

На фиг.l показана функциональная 10 схема преобразователя биполярного сигнала в два однополярных; на фиг.2временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь биполярного сиг- 15 нала в два однополярных содержит входы 1 и 2, импульсный трансформатор

3, шину 4 источника смещения, первый и второй усилители-формирователи 5 и 6 импульсов, первый и второй компа- 20 раторы 7 и 8, первый и второй выходы 9 и 10 шину 11 источника питания и шину 12 нулевого потенциала.

Каждый усилитель-формирователь 5 (6) импульсов содержит резистор 13, 25 транзистор 14 и резисторы 15 и 16.

Каждый компаратор 7 (8) содержит транзистор 17, диод 18 и резистор

19. ч

Преобразователь работает следующим образом.

В исходном состоянии на шину 11 подается положительное напряжение питания, а на шину 4 — напряжение / смещения, величина и полярность кото-35 рого определяет значение порога чувствительности преобразователя, т.е. максимальное значение амплитуды входного сигнала, при котором еще не осуществляется формирование уровней логического нуля на выходах 9 и 10. Следовательно, при отсутствии сигнала бибиполярного кода на входах 1 и 2 транзисторы 14 усилителей-формирователей

5 и 6 закрыты, и на выходах 9 и 10 преобразователя с помощью реэистивных делителей, образуемых резисторами 15 и 16, формируются уровни логической единицы. Транзисторы 17 компараторов 7 и. 8 в это время открыты базовым током, задаваемым с помощью резисторов 19. Уровень логического нуля, при котором срабатывает компаратор 7 (8), задается параметрически, как разница между падением напря 55 жения на участке эмиттер — база откры-. того транзистора 17 и падением напряжения на прямосмещенном диоде 18, При поступлении положительного импульса биполярного кода на вход 1 относительно входа 2 (фиг.2а, момент

Tl) на информационный вход усилителяформирователя 5 поступает отрицательный импульс напряжения (фиг.2г, момент Tl) вызывающий открывание транзистора 14 и формирование на выходе

9 импульса напряжения с уровнем логического нуля (фиг.2е, момент Tl). Крутизна преобразования уровня входного сигнала определяется значением сопротивления резистора 13. При понижении напряжения на выходе 9 до уровня логического нуля открывается диод 18 и частично закрывается транзистор 17 компаратора 7. При этом осуществляется ограничение входного тока усилителя-формирователя 5 до значения, достаточного для поддержания уровня логического нуля на выходе 9 преобразователя. На выходе компаратора

7 формируется импульс положительной полярности (фиг.2б, момент Tl) частично компенсирующий напряжение на информационном входе усилителя-формирбвателя 5 и поддерживающий транзистор 14 в ненасыщенном режиме. На информационный вход усилителя-формирователя 6 в это время поступает положительный импульс напряжения (фиг.2д, момент Tl), транзистор 14 усилителяформирователя 6 остается в закрытом состоянии, и на выходе 10 преобразователя сохраняется уровень логической единицы (фиг.2ж, момент Тl).

При изменении полярности сигнала биполярного кода, поступающего на входы 1 и 2 преобразователя аналогичным образом формируется уровень логического нуля на. выходе 10 (фиг,2а,в, д,ж, момент Т2), .а на выходе 9 сохраняется уровень логической единицы (фиг.2б,г,е, момент Т2), Преобразователь является симметричным по отношению к полярности импульсов биполярного кода, поступающих на входы 1 и 2. При поступлении положительных импульсов биполярного кода на вход 1 относительно входа 2 формируются импульсы с уровнем логического нуля на выходе 9, а при обратной полярности импульсов биполярного кода формируются импульсы с уровнем логического нуля на выходе 10.

При увеличении амплитуды импульсов биполярного кода, поступающих на

1471312 вход преобразователя, увеличивается степень закрывания транзисторов 17 и амплитуда импульсов компенсирующего напряжения на выходах компарато5 ров 7 и 8 (фиг.2а,б,в, моменты ТЗ, Т4), а амплитуда отрицательных импульсов напряжения, поступающих на информационные входы (фиг.2г,д, моменты ТЗ, Т4) и степень насыщения транзисторов 14 усилителей-формирователей 5 и 6 увеличивается незначительно.

Пороговая чувствительность преобразователя при отношении количест- f5 ва витков обмоток импульсного трансформатора 3 1:1:1 равна разности между напряжением смещения, подаваемым

;на шину 4 источника смещения, и падением напряжения на участке эмит- 20 тер-база открытых транзисторов 14 усилителей-формирователей 5 и 6. При

- нулевом значении напряжения смещения пороговое значение амплитуды импульсов биполярного кода, при которой 25 начинается формирование импульсов на выходах преобразователя, составляет

9,75 В (при использовании кремниевых транзисторов). Минимальное пороговое значение амплитуды импульсов бипо- 30 лярного кода, при котором преобразователь стабильно работает, составляет

0,3 В при значении напряжения смещения +0,45 В.

Усилители-формирователи 5 и 6 вместе с компараторами 7 и 8 образуют две замкнутые статические системы автоматического регулирования, осуществляющие стабилизацию уровней логического нуля на выходах 9 и 10 преобра- 40 зователя и стабилизацию степени насыщения транзисторов 14 усилителейформирователей 5 и 6. Это обуславливает повышенную стабильность формы и фазовых соотношений фронтов выход- д5 ных сигналов предлагаемого преобразователя по сравнению с известным в расширенном динамическом диапазоне значений амплитуды импульсов сигнала биполярного кода.

Экспериментальное исследование преобразователя в составе приемного узла адаптера межпроцессорной связи между ЕС ЭВМ и CM ЭВМ показывает, что применение его дает существенное

55 расширение динамического диапазона по амплитуде входного сигнала по сравнению с известным преобразователем, Применение предлагаемого устройства дает воэможность декодирования как принимаемой, так и передаваемой информации в коаксиальной линии полудуплексной связи с амплитудами передаваемого и принимаемого биполярных сигналов соответственно 6В и

0,5В при скорости обмена информации

800 Кбит/с, сохраняя стабильность параметров импульсов выходных сигналов при разбросе значений амплитуды входного биполярного сигнала в 1015 раз.

Формула и э о б р е т е н и я

Преобразователь биполярного сигнала в два однополярных, содержащий трансформатор, выводы первичной обмотки которого являются входами преобразователя, шину источника питания и шину нулевого потенциала, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения эа счет увеличения динамического диапазона преобразователя, в него введены шина источника смещения, компараторы и усилители-формирователи импульсов, выходы первого и второго компараторов подключены к выводам соответственно конца первой и начала второй вторичных обмоток трансформатора, выводы начала первой и конца второй обмоток трансформатора соединены с информационными входами соответственно первого и второго усилителейформирователей импульсов, выходы которых соединены с информационными входами соответственно первого и второго компараторов и являются соответственно первым и вторым выходами преобразователя, входы смещения первого и второго усилителей-формирователей импульсов объединены и подключены к шине источника смещения, входы питания первого, второго компараторов и первого, второГо усилителейформирователей импульсов объединены и подключены к шине источника питания, общие входы первого и второго компараторов, первого и второго усилителей-формирователей импульсов объединены и подключены к шине нулевого потенциала, 1471312

Составитель М, Никуленков

Редактор Н.Яцола Техред П.Олийнык Корректор В.Романенко

Заказ 1618/56 Тираж 880 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС

ГКНТ СССР

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

П оизводственно-издательский комбинат Патент, г.- Ужгород у р

Il tl л. Гага ина 101