Корректирующее устройство

Корректирующее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е «» б4414с

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61} Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.10.75 (21) 2183282/21 с присоединением заявки №(23) Приоритет— (43) Опубликовано25.01.77.Бюллетень № 3 (45) Дата опубликования описания 04.05.77 (51) М. Кл.-

Н 04 В 3/04

Н 03 К 17/78

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) У Д К 62 1. 382. (088.8) (72) Авторы изобретени»

А. А, Аваков, Г. К. Арутюнов, Г. А. Беруашвили, N, М. Галоян, А. Л, Кавалов и Б. К. Нижарадзе (71) Заявитель (54) КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области передачи и приема информации и может быть использовано в телеграфии, телефонии, в вычислительной технике при передаче сигналов от преобразователей-датчиков на вычислитель- ную машину.

Известно, что любой сигнал, передаваемый из одного пункта в другой через линию связи, искажается в зависимости от парамет- (О ров линии (сопротивление и индуктивность линии, сопротивление и электроемкость утечки).

Известны корректирующие устройства, выполненные на электромагнитах (1) . 15

Недостаток — низкая точность восстановления формы сигнала и отсутствие гальванической развязки.

Известно также корректирующее устройст Е во, содержащее дифференцирующий элемент, вход которого через резистор подключен к линии связи, а выход связан со входом сумматора, выход которого через элемент обратной связи соединен с его входом j2). 25

Недостаток — низкая точность восстановления формы сигнала и отсутствие гальванической развязки.

Цель изобретения — повышение точности восстановления формы сигнала и гальванической развязки. Для этого в корректирующее устройство, содержащее дифференцирующий элемент, вход которого через резистор подключен к линии связи, а выход связан со входом сумматора, выход которого через элемент обратной связи соединен с его выходом, введен входной светодиод, упомянутый дифференцирующий элемент содержит конденсатор и два светодиода, которые со динены между собой встречно-параллельно, а сумматор выполнен в виде операционного усилителя и двух фотодиодов, причем одна обкладка конденсатора дифференцирующего элемента подключена к резистору, а другая

- к месту соединения светодиодов. При этом светодиоды дифференцирующего элемента оптически связаны с соответствующими фотодиодами сумматора, которые соединены последовательно и разноименными выводами подключены к соответствующим шинам источника

544140 питания. Место соединения фотодиодов подключено ко входу операционного усилителя, вь,ход которого через светодиод оптически связан с фотодиодом оптической обратной связи, который включен встречно-последовательно с входным светодиодом. Входной светодиод оптически связан с одним из фотодиодов сумматора, а один из въюодов фотодиода оптической обратной связи подключен к линии связи.

На чертеже приведена схема корректирующего устройства.

Оно содержит входной светодиод 1, фотодиод 2 обратной оптической связи, конденсатор 3 и светодиоды 4, 5, операционный уси- 15 литель 6, первый фэтодиэд 7, второй фотодиод

8, светодиод 9 обратной оптической связи, резистор нагрузки 10, резистор 11 отрица тельной обратной связи операционного усилителя 6. 20

Входной светодиод 1 и фотодиод 2 соединены встречно-последовательно и своими свободными концами подключены к линии связи

Светодиод l, кроме того, оптически связан с первым фотодиодом 7 оптоэлектронного сум-25 матэра и преобразует напряжение на входе корректпру|сшегэ устройства в пропэршлональный ему световой поток Ф 1. Фэтодиэд 2 ограничивает ток через входной светодиод

1 в начальный момент и эсушествляет об- З0

10 ратную связь в цепи входного сигнала, чтэ необходимо для эффективного осуществления коррекции.

Оптоэлектронный дифференцирующий элемент состоит из конденсатора 3 и двух светэдпэдов 4 и 5. Последние подключены встречно-параллельно друг к другу и пос",едовательцэ к выходу конденсатора 3. Его вход и свободные концы светодиодов 4 и

5 эдключены к линии связи. Этот элемент позволяет получать сигналы, с о ответствуюшпэ ..оложительным или отрицательным значениям первой производной входного сигнала. . !нфференцирующий элемент — конденсатор

3 предназначен для получения первой проиэ- 45 водной от тока входного сигнала, а светодиоды 4 и 5 для формирования световых потоков

Ф и Ф, соответствующих положительным и отрицательным значениям 1 производной входного сигнала.

При этом сигналы от оптоэлектронного дифференцируюшего элемента важны не только знаком, но и амплитудными значениями, изменяющимися во времени.

Оптоэлектронный сумматор состоит из операционного усилителя 6 и первого и второго фотодиодов 7 и 8 соответственно. Одним концом фотодиоды 7 и 8 подключены к клеммам батареи противоположной полярности (фотодиод 7 подключен к+Е, а фотодиод 8

E, ), a д рpу гrtиtмMiиt, объединенными концами — ко входу операционнэго усилителя

6, выход которого подключен к светодиоду

9, оптически связанному с фотэдиодом 2.

Операционный усилитель 6 суммирует ток первого и второго фотодиодов 7 и 8, которые обеспечивают преобразование световых потоков Ф, Ф и Ф вэ входной ток уси4 5 лителя 6. Первый фотодиод 7 суммирует световые потоки Ф и Фл со светодиодов

1 и 4 при нарастании напряжения на входе устройств, а второй фотодиод 8 вычитает световой поток Ф5 светодиода 5 от светового потока Ф, поступающего с вход3 ного светодиода 1 на первый фотодиод 7 при убывании напряжения.

Светодиод 9 осуществляет обратную связь по световому потоку, который регулирует величину тока входного светодиода 1 в момент нарастания и убывания входного сигнала.

Система нагрузочных резисторов 10 ограничивает ток в линии, обеспечивает работу входного светодиода 1.

Резистор 11 — элемент отрицательной обратной связи операционнэгэ усилителя 6.

Он подключен параллельно усилителю 6, стабилизирует коэффициент усилителя ti уменьшает нелинейность статических характеристик светодиодов и температурный дрейф.

Устройство рабэтает следующим эбразэм.

При наличии сигнала, искаженного по переднему и заднему фрэнтам по экспоненте на входном светодиоде 1, сразу же .появляется световой поток Ф, пропорциональный входнс му напряжению, Система нагрузэ цлых резисторов 10 обеспечивает работу входного светодиода 1, Однако наличие фотэдиода обратной оптической связи 2 создает в самый первыи момент условия для ., алого уровня светового потока, т. е. ограничивает нарастание выброса, получаемэ: о сигналоM х + кх, Одновременно конденсатор 3 оптоэлектронного дифференциатора обеспечивает токи и сээтветствулэшие им световые потоки Ф и Ф., являющиеся первой производл ной входного сигнала . Наличие светодиодов 4 и 5 дает возможность получения световых потоков Ф. и Ф, соответствую4 ших положительной и отрицательной первой производной входного сигнала При нарастании входного напряжения срабатывает светодиод 4 (> О), при убывании напряжения — светодиод 5 tt," < О. Такиь образом, в самый начальный момент значительный по величине ток проходит через светодиод 4 и соответствует положительной производной входнсго сигнала.

Световые -этоки Ф с входного светодиода 1 и Ф оо светодиода 4 поступают на фотодиод 7, где суммируются, в резуль тате чего меняется потенциал в точке Л и на выходе усилителя 6 появляется отрицательный выходной сигнал.

Коэффициент усиления усилителя стабилизируется резистором 11, элементом отрицательной обратной связи усилителя 6.

В первый момент световой готок Ф+, соответствующий 1 производной входного сигнала, принимает большее значение, чем световой поток Ф, от входного светодиода 1, но появление выходного отрицательного сигнала усилителя 6 приводит к срабатыванию светодиода 9, отпиранию фотодиода 2 и уменьшению сопротивления последнего, При 15 отсутствии фотодирда 2 сложение входного светового потока, соответствуюше1.0 1 прэиэ= водной от входного сигнала, даст очень большой всплеск уровня. Таким образом, связь операционный усилитель 6 -фотодиэд zp обратной оптической связи 2 предназначена для ограничения выходного сигнала и получения сигнала, не превышающего дэпустимый уровень в начальный момент. 11ри убы— вании входного напряжения срабатывает 2s входной светодиод 1 и светодиод 5, световь1е потоки которых Ф и Ф, преобразуясь

B токи через первый » второй фэтэдиоды 7 и 8 соответственно, вычитаются .

Обеспечивая суммирование экспоненц;1аль- =O ного сигнала с егэ производной при нарастании экспоненты, получаем его ассимптэтическэе значение, а при убывании — нуль, Следует заметить, что Iipli суммирован;И1 экспоненты и ее грзизводной имеются з11а- з чительные Выбпосы импульса при нс1чальных и конечных его значениях. Однакз наличие фотодиода 2 и светодиода 9 ограничивает положительный выброс по ак1плитуде, слсдовательно при нарастании импульса и cóì— мирования егэ с его производной полу«Де:,.1 на выходе усилителя 6 крутой передний фронт импульса. На выходе усилителя 6 в результате суммирования световых потокэв остается отрицательный всплеск, но пэследний не является существенным недэстаткэм, т. к, снимая сигнал с выхода — усилителя 6 и подавая его на регистрирующее устройство, можчо всегда добиться то-.î., .чтобы последнее воспринимало импульсь лишь полэжител1= ной полярности.

Формула изобретения

Корректирующее устройство, содержащее дифференцирующий элемент, вход которого через резистор подключен к лшьип связи, а выход связан сэ входом сумматора, выход которого через элек1ент обратной связи соеД1и1ен с егэ вхздом, отличающеес я тем, чтэ, с целью повышения точности восстачовления формы сигнала и гальва ническзй развязки, зведен входной светодиод, пз,1ян -гыш дифференцируюший элемент сэдер:-:.11т кэндепсатзр и два светодиода, KoTopbIB сэеди1. «! ..ы мсжд собой BÑTpÐ ц10параллельнэ, а сумматор выполнен в Виде

Операцизннэ1 э усилителя 1, 1двух фэтэд110дэв, приче«м одна об»:1адка конденсатора дифференди1)у1ощегэ элех1ента подключ«1на к резис=эру, а Вт Op;:,R — к .:есту сэед»ноп«я светодиодов, ц:и эT зх . светод»эдь! д1 фйОронш1рующегэ эле::е1та Оптическ:.1 связан»1 с сэзтветству1си,их1и отсдиодами сум 1атора, кэтэрые сзедш1е IBi иэследэвательно и разпэимя ны. 1и Выьздам1- подключены к соответствующ;"..;; ш11на;. »стэчника -1итания, . естэ

СОЕДИ11ЕНИЯ фЗТЗДИОДОВ ПЗДКЛ1ОЧЕНЭ КО ВХОДУ знэраш10 и -з . с«литег1Я, Bbl. iñд которого

«0 : сь=--з-и"- з; т «еск1: cB5IBQI . с ф-тэдl .Здo";! 01! Cñl .Ои Оратнэй связи, который в «лю 1е1-:BcTреч ..0- последовательно с входнык1 свет издз:, Ilp;: это. входной светоДИОД ЭПГИЧЕС.;1; СВЯЪ1Н С ОД1И1М ИЗ .1ОТЭДИОДОВ Сj. "i.««TOP«», " ЗД1нi ИЗ ВЫВОДОВ фэтЭДИОда оптической Обрат.ой связи подключен к

ЛН.Н И И С ВЯ ЗИ, 11стэчн1п«и и1 ф01зх;:1ш1и, пр1енятыс Вз Вниманiic Ilpli экс.lертизе:

1. Автэрско=- свидетельство СССР

М 130553, М кл С 05 В 13/02, от"-6.12. . 95 г. 1ана.1ог,.

2, 1вт":,-cêîc свидете;1: ство СССР

¹ 487463, " . «л. и 04 В 3/04, эт

1 7.04., - 1 (1р=зтэт1 и!

544140 !

I (!

Ер

Составитель Г. Кутний

Редактор Ф. Хлебников Техред Н. Андрейчук Корректор Куприянов

Заказ 793 /72 Тираж 872 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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