5.2. Генераторное оборудование (ГО)

Генераторное оборудование предназначено для управления работой функциональных узлов аппаратуры, производящих обработку сигналов на передающей и приемной частях. Генераторное оборудование выполняет функции формирования необходимой сетки частот и функций распределения управляющих последовательностей во времени.

ГО состоит из двух частей: передающей (ГО пер) и приемной (ГО пр) и обеспечивает формирование импульсных последовательностей с определенной сеткой частот: f=2048 кГц; f/8=256 кГц; f/256=8 кГц; f/4096=500 Гц.

Генератор задающий, входящий в ГО пер, на восьми выходах формирует импульсные последовательности тактовой частоты 2048 кГц со стабильностью 3х10-5.

Допускается три режима работы ГО:

1. Режим внутренней синхронизации, являющийся основным.

2. Режим "Внешний запуск" предназначен для запуска генератора отвнешнего источника сигнала с тактовой частотой 204800060Гц. Запускающий сигнал может быть двух видов:

  • синусоидальной формы с эффективным значением напряжения I0,2 В и входным сопротивлением источника 600 Ом;
  • "коробчатой" формы со скважностью 20,5 (без изменения тактовой частоты), который представляет собой чередование логических единиц (величина напряжения не менее 2,5 В) и нулей (величина напряжения не более 0,4 В).

Величина выходного сопротивления источника сигнала в этом случае не более 600 Ом.

3. Режим “внешняя синхронизация” осуществляет запуск генератора от внешнего сигнала методом синхронизации автоколебательного устройства через систему фазовой автоподстройки частоты. Синхронизирующий сигнал имеет “коробчатую” форму со скважностью 20,1 и представляет собой чередование логических “единиц” и “нулей”. Длительность фронтов не более 50 нс.

Для регулировки частоты в режиме “внутренняя синхронизация” на переднюю панель генератора выведена ручка “Рег.част”.

Пределы подстройки 2048000120 Гц.

На передней панели размещено контрольное гнездо “2048 кГц”, имеющее закрытый выход частоты 2048 кГц через емкость с одного из восьми выходов генератора. Для питания генератора задающего необходим один источник тока с напряжением 5 В, потребляемый ток не менее 500 мА и другой источник тока с напряжением -12 В, потребляемый ток менее 100 мА.

Генераторное оборудование передачи (ГО пер)

Структурная схема ГО пер. изображена на рисунке 6 и включает в себя следующие функциональные узлы:

  • генератор задающий, обеспечивающий формирование сигналов тактовой частоты и управляющий работой других блоков ГО;
  • делитель разрядный, обеспечивающий формирование и распределение во времени восьми импульсных последовательностей с частотой следования f/8=256 кГц, соответствующих восьми разрядам кодовой группы;
  • делитель канальный, обеспечивающий получение тридцати двух импульсных последовательностей с частотой следования 8 кГц, соответствующих тридцати двум канальным интервалам цикла;
  • делитель цикловой, формирующий импульсные последовательности соответствующие циклам и образующие сверхцикл, необходимые для передачи СУВ.

Кроме того ГО пер. включает в себя ряд дополнительных элементов формирующих последовательности, необходимые для работы различных блоков аппаратуры. Сюда входят: схема формирования импульсной последовательности 8 кГц с длительностью импульсов 62,5 мкс, схема формирования импульсной последовательности 32 кГц с длительностьюимпульсов 1,95 мкс.

ГО пер. также формирует сигнал цикл четный (ЦЧ) с частотой 4 кГц и длительностью импульсов 125 мкс.

Конструктивно ГО передачи расположено в трех блоках: в блоке ГЗ, в блоке ДЧ, включающем в себя ДР и ДЦ и в блоке ДК.

Рисунок 6. Структурная схема генераторного оборудования передачи.  

Рисунок 6. Структурная схема генераторного оборудования передачи.

Генераторное оборудование приема (ГО пр)

Структурная схема ГО пр. изображена на рисунке 7, идентична структурной схеме ГО пер. Отлична лишь в том, что ГО пр не входит ГЗ-2048, а строб-1, необходимый для запуска делителя частоты, выделяется преобразователем кода приема (ПКпр.) из ИКМ – сигнала. Функциональные узлы ГО пр. также идентичны узлам ГО пер, и отличие передающей и приемной частей ГО заключается лишь в запускающих и формирующих последовательностях.

Так на передаче делитель на тридцать два запускается 2-м разрядом, на приеме – 3-м разрядом. Делитель канальный на передаче запускается 3-м разрядом, на приеме - 1-м разрядом. Делитель цикловой на передаче запускается сигналом (КИОШИ), на приеме - (КИОС). На передаче Строб АИМ формируется 4-м и 2-м разрядами, на приеме Строб ВС формируется 1-м сдвинутым на Т/2 и 5-м разрядами.

Так же как в ГО пер, в ГО пр. входит ряд дополнительных элементов: схема формирования импульсов 8 кГц с длительностью 62,5 мкс, схема формирования сигнала запуска декодера.

Кроне того ГО пр, формирует сигналы КИ7Ш, КИ16С, КИОС, 32 кГц, ЦН.

Основной особенностью работы генераторного оборудования приема является необходимость его первоначальной установки сигналами, поступающими от устройств цикловой и сверхцикловой синхронизации. Эти устройства, воздействуя на генераторное оборудование приема, смещают начало работы так, чтобы начало цикла на приеме и передаче совпадало.

Для этого в ГО пр. предусмотрена установка ГО по циклу и установка ГО по сверхциклу.

При отсутствии синхронизма по циклам, от устройства синхронизации на шину установки по циклу поступает положительный импульс, соответствующий восьмому разряду нулевого канала.

Рисунок 7. Структурная схема генераторного оборудования приема

Рисунок 7. Структурная схема генераторного оборудования приема.

Этот импульс инвертируется и поступает на входы сброса всех триггеров ДР и ДК. Триггеры ДР и первый триггер делителя на тридцать два устанавливается в нулевое состояние, остальные четыре триггера делителя - в единичное состояние. Все триггеры канальных регистров устанавливаются в нулевое состояние, кроме первого триггера второго регистра, который устанавливается в единичное состояние. Первый после сброса тактовый импульс запишет "единицу" в первый триггер ДР и после восьмого разряда нулевого канала сформируется 1-й разряд в первом канальном интервале, что соответствует условию синхронизма ГО пер. и ГО пр.

Синхронизм по сверхциклу достигается путем подачи сигналаустановки по сверхциклу, опрокидывающего в нулевое состояние триггеры сверхциклового делителя на 16. Этот импульс подается на месте 16 канального интервала в нулевом цикле.

В результате опрокидывания триггеров возникает высокий потенциал на выходе элемента, подключенного к, инверсным выходам всех триггеров, импульсы с выхода которого считают в качестве импульсов нулевого цикла. Кроме синхронизации по циклу и сверхциклу при работе аппаратуры в интегральной сети связи используется жесткая связь по фазе между передачей, и приемом данной станции. Для этой цели в делителе канальном и в делителе цикловом предусмотрен выход всех канальных интервалов и циклов на гребенки.

Делитель разрядный

Делитель разрядный представляет собой восьмиразрядный распределитель, построенный на основе регистра сдвига со схемой управления записью в первый триггер.

Регистр состоит из восьми триггеров, с выходов которых снимаются восемь сдвинутых друг относительно друга на величину тактового интервала импульсных последовательностей с частотой 256 кГц.

В регистре с приходом продвигающего импульса осуществляется сдвиг сигнала "нуль", которому соответствует низкий положительный уровень, для чего в цепь сдвига подаются тактовые импульсы от генератора задающего.

Функциональная схема делителя разрядного представлена на рисунке 8.

Схема управления записью служит для периодической записи "нуля" в первый триггер с частотой 256 кГц.Она представляет собой схему И-НЕ, на входы которой подаются сигналы с прямых выходов триггеров У1-У7 регистра.

Начальное состояние триггеров У1-УЗ после подачи на схему питания произвольное. Цепь их установки функционирует только при работе в составе приемной части оборудования АЦО.

Если любой из этих триггеров находится в “нуле”, то с прямого выхода его, на схему управления поступает низкий потенциал. На выходе схемы управления при этом устанавливается высокий потенциал.

По фронту 0-1 продвигающего импульса триггер У1 установится в состояние “единица”. С приходом следующего продвигающего импульса "единица" запишется в триггер У2, а триггер У1 установится в соответствии с сигналом со схемы управления “единицы” будут записываться в триггер У1 и продвигаться по регистру до тех пор, пока все триггеры У1-У7 не установятся в единичное состояние. Следующий импульс устанавливает У1 в нулевое состояние. После этого на выходе схемы управления устанавливается "единица", У1 находится в нулевом состояния, в течение одного такта.

Следующий "нулевой" импульс на выходе схемы управления пройдет через семь тактов, когда "нуль", поочередно сдвигаясь из У1 по триггерам регистра, запишется в У8. В следующем такте У8 установится в "единицу",а У1 - в "нуль". После этого устанавливается нормальный цикл работы делителя разрядного.

Триггеры У1-У8 поочередно переходят в нулевое состояние и один раз за восемь тактов "нуль" записывается в первый триггер У1 регистра. Длительность импульса со схемы управления равна периоду тактовой частоты. Каждый тактовый импульс опрокидывает только два триггера, осуществляя запись "нуля" в очередной триггер и возвращая в "единицу" предыдущий.

По сигналу "Установка по циклам" триггер У1 устанавливается в "нуль", триггеры У2-У8 - в "единицу".

Фронт 0-1 импульса Строб 1 опережает по времени задний фронт импульса установки. Первый импульс Строб 1 приходит, когда сигнал установки триггеров еще не снят. Он не изменит состояний триггеров. Но триггер У1 под действием этого импульса должен установиться в нулевое состояние. Поэтому установка триггера У1 по сигналу “Уст. по Ц” осуществляется в нулевое состояние.

Восемь импульсных последовательностей частоты 256 кГц и длительностью 0,49 мкс поступают к различным блокам через мощные элементы У9-У16.

Временные диаграммы, поясняющие работу делителя разрядного, представлены на рисунке 9.

Кроме восьми разрядов на плате делителя разрядного формируется также импульсная последовательность "Строб АИМ" с длительностью импульсов 2,93 мкс на передаче и "Строб ВС" с длительностью 1,95 мкс на приеме. Эти импульсные последовательности. с частотой 256 кГц необходимы для стробирования канальных интервалов, управляющих модуляторами АИМ на передаче и селекторами АИМ на приеме. Формирователь представляет собой триггер, на входы которого подаются импульсы от 4-го и 2-го разрядов на передаче (Строб АИМ) и 1-го, сдвинутого на Т/2 и 5-го разрядов на приеме (Строб ВС).

Делитель разрядный конструктивно выполнен на одной плате, входящей в блок ДЧ.

Рисунок 8. Функциональная схема делителя разрядного

Рисунок 8. Функциональная схема делителя разрядного

Рисунок 9. Временные диаграммы работы делителя разрядного 

Рисунок 9. Временные диаграммы работы делителя разрядного.

Делитель канальный

Делитель канальный представляет собой делитель-распределитель на тридцать два и состоит из следующих функциональных узлов: делителя на тридцать два, двух регистров сдвига и дешифратора.

Функциональная схема делителя канального представлена на рисунке 10. Делитель на тридцать два является пятиразрядным счетчиком с последовательным переносом (рисунок 11).

Коэффициент деления счетчика определяется тем, что канальные интервалы должны следовать с частотой 8 кГц. Запуск делителя на тридцать два осуществляется вторым разрядом на передаче и третьим разрядом на приеме, поступающими с делителя разрядного. С делителя на тридцать два снимаются импульсные последовательности “Управление 32 кГц” и “Управление 8 кГц”, необходимые для управления работой двух регистров сдвига. Сигнал "Управление 32 кГц" организуется путем объединения на схеме “И” импульсных последовательностей, поступающих с выходов первых трех триггеров счетчика. Сигнал “ Управление 8 кГц “ организуется путем объединения на схеме "И" импульсных последовательностей, поступающих с выходов последних двух триггеров счетчика. Сигнал "Управление 32 кГц" поступает на управляющий вход первого триггера первого регистра сдвига. Сигнал “Управление 8 кГц” поступает на управляющий вход первого триггера второго регистра сдвига.

Рисунок 10. Функциональная схема делителя канального 

Рисунок 10. Функциональная схема делителя канального

Первый регистр сдвига является восьмиразрядным распределителем, выполненным на восьми триггерах D-типа. Работает распределитель аналогично разрядному распределителю и с выходов восьми его триггеров снимаются восемь сдвинутых друг относительно друга на величину канального интервала импульсных последовательностей с частотой 32 кГц. Так как выходные импульсные последовательности 8 кГц служат для управления модуляторами АИМ, образующими пробы сигнала, кодирование которого начинается с 1-м разрядом, то очевидно, что канальные импульсы должны формироваться раньше 1-ого разряда. Поэтому в качестве продвигающего импульса в первом регистре сдвига используется 3-й разряд (на приеме 1-й разряд), поступавший от разрядного делителя.

Второй регистр сдвига по построению аналогичен первому. Он также состоит из восьми триггеров D-типа с выходов которых снимаются сдвинутые друг, относительно друга импульсные последовательности с частотой 8 кГц. В отличие от первого регистра сдвига, где продвижение сигнала 32 кГц осуществлялось одновременной подачей на все тактовые входы триггеров третьего (или первого) разряда, во втором регистре продвижение сигнала 8 кГц осуществляется подачей на тактовые входы триггеров двух продвигающих последовательностей, сдвинутых друг относительно друга. На тактовые входы нечетных триггеров второго регистра сдвига поступает импульсная последовательность 32 кГц, снимаемая с седьмого триггера первого регистра сдвига. На тактовые входы четных триггеров второго регистра сдвига поступает импульсная последовательность 32 кГц, снимаемая с третьего триггера первого регистра сдвига. Это необходимо для того, чтобы с выходов всех восьми триггеров второго регистра сдвига снижались импульсные последовательности с перекрытием во времени. В противном случае при объединении сигналов с регистров на дешифраторе могут появиться просечки.

Импульсные последовательности частот 8 кГц и 32 кГц, снимаемые с выходов триггеров обоих регистров, поступают на входы дешифратора.

Дешифратор представляет собой тридцать два элемента, на которых происходит логическое сложение сигналов, поступающих с регистров сдвига. Кроме импульсных последовательностей 32 кГц к 8 кГц на тридцать элементовдешифратора поступает импульсная последовательность.

“Строб АИМ” (“Строб ВС” на приеме), осуществляющая стробирование получаемых канальных интервалов. На два элемента импульсная последовательность “Строб АИМ”не поступает. С выходов этих двух элементов снимаются импульсные последовательности, соответствующие нулевому и шестнадцатому канальным интервалам, с длительностью 3,9 мкс. С выходов остальных тридцати элементов снимаются импульсные последовательности, соответствующие 1-15, 17-31 канальным интервалам, с длительностью 1,9 мкс. Временные диаграммы, поясняющие работуделителя на тридцать два, канальных регистров и дешифратора, приведены на рисунке 12 и рисунке 13. Диаграммы показаны для случая передачи.

Рисунок 11. Функциональная схема делителя на 32.

Рисунок 11. Функциональная схема делителя на 32.

Рисунок 12. Временные диаграммы работы делителя на 32

Рисунок 12. Временные диаграммы работы делителя на 32.

Рисунок 13. Временные диаграммы работы канальных регистров и дешифратора

Рисунок 13. Временные диаграммы работы канальных регистров и дешифратора.

Делитель цикловой

Делитель цикловой, представляющий делитель - распределитель на шестнадцать, достроен на основе дешифратора, имеющего шестнадцать выходов по числу требуемых циклов в сверхцикле.

Функциональная схема делителя циклового приведена на рисунке 14.

Для управления дешифратором служит четырехразрядный делитель на шестнадцать с последовательным переносом, выполненным на триггерах. Запуск делителя осуществляется импульсом, соответствующим нулевому канальному интервалу.

Дешифратор представляет собой шестнадцать четырехвходовых элементов, входы которых подключены к прямому или инверсному выходам каждого из четырех триггеров делителя. В результате высокий потенциал на каждой из выходных шин дешифратора возникает только один раз за цикл работы делителя, когда на всех входах соответствующего элемента присутствуют высокие потенциалы, причем высокий потенциал возникает только на одной из выходных шин. Таким образом, на выходных шинах, пронумерованных в соответствии с номерами циклов от "0" до "15", возникают положительные импульсы с частотой 500 Гц.

Длительность цикловых импульсов, определяющих положение каналов СУВ, составляет 125 мкс.

Рисунок 14. Функциональная схема делителя циклового

Рисунок 14. Функциональная схема делителя циклового.

Временные диаграммы, поясняющие работу делителя циклового, предоставлены на рисунке 15.

Рисунок 15. Временные диаграммы работы делителя циклового.

Рисунок 15. Временные диаграммы работы делителя циклового.

Устройство и работа ИКМ-30


*****
Новосибирск © 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.