2.2 Анализ работы электрической схемы.

Схема электрическая принципиальная акустического автомата представлена в приложении А.

В изделие входят два устройства: шифратор и дешифратор.

В шифратор входят следующие функциональные узлы:

• генератор прямоугольных импульсов на элементах DD1.1 и DD1.2;

• сдвиговый регистр на микросхемах DD2, DD3;

• четыре узла одновибраторов на микросхемах DD4 – DD7;

• четыре узла управления.

Генератор вырабатывает прямоугольные импульсы со скважностью 2 и частотой 660 Гц. По фронтам импульсов генератора происходит заполнение разрядов регистра логической 1 и сброс всех разрядов в 0 после прихода каждого 13-го импульса, чем производится временное разделение исходных каналов. Последние разряды регистра на микросхеме DD3 формируют синхропаузу между пакетами информационных импульсов.

Фронты положительных импульсов, возникающих последовательно на выходах 1 – 4 регистра DD, запускают соответствующие одновибраторы на элементах DD4.2 и DD4.3 или DD5.1 и DD5.4 в одном из блоков одновибраторов А1.1 – А1.4. Запущенный одновибратор вырабатывает образцовый положительный импульс длительностью 0,8 мс в случае, если в соответствующем узле управления А2.1 – А2.4 движки переменных резисторов находятся в среднем положении.

Если в узле управления движок переменного резистора находится в левом (по схеме) положении, то информационный импульс, вырабатываемый одновибратором, расширяется до максимального значения, равного 1,3 мс. Когда движок переменного резистора сдвинут в правое (по схеме) положение, информационный импульс укорачивается до 0,3 мс. Таким образом в соответствующих узлах управления длительность импульса может изменяться в пределах 0,8  0,5 мс.

Импульсные сигналы проходят через развязывающие диоды VD1 – VD8 и сборную шину, инвертируются элементом DD1.3 и преобразуются в пакеты информационных импульсов отрицательной полярности.

В результате анализа схемы электрической принципиальной устройство можно разделить на основной модуль и модуль настройки.

В дешифратор входят следующие функциональные узлы:

• триггер Шмитта на элементах DD1.1 и DD1.2;

• одновибратор на элементах DD2.1 и DD2.4;

• счетчик-дешифратор на микросхеме DD3;

• четыре узла сравнения;

• восемь узлов расширения.

Фронт первого информационного импульса запускает одновибратор на элементах DD2.1 и DD2.4, вырабатывающий импульс низкого уровня, длительность которого больше длительности пакета информационных импульсов и составляет 12,5 мс. Поступая на вывод 13 счетчика-дешифратора DD3, он разрешает работу последнего только во время прихода пакетов информационных импульсов. Спад импульса дифференцируется цепочкой С3R4, формирующей короткий положительный импульс сброса, который переводит счетчик-дешифратор DD3 в исходное состояние, после чего последний снова оказывается готовым к приему пакета информационных импульсов.

Проинвертированные элементом DD2.3 информационные импульсы положительной полярности через дифференцирующую цепочку С1R2 поступают на вход 14 счетчика DD3 и на элементы выделения информационных импульсов DD5.1, DD6.1 (A1.1) – DD5.4, DD6.4 (A1.4).

Импульсы положительной полярности, последовательно возникающие на выводах 1 – 8 микросхемы DD3, своими положительными фронтами запускают в узлах сравнения А1.1 – А1.4 одновибраторы на элементах DD4.1, DD4.4 – DD9.1, DD9.4, которые вырабатывают образцовые положительные импульсы длительностью 0,8 мс.

На выходах блоков А1.1 – А1.4 выделяются разностные импульсы, образовавшиеся в результате сравнения образцовых импульсов высокого уровня и информационных импульсов низкого уровня, поступающих с выходов элементов совпадения DD5.1, DD6.1. Разностные импульсы будут положительными относительно половины напряжения питания. Если длительность информационного импульса меньше длительности образцового. Если же длительность информационного импульса больше длительности образцового, то разностные импульсы будут относительно указанного уровня отрицательными.

Когда движки переменных резисторов в блоке А2.3 шифратора находятся в среднем положении, информационные импульсы будут равны по длительности образцовым и напряжение на выходах блоков А1.1 – А1.4 дешифратора будет постоянно и равно половине напряжения питания.

Разностные импульсы подаются на восемь узлов расширения А2.1 – А2.8. Положительный разностный импульс с выхода 1 узла А1.1 откроет транзистор VT2, который в свою очередь откроет транзистор VT4, и конденсатор С14 зарядится до напряжения тем большего, чем больше длительность информационного импульса. В результате на определенное время откроются транзисторы VT5, VT7. Отрицательный же разностный импульс с выхода 2 узла А1.1 откроет транзисторы VT1, VT3 и соответственно VT6, VT8. Аналогичные сигналы возникают на выходах узлов А2.1 – А2.8, если на их входах возникают импульсы рассогласования той или иной полярности.

В результате анализа схемы электрической принципиальной устройство можно разделить на основной модуль, модуль генератора и модуль расширения.