Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12622
.pdf
2
и 3. Из них. На рис. 1 показана полная схема одного канала многоканальной несущей телеграфной системы,
пригодной для работы телетайпов.
На рис. 2 показана схема для быстрого преобразования сигналов одной несущей частоты в сигналы другой
несущей частоты, а на рис. 3 показаны типичные кривые отклика для передающей и приемной фильтрующих
цепей, а также комбинированная кривая отклика для двух цепей, работающих последовательно.
Обратимся сначала к рис. 3. Кривая А представляет собой кривую отклика схемы настройки на передающем
конце, и видно, что она имеет два максимума, соответствующих резонансным частотам a' и a2,
равноудаленным от несущей частоты F, относительно которых отклик значительно меньше. Кривая B,
представляющая отклик схемы Туилинга 70 на приемном конце, имеет аналогичную форму, но пики на
резонансных частотах b' и b2 расположены настолько близко друг к другу, что перекрываются, так что теперь
отсутствует спад на несущей частоте. Кривая C показывает комбинированный эффект передающих и
приемных фильтрующих цепей, и видно, что в пределах выделенных боковых полос, которые принимаются за
частоты c' и c2, получается практически плоская вершина. Следует отметить, что для многоканальной работы
неудовлетворительно получить эту кривую путем объединения кривых передающего и приемного концов,
которые не симметричны относительно несущей частоты, поскольку разница между каналами не может быть
такой большой, как при описанной схеме.
Следует также отметить, что предпочтительно получать плитку с более заостренной кривизной 90° на
приемном конце, хотя это и не является обязательным.
Теперь обратимся к рис. 1. На рис. 1 изображен генератор, предназначенный для непрерывной генерации
переменного тока несущей частоты 95, который подается через сигнальное устройство 2, представленное в
виде простого ключа, и переменное сопротивление 44 к фиксированному сопротивлению 3. К этому
сопротивлению подключен резонансный контур, состоящий из конденсатора 4, резистора 3 и индуктивности 6,
который настроен на частоту, скажем, немного ниже несущей частоты. Небольшая часть индуктивности 6
включена во вторую резонансную цепь, состоящую из индуктивности 7, конденсатора 8 и низкого
сопротивления 9, причем эта цепь настроена на частоту, значительно превышающую несущую частоту, в то
время как частота первой цепи была ниже нее. Резистор 9, равный 110 Ом, подключен к общим входным
проводам и 11 Ом, которые соединены аналогичными схемами настройки с передатчиками,
соответствующими другим несущим частотам. Общий входной сигнал поступает на усилитель 12 (115) любого
подходящего типа, а затем на сигнальные линии 1, 3 и 14.
Следует понимать, что эти последовательно соединенные резонансные контуры можно заменить
параллельно соединенными резонансными контурами и резисторами, что позволит получить 120 фильтров с
аналогичными характеристиками.
На входном конце линии находится общий входной трансформатор 15, со вторичной обмотки которого
сигналы подаются на различные приемники для разных несущих частот. Приемное оборудование для каждой
частоты включает две цепи, настроенные, как и на передающей стороне, на немного разные частоты по обе
стороны от несущей частоты, но эти частоты соединены последовательно и питаются от батареи 48,
напряжение которой может составлять 24 В. Для доведения тока до желаемого значения может
использоваться резистор 43, или же в последовательную цепь могут быть включены нагреватели
соответствующих ламп в приемном оборудовании 70 для других каналов.
В качестве альтернативы, при желании, можно предусмотреть возможность питания нагревателей от
источника переменного тока без изменения работы приемника сигнала.
Рассмотрим теперь работу схемы, когда ключ 2, соответствующий показанному каналу, замкнут. Токи с
частотой 80 Гц, соответствующей несущей частоте, подаются на настроенные контуры на передающем конце,
усиливаются усилителем 12 и передаются по линии.
Аналогичным образом токи остальных 85 соответствующих несущих частот могут протекать по линии от своих
передатчиков. Кроме того, как уже отмечалось ранее, при запуске или прерывании несущих токов
генерируются токи большого числа нежелательных частот, которые не полностью подавляются
используемыми довольно грубыми фильтрующими схемами.
На приемной стороне фильтрующие устройства, хотя и простые по своей природе, тем не менее, достаточно
избирательны, чтобы гарантировать, что сигналы, передаваемые на приемное оборудование по любому
каналу, будут содержать очень большую долю сигналов правильной частоты, и, следовательно, мощность
сигналов правильной частоты будет составлять практически всю общую мощность. Как уже упоминалось
ранее, потенциал сетки усилительной лампы 23 регулируется из анодной цепи падением сопротивления 30.
Использование комбинации конденсатора и резистора 26 и 27 совместно с выпрямителем 28 обеспечивает
зарядку конденсатора 26 переменными токами 110 Ом в анодной цепи и, следовательно, увеличение
отрицательного смещения сетки. Потенциометр 23 позволяет получить положительный потенциал для
противодействия большому напряжению сетки 115, которое в противном случае возникло бы при отсутствии
сигнала.
Значения конденсатора 26 и сопротивления 27 выбраны таким образом, что время разряда конденсатора
превышает интервал 120 между последовательными сигнальными импульсами, и, следовательно, при
получении тока с большой амплитудой напряжения генерируется значительное отрицательное смещение
сетки, которое сохраняется в течение времени, пока прикладывается малое напряжение, соответствующее
интервалу между последовательными сигнальными импульсами.
В результате такой схемы из-за смещения сетки слабый сигнал практически не усиливается, и,
следовательно, частоты не совпадают с теми, на которые настроено фильтрующее оборудование на
передающем конце. Однако расположение схем настройки аналогично: первая схема включает
сопротивление 16, индуктивность 17 и конденсатор 18, а через небольшой участок индуктивности 17
подключена вторая схема, включающая индуктивность 19, конденсатор 20 и низкое сопротивление 21, к
которому подключена первичная обмотка трансформатора 22. Один конец вторичной обмотки
трансформатора 22 соединен с сеткой электронной лампы 23, а другой конец соединен с катодом через
резистор 24, зашунтированный конденсатором 25, и резистор 27, зашунтированный конденсатором 26. По
причинам, которые станут ясны позже, сопротивление 24 велико по сравнению с сопротивлением 27, а
конденсатор 26 имеет значительно большее значение, чем конденсатор 25. Потенциал сетки регулируется от
анодной цепи входящими сигналами посредством падения сопротивления 30 в катодно-анодной цепи
совместно с выпрямителем 28, а также дополнительно обеспечивается постоянное смещение
потенциометром 29.
Анодная цепь лампы 23 включает трансформатор 31, снабженный тремя обмотками, одна из которых
соединена с неоновой трубкой 32. Целью данной схемы является ограничение амплитуды принимаемого
сигнала способом, описанным в спецификации № 8156131 (серийный номер).
375,346). Через другую обмотку трансформатора 31 сигнальные токи проходят через сопротивление 45 к
резонансному контуру, состоящему из конденсатора 33 и первичной обмотки трансформатора 34, при этом
настройка в данном случае осуществляется на несущую частоту. Вторичная обмотка трансформатора 34
соединена с сеткой лампы 40 через выпрямитель 35 и резистор 38. Отрицательное смещение сетки
обеспечивается с помощью батареи 48 и конденсатора 37, который зашунтирован резистором 36, что в
сочетании с выпрямителем 35 обеспечивает подачу постоянного потенциала на сетку при приеме сигнала.
Реагирующий реле 41 подключен к анодной цепи клапана последовательно с обычной анодной батареей 42,
напряжение которой может составлять 130 В. Реагирующее реле снабжено обмоткой смещения, соединенной
с анодом батареи последовательно с резистором 49, что гарантирует, что работа реле вряд ли будет
нарушена изменениями напряжения батареи.
Контакты реле показаны соединенными таким образом, чтобы обеспечить двойной ток, работающий в
выходной цепи через выводы 46 и 47, но, очевидно, можно выполнить любые подходящие соединения.
Используемые клапаны относятся к типу с косвенным нагревом, а на изображении 388,424 подчеркнуто
разделение между последовательными импульсами сигнала. Это служит для компенсации эффекта
ограничивающего устройства на последующем этапе, тенденция которого, особенно в случае сигналов с
существенно синусоидальной огибающей, заключается в увеличении периода сигнала и уменьшении
интервала между сигналами. Сопротивление 24, которое не является существенным для удовлетворительной
работы схемы, включено для предотвращения существенного влияния тока сетки, возникающего при
получении сильного сигнала, на состояние заряда конденсатора 26. Желательность этого заключается в том,
что ток в сети очень мал по сравнению с AOFL! Любое изменение потенциала, которое может быть вызвано
потоком тока, будет происходить медленно относительно сигнальных импульсов, и, таким образом, условия
работы будут меняться в зависимости от того, был ли получен короткий или длинный сигнал.
Для достижения желаемого результата сопротивление 24 должно быть значительно выше сопротивления 27,
и на практике было установлено, что 5 мегаом является подходящим значением. Однако, чтобы избежать
ухудшения усиливающих свойств лампы из-за введения высокого импеданса в цепь сетки, конденсатор
шунтируется через сопротивление 24, обеспечивая путь с низким импедансом для переменного тока. Следует
отметить, однако, что комбинация резистор-конденсатор 24 и 25 не требует увеличения времени, в течение
которого сохраняется отрицательный потенциал сетки, обусловленный принимаемыми сигналами, и,
следовательно, время разряда A0 комбинации 24 и 25 должно быть достаточно коротким, чтобы можно было
отслеживать огибающую сигнала. Для этой цели целесообразно использовать конденсатор 2.5 с
сопротивлением 0,001 гаФ, если сопротивление 2-5 A5 составляет 0,5 мегаом, как предложено, а
максимальная частота импульсов сигнала составляет около 30 циклов в секунду. В этих условиях конденсатор
26 должен иметь сопротивление не менее 4 Ом, а сопротивление 27 должно быть примерно на 5 Ом меньше
сопротивления 24, которое может составлять 1/2 мегаома.
Что касается значения сопротивления 3Jo, необходимо, чтобы мощность этого сопротивления была
достаточной для поддержания заряда конденсатора 26M даже при прерывистом подаче зарядного
потенциала в течение очень коротких периодов времени, как это происходит при приеме импульсных сигналов
с максимальной частотой импульсов, в этом случае огибающая сигнала достигает максимального значения
лишь на очень короткий период во время каждого импульса.
Значение сопротивления -4,5 определяет амплитуду сигнальных напряжений B5, принимаемых на обмотках
трансформатора 34. Если значение сопротивления 45 увеличить, то частотный диапазон, в пределах которого
напряжение на трансформаторе 34 достаточно для протекания анодного тока в вентиле 40, уменьшится, и,
таким образом, это сопротивление можно использовать для управления шириной частотного диапазона, в
пределах которого должны находиться сигналы для срабатывания реле 41. Поскольку начало и конец
сигнального импульса состоят из 75 боковых полос частот, удаленных от несущей частоты, отсюда следует,
что изменение сопротивления 45 может быть использовано для изменения времени, в течение которого реле
41 остается в рабочем состоянии в ответ на импульсный сигнал 80 заданной длины.
Важной особенностью приемной цепи является то, что нормальное отрицательное смещение сетки-катода
выпрямительной лампы 40 значительно превышает то, которое необходимо для предотвращения протекания
анодного тока. Следовательно, анодный ток не возникает до тех пор, пока на сетку лампы 40 не будет подано
напряжение выше заданного значения, после чего небольшое увеличение этого напряжения на 90% приведет
к возникновению полного анодного тока от лампы. Таким образом, поскольку анодный ток критически зависит
от приложенного к сети напряжения, важно, чтобы входящее сигнальное напряжение 95 в эту часть приемной
системы поддерживалось на постоянном уровне в очень узких пределах, несмотря на изменения начального
сигнального напряжения.
Следует отметить, что этот контроль осуществляется с помощью газоразрядной трубки 32, предпочтительно
неоновой лампы, которая ограничивает принимаемый сигнал до постоянной амплитуды. Напряжение,
подаваемое на сетку, в этом случае полностью определяется K55 — частотой сигнала в зависимости от
частотно-импедансных характеристик настроенного контура, к которому он подается.
Более конкретно, если сигнал состоит почти исключительно из несущей частоты RI0, то настроенный контур
33, 34 будет находиться в резонансе и будет иметь максимальное сопротивление, и, следовательно,
напряжение, подаваемое на вторичную обмотку трансформатора 34, будет максимальным. По мере того, как
сигнал отклоняется от резонансной частоты M1, импеданс резонансного контура уменьшается, и,
следовательно, большая часть приложенного напряжения поглощается сопротивлением 45, так что вскоре
достигается точка, в которой приложенного напряжения X1 становится недостаточно для протекания анодного
тока, достаточного для срабатывания реле 41.
Следует понимать, что для ограничения действия неоновой лампы и получения желаемого эффекта M25
важно использовать на предыдущем этапе некоторую фильтрующую схему, чтобы гарантировать, что
напряжение сигналов требуемой частоты всегда практически равно суммарному напряжению
ограничивающих сигналов, так что его величина не зависит от наличия токов других частот. Это позволяет
использовать простой фильтр или резонансный контур на следующем этапе для предотвращения
срабатывания реле под действием токов других частот.
В данном случае речь идет о комбинации резистора и конденсатора 36 и 37; она работает совместно с
выпрямителем 35 для создания стабильного напряжения на сетке и, таким образом, возникновения
значительного стабильного тока в анодной цепи. Очевидно, что конденсатор не должен сохранять свой заряд
между импульсами сигнала, и в то же время он не должен существенно терять его между отдельными
импульсами несущей частоты, составляющими импульс сигнала; значения конденсатора и сопротивления
должны быть выбраны с учетом этого, а также с учетом желаемого эффекта, заключающегося в том, что
искажение сигнала, вызванное временем зарядки конденсатора, должно компенсироваться временем
разрядки конденсатора через сопротивление 36. Резистор 38 используется для того, чтобы потенциал
конденсатора 37 мог повыситься до значения несколько большего, чем обычно, если бы предел,
установленный потоком тока сети, был применен к кабелю. Таким образом, конденсатор 37 может
значительно разряжаться между импульсами несущей частоты, не допуская падения напряжения на его
клеммах до значения, до которого оно было бы ограничено потоком тока сети в отсутствие сопротивления 38.
Следует отметить, что отвод индуктивности 6, входящий во второй резонансный контур, должен быть малым,
чтобы не нарушать свойства первого резонансного контура, и по аналогичной причине важно, чтобы
сопротивление 9 имело сравнительно небольшое значение.
Следует отметить, что те же рассуждения применимы и к отводам индуктивности 17 и сопротивления 21,
расположенным на приемном конце, причем эти цепи имеют ту же толщину, что и цепи на передающем конце.
i50 В определенных обстоятельствах может возникнуть необходимость преобразования сигналов одной
несущей частоты в сигналы другой несущей частоты; такая необходимость может возникнуть, например, в
случае многоканальной работы по крупной магистрали до точки распределения, а затем передачи сигналов в
различные точки приема с помощью одноканальной работы. Данная модификация может быть легко
осуществлена без использования каких-либо движущихся частей путем незначительного изменения схемы,
показанной на рис. 1, которая, в свою очередь, изображена на рис. 2. Полная схема приемной станции не
показана, но предполагается, что клапан 50 занимает то же положение, что и клапан 40 на рис. 1. Вместо
срабатывающего реле анодная цепь лампы 50 включает вторичную обмотку трансформатора 51, питаемого
от источника 52, который 70 подает переменный ток несущей частоты, в которую его необходимо
преобразовать.
Схема также включает первичную обмотку транзистора 53, который совместно с конденсатором 54 настроен
таким образом, чтобы иметь высокое сопротивление 75 для токов других частот, включая исходную несущую
частоту. Когда принимаются сигналы исходной частоты, вызывающие увеличение анодного тока лампы 50,
анодно-катодное сопротивление лампы уменьшается практически от бесконечного значения до сравнительно
низкого значения, и, соответственно, на вторичной обмотке трансформатора 53 получается переменное
напряжение требуемой несущей частоты, которое подается на выходную линию 55. Следовательно, каждый
раз, когда принимаются токи исходной несущей частоты, соответствующие токи новой несущей частоты будут
передаваться по исходящей линии.
После того, как я подробно описал и определил природу моего изобретения и способ его осуществления, я
заявляю, что то, что я сделал,
Соседние файлы в папке патенты