Преобразователь двоичного кода в биполярный код

 

Изобретение относится к импульсной технике. Технический результат: создание простого преобразователя, формирующего простой для декодирования биполярный код. Преобразователь содержит элемент НЕ 1 с открытым коллектором, резисторы (Р) 2, 6, 8, конденсатор (К) 3, диоды (Д) 4, 7, транзистор (Т) 5. Вход элемента НЕ 1 является тактовым входом (9), а выход соединен с первыми выводами Р 2 и К 3. Второй вывод К 3 соединен с анодом Д 4 и эмиттером Т 5, коллектор которого является выходом 10, соединенным с первым выводом Р 6 и анодом Д 7, катод которого является информационным входом 11. Вторые выводы Р 2 и 6 подключены к шине 12 положительного потенциала для подключения к источнику питания. Первый вывод Р 8 соединен с базой Т 5, а второй вывод с катодом Д 4 и шиной нулевого потенциала, являющейся выходом 13. 2 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах передачи информации.

Известен преобразователь двоичного кода в биполярный код (см. авторское свидетельство СССР 1566484 от 05.08.88, МКИ Н 03 М 5/18, Н 04 L 5/14. Преобразователь последовательного двоичного кода в биполярный сигнал. В.Д. Герасичкин, В.М. Доманин, Н.П. Пузеев, опубл. 23.05.90, БИ 19), содержащий генератор импульсов, два триггера, передающий регистр, инвертор, линейный трансформатор, два ограничивающих элемента, два ключевых элемента, согласующий элемент, два элемента И, два элемента 2И-2И-ИЛИ-НЕ. Выход генератора соединен с С-входом первого триггера, а выход передающего регистра соединен с входом инвертора.

Первый и второй выводы первичной обмотки линейного трансформатора соединены с соответствующими выводами ограничивающих элементов и с первыми выводами ключевых элементов, вторые выводы которых объединены и соединены с шиной нулевого потенциала. Вторые выводы ограничивающих элементов объединены с первым выводом согласующего элемента и являются потенциальным входом преобразователя. Второй вывод согласующего элемента подключен к третьему выводу первичной обмотки линейного трансформатора, выводы второй обмотки которого являются выходом преобразователя. Информационные входы передающего регистра являются информационным входом преобразователя. Входы элементов 2И-2И-ИЛИ-НЕ соединены с третьими выводами одноименных ключевых элементов.

Прямой выход первого триггера соединен с D-входом второго триггера и с первыми входами первого и второго элементов 2И-2И-ИЛИ-НЕ, выход второго элемента И соединен со вторыми входами первого и второго элементов 2И-2И-ИЛИ-НЕ и с синхровходом передающего регистра. Выход инвертора соединен с третьими входами первого и второго элементов 2И-2И-ИЛИ-НЕ, четвертые входы которых подключены к выходу передающего регистра. Прямой выход второго триггера соединен с вторым входом второго элемента И. Инверсный выход второго триггера соединен с вторым входом первого элемента И и с D-входом первого триггера. С-вход второго триггера подключен к выходу генератора импульсов. R-вход первого триггера объединен с R-входом второго триггера и является управляющим входом преобразователя.

К недостатку данного преобразователя двоичного кода в биполярный код относится сложный для декодирования формируемый выходной сигнал, к тому же требующий для передачи более чем в три раза большую полосу пропускания канала связи по сравнению с передачей исходного сигнала, поскольку минимальная длительность импульса в битовом интервале формируемого сигнала в несколько раз меньше импульса битового интервала последовательного двоичного кода.

Известен преобразователь двоичного кода в биполярный код (см. авторское свидетельство СССР 1298923 от 22.10.85, МКИ Н 03 М 5/18. Преобразователь двоичного кода в биполярный код. А. Н. Демьянов и А.Л. Лынов, опубл. 23.03.87, БИ 11), взятый в качестве прототипа и содержащий регистр сдвига, элемент И, транзистор n-р-n-типа, два транзистора р-n-р-типа, стабилитрон, диод, восемь резисторов. Выход регистра сдвига соединен с первым входом элемента И, выход которого через первый резистор подключен к базе транзистора n-р-n типа и первому выводу второго резистора. База первого транзистора р-n-р-типа соединена с первыми выводами третьего и четвертого резисторов, эмиттер подключен к первому выводу пятого резистора. Первый вывод шестого резистора объединен с первым выводом седьмого резистора. Вторые выводы четвертого и пятого резисторов подключены к шине положительного потенциала источника питания. Вторые выводы второго и седьмого резисторов подключены к шине отрицательного потенциала источника питания.

Информационный вход регистра сдвига является информационным входом преобразователя, тактовый вход регистра сдвига и второй вход элемента И объединены и являются тактовым входом преобразователя. Коллектор первого транзистора р-n-р-типа объединен с первым выводом восьмого резистора и является первым входом преобразователя. Второй выход преобразователя соединен с шиной нулевого потенциала. Катоды диода и стабилитрона объединены. Коллектор транзистора n-р-n-типа подключен ко второму выводу третьего резистора, база второго транзистора р-n-р-типа подключена к объединенным первым выводам шестого и седьмого резисторов, а второй вывод шестого резистора подключен к тактовому входу преобразователя. Второй вывод восьмого резистора соединен с шиной отрицательного потенциала источника питания. Коллектор второго транзистора р-n-р-типа и анод стабилитрона объединены и подключены к первому выходу преобразователя. Эмиттеры транзистора n-р-n-типа и второго транзистора р-n-р-типа объединены с анодом диода и подключены ко второму выходу преобразователя.

К недостаткам данного преобразователя двоичного кода в биполярный код относятся формирование сложного для декодирования биполярного кода и функциональная сложность из-за необходимости осуществлять жесткую привязку уровня выходного сигнала и использовать источник питания двойной полярности.

Решаемой технической задачей является создание простого преобразователя двоичного кода в биполярный код, формирующего простой для декодирования биполярный код.

Технический результат достигается тем, что в преобразователь двоичного кода в биполярный код, содержащий транзистор n-р-n-типа, эмиттер которого соединен с анодом первого диода, три резистора, второй вывод первого из которых соединен с первым выводом второго резистора, шину положительного потенциала для подключения к источнику питания, информационный и тактовый входы и два выхода, второй из которых соединен с шиной нулевого потенциала, введены элемент НЕ с открытым коллектором, конденсатор и второй диод, катод которого является информационным входом преобразователя, тактовый вход которого соединен с входом упомянутого элемента НЕ, выход которого соединен через первый резистор с шиной положительного потенциала для подключения к источнику питания и через конденсатор - с эмиттером транзистора n-р-n-типа, коллектор которого соединен со вторым выводом второго резистора и является первым выходом преобразователя, соединенным с анодом второго диода, база транзистора n-р-n-типа через третий резистор соединена с катодом первого диода и шиной нулевого потенциала.

Указанная совокупность признаков позволяет упростить преобразователь двоичного кода в биполярный код путем уменьшения количества элементов и применения однополярного источника питания и сформировать простой для декодирования биполярный код путем амплитудной манипуляции информационной составляющей и формирования синхросигнала в виде отрицательных импульсов с частотой следования информационных битов.

На фиг. 1 изображена схема преобразователя двоичного кода в биполярный код, на фиг. 2 изображены эпюры напряжения, поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь двоичного кода в биполярный код (см. фиг.1) содержит элемент НЕ 1 с открытым коллектором, резистор 2, конденсатор 3, диод 4, транзистор n-р-n-типа 5, резистор 6, диод 7, резистор 8. Вход элемента НЕ 1 является тактовым входом 9, а выход соединен с первыми выводами резистора 2 и конденсатора 3, второй вывод которого объединен с анодом диода 4 и эмиттером транзистора 5, коллектор которого является выходом 10, соединенным также с первым выводом резистора 6 и анодом диода 7, катод которого является информационным входом 11. Вторые выводы резисторов 2 и 6 подключены к шине 12 положительного потенциала для подключения к источнику питания (не показан). Первый вывод резистора 8 соединен с базой транзистора 5, а второй вывод с катодом диода 4 и шиной нулевого потенциала, являющейся выходом 13.

Устройство работает следующим образом.

Информация с информационного входа 11 в последовательном коде (см. фиг. 2, эпюра а) поступает на катод диода 7, с тактового входа 9 на вход элемента НЕ 1 с открытым коллектором поступают синхроимпульсы в виде меандра с периодом следования, равным длительности одного информационного бита (см. фиг. 2, эпюра б). При наличии отрицательного импульса синхронизации на входе элемента НЕ 1 с открытым коллектором конденсатор 3 через резистор 2 подключается к шине 12 положительного потенциала. В этом случае через конденсатор 3 и диод 4 протекает ток, обеспечивающий заряд конденсатора 3. В этот момент транзистор 5 находится в запертом состоянии, напряжение с шины 12 положительного потенциала через резистор 12 поступает на выход 10, при этом информация на выходе 10 соответствует информации на информационном входе 11.

При наличии положительного импульса на тактовом входе 9 на выходе элемента НЕ 1 появляется логический ноль, обеспечивается разряд конденсатора 4 и протекание базового тока через резистор 8. Транзистор 5 открывается и вне зависимости от состояния сигнала на информационном входе 9 на выходе 10 появляется отрицательный импульс, по длительности равный положительному импульсу тактового сигнала на входе 9. В результате на выходе 10 появляется амплитудно-манипулированный трехуровневый сигнал (см. фиг.2, эпюра в), обладающий свойством самосинхронизации, в котором логическая единица передается высоким уровнем, логический ноль - низким, а синхроимпульсы уровнем отрицательной полярности.

Формула изобретения

Преобразователь двоичного кода в биполярный код, содержащий транзистор n-p-n-ипа, эмиттер которого соединен с анодом первого диода, три резистора, второй вывод первого из которых соединен с первым выводом второго резистора, шину положительного потенциала для подключения к источнику питания, информационный и тактовый входы и два выхода, второй из которых соединен с шиной нулевого потенциала, отличающийся тем, что введены элемент НЕ с открытым коллектором, конденсатор и второй диод, катод которого является информационным входом преобразователя, тактовый вход которого соединен с входом упомянутого элемента НЕ, выход которого соединен через первый резистор с шиной положительного потенциала для подключения к источнику питания и через конденсатор - с эмиттером транзистора n-р-n-типа, коллектор которого соединен со вторым выводом второго резистора и является первым выходом преобразователя, соединенным с анодом второго диода, база транзистора n-р-n-типа через третий резистор соединена с катодом первого диода и с шиной нулевого потенциала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2