Генератор центрального поста

Генератор центрального поста ЦГЛ (рис. 2.8) выполняет две не связанные между собой функции. Во-первых, при передаче сигналов ТУ и ЦС генератор ЦГЛ вырабатывает синусоидальные фазоманипулированные колебания переменного тока частотой 500 Гц. Во-вторых, он вырабатывает тактовые последовательности прямоугольных импульсов частотой 125, 500, 1000 и 3000 Гц, необходимые для работы устройств ДЦ центрального поста.

Для формирования фазоманипулированных колебаний генератор ЦГЛ содержит логические элементы Т24—Т27; усилитель последовательности прямоугольных импульсов частотой 500 Гц, выполненный на транзисторе T21, в коллекторной цепи которого имеется контур ударного возбуждения, образованный конденсатором С15 и обмоткой 1-2 трансформатора ТрЗ, а также линейный усилитель синусоидального тока частотой 500 Гц, выполненный на транзисторе Т23 и выходном трансформаторе Тр4. На нижние входы логических элементов Т24—Т26 от разделителя фаз непрерывно поступают образцовые последовательности прямоугольных импульсов Ао, Во, и Со частотой 500 Гц, сдвинутые друг относительно друга па 120°.

При отсутствии передачи сигналов ТУ и ЦС на одном из трех выходов модулятора МТУ А, В и С имеется сигнал 1, а на двух других — сигналы 0. Например, на выходе А имеется сигнал 1, а па выходах В и С — сигналы 0. Эти сигналы, поступая на верхние входы элементов Т24—Т26, обеспечивают выбор той или иной образцовой последовательности импульсов А_о, В_о и С_о, передавая ее через элемент Т27 па базу усилительного транзистора Т21. В рассматриваемом примере до момента времени t4 (рис 2.9) на выходе элемента Т27 повторяется образцовая последовательность А_о. В момент времени to транзистор элемента Т27 закрывается, обеспечивая поступление сигнала 1 па базу транзистора Т21. При этом его коллекторный ток возрастает, а в контуре ударного возбуждения заряжается конденсатор С15, так как в соответствии с первым законом коммутации в момент времени to ток через индуктивность равен нулю. Таким образом, полярность и фаза первого полупериода синусоидального напряжения в контуре совпадает с полярностью и фазой приращения напряжения на конденсаторе. Это приращение вызвано зарядным током конденсатора С15, Полярность и фаза этого тока, в свою очередь, совпадают с полярностью и фазой напряжения на выходе элемента Т27.

Так как частота собственных колебаний контура составляет 500 Гц, то в момент времени t1 конденсатор зарядится до амплитудного значения напряжения, а далее будет разряжаться на первичную обмотку ТрЗ до момента времени t2, когда открывается транзистор элемента Т27, уменьшая коллекторный ток транзистора Т21. При этом энергия, запасенная магнитным полем первичной обмотки трансформатора ТрЗ, вызывает ток перезаряда конденсатора C15 и, следовательно, формирование отрицательного полупериода напряжения в контуре. В момент времени t3 снова начинается формирование синусоидальных колебаний.

Допустим, что в произвольный момент времени t4, необходимо передать активный импульс сигнала ТУ или ЦС (см. рис. 2.9), т. е. фаза А синусоидального тока, имеющего нулевой сдвиг относительно произвольно выбранного момента времени t₀, должна измениться на фазу В, которая относительно этого же момента времени to отстает от фазы А на 120°. Изменение фазы синусоидального тока в проводах Л1 и Л 2 при передаче сигналов ТУ и ЦС происходит следующим образом. На выходе А модулятора сигнал 1 изменяется на 0, па выходе В сигнал 0 изменяется на 1, а на выходе С сохраняется сигнал 0. На выходах элементов Т24 и Т26 возникают сигналы 1, а последовательность импульсов о через элементы T2S и Т27 появляется на базе транзистора Т21. Формирование синусоидальных колебаний в задающем контуре происходит так же, как и в выше рассмотренном случае. Однако транзистор элемента Т27 находится в открытом состоянии до момента времени t5 (в соответствии с колебаниями напряжения образцовой последовательности В_о, поэтому заряд конденсатора C15 начнется лишь в этот момент времени, что и вызовет сдвиг фазы переменного тока в линейных проводах на 120° в сторону отставания относительно исходной фазы. С момента времени t4 до момента t5, колебания в контуре затухают. Более быстрому затуханию колебаний способствует включение резистора R80 параллельно энергоемким элементам контура. На рuc. 2.9 в момент времени t6 показан переход фазы В в фазу С. Формирование пассивных тактов сигналов ТУ происходит аналогично. Транзистор Т23 предназначен для усиления синусоидальных колебаний, индуцированных во вторичную обмотку 3-4 трансформатора ТрЗ (см. рис. 2.8). Этот транзистор работает в линейном режиме, что обеспечивается подбором сопротивлений резисторов R85 и R86. Резисторы R87 и R88 являются элементами отрицательной обратной связи по постоянному току и предназначены для стабилизации режима покоя усилительного каскада при изменении температуры. Одновременно резистор R87, являясь элементом отрицательной обратной связи по переменному току, снижает коэффициент усиления и тем самым предотвращает самовозбуждение усилителя. При необходимости регулировки коэффициента усиления к внешним выводам 1-21 и 1-22 подключают дополнительный резистор R_Д. Резистор R88 шунтируется конденсатором С14. Это исключает глубокую отрицательную обратную связь по переменной составляющей.

8. МОДУЛЯТОР СИГНАЛОВ ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЯ

Модулятор МТУ предназначен для управления фазой синусоидальных колебаний переменного тока частотой 500 Гц, вырабатываемых центральным генератором.

Модулятор состоит (рис. 2.5) из реверсивного счетчика, образованного триггерами 1СТ1, 1СТ2 и 2СТ1, входных элементов 1ИН1—1ИН6; выходных элементов 1СТ3—1СТ5, 2ИН1—2ИН3 и элементов управления 1ИФ5, 1ИН7, 1ИН8, 2ИН8, 3ИН2—3ИН4, 1СТ6 и 1ИФ1.

Модуляция фазы переменного тока в канале ТУ при передаче сигналов ТУ и ЦС достигается за счет переключения трехпозиционного реверсивного счетчика в новые рабочие позиции. Из восьми возможных позиций реверсивного счетчика в качестве рабочих используются три, условно обозначенные буквами А, В и С. Состояния в этих позициях триггеров реверсивного счетчика и связанных с ними выходных элементов указаны в табл. 2.1.

Выбор рабочих позиций реверсивного счетчика обусловлен тем, что в каждой из указанных позиций состояние одного триггера, называемое характерным, противоположно состоянию двух других. Так, для позиции А (см. табл. 2.1) характерным является состояние 0 триггера 1СТ1, для позиции В — состояние 1 триггера 1СТ2, а для позиции С — состояние 1 триггера 2СТ1. Это позволило упростить цепи управления реверсивным счетчиком.

Если триггеры реверсивного счетчика вследствие сбоя переключатся в позицию, соответствующую одной из комбинации 100, 010, 001, 011 и 111, то на всех трех входах элемента 1СТ6 появятся сигналы 1, а на выходе 1СТ6 и входе 1ИФ1 — сигналы 0. Возникший при этом на выходе элемента 1ИФ1 сигнал 1 возвратит триггеры в состояние, образующее комбинацию 000. Эта комбинация является рабочей, она соответствует позиции А.

При передаче сигнала по каналу ТУ реверсивный счетчик PC-МТУ через 8 мс после переключения распределителя Р-ШТУ переходит в новую позицию. На правление этого перехода определяется качеством передаваемого такта. Так, активному такту соответствуют переходы А—В, В—С и С—А, а пассивному такту — переходы А—С, С—В и В—А.

При переходе реверсивного счетчика в новую рабочую позицию переключаются всегда два триггера характерный триггер предыдущей позиции переключается из свойственного ей состояния, а характерный триггер новой позиции — в свойственное этой позиции состояние. Например, при переходе реверсивного счетчика из позиции А в позицию В (активный такт) переключается триггер 1СТ1 (см. табл. 2.1), что означает: реверсивный счетчик выводится из позиции А. Переключается также триггер 1СТ2, что означает: реверсивный счетчик переходит в позицию В. При переходе реверсивного счетчика из позиции А в позицию С (пассивный такт) триггер 1CT1 переключается из состояния 0 в состояние 1, так как состояние 0 этого триггера характерно только для позиций А. Кроме того, в состояние 1 переключается триггер 2СТ1, что характерно только для позиции С.

Таким образом, при переключении РС-МТУ в новую позицию один из его триггеров переключаться не должен. В зависимости от предыдущей позиции PC-МТУ качества нового такта сигнала ТУ входные элементы 1ИИ1—1ИН6 накладывают запрет на переключение соответствующего триггера. Например, PC-МТУ находится в позиции А, а следующий такт должен быть активным, т.е. нужно переключить PC-МТУ в позицию В. В проводе 2 находится низкий потенциал, поэтому на выходе элементов 1ИФ5 и 1ИН7, а также на шине А имеет место сигнал 1, который поступает на нижние входы элементов 1ИН4, 1ИН6 и 1ИН2. Такой же сигнал поступает от характерного для позиции А триггеpa 1CT1 по проводу ХПА, поэтому на выходе лишь одного элемента возникает сигнал 0. Этим элементом является 1ИН2, он препятствует переключению триггера 2СТ1. В табл. 2.2 приведены все возможные случаи переключения РС-МТУ.

Переключением триггеров реверсивного счетчика PC-МТУ управляют элементы 3ИН2—3ИН4. При отсутствии передачи сигналов ТУ и ЦС на оба входа каждого из этих элементов по проводам 30 и 7 поступают сигналы 1. Сигналы 0 с их выходов поступают на счетные входы триггеров PC-МТУ, которые сохраняют свое состояние с момента окончания предыдущего цикла передачи сигнала ТУ или ЦС, например, находятся в позиции А.

При передаче сигнала ТУ через 16 мс после включения главного реле (см. рис. 2.3) распределитель шифратора Р-ШТУ переключается в позицию 1. Так как такт 0 сигнала ТУ всегда пассивный, то на шине П модулятора возникает сигнал 1, а на выходе элемента 1ИН1 — сигнал 0. На выходах остальных элементов 1ИН2—1ИН6 имеется сигнал 1.

Через 4 мс после переключения Р-ШТУ на выходе элемента 4СТ6 схемы ВТУ, в проводе 30 и на нижних входах управляющих элементов 3ИН2—3ИН4 возникают сигналы 0. Сигналы 1 с выходов этих элементов поступают на счетные входы всех триггеров РС-МТУ, однако подготавливаются к переключению лишь триггеры 1СТ1 и 2СТ1, так как только у этих триггеров происходит заряд конденсаторов, связанных с открытыми транзисторами. Заряда конденсатора в триггере 1СТ2 не происходит, так как на его вход в это время подается сигнал 0 с выхода элемента 1ИН1. Еще через 4 мс на выходе элемента 4СТ6 и в проводе 30 сигнал 0 изменяется на 1, а на входах триггеров РС-МТУ сигнал 1 — на 0. В результате этого переключаются триггеры 1СТ1 и 2СТ1, и реверсивный счетчик переходит в позицию С.

Далее, через 8 мс после перехода PC-МТУ в позицию С распределитель шифратора переключается в позицию 2, и если контакт наборного реле замкнут (активный такт), то на шине А модулятора возникает сигнал 1, а на выходе элемента 1ИН6—сигнал 0, запрещая переключение триггера 1СТ2. Если контакт наборного реле разомкнут (пассивный такт), то сигнал 1 возникает на шине П, а на выходе элемента 1ИН5 — сигнал 0, запрещая переключение триггера 1СТ1. Через 4 мс после переключения Р-ШТУ в позицию 2 в проводе 30 сигнал 1 изменяется на 0, поэтому с выходов управляющих элементов 3ИН2—3ИН4 поступают сигналы 1, подготавливая триггеры 1СТ1 и 2СТ1 к переключению при активном такте. Если такт пассивный, то подготавливаются к переключению триггеры 1СТ2 и 2СТ1. Еще через 4 мс реверсивный счетчик переходит в позицию А при активном такте и в позицию В при пассивном. В остальных двадцати девяти тактах работа реверсивного счетчика модулятора происходит аналогично.

Выходные элементы 1СТ3, 1СТ4 и 1СТ5 фиксируют позиции реверсивного счетчика модулятора. Например элемент 1СТ3 фиксирует позицию А, т. е. на его выходе возникает сигнал 0 лишь в том случае, если на входы подаются сигналы 1 с инверсных выходов триггеров 1CT1, 1СТ2 и 2СТ1. Таким же образом элемент 1СТ4 фиксирует позицию В, а элемент 1СТ5 — позицию С. На выходах элементов 1СТ3—1СТ5 включены элементы 2ИН1—2ИН3. Эти элементы обеспечивают появление сигнала 1 лишь на одном из трех выходов модулятора А, В и С при соответствующей позиции PC-МТУ. На двух других выходах в это время присутcтвуют сигналы 0.

При передаче сигнала цикловой синхронизации управление переключением реверсивного счетчика модулятора производится по проводам 3 и 7. В этом случае по проводу 3 от устройств синхронизации на вход элемента 1ИН7 подается сигнал 0, что обеспечивает поступление сигнала 1 на шину А модулятора. По проводу 7 с периодом следования 16 мс поступают четыре импульса, которые управляют переключением триггеров PC-МТУ. Реверсивный счетчик четыре раза переключается в направлениях А—В, В—С, С—А и А—В, что соответствует передаче сигнала ЦС, имеющего четыре активных такта.

По окончании передачи сигнала ТУ или ЦС триггеры реверсивного счетчика перестают переключаться, остановившись в любой из трех разрешенных позиций. Это обеспечивает наличие в линии тока частотой 500 Гц без фазовой манипуляции в перерыве между передачами сигнала ТУ или ЦС.