Аппаратура передачи данных. Цепи стыка несимметричные для двухполярного тока. Общие требования

tr- - длительность перехода сигнала из состояния' "О" в состояние "1";

Uss - разность напряжений устойчивых состояний генератора.

Рисунок 8 - Форма выходного сигнала генератора для несимметричной цепи стыка

Для обеспечения требуемых параметров нагрузки используется схема дифференциального приемника, имеющего высокое входное соп­ротивление, небольшую переходную область порога на входе (раз­ность напряжений от минус 0,3 В до плюс 0,3 В) и допуск на внут­реннее смещение симметрии в пределах от минус 3 В до плюс 3 В.

Электрические характеристики приемника определяются в "точ­ках подключения нагрузки" согласно рисунку 1.

Состояние приемника при различных уровнях сигнала на его входах приведено в таблице 1.Графическое изображение состояний приемника показано на ри­сунке 9,

Таблица 1 - Состояние приемника при различных уровнях сигнала на его входах

Категория цепи

Состояние при-
емника при

Уа'-Ув'<-. 0.3 В

Состояние при-
емника при

Ua’-UB'>+ 0,3 В

Данные

Управление, синхронизация

ВЫКЛЮЧЕНО

ВКЛЮЧЕНО

Примечание - Ua’- напряжение в точке а' относительно точки с';

0в’- напряжение в точке в' относительно точки с'.

f »

состояние не определено

Рисунок 9 - Графическое изображение состояний "1* и ”0”
на входе приемник

Результирующий входной ТОК 11а (или lib) должен оставаться в пределах заштрихованной области графика, показанного на ри­сунке 11.

Эти измерения проводятся как при включенном, так и при от­ключенном источнике питания приемника [1].

В - вольтметр;

мА - миллиамперметр;

а' - активная точка подключения нагрузки;

в' - точка общего обратного провода нагрузки;

с' - нулевая точка приемника;

Uia - напряжение на входе приемника между точками А' и С';

Uib - напряжение на входе приемника между точками В' и С';

Ііа - входной ток приемника через точку А';

lib - входной ток приемника через точку В'.

Рисунок 10 - Схема измерения тока на входе приемника при изменении напряжения на его входе

-3,25 mA

+3,25 nA

lia,lib

н

Via (Uib) -

Ila (lib) -

апряжение на входе приемника между точками а' и с’ (между точками в' и с');

входной ток приемника через точку а' (че­рез точку в').

Рисунок 11 - График зависимости тока на входе приемника

от напряжения на входе приемника

Схема измерения чувствительности приемника на постоянном то­ке приведена на рисунке 12.

Приемник должен удовлетворять следующим требованиям:

• изменение полярности напряжения Ui должно приводить к пе­реходу приемника в другое логическое состояние;

• максимальное напряжение , которое может быть приложено между одной из двух входных точек приемника и общим проводом (точкой с'), должно быть не более 10 В и не должно приводить к неправильному срабатыванию приемника;

• приемник не должен выходить из строя при разности напря­жений до 12 В включительно на его входных зажимах а’и в';

• при комбинациях входных напряжений Uia и Uib, приведен­ных в таблице 2, приемник должен сохранять определенное логичес­кое состояние на выходе и должен работать без повреждений. C1J Примечание - Медленные изменения сигнала при переходе через пороговые значения при наличии помех могут приводить к нес­табильности или колебаниям в приемнике. Для предотвращения таких явлений могут быть установлены разные значения поро­гов перехода приемника из одного состояния в другое для раз­ных направлений изменения сигнала согласно ГОСТ 23675.

а'

ПР

Выход

В - вольтметр;

а' - активная точка подключения нагрузки;

в* - точка общего обратного провода нагрузки;

с' - нулевая точка приемника.

Ui - напряжения на входе приемника;

Ща - напряжение на входе приемника между точками а' и с*;

Uib - напряжение на входе приемника между точками в' и с';

Ucm - напряжение смещения.

Рисунок 12 - Схема измерения чувствительности приемника на постоянном токе

Таблица 2 - Комбинации напряжений на входах приемника и соответ­ствующие им логические состояния на его выходе

Подаваемые напряжения

Uib

Результирующее входное

напряжение, U1

Логическое состояние на выходе

Цель
измерения

• 12 В

О В

+ 12 В

О В

• 12 В Не опре-

+ 12 В делено

+ 12 В

1

1

Проверка сохра­нения работоспо­собности после воздействия по­вышенного напря­жения на входе

+ 10 В

+ 4 В

• 10 В

• 4 В

+ 4 В

+ 10 В

• 4 В

• 10 В

+ 6 В

• 6 В

• 8 В

+ 6 В

О

1

1 О

Проверка пра- правильности работы при

U1 = 6 В

+ 0,30 В

О В

+ 7,15 В

+ 6,85 В

- 7,15 В

- 6,85 В

О В + 0,30 в

+ 6,85 В + 7,15 В

• 6,85 В - 7,15 В

+ 0,3 в

• 0,3 в

+ 0,3 в

• 0,3 в

• 0,3 в

+ 0,3 в

Проверка поро­гового напряже - ния 0,3 В при

О

1 Ucm = О В

1

о

Ucm ⁼ - 7 В

4.3.4 При проверке симметрии входа приемника, сбалансиро­ванность входных сопротивлений приемника и внутреннее смещение симметрии должны быть такими, чтобы приемник сохранял заданное логическое состояние при условиях, приведенных на рисунке 13 и

описанных ниже:

• Ui равно плюс 720 мВ и Ucm изменяется от минус 7 до плюс 7 В по любому закону;

• Ui равно минус 720 мВ и Ucm изменяется от минус 7 до плюс 7 В по любому закону;

• Ui равно плюс 300 мВ, Ucm представляет собой прямоу­гольные импульсы с размахом амплитуд 1,5 В при самой высокой при­меняемой скорости передачи данных, как показано на рисунке 14а;

• Ui равно минус 300 мВ, Ucm представляет собой прямоуголь­ные импульсы с размахом амплитуд 1,5 В при самой высокой приме­няемой скорости передачи данных, как показано на рисунке 146 [1].

RI, R2 = 500 Ом (подобранная пара);

а' - активная точка подключения нагрузки;

в’ - точка общего обратного провода нагрузки;

с' - нулевая точка приемника;

ИП - источник питания;

В - вольтметр;

jUi - испытательное напряжение;

Ucm - напряжение смешения.

Рисунок 13 - Схема проверки симметрии входа приемника

a)

Рисунок 14 - Вид сигнала на входе приемника

-300 мВ

0

4. 4 Требования к цепям стыка

   1. Для устойчивой работы несимметричной цепи стыка на скоростях передачи данных от 0 до 100 кбит/с, должны быть выпол­нены следующие условия:

• общая амплитуда помехи, измеряемая между зажимами а' и в' в точках подключения нагрузки (показанных на рисунке 11, при под­соединении резистора R = 50 0м, заменяющего генератор, к точкам подключения генератора а и с (показанных на рисунке 1), должна быть не более заданной амплитуды принимаемого сигнала минус 0,3 В;

• сумма разности потенциалов нулевых точек генератора и приемника (Ug на рисунке 1) и;пикового напряжения наводимой про­дольной случайной помехи, измеренная между точками приемника а' или в' ис' при соединенных вместе точках стыка а и с генератора, должна быть не более 4 В Ш.

4. 4. 2 Генератор и нагрузочные устройства несимметричной це­пи стыка должны сохранять работоспособность при следующих режи­мах работы:

• холостой ход генератора:

• короткое замыкание между проводами соединительного кабеля;

• короткое замыкание между одним или обоими сигнальными проводами и точкой с или с', показанными на рисунке 1.

Примечания

1. При содержании в типовом модуле интегральных схем мно­жества генераторов и приемников сигналов, в каждый отдельный

момент времени допускается только одна неисправность на мо­дуль Ш.

2. Между входными или выходными точками генератора и приемни­ка и их обратными проводами (точками с или с’, показанными на рисунке 1) при случайном подключении цепей соедини­тельного кабеля к посторонним источникам или при воздей­ствии сильных электромагнитных полей может возникнуть пара­зитное напряжение, амплитуда которого превышает допустимое значение. Для предотвращения этих явлений следует применять защиту.

3. .5 Требования к типам применяемых приемников

Для обеспечения возможности выбора генератора (симметрично­го или несимметричного) приемники подразделяют на две категории.

Схема подключения общего обратного провода для приемников категории 1 приведена на рисунке 15.

На рисунке А.1 в Приложении А приведена схема подключения нескольких общих обратных проводов для взаимодействия генерато­ров несимметричных цепей стыка с приемниками категории 1.

Схема подключения общего обратного провода для приемников категории 2 приведена на рисунке 16.

Определение категории приемников производится для конкретно­го типа АКД, использующей на стыке электрические характеристики этого типа.

Сигнальный провод

Общий обратный провод

Сигнальный провод

Цепь 102 в

Цепь 102 а

Общий обратный провод

Сигнальный провод

ПР

Сигнальный провод

ООД

Сигнальный провод

Сигнальный провод

ПР

ПР

АКД

6с'

а (а') - активная точка подключения генератора (нагрузки);

с (в') - точка общего обратного провода генератора (нагрузки);

с' - нулевая точка приемника;

цепь 102 а (цепь 102 в) - общий обратный провод ООД (АКД);

Рисунок 15 - Схема подключения общего обратного провода

для приемников категории 1

ПР

ООД

6с'

ПР

а'

(Сигнальный проводі

-о 1

о-

6с

ПР

о

Сигнальный проводі

(Сигнальный провод!

о

Сигнальный провод! ₀

Сигнальный проводі Q

Цепь 102 а I ₀ Общий обратный I

провод I

Цепь 102 в Общий обратный

провод

Сигнальный провод!

АКД

а (а') - активная точка подключения генератора (нагрузки);

с (в') - точка общего обратного провода генератора (нагрузки);

с' - нулевая точка приемника;

цепь 102 а (цепь 102 в) - общий обратный провод ООД (АКД).

Рисунок 16 - Схема подключения общего обратного провода для приемников категории 2

4.6 Требования к общему обратному проводу

1. 6.1 Соединение точек подключения генератора и нагрузки, как показано на рисунке 1, должно состоять из сигнального прово­да для каждой цепи и общего обратного провода для каждого направ­ления, как показано на рисунке 15 и рисунке 16.

4. S, 2 Для уменьшения влияния на сигнал разности потенциалов между заземленными точками генератора и приемника СUg на ри­сунке 1) и продольно наведенной помехи на сигнальном проводе, об­щий обратный провод должен быть подключен к земле только в точке с стыка генератора.

Примечание - Например, точки в' всех приемников в 00Д, кото­рые соединяются с несимметричными генераторами в АКД, должны подключаться к цепи "Общий обратный провод" 102b, которая соединена с землей только в АКД. Цепь "Общий обратный провод" 102 а, к которой подключаются точки в' всех приемников в АИД, должна соединяться с землей только в ООД в точке с , как по­казано на рисунке 15 и рисунке 16.

4. 6.3, При осуществлении взаимодействия в соответствии с Приложением А, п.А.1, общий обратный провод может быть реализо­ван в виде нескольких проводов,

5. 7 Требования к обнаружению неисправностей в цепях стыка

6. 7.1 Приемник при возникновении неисправности в цепях сты­ка должен обеспечить ее обнаружение с помощью дополнительных средств. Установление причин неисправности возможно на основании следующих признаков:

тип 0 - приемник (нагрузка) не выдает никакой сигнализации, так как не способен обнаружить неисправность;

тип 1 - сигнализация об установлении цепи данных в состоя­ние "1", а цепи управления и синхронизации в состояние "выключе­но" - при обнаружении определенного типа неисправности;

тип 2 - сигнализация об установлении цепи данных в состоя­ние "О", а цепи управления и синхронизации в состояние "вклю­чено" - при обнаружении определенного типа неисправности;тип 3 - приемник вырабатывает специальную индикацию при воз­никновении определенного типа неисправности.

Примечание - В цепях стыка требуется обнаружение следующих неисправностей: - генератор не имеет питания;