книги из ГПНТБ / Коган В.С. Телеграфия и основы передачи данных учебник

к колебательному контуру параллельно подключается емкость С2. От этого общая емкость колебательного контура увеличивается, а частота колебаний уменьшается, т. е. генератор будет в этом случае вырабатывать частоту /н.

Таким образом, функции реле заменены в этой схеме диодными мостами. В аппаратуре ТТ-48 вместо диодных мостов в схеме мо­ дулятора используются триггерная и ключевая схемы на транзи­ сторах, которые обладают большими стабильностью и

надежностью в работе.

частотного телеграфирования выбирается таким образом, чтобы полученные ;в результате модуляции частоты находились в спектре тональной частоты, т. е. 3400> / Ср> 300 Гц. Кроме того, значение ifcp не менее чем в 10 раз должно превышать скорость телеграфи­ рования, чтобы процесс модуляции и демодуляции не вносил иска­ жения в 'передаваемые сигналы. Поэтому для канала с частотной модуляцией значение средней частоты можно определить по фор­ муле

нижней частот для каждого канала можно определить по фор­ мулам

В групповых трактах оборудования передачи частотного теле­ графирования используются преобразователи частоты, диодная

т

схема которых построена, как кольцевая балансная схема (рис. 5.10). На вход преобразователя (клеммы /) поступают частотномодулированные колебания из индивидуальных трактов передачи каждого канала, к клеммам 2 подключается генератор, вырабаты­ вающий групповую «есущую частоту FH, а на выходных клеммах 3 получаются верхняя и нижняя боковые полосы частот амплитуд­ ном©дулированного колебания.

Фильтры

В индивидуальные и групповые тракты передачи и приема ка­ налов частотного телеграфирования включаются фильтры. В пере­ датчике канала после модулятора включается полосовой фильтр передачи, который предназначен для того, чтобы не пропустить в групповую часть или в линию те продукты модуляции, которые по спектру частот совпадают с частотами других каналов этой аппаратуры.

Полоса пропускания фильтра передачи определяет необходи­ мую ширину канала, которая, в свою очередь, зависит от спект­ рального состава модулированных колебаний. При амплитудной модуляции ширина канала выбирается равной 80 Гц, а расстояние между средними частотами соседних каналов в этом случае соста­ вит 120 Гц. При частотной модуляции необходим более широкий канал— 140 Гц, а расстояние между средними частотами — 180 Гц. В новейших типах аппаратуры с ЧМ, например в аппара­ туре ТТ-48, для скорости телеграфирования 50 Бод ширина канала 80 Гц (т. е. такая же, как для канала с AM), для скорости теле­ графирования 100 Бод ширина канала этой аппаратуры состав­ ляет 160 Гц.

Зависимость максимально допустимой скорости телеграфиро­ вания от ширины канала можно в общем виде пояснить следую­ щим образом. Если на вход фильтра поступает сигнал переменного тока, то ток на его выходе появляется не сразу, а через некоторый -промежуток времени, который определяется длительностью неста­ ционарных процессов, т. е. постоянной времени фильтра т=1/А /к, где Д/к — ширина канала. Необходимо, чтобы т было меньше, чем длительность единичного элемента to, которая зависит от скорости телеграфирования. При скорости телеграфирования 50 Бод Ф= = 20 мс, а для Д/к = 80 Гц величина т « 1 3 мс. Максимально допус­ тимой скоростью телеграфирования при ширине канала 80 Гц для AM является скорость в 66 Бод, так как при этом ^о~15 мс, т. е. условие x<to еще соблюдается. Это же положение справедливо и при ЧМ: для скорости телеграфирования 50 Бод достаточно иметь ширину канала 80 Гц, для скорости телеграфирования 75 Бод — 140 Гц, а для скорости телеграфирования 100 Бод — 160 Гц.

Приемный тракт канала начинается с полосового фильтра прие­ ма. Требования к фильтру передачи значительно менее жестки, чем к фильтру приема, поскольку первый служит лишь для ограниче­ ния полосы частот на выходе модулятора, тогда как фильтр приема

М 2

На графике рис. 5.116 показаны частотномодулированные ко­ лебания, принимаемые по схеме с ограничителем амплитуд. На графике 2 показаны сигналы на выходе ограничителя амплитуд. Эти сигналы для верхней и нижней частот имеют одинаковую фор­ му. Поэтому и сигналы постоянного тока на выходе приемника канала с ЧМ (график 5) имеют одинаковую продолжительность плюсовых и минусовых единичных элементов.

В аппаратуре частотного телеграфирования применяются диод­ ные ограничители амплитуд, принцип работы которых поясняется схемой рис. 5.12. Диоды Д,1 и Д2 включены последовательно с ба-

тареей смещения Есм, полярность которой выбрана так, что оба диода заперты. По переменному току диоды Дд и Д2 включены в противоположных направлениях. Оба диода подключены парал­

Rлельно обмотке // трансформатора Тр. Зави­ симость сопротивления диодов Д! и Д2 от ве­

рис. 5Л2) падение напряжения Д£/4.

Напряжение на выходе ограничителя амплитуд будет

Параметры схемы ограничителя амплитуд подбираются таким образом, чтобы получилось равенство AU —AUi, поэтому, как видно из ф-лы (5.7), напряжение на выходе ограничителя амплитуд прак­ тически не меняется при повышении напряжения на его входе.

114

Демодуляторы

Так же как и схемы модуляторов, схемы демодуляторов можно подразделить на индивидуальные и групповые.

Групповые демодуляторы имеют такую же схему, как и груп­ повые модуляторы (см. рис. 5.10), и используются в групповых приемных трактах для преобразования амплитудномодулированпых сигналов, поступающих с линии, в исходный частотномодулированный сигнал. Для каналов с AM процесс демодуляции выра­ жается в детектировании принимаемых сигналов, т. е. в выпрям­ лении сигналов переменного тока и превращении их в сигналы постоянного тока.

Индивидуальные демодуляторы для каналов с ЧМ состоят из частотных и амплитудных детекторов. Частотный детектор с резо­ нансными колебательными контурами преобразует принимаемые частотномодулированные сигналы в амплитудномодулированные. Схема частотного и амплитудного детекторов, применяемая в ап­ паратуре ТТ-il7П и ТНТ-6, показана на рис. 5.15.

Рис. 5.15. Схема частотного и амплитудного детектора ЧМ

Резонансные контуры CiLt и С2Г2 включены последовательно в коллекторную цепь транзистора Тi, который включается после ограничителя амплитуд по схеме усилителя мощности. Верхний

лением будет соответственно больше, чем падение напряжения на контуре с меньшим сопротивлением.

Амплитудный детектор (двухполупериодный выпрямитель) АД( получит большее напряжение, чем АД2. Выпрямленный этим де­ тектором ток через усилитель постоянного тока, собранный на

115

транзисторе Тг, воздействует на приемное электронное реле ЭР таким образом, что на выходе ЭР образуется положительный сиг­ нал 'постоянного тока, который и поступает через приемное устрой­ ство ПТУ в приемный телеграфный аппарат.

При изменении частоты принимаемого сигнала от ,/в до /н со­ противление верхнего контура становится минимальным, а ниж­ него — максимальным, соответственно этому большее напряжение получает АДг. Выпрямленный этим детектором ток через усили­ тель постоянного тока (транзистор Т3) воздействует на приемное электронное реле таким образом, что на его выходе образуется отрицательный сигнал постоянного тока, который и поступает че­ рез ПТУ в приемный телеграфный аппарат.

Электронное реле

Принцип работы и преимущества электронных реле были рас­ смотрены в гл; 4. В современной аппаратуре частотного телегра­ фирования во всех приемных устройствах электромеханические телеграфные реле заменены электронными.

5.5. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА КАНАЛА С ЧМ И ЕГО ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Структурная схема канала частотного телеграфирования при ЧМ приведена на рис. 5.17. Форма частотномодулированных сигна­ лов в канале с ЧМ изображена на диаграммах рис. 5.18. В инди-

Рис. 5.17. Структурная схема канала с ЧМ

передатчик и приемник.

Принцип работы передатчика заключается в следующем. На вход частотного генератора-модулятора ЧМГ поступают двухпо­ люсные сигналы постоянного тока от приемного устройства ПТУ. ЧМГ преобразует эти сигналы в чаетотномодулированные колеба­ ния: положительным сигналам иа входе ЧМГ соответствует сигнал нижней частоты fH, а отрицательным — верхней частоты / в. Далее частотномодулированный сигнал поступает на полосовой фильтр передачи ПФПер, который ограничивает ширину передаваемого спектра частот. При работе в схеме фильтра возникают нестацио­ нарные процессы, в результате чего форма сигнала на выходе ПФцер искажается.

116

не не применяется, так как она может обеспечить устойчивую ра­ боту лишь на небольшие расстояния. Для того чтобы еще раз убе­ диться в этом, помимо рассмотренного ранее графического срав­ нения каналов с AM и ЧМ, проведем в табл. 5.1 аналитическое сравнение основных характеристик каналов с AM и ЧМ.

Таблица 5.1

АНАЛИТИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КАНАЛОВ С AM и ЧМ

117

5.6. АППАРАТУРА ТТ-17ПЗ

Аппаратура тонального телеграфирования типа ТТ-17ПЗ позво-

.ляет в четырехпроводном стандартном канале тональной частоты выделить 17 дуплексных телеграфных каналов, работающих по спо­ собу частотной модуляции.

Ширина канала — 140 Гц. Девиация частоты — 50 Гц. Расстоя­ ние между средними частотами соседних каналов — 180 Гц. Мак­ симально допустимая скорость телеграфирования — 75 Бод.

Эта аппаратура устанавливается для организации магистраль­ ных связей, но в отдельных случаях используется также и на внут­ риобластных связях. В качестве оконечной телеграфной аппарату­ ры можно использовать как стартстопиые, так и синхронные ап­ параты.

Аппаратура ТТ-17ПЗ построена по групповому принципу, при котором, помимо индивидуального оборудования передачи и при­ ема каждого канала, имеется общее оборудование, используемое

ЧМГ — частотный генератор-модулятор, ПФПер — полосовой фильтр передачи;

лителя, ограничителя амплитуд, частотного детектора, усилителя постоянного тока и электронного реле;

— г р у п п о в о е о б о р у д о в а н и е п е р е д а ч и ГМ — груп­ повой модулятор, ГПФпер — групповой полосовой фильтр передачи, ГУпер — групповой усилитель передачи;

— г р у п п о в о е о б о р у д о в а н и е пр ие ма : ГФпр — груп­ повой фильтр приема, ГУпр — групповой усилитель приема, ГДМ — групповой демодулятор;

— л и н е й н о е о б о р у д о в а н и е п е р е д а ч и и п р и е м а .

Принцип работы индивидуальных элементов канала с ЧМ был пояснен в предыдущих разделах, поэтому здесь целесообразно рас­ смотреть лишь вопрос группового преобразования частот этой ап­

(каналы 7—12). Линейный спектр частот аппаратуры образуется двукратным групповым преобразованием исходных частот. Исход­ ными несущими частотами являются частоты: 1,53; 1,71; 1,89; 2,07; 2,25 и 2,43 кГц {значение F„ для каждого канала можно опреде­ лить по ф-ле (5.4), подставляя соответственно п= 7, п = 8 и т. д.].

Линейный спектр частот I группы каналов образуется моду­ ляцией тока несущей частоты (групповой) 2,88 кГц, получаемой от группового генератора ГГ» этой группы, токами исходной шести­ канальной группы 1,53-у2,43 кГц. В качестве группового модуля-

118