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

Во время приема стопового импульса столовый рычаг 5 набор­ ной муфты упирается в стоповую собачку 6, заблокированную за­ порным рычагом 7. Поэтому наборная муфта находится в состоя­

вым импульсом тока. При дальнейшем вращении наборной муфты взаимодействие рычага 5 с рычагом 10 нарушается, и тем самым создаются условия для последующего пуска наборной муфты.

При вращении наборной муфты ее кулачки последовательно друг за другом поворачивают наборные рычаги, которые, в свою очередь, подталкивают соответствующий якорь к сердечнику элек­ тромагнита. Если с линии принимается токовый импульс, то якорь удерживается у сердечников, а при поступлении бестокового им­ пульса — отпадает.

3.7. ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СОВРЕМЕННОГО АППАРАТОСТРОЕНИЯ В НАШЕЙ СТРАНЕ И ЗА РУБЕЖОМ

Широкое использование телеграфных аппаратов в разнообраз­ ных системах связи и особенно для обработки цифровой информа­ ции продиктовало новые требования к ним. Рост объема инфор­ мации и высокая скорость действия современных средств обработ­ ки данных обусловили необходимость существенного повышения скорости работы оконечной телеграфной аппаратуры.

При передаче цифровой информации резко возрастают требо­ вания к надежности и достоверности передачи. Необходимо также, чтобы телеграфный аппарат мог обеспечить передачу и прием це­ лого ряда дополнительных знаков, команд и выполнение некото­ рых дополнительных функций. Увеличение скорости и улучшение всех эксплуатационных характеристик аппарата, а также повы­ шение достоверности и расширение функциональных возможностей аппарата достигаются как совершенствованием электромеханиче­ ских узлов, так и все более широким внедрением электронных эле­ ментов и блоков.

70

публике Югославии, США и других странах. Ведутся разработки по созданию подобных телеграфных аппаратов и в нашей стране. На данном этапе широкому внедрению электроники мешает высокая стоимость отдельных элементов. Однако эта стоимость с каждым годом снижается, в то время как стоимость механических узлов практически уже не изменяется. Поэтому можно предполо­ жить, что и с экономической точки зрения будущее в телеграфном аппаратостроении принадлежит электронике.

Вэлектронно-механических аппаратах пока значительная часть функций выполняется механическими узлами. К таким узлам от­ носятся: печатающие и перфорирующие устройства, клавиатуры, лентопротяжные устройства, трансмиттеры. Электронная схема управляет механическими узлами через электромагниты.

Взаключение следует также отметить значительное расшире­ ние функций, возлагаемых на телеграфный аппарат. Помимо вы­ полнения основных функций — передачи и приема телеграфных сигналов, современный телеграфный аппарат должен также обес­ печивать автостопирование, передачу автоответа, прием телеграмм на фирменные бланки, двухцветную печать, подсчет знаков в стро­ ке, возврат перфоленты для исправления ошибок, печатание мате­ матических символов и т. д. Такие разнообразные функции не мо­ жет выполнить один аппарат, поэтому аппаратура выпускается с большим числом различных модификаций, что позволяет заказ­ чику выбрать то, что удовлетворяет его требованиям.

3.8. РАЗЛИЧНЫЕ СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ СТАРТСТОПНЫХ ТЕЛЕГРАФНЫХ АППАРАТОВ

Схемы включения оконечных телеграфных аппаратов

В зависимости от назначения телеграфного аппарата, объема нагрузки и типа линии применяют различные схемы включения стартстопных аппаратов в линию связи.

Схемы включения телеграфных аппаратов, расположенных в оконечных пунктах, подразделяются на симплексные, дуплексные, с центральной батареей, со встроенной батареей, с применением переприемных реле.

С и м п л е к с н а я с х е м а с ц е н т р а л ь н о й б а т а р е е й была показана на рис. 1.3. Дальность действия такой связи не пре­ вышает 250 км. Эта схема находит применение при включении око­ нечных телеграфных аппаратов городских отделений ГО и район­ ных узлов связи РУС для непосредственной связи с телеграфными аппаратами, установленными на центральных телеграфах ЦТ. Ес­ ли оконечный аппарат подключается к коммутационной телеграф­ ной станции, то он также включается по симплексной схеме с цент­ ральной батареей, но линия к нему подключается через вызывной прибор ВП, а питание от центральной батареи подается через або­ нентскую панель АП, входящую в оборудование коммутационной станции. Такая схема показана на рис. 3.31.

72

которые включаются между линией и оконечным телеграфным ап­ паратом. Включение телеграфного аппарата через РЭСТА-il уве­ личивает его исправляющую способность до 45%, снижает иска­ жения, вносимые передатчиком, до 3%, повышает устойчивость ра­

другом телеграфным аппаратам одновременно осуществлять пере­ дачу телеграмм. Такой способ телеграфирования в два раза уве­ личивает пропускную способность телеграфной связи по сравнению с симплексным методом. Дуплексная схема телеграфирования в основном применяется сейчас при включении телеграфных аппара­ тов в канал частотного телеграфирования. В этом случае приме­ няется четырехпроводная схема дуплекса. Телеграфный аппарат подключается к каналу через переходное устройство, например, так, как это показано на рис. 2.17. Дуплексное телеграфирование по каналам частотного телеграфирования обеспечивает надежную и устойчивую работу связи, не зависящую от внешних факторов.

рокое применение, так как она позволяет организовать дуплексную работу с помощью только одного телеграфного аппарата.

При нормальном режиме работы кнопка Кн не нажата. На­ пряжение (—60 В) подается к контактам передатчика и к электро­ магниту. Так как с канала приема поступают двухполюсные сиг­ налы, то электромагнит получает токовые (плюс на минус бата­ реи) и бестоковые (минус на минус) сигналы. Эта схема позво­ ляет использовать контрольный аппарат (один на каждые 5— 6 передатчиков), который подключается при нажатии кнопки Кн. От контактов передатчика контролируемого аппарата ток идет в ли­ нию передачи и параллельно — к контрольному аппарату.

Таким образом, передатчик телеграфного аппарата включен в цепь передачи, электромагнит — в цепь приема: передача и прием идут одновременно.

Для проверки работы своего аппарата с печатным контролем передаваемых сигналов не обязательно применять контрольные ап­

73

параты, достаточно переключатель Г1 перевести в положение Пров — проверка. При этом приемный канал отключается, а элек­ тромагнит включается последовательно с контактами передатчика, в результате чего осуществляется печатный контроль своей пере­ дачи.

Схемы включения телеграфных аппаратов, расположенных на телеграфной станции, определяются типом станции, коммутацион­ ным оборудованием и назначением аппаратов. Станционные аппа­ раты, так же как и оконечные, могут включаться по симплексной, дуплексной, полудуплексной схемам.

Аппараты, предназначенные для непосредственной связи с ГО и РУС, обычно включаются по симплексной схеме через аппарат­ ный щиток. Аппараты, предназначенные для непосредственного включения в каналы частотного телеграфирования, включаются по дуплексной схеме без печатного контроля передачи. Включение производится через переходное телеграфное устройство. На 5— 6 таких аппаратов предусматривается один контрольный аппарат. Аппараты, предназначенные для переприема телеграмм и подклю­ чаемые к автоматическим коммутационным телеграфным стан­ циям, включаются по симплексной схеме через вызывной прибор.

3.9. ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ СТАРТСТОПНЫХ ТЕЛЕГРАФНЫХ АППАРАТОВ

Для предупреждения технических остановок и для содержания аппаратуры в исправном состоянии технический персонал теле­ графной станции проводит профилактические работы. Профилак­ тические работы подразделяются на ежедневную и углубленную профилактику и профилактический ремонт.

При выполнении ежедневной профилактики необходимо:

—удалить с аппарата и рабочего места пыль, протереть чис­ той тряпкой все доступные поверхности аппарата;

—смазать трущиеся части аппарата;

74

Г Л А В А 4

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ

4.1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Всовременном телеграфном оборудовании и аппаратуре пере­ дачи данных все большее применение находят электронные схемы

иузлы. Использование электронной техники позволяет повысить надежность приборов, увеличить скорость передачи сигналов, сни­ зить габариты оборудования и уменьшить потребляемую им мощ­ ность. Поэтому создание новой аппаратуры с повышенной надеж­ ностью, решающей задачи увеличения достоверности приема и ско­ рости передачи дискретной информации, возможно лишь с приме­ нением электронной техники.

Электронные схемы и узлы вытесняют электромеханические телеграфные реле, широко используются в каналообразующем обо­ рудовании частотного телеграфа, в фототелеграфии и измеритель­ ных приборах. В последнее время появились образцы электронных телеграфных аппаратов, главные узлы которых выполнены на элек­ тронных схемах. Основные функции, выполняемые электронными схемами в телеграфном оборудовании и аппаратуре передачи дан­ ных, заключаются в бесконтактной коммутации электрических це­ пей и преобразовании дискретных электрических сигналов. Оба типа операций осуществляются посредством двоичных переклю­ чающих устройств, характеризующихся наличием двух состоя­ ний — «включено» и «выключено» — и способных под действием определенного входного сигнала переходить из одного состояния в другое. В настоящее время в большинстве случаев используются только двоичные переключающие устройства. В дальнейшем они будут называться просто переключающие устройства. Переклю­ чающие устройства могут быть электронными, электромеханичес­ кими (реле, шаговые искатели) и механическими (кнопки, тумбле­ ры, ключи). В данной главе будут рассмотрены только электрон­ ные переключающие устройства.

Состояния «включено» и «выключено» электронного переклю­ чающего устройства аналогичны замкнутым и разомкнутым кон­ тактам механических и электромеханических переключателей, при­ чем состоянию «включено» соответствуют замкнутые, а состоянию «выключено» — разомкнутые контакты. Поэтому состояние «вклю­ чено» характеризуется малым, в идеале нулевым, а состояние «выключено» большим, в идеале бесконечно большим, сопротивле-

76

нием электронного переключающего устройства. Каждому из со­ стояний соответствует определенный сигнал на выходе переклю­ чающего устройства. Например, часто состоянию «включено» со­ ответствует низкий потенциал, а состоянию «выключено» — высо­ кий потенциал. Принято кодировать состояния переключающего» устройства, а также сигналы с его выхода индексами «О» и «1 ». При этом каждый раз необходимо устанавливать соответствие ме­ жду принятыми индексами и состоянием переключающего уст­ ройства.

Важными параметрами, определяющими качество работы пере­ ключающих устройств в различной аппаратуре, являются надеж­ ность и быстродействие. Отсутствие механических контактов в электронных переключающих устройствах делает их надежность значительно выше, чем надежность электромеханических переклю­ чающих устройств. Быстродействие электронных переключающих устройств достигает величины порядка нескольких миллионов пе­ реключений в секунду, что также значительно больше, чем коли­ чество переключений в секунду электромеханических переключаю­ щих устройств.

Электронные переключающие устройства классифицируются по различным признакам. По способу построения схем они делятся па нерегенеративные и регенеративные. В регенеративных пере­ ключающих устройствах, в отличие от нерегенеративных, приме­ няется положительная обратная связь. Часто переключающие схе­ мы делятся по типу применяемого в них электронного прибора, способного выполнять основную функцию — изменять сопротивле­ ние от очень малой до очень большой величины, — на диодные, транзисторные, тиристорные устройства и схемы, выполненные на магнитных элементах.

Иногда переключающие схемы классифицируются по функциям, которые они выполняют. Здесь выделяют схемы, осуществляю­ щие коммутацию электрических цепей, генерацию, запоминание и различные преобразования дискретных сигналов. Наконец, рас­ сматривают функциональные устройства, которые могут быть об­ щего применения, используемые в различных областях техники, и специальные, используемые в технике передачи данных и теле­ графии.

Основой большинства современных электронных переключаю­ щих устройств являются простейшие схемы: электронные ключи

имагнитный элемент.

4.2.ЭЛЕКТРОННЫЕ КЛЮЧИ

Электронные ключи используются, как правило, непосредствен­ но для коммутации различных электрических цепей, а также на их основе строятся различные схемы и устройства для функциональ­ ного преобразования дискретных сигналов. В устройствах передачи данных и телеграфии широко применяются полупроводниковые диодные и транзисторные ключи.

77

Диодный ключ, схема которого изображена на рис. 4.1а, з прос­ тейшем случае состоит из диода Д и резистора R. При подаче на

заны диаграммы напряжений на его входе и выходе. При подаче на вход положительного сигнала транзистор работает в режиме отсечки, или, как иногда говорят, заперт. При этом оба его пере-

tK---------

Рис. 4.2. Транзисторный переключатель

хода эмиттер—база и база—коллектор смещены в обратном на­ правлении и сопротивление между эмиттером и коллектором ве­ лико (порядка сотен кОм). Этот режим работы переключателя со­ ответствует состоянию «выключено». Напряжение на выходе схемы близко к Ек, так как падение напряжения на резисторе RKза счет протекания обратного тока запертого транзистора / ко мало. При подаче на вход схемы отрицательного сигнала определенного уров-

78

ня транзистор работает в режиме насыщения. В данном случае переходы эмиттер—база и база—коллектор смещены в прямом направлении и сопротивление между эмиттером и коллектором мало (порядка единиц или десятков ом). Этот режим работы соот­ ветствует состоянию «включено». Напряжение на выходе схемы близко к нулю.

На рис. 4.2в представлена схема транзисторного переключателя, работающего от однополярных отрицательных импульсов, а на рис. 4.2г — диаграммы напряжений на входе и выходе. Здесь ре­ жим отсечки обеспечивается наличием дополнительного источника напряжения Еб, а режим насыщения — входным сигналом. Емкость С служит для ускорения переключения транзистора.

Однако, если особых требований к быстродействию переклю­ чателя не предъявляется, эта емкость может отсутствовать. Тран­ зисторный переключатель, подобно реостатному усилителю в схе­ ме с общим эмиттером, изменяет полярность входного сигнала.

4.3.МАГНИТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

Вотличие от электронных ключей, магнитные элементы не при­ меняются для коммутации электрических цепей, а служат основой для построения схем преобразования дискретных сигналов. Магнит­ ный элемент содержит сердечник, выполненный из ферромагнит­ ного сплава либо феррита, и имеет обычно тороидальную или коль­ цеобразную форму. В переключающих устройствах используются сердечники с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ) — зависи­ мостью магнитной индукции В от напряженности магнитного поля

Н(рис. 4.36). Основным свойством сердечника с ППГ является способность при Н —0 находиться в одном из двух состояний, ха­ рактеризующихся величиной остаточной индукции + 5 Гили —Вг и обозначаемых соответственно 1 и 0. Другими характерными точ­

увеличение Н не вызовет изменения его состояния. Для того чтобы перевести его в состояние «0 », необходимо изменить знак напря­ женности магнитного поля, т. е. сделать # < —Я с. Если же тре­ буется перевести сердечник из состояния «0 » в состояние «1 », то необходимо увеличить напряженность магнитного поля больше Нс. Практически для перемагничивания сердечника выбирают величи­ ну напряженности магнитного поля Нт.

Рассмотрим работу магнитного элемента, схема которого из­ ображена на рис. 4.3а. В простейшем случае на сердечнике имеется три обмотки—записи Wi, считывания и выходная обмотка

В обмотку считывания подается последовательность импульсов. Ток в обмотке W3 направлен таким образом, что возникающее маг­ нитное поле —Нт переводит сердечник в состояние «0». Если в обмотку записи перед этим был подан импульс тока, направление которого переводит сердечник в состояние «1 », то при поступлении очередного импульса считывания магнитная индукция изменяется

79