УДК 621.391:681.327.8
Группа 302
ОТРАСЛЕВОЙ стандарт
ОСТ 1 02586-90
Дата введения 01.01.91
ОКСТУ 7503
Перепечатка воспрещена
Издание официальное
ЛИНИЯ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
ПРОВОДНАЯ
МУЛЬТИПЛЕКСНЫХ КАНАЛОВ
ИНФОРМАЦИОННОГО ОБМЕНА
Метод расчета
обобщенного коэффициента передачи
Настоящий стандарт устанавливает метод расчета обобщенного коэффициента передачи по напряжению проводной .пинии передачи информации (ДЛИ) мульти плексных каналов информационного обмена (МКИО) при проектировании*OCT 1 02586-90
_ ——Л
C. 2
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. Основной задачей расчета проводной Л ПИ, построенной в соответствии с ГОСТ 26765.52, является определение напряжения информационного сигнала на входах приемников сигналов соответствующих оконечных устройств при заданном выходном напряжении передатчика.
2. Расчет ЛПИ ведется относительно первой гармоники передаваемого сигнала.
Электрическая схема ЛПИ приведена на черт. 1.
1 - соединительная коробка; 2 - магистральная шина;
3 - шлейф; 4 - устройство интерфейса; - согласующий трансформатор; 7р 2 - трансформатор гальванической развязки; — защитные резисторы; /Я, — согласующие резисторы
Черт. 1
3. Исходные данные для расчета коэффициента передачи проводной ЛПИ?
структурная схема проводной ЛПИ - по ГОСТ 26765.52;
длина шлейфа — не более 6 м;
номинальное значение волнового сопротивления кабеля магистральной ти
ны и шлейфов - от 70 до 85 Ом
;4} частота передачи информационных сигналов * (1 І 0,001) МГц;
входное сопротивление приемника оконечного устройства —■ не менее 1 кОм в точках измерения 6f, » в случае подключения шлейфа без согласующего трансформатора - не менее 2 кОм.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА
Рассматриваемая ЛПИ представляется в виде трех последовательно включенных звеньев:
шлейфа, работающего в режиме передачи сигналов от передатчика в магистральную шину;
магистральной шины;
шлейфа, работающего в режиме передачи сигналов из магистральной шины на вход приемника.
Каждое из этих звеньев является пассивным четырехполюсником, а ЛПИ в целом относительно точек входа и выхода сигнала рассматривается как обобщенный четырехполюсник, образованный путем их каскадного соединения;
K-g ЛПИ, равный отношению напряжений на входе приемника сигналов и выходе соответствующего передатчика, будет равен произведению коэффициентов передачи четырехполюсников, составляющих ЛПИ:
(1)
"
где
напряжение на входе приемника;- напряжение на выходе передатчика;
** коэффициент передачи шлейфа в режиме дередачи сигналов от
передатчика в магистральную шину;
к оэффициент передачи магистральной шины;
- коэффициент передачи шлейфа в режиме передачи сигналов из
магистральной шины на вход приемника;
" коэффициент затухания кабеля магистральной шины и шлейфов.
МЕТОД РАСЧЕТА ЛПИ
Расчет коэффициента передачи шлейфа XS
Для кабеля шлейфа, работающего в режиме передачи сигналов от передатчика в магистральную шину, нагрузке, образованная из последовательно включенных защитных резисторов 2 R& и входного сопротивления магистральной шины
в точках присоединения а? G учетом коэффициента трансформации согласую
-ft
ft
OCT 1 02586-90
ft
щего трансформатора Тр І , является согласованной» Если не учитывать затухание в кабеле шлейфа, коэффициент передачи шлейфа К* в рассматриваемом режиме рассчитывается по формуле
(2)
— напряжение на входе магистральной шины в точках Qf Og j
выходное напряжение передатчика в точках 6
ЛПИ;
- входное сопротивление магистральной шины в точках Q? &&;
- коэффициент трансформации согласующего трансформатора
Тр 1 ъ который находится из выражения:
VK
W.
(3)
где ИЛ и ИЛ, - число витков обмотки согласующего трансформатора
3.1.2. Принимается, что в точках а
(4)
где — значение согласующего резистора, равное номинальному значению волнового сопротивления кабеля Zg .
3.2. Расчет коэффициента передачи К.
3.2.1. Проводная ЛПИ (см. черт.1) представляется относительно точек
£2, #2 магистральной шины схемой замещения в виде ряда каскадно соединенных
четырехполюсников Ап, А
называемых единичными
Влияние входного сопротивления шлейфа относительно точек а? учитывается эквивалентным сопротивлением Zg„
Схема замещения приведена на черт. 2.
OCT 1 02586-90
Черт. 2
Єдамз единичного четьірехпалюсзника приведена на черг» З,
Черт. - З
Соотношения между комплексами напряжений 4ў r 4^ и токов Д , /р на входе и выходе каждого из единичных четырехполюсников записываются в виде системы уравнений:
~
(5)
~*f2 *где Луу , Лул , Л£у , Ам - коэффициенты единичного четырехполюсника*
И з этой системы уравнений определяется коэффициент передачи по напряжению единичного четырехполюсника?
(6
)
OCT 1 02586-90 с. 6
___■ - I ""—*1~~
где Zgx •- входное сопротивление единичного четырехполюсника, определяемое по формуле
(7)
где 2 — сопротивление нагрузки четырехполюсника.
При расчете выходного напряжения четырехполюсника целесообразно пользоваться матричной формой записи:
А2/ Aff
(8)
Для расчета коэффициента передачи К9 необходимо вычислить пара— метры результирующего четырехполюсника, составленного из единичных четырехполюсников, включенных каскадно между точками магистральной тины входа и выхода сигнала.
Если сигнал передается в магистральную шину через точки fy Gg (см. черт. 2), то для расчета выходного сигнала в точках а у а? следует опреде— .лить параметры результирующего четырехполюсника, образованного каскадно включенными единичными четырехполюсниками л• - - > A# .
Уравнение для этого четырехполюсника имеет вид:
(9)
Матрица результирующего четырехполюсника представляется в виде произведения матриц составных единичных четырехполюсников:
(10)
Матрицы, подлежащие перемножению, записываются в порядке следования соответствующих единичных четырехполюсников. После определения коэффициентов результирующего четырехполюсника коэффициент передачи Л- рассчитывается по формуле (6)»
3.3. Расчет коэффициента передачи шлейфа К?
В расчете ЛПИ при частоте передачи информационного сигнала 1 МГц
следует принять, что коэффициент передачи шлейф
а■I
3.4. Расчет коэффициента затухания
OCT 1 02586-90
(її)
3.4*1. При общей длине магистральной шины, превышающей 10 м, необходимо
учитывать затухание кабеля г для чего в расчетную формулу для
Значение Коэффициента <Х находится из выражения:
где Р « суммарное затухание.
вводится
4Г=/7/7/
(12)
Здесь t.Steg ,
где « коэффициент затухания кабеля на длине 1 м;
*" °$шая Днина шины и шлейфов, рассчитанная по формуле
(13)
где zz? е" общее количество отрезков магистральной шины;
** длина каждого отрезка;
~ ^ина передающего шлейфа; пр * Длина приемного шлейфа.
3,5. Расчет /Г^ ЛПИ
3*5.1. определяется по формуле
(14)
3.5.2. При расчете ffgg ДЛЯ ЛПИ без согласующего трансформатора в формуле (14) следует принять анаценцр /? « 1.
OCT 1 02586-90
3.5.3. Пример расчета приведен в приложении.
3.6* Расчет коэффициентов четырехполюсников
3.6 »1» В соответствии с формулой (14) рассматриваемый метод расчета Л ПИ
сводится к вычислению коэффициентов единичных и результирующего четырехпапкк>* ников.
Расчет указанных выше коэффициентов производится путем определения;
входного сопротивления четырехполюсника со стороны его входа в режиме холостого хода (при разомкнутом выходе);
входного сопротивления четырехполюсника со стороны его входа при коротком замыкании на его выходе;
входного сопротивления ^2к четырехполюсника со стороны его выхода при коротком замыкании на его входе.
3*6.2. При исходных данных, указанных в разделе 1, затуханием в кабеле
можно пренебречь, тогда входное сопрот
зление единичного
четырехполюсника рас
считывается по формулам:
~^8х. ш _
*х.х+їй
(15)
(16)
(17)
где входного сопротивления шлейфа со стороны точек
ах а2 і
— модуль входного сопротивления отрезка кабеля магистральной шины
А/~ ^2 ПРИ коротком замыкании в точкаха/&2 (см. черт.-3);
*- модуль входного сопротивления этого отрезка при разомкнутых точках '
определяются экспериментально или рассчитываются по
формулам:
Модули
(18)
где А - длина волны колебаний в кабеле, равная 213 м на частоте 1 МГц;
/ — длина отрезка кабеля магистральной шины.
При длине кабеля шлейфа не более 6 м и частоте передачи сигналов 1 МГц