-
-
u
(!,/;~
ЦЕНТРАЛЬНЫ Й ОТРАСЛЕВОЙ ОРГАН
НАУЧНО-ТЕХНИЧ ЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
"экое·
ТЕХНИКА
з СРЕДСТВ СВЯЗИ
НАУЧНО~ЕХНИЧЕСКИЙ
СБОРНИК
СЕРИЯ
внутр иобъектовая связь
выпуск 1
МОСКВА-1983

•
I
'
'
J.

Центральный отрас левой орган научно-технической ин фор rмщии
«Эl(ОС»
Сс,рия
Главный редактор
.довченк(; Н . К.
Редакцио,тая
1.оллеп;,;~:
Алексенко А. Г.,
оегиашвшш Г. А.,
Богданкеi,11<1 О. В.,
11 ианов Е. М.,
Игнатов В. И.,
Канцырев В. Л.,
Ковешников В. П
(о т1з . L(\;~.:.рета,рь ),
.!lамекин В. Ф.
ТЕХНИКА СРЕДСТВ СВЯЗИ
НАУЧ НО - ТЕХНИЧЕСКИЙ СБОРНИК
ВНУТРИОБЪЕКТОВА Я СВЯЗЬ
СОДЕРЖАНИЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ
Довченко Н . К., Ламекин В. Ф,
ин1ге1,1р,:1,льнюii ~П1'IП.{1;; для дсо,с1т:иж•е1Ни п
п,ц;,а1:,:е-1•р ·о,в CJBeTCIЗO_c!IIЫ,X СИСТЩ! СJвя.з,и
о съе1_; ТО'З.
П рн,v, е,~н,н,и е
п1р·еlдiе.л ь н ы,х
,1о,д;внжных
Котов;;ч Г. Н. , . Лz.ме!(ин В. Ф., Ов,11-1 нн и -
ко в В. П., Рожко В . Н. Анализ принципов по­
ст.роен,i!я ш:11фр·с1вых l l(ОЛLU•е;вьпх СИСТ(Щ СВ·ЯЗ'i-1 п о
с ис по льзованием эJ1е"1ентов · во :юконной и инт е-
3
гральной оптики.
!5
Ла м екин В . Ф. Вы~бо:р ::~лЕ·0~μигУ111-11ч,еюких, а,п1;н1 -
ратны х н птю1·ра.,1:v1ных средств анаJJоговых м и кр·о-
rщюи.·ес с,сr;:юз :шя AB,GK ПО .
22
(з,а!\·1 . и1·. JJe~-2 1,-ro p a) .
Ламе 1< ин В . Ф. Пр,::,,·;е-ненне регумr1р1ны1х вы,,ш с­
:им,ел ьны.х с11рс,1ктур ,.:~,.1 ,я соз,:~,ан,н:я эф:фект11юrы.,
СВТ ЛВ:СК ПО.
32
,,'\аслов В. • Н.,
,'1,\орозов '6 . Н.,
Попон Ю. М.,
ПpOKJIOB в. В . ,
Смиμнов В. А., ·
Тсмирханов Т. Э.
Игнатов В . И., l(арбан А . Ф., Иванов В. !(.
Постро1~-н~:r1е п~трое.ннаго 11ю1-rтро:1•я н а:з,тшлат нза-
ция ,р•езер:в·нр овани п в г1ппа,р ат1у1ре в1н,ут,ре<н,неii
связи .лета т ельного аппарата.
45
Иг н атов В . И., l(арба11 А, Ф., Иванов В. К.
Постро ен-не снсте,v1ы управленин ·в аппа·ратурс
в н у 1,ренней связи .1етательных аппаратов
5:2
Ламекин П . Ф. При,}ЩНJlЫ по~:-гроен:11я уст;ройстн
упра:зле1н,11я А,ВСК ПО }Ю . основе перестр.а,нвос-
v,ы,х цифро,з ых ,c11p1yi:o'y;1.
59
Беспятов Ю . Д. Схе:11ы и,1-:те,rра,л ьной с1т,и1:ш н
оrбъеК:гс,вы,х аи,сте .11·ах связи .
69

Шмелев К. Д., Игнатов В. И. Устрой,ст1:10 нa-
к a:JN i 1: .1J,.1:у1; :1р;;.-::,:31с;:т:1н1: :1JБ Ы!\ .:1 азс рсn J,;л я снсг е'\I
в,;,.)i..,C·:0 1 1!10-0 i]T~!'Ч CC:\. ofi ('137["3 1[.
' 1·1
Немнровский iVi. Л., Ковешников В. П. Уш1фн­
":,аrщия ЛЧХ э.юктро2;:,,у,-:тиче,с 'х1н трё. 1 ~тсш на ос-
н,о з е 1;,о·.1ич ,есr.в,е;-и-rых \1ето1ов о:~т 11· \1 ,нзац•;и1.
81
ТЕХНОЛОГИЯ И МАТЕРИАЛЫ
Ка1щырев В. J! .,
Семенов О . Г ., Веретенни­
ков В. А., Долгов А. И ., Сагаловская О. В., Гμу­
зиноз А. Е. J✓k:c.n,eJ.oвaннe .1аб.оратор1н:ых ма1;< 1етоn
ИCTO l'l'J-:•:Ii:{OB \!Яl~II00:~'0 реНТ'ГЕЧСJ ,ЗО;,Gi~Q ИIЗ,ll)'ЧЕШИЯ ТН·
на « ,·1акропин•1» для р е нтгсно.:~итографии .
86
ЭЛЕ1\'\ЕНТНЛЯ БАЗА
Иr,ак 1ш В . Г., Скорнякон С. В. J\1,;r,:<.росбор,к ,а
ба ::;,со с~:- о ~\- !СИ. ТГП СJ1:ЬЕО С О Э .iiб\[ EIHTJ .J. ;.1Я 3ПЛа!р~21"Гl,УРЫ
( 13-;;:J,Jl.
Рома1,оЬ И. А . Чно:·с ,,. :::~1у ':1ыны~"r усилитель с
:.r~ .!l!.,HTO Й.
Лопаμепа Л. И, Соболев В. Д., Хохлов А. И .
93
99
.Б.:ю:, лн,,ш ; ; С•Зiт.131 1 д',ТЯ AJBCK ПО.
:1оз
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
Авдеева !3. В,, Буряков Л. !l., Дов, ~енко Н. К.,
)Келуд~<ов В. N\. ., Хох110в А. И. Сn е тодвод с тор­
ЦЕБЫ"'1 ВЫВО,J,О~-1 нзлученш1 .
Довченко Н. К. . , ИгнатоIJ В . И., Канцырев В . .П .
Ламе:нш В. Ф. Обу,чеш: е в с11сТl1.\1е ВУЗ-'6а1Jо­
а (1·я \:\а:фе...11; а .
11О
1]!
ЦЕНТРЛЛЬНЫИ ОТРАСЛЕ8'0И ОРГАН НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСI-(ОИ
ИНФОР1\llАЦИИ «Эl-(ОС» (ЦООНТИ «ЭКОС»)

ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ
Канд. фю-мат. наук Н . К. Дов 01ешю,
п, ,апr,,1. техн . нау,к В. Ф . Ламс~,ин
ПРИМЕНЕНИЕ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОПТИКИ
ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ
СВЕТОВОДНЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ
Светсвод11ыс си с те,1ы связи, базируюш:неся на э.1ементах инте­
граш,ной оптикн, позволяют достичь пре,1.е ,1ыrых параметров Еана,1ов
связи в сложных ус "1ов·иях эксплуатации подвижных объектов. О.пи­
санию принципов работы и реализации интегралы10-оптичес ких э;1е­
ыентов, а также средств связи на их основе посвящена данная
статья.
Управление и приведение в действие механизмов подви ж н ых
объе~п-ов осуществляются с rпомощыо раз·ветвленной си,стемы вн ут-
1ренней связи, Еоторая должна обеспесшвать быструю и точную пе­
редачу информации, автоматически осуществлять контроJiь за ре­
жимом раuоты механизмов и п•оддерживать двустороннюю свя зь
между абонентами ПО.
В систему внут1ренне11 связи ПО nходят: телефонная свя зь ,
электрическая си1гнаJiизация различного назначения и ПIР'Ибор ы
контроля. Для прие:,.1а н передачи служебной корреспонденции п
о,беепечения безопа,сности лх движения ПО обо1рудуют система 11а
радиосвязи. Силовые устаиовки и электрооборудование ПО со з ­
дают помехи радиоприему, телефонной связи и сигнализац и и.
Внутриобъектовые помехи по своей физиче~скоi\ при 1роде являют ся
результат·о!\-1 возникающих свободных колбоании п-ри резких из ые ­
нениях то:шв и налряженнй в цепях различных электроустанов сJК
при смене режю1ов или 1щри ~разрыве ,цет·и тока. Эти ко.;1еба,1с1 я
создают чепрерывный спектр частот. Вокруг кабелей, ·соединяю ­
щих элект1роустанивтrи, образуется высокочастотное поле помех ,
которое воздействует на антенны ПО, кабе,ти телефонной связл и
сигнализации, аппаратуру. Со·вместная про-кладка ка1белей связ:r
3

с кабелЯ.\НI и пр,ово)ами силыrо·го тока при вод ит к в·озникновению
в кан~шах связи п·осторонюrх ш у мов, ·сни жающих арти1<ул яцию .
П~римсне,-rие на ПО многожш1ьных т елефо нны х кабелей вносит до­
полни -:' елы-rые поме хи в телефонную связ ь за сче т уменьшения пе­
рех•од:юго затуха ни я между линиями .
Для борьбы ,с 1помехами на ПО п,римен я ются различные мето­
лы: филr,т_рация, э~,ранирс,вка, примене н ие в эле1п1роустановках
эле:v1енто:J, меньше вли яющих на связь .
Весь 1щмплекс ме роприятий борьб ы с помехами выполняется
заводамн-нзготовите.;нr:v1и, проектным и ор,ганиз ация м и 1 при ~разра ­
ботке моrаажных проекто •з ПО и п ри мон таже эл е ктрооборудова­
нин на ПО по спе ци альным инструк циям. 1Ст епень июжности за­
щиты за:тсит от 1р а з1-юобразия, кол ичества и мест установки
зле,ирооборудованин, а таюке от кабельной схем ы. Хорошим экра ­
ном, , : е позв:оляющим помехам ра,спространяться за п1ределы ПО ,
нвляе , ся сплошной :v1еталюrчес1,ий корпус . Обязательным является
электμтrческое с-оединение с корпус·ом ПО Г!iри боров ·систем связи,
оболоче;, кабелей. Однако эти меры защиты тр е б у ют 1nовышенной
мета .'!л ое:vrкости, гро~1оздюr, тяжелы, н е н адежны .
Р 9.з внтие coвpe,,re m-roй Раукн и тех ни ки позволяет ~решить эти
трудrr ы е задачи принципиг.:,ьно 1-ювыми средс твами , работающими
на нет1радиционн ых принципах . К т аким , на·и боле е эффеюивным,
средс·,ва,·1 относятся cвeтor.o,JJ-rыe системы с вязи, базирующиеся на
э, rещ:;-пах интегральной оптики . Их применение позволяет достичь
предепь ных т1ара~1етров разрабатываем ы х и в,в•оди1мых вэк1сллуата­
цию в 06,)зримом будуще ;v1 систем связи .
И нт елр :мьная •оп т ика :;анимает,ся иссJ1едова нием особешюстей
распр о странения с ветовых волн в т онк их диэлектрических слоя х,
так назызаем ых пленочных волноводах, проблемами ввода - вы ­
зода ,;злучени я в н.кие волноводы, а такж е вопросам·и тене1р-иро­
на ·ю1,; и управления свето:v1 в тонких плен к а х - м-одуляции, детек­
тирования, перекJrюченин с целью со,зда rгия интегралыю-оптиче­
ских cxe:'lf , аналогичных пr назна ч е нию сущес твующим электрон­
НЫ\t ИС нз полупроводюшах . Она базируе тся на результатах, по ­
.;1ученных в коr,е1ренпюй оптике, ква нт,овой электронике, техниъ:е
СВЧ, полу про водниковой электро н и1,е, физике тон к их пленок, кри­
сталлJв rJ полупроводников . В ,отличие от интегральной электро ­
шши иr-пспра льная апти~,а ·использует в ка ч ес тв е ·перен,осчика ин­
форм а ции поток фотонов --- это обеопечи вает основное ее преиму­
шеспо : боJ, ее высоко е быстродейств·ие и широкополосность уст­
ройстn и ~х нечувствнтелыюст ь к электромагни тным и иным поме­
хам .
Э л: еиЕ:нты интепра льно-оптичес ких •схем конст руктивно анало ­
гичны эле r,rентам электронных ИС и при их ·из rотоnлении испо•Jiь­
зуюня, з ос н овном, те >1<-~
технолотические проц есс ы.

Созданы осн,ов ы теор1п и мет,оды практичес 1<0{r реализации вс ех
элементов, необх-одимых для интегр а льно-оптических схем : пл а ­
на1рные во.нюводы с малыми потерями, у стр о й ств а ввода -·вывод :1
излучен;,01 в волновод, пленочные ·пер еключатели, от ветвители,
модуляторы, и,сточники ;,~злучения и фотодет ек т ор ы , а также лин­
зы, призмы, отражатели, поляризатор ы и д 1рутие оптические эле ­
менты в тс;нкопленочном нслолнен ии. В настояще е вре,1я создаюг ­
ся функц1ональные ,схемы инт егральной опгики на осно.ве полу ­
проводниковой и 1'онко,плен-очной технол огии - эле,1е нтной базы
более эффЕ:ктивных оптическ'ИХ сист еи передачи , обработки и хра­
нения информации ПО. Т,ш как э к спл уа тация МЭА на ПО связа ­
на с вько;шм уровнем шумов, в и браций, пе1репадами темперпур,
высокой влажностью, сложной элеюромаrгни тной обстановкой, то
интеnралытая ·оптика наиболее эффективно позноляет снизить воз­
дей,ств'Ие эrих факторов на параметры аппаратуры.
Интегральная оптика -- быстро развивающа яся обJiасть, кото­
рая ока·зыаает существенное влияни е на разрабатываемые си с т ем ы
световод;+с,й связи. Ее основная задача заключается в со з1да нии се­
мейства 01птичес1шх и элект1рооптиче,ск и х элементов в виде тонко­
пленочных планарных ст1 руктур, которые позволяют ,о, существлять
интеграцию большогь числа щрибо-ров на общей подл ·ожке . Это
приводит к таким же преимущества м в отношен ии м е жсоединений
отдель·ных комп,онентов, i< акие были д остигн у ты ,с помощью инте­
граци·и в области микроэлектроники, т. е. 1повы шению степени ин ­
теграции, увеличению на деж ности 'И бы ст родей с тв ия, ·снижению
стоимо-стv.., маосы и габаритов и т. д.
Интегральная технология, ,разработанная для электрон·ных
схем, позволяет ~реализовать структуры с линейными субмикроr1 -
ными размерам ,и, ~поэтом у можно успешно воспользоваться эти ми
методама для изготовления ,оптиче~ски х л1ри боров из полупровод­
никовых нли диэлектриче,ских материалов.
В настоящее время большинство эл ементов интегральной оп­
ТИК'И ,основано на применё: Jши одно модовых ,св е тов,одов, поэтому
почти ,в,се они н,есо:в:местимы с мн·огом,одовымн светов-одными е,и1ст ,е­
мам·и. В сьязи с этим интегральная -оптика ссvюжет оюва ть 1решаю­
щее воздействие на технику оптической связи тогда, когда нач н ет­
ся широкая эксплуатация одномодов ы х светово д ных систем. Такие
системы е и1сп-ользованием интеграл ьно-оптических приборов ,поз ­
воляют реализ-овать осно з ные п1ре дел ьны е возможности оп т иче ­
ской связи.
Здесь основное вниман ие уделено тем аспектам интегральной
оптики, 1со1орые непосредственно относятся к си,ст е:11а2v1 ,о,птичес1,ой
связи. Рассказано об основ ных ком п онентах : модулятора х , п е1ре ­
ключа;гелях, ист -очниках из.т:учени я и детектора х , а также методах
со·пряження таюiх компочентов со :с вето водами . Кроме того, ра·с-
5

смотрены интепральные оптоэлеюронные при боры, в 1<оторых раз­
личн ые элект1ронные J{омпоненты интегрированы с оптичесю1м11.
Эти комi1оненты в ближайшие тоды 1будут играть основную роль
п1ри создании оптической снязи.
Основными разрабатываемы,1и в настоящее врс::м1 систе:vrю.rн
свет,оводной ,связи ПО являют1ся цифровые системы . В оптической
си,стеме цифр,овой связи приходящий си1гнал сост,оит из последова ­
те льности нулей и единиц с произвольным распределением. Этч
сигн алы и::n-ользуюгся для включения и выю;ючения и,сточн;-r;,а
излучения. Свет от и-сточника вход;тт в светово д , проходит через
н е.го и выхо дит ослабленным с ,противоположного конца. З·десь он
поп адает на фотодетектор, который Пiреобр D.зует фотоны в элек­
тронно - ды1рочные пары в 1полупроводников,о м материале. Под дей ­
с твием смещающе1го пол"!, приложенного к детектору, эти п ар ы
,создают электрис1еский тот(, 1<оторый возбуждает Jiогичсское уст­
ройство. Дететпи,рование приходящего ,ситнаJiа, усиление с авто ­
матической регулировкой у силенип , фо;рмирО"ванне и:vrпуль,са (есл;1
эт•о не о бходимо), выделение тактовой частоты, формирование циф­
ровото слова логнчесю-1;,11 устройством, а также обна1ружение или
коррекцмr погрешности яI:Jляются функцией цифрового -оптического
приемн ик1,
Методы оптической обработки находятся еще в ,стадии станов -,
ления и в настоящее времп все перечисленные •опе рации произво ­
дятся н ад эле1,т1рическим ситналом, тенерируемоrо детект·ором в
резулыа ге щриема им о-,пнческого снтнала. На д ругом конце с и ­
стемы - оl!тнческом передатчике испо,льзуются ,светои злучающие
диоды ИJЫ полулров-однвковые инжекционные лазеры, являющиеся
наиболее эффективными 1преобразовате;1ями электрических с иrгнз.­
лов в оптически ·е, они поддаются непосредственной модуляци и .
СИД лс сравнению с лазером отличается П'РО стотой; зави, си­
мост ь мощности излучения от тока rюзбуждення у него остаетс я
пра ктически линейной и 11;ало изменяется во вре\1еНи. Прибор н е­
ч у вствит еле н к ле1регруз кам, к1роме того, с помощью простых тем ­
перат урных датчиков и управляющих электронных устрой,ст в мож­
но осущест вить компенсацию различных те;vшерату,рных эффектоз.
Бла rодаря н изкой с тоимости и пропо-те эксплуатации СИД во
м-ногих случаях могут заменить лазеры, отвечая требования м с и­
стем, в котор ы х лазер лишь незначительно расши1рил бы рабочие
ха~ра кт ер истики. Так 1<ак хара~,теристшш излучения СИД ме н ее
чув ствитедьны 1с рабочим у,сJювиям, то при проектировании оп т и ­
ческ их систем ~связи :подвиж.пых объектов 1<0нструктивные решения
,с оот вет с твенно упрощаются.
Интегральная оптика ,оказала 1-rаибольшес IЗлиянне на оптиче­
ские модуляторы и перею1ючатели. В области создания этих пр и-
•

боро в до,:тигнуты наи:<) _.1,,шие практические ~результаты . В моду ­
.шпорах она п,ривсла 1, у\1с,!1,1t1ею1ю мощнос ти в озбуждени~ на не­
с 1,олько норядков, а в пере1--:,1ючзте.т1ях - к созданию устро иств, ,1е
И:\1еюши;, объемных анало; ов . Эта у,:трой ства реализованы, в ()•с­
нов но м, на базе э,1ект1ро-оптического, аЕу:.:тнческого и маrнитооптtI ­
ческого эффе1п ов, а таюк(: светово•дов 1,сн1а,11а !IОЙ и планарной 1юн­
фигураций.
Рассмотрим электроопгич-ескне приrборы в фор:v1е канального
сг.етовод;~, кото1рые уже нс1ходят широкое применение в системах
оптической связи. На чне•У~ ,с электро,011п,ичеокого фазо,вого ~•тодулято ­
ра, механизм ра боты которого является базовым для а:v1плитудных
модуляторс;в, переключателей и других опто,элект1])'онных приборов.
Некоторые кристаллы (арсенид галлия, ниобат лития, танталзт
лития) {Jбllаруживают лиЕейный электрооптический эффект, кото­
рый заключается в из;-ленении показател51 преломления цропо1рцио ­
н аJiыю чэ.пряженности приложенного электриче,ского 'ПОJIЯ . При
этом, ОЧi:::Видно, что с ве т, проходящий в I<1ристалJiе рilсстояние А,
будет на каЕшшать изменение фазы. Чтобы эффективно использо­
вать это s1вление, в конструкцаи прибора нужно пре>дусмотреть
приложен ие электрич е:с!юI· о поля пе1рлендикушr~рно направлению
распространения света. ТОlгда при достижении максимальнО1го зна ­
чения отаошения А/Б (Б - ·· поп е речный
разме1р кристалла ) можно
до,стиrнугь знач~пельното уменьшения напряжени11 ·возrбуж денмr .
Вследстви1с дифракции поперечный paз:viep ограничен и имеет по­
ря док д.:1нны волны в вакууме. Поэто~1у отношение А/Б пропор­
циональн о длине в-олны vr, напри:,лер, при длине волны ~равной
1 мкм и А= 1 с:-.1 уменьшение напряжения возбуждения соста­
вrнт ,.._; 100 раз.
Инт,еграль,ная ,о пт'и ,,а :оп«р ывает знач.ительно большие воююж­
нисти: путе\1 диффузии ниобата в окн,сел та·нтало -лития можно
изго товить rполосковой свет,овод (рис . ] ) шириной 2 мкм и дли1юй
/
C(Jern
Рис. 1 Структура фaзolJoro молулнто ­
р ,а на оснс,; с ,:10 ,10::<О'ВЬl•Х iJO '. " II IOE0)10B
2 с,,л, кот.орый имеет отношение
А/Б = 10 3 и на:пряжение ,возбуж­
дения поря дк а 1 В . Созданные в
настоящее •время м,одулят,01ры [1]
обеспечивают ~юдуляцию 5- 10
мкВ/МГц, чтrо на 3-:-4 порядка
бо.ТJЬше, че:--1 у объе:vт1н ых моду ля ­
торов . Эти:v~ док а з1,r:;, ает·с я rо:сн о1в ­
ное геоrУrетричес:ше преимущест ­
во Эj! f.:MC!I TQrB интеграЛЬ'НОЙ опти­
-ки .
На бс1зе рассмотренного по ­
ласкового св,етовода можно соз ­
дать более сложные интеграль -
7

но-аптиче,ские структу ры для п1реоrбразования фазовой модуляции
в амллигу,дную, удобную дл я си1сте,м ,01птичес11юй с:вя 1з'и. В такой
1юн-ст,ру1щии (рис . 2) сю1 ,1,rетричные разделит•ельная и реко,мlбина ­
J,-;г /(:Тr,::,1 o rJь1
CrJemofJot3
f!xoil
!Jмxoil
--~~ -
~
('(J(!П7{1_ ~
~~
Р,1с. 2 Схе~1от ехническая тополо -
U!IЯ • li:.i TC1p1фepO i\•:1eTp!1!ЧCC1: ,:1cc'O \1Cl,J(Y -
JJ Я T•O-;J3.
ционная ,области выполняют
функцию светоделителей в ,интер·
фе;раметре Маха-Цандера. В каж­
дое 1113 двух ллеч попадает •поло­
вина св·етового потока. Если лучи
1в двух ·плечах синфазны в 1реком -
6инаu:и .оннюй ~бласти, то ·они эф­
фекти,в·но взаи·модействуют и ,воз­
буждают ,выходной светов!Од . Ес­
ли же на о•дН'о из !плеч ,nода;н,о на­
пряжени•е воз,буждения, то два
луча находятся не в фазе и в ~ре­
зультате их взаимодейст1вия на
выходе оветовода излучение будет на,п,равлейо в подложку. Пу­
тел1 диффузи ·и титана в окисел ниобата-лит.ин был и1з,гrо,го•влен при­
бор [11 с коэффиоиентоv1 э1кстин1щии 93% при управляющем на­
пряжении J ,6 В с r1 1 e ·л ·e,нe:vr на•растмrи я и слада им1nульса 700 нс .
ДJiя J\Нюго1:-.юдовых оптических систе,м представляет инт е рес
ннтеграц11 н планарных модуляторов с инжекционными лазсра:ми.
Ст,рукт 11ра подоб1-юг,о лри'бо1ра (ри•с . 3) с,остоит из лазера с боль­
шим оптичес~шм 1резо,на то,ром,и1меющим рас1лределенные бреэг-
8
0GaAs
/::_. . -~:'/ Ga i-x Alx As
~ Ga1-t;AII/As
В Металл
500
' joO
Рис. 3. Интегральная структура лазера с РБО и
инжекционного модулятора

гонские от1ражатели (РБО), ипрямосмеще1шо:го р-п -перехода.
Ток, инжектируемый в перех, од, ,модулирует усиление или поте1ри
в этой обла-сти и, следовательно, вызывает модуляцию света, и,злу­
чаемо го лазеро,;vr .
Свет.оводные 1ю1ммута1юры (:перекл ючатели) - но-вый кла,сс при­
боров, не и,меющих объемных аналогов ,и способных осуществлять
дву,направленную ко 1~1му тацию 1поток,ов за' J<'ОдИJрованных данных со
скор,остями, пр•с'вышающи1ми на.много ск,орости эле1кт1ронных ко-м ­
мутаторов. Работа ю;пических переключателей осяо;вана на у~п­
равлени,и мощностью, передаваем-ой м•ежду с-вязанными светово­
дам.и.
Если два диэлектрических светов,од а ло1мест,ить достаточно
'близ·1<10 д1руг к другу, то вытекающие волны будут перекрывать-ся,
связывая тем са,м ым поля, распространяющиеся в свет,оводах. Те­
п,е1рь, если их етюнструи,ро1вать так, что они взаи,м-одействуют на
длине связи и ес ли ?1-южно у:правлять их резонансо.м, т. е . .и·з1 менять
коэфф1ициент связи постояннь1 х распространения моды в каждом
свето,в10,де, то свет, входящий в однн оветовод, м1ожно переключать
на выхо .тr, друrого световода .
На ~ олее широко при:vrеняется т<онструкция элект1родов для та-
ких тr1ри- боров типа «Кобра» [1]. Электроды 1раз1V~ещаются неюо­
средствеюю над двумя св,ето,водю,r.и. При приложении электриче­
ского поля его проти во 1110Jюжно на1правле,нные вертикальные со ­
ста,влтсщие б удут при правилыюм выбо 1ре осей кристалла вызы ­
r.с~ть против о:положные изменения показателя ~преломления в ове ­
тово,пах н тем ca1Viью,r создавать Тiребу,емую величину., Эффектив ­
нссть передачн энергии в таких пр.ибс1рах, реализованных из ле­
гнрованного титано:vr ниобата, лития, с-оста,вляет 60%.
Лучшие хщраrперистики пол у че,ны на секционирова,нн-ой 1юнст­
рукцпи (рис. 4). КажJый ,электрод разделяют на д1ве секци'и и- на
каждую из них подают
нал,ряжения противо1по­
ложной полярности, в
результате чею возни­
кающее в каждой сек­
ции изменение показа­
теля: ·п1реломления име ­
ет противо1п.оложный
знак . Если из-готовить
Рис. 4 Конфигурация световодного псрекJiюча- прибор , реальная дли-
теля с секционированной структуро11
на которого составляет
"
от одной до трех длин
взювюдеи·с1iВ'ия, то всегда возможно, ,пода.вая различ,ные по ве ­
личине и . 01брат-ные но знаку нап;ряжения, п,олу<rить ·как· скрещен­
ное, та' к и па1раллелыюе состояния, т. е. состояния, п.ри которых
9
\

вся энер.гия н а расстоянии связи оосредоточена в o;i.110,1 или д ру­
гом световоде.
Об1разцы переключателей из лег-иро-ванного титано:v1 ни о бата
лития имеют уровень перекрестных искаж ений ниже 30 дБ и с к о­
р·ость ко,м1мутации меаее 2 ,нс при напряжени и 5 В . Интеприруя
неск,олыю таких пер·е ключателей на о дно й 1по1д.лож1,е, ;11ожно со ­
з дать ком: мутаци 1онную матри:цу, кото1рая может сыграть важную
роль ,в еистемах оптической связи для схем эле1проолтической
коммутации.
О дн им .и-з актуальных на.правл е ний интегральн ой оптики я,вля­
е т ся инте;1рация 01птоэлект1ронных лри,бор О1в н а о д н ой подло:ж:1vе и
·с оздаю-r-е ,межсоединений •оштич·еских и электронных ,схем. Рас ­
,смот ри iМ ~реальные ин1 \\гральные конструЕцн;-r, сост1оящ11е из опти­
ческого .11 акт ивного электр о нного пр;; бор1ов. К ним ,от11сс,1тся оп­
тоэл ект1рон ные и нте,гральные фотодетект с,ры, структ у ра JIЗ генера ­
тора ·и лазера, -оптичесwо,,о р егене ратор а .
Проведе н ряд 1)а1 бо т [1] , по созд анию свето ,юдов на т: ;Jюrниевых
подложках, оодерж а щих актжs нне элект,ронн ы~ лр ,r бо1ры, напри­
мер, фото де тектс1;1ы и электрон;,ы~ ~1алсшумящи:: упл: : тели . В та ­
ком лри' боре (1ри с . 5 ) и з:-,отовлены светс ,Jс,д1::: с I·I JА .:: ;-; ими потеря,ми
( < 1 дБ/см) путем ВЧ-напыления сте~клэ с вы ,:: 01ш:-.1 по·казателем
прел 1О1м ления на ,окисле, шrую кремнивDую гr е, дл J ж!, у , n которой
сфор,м.ир,ованы фо,тодетекторы и тр анзист,с1ры . На пра п "1 ,:: ЕiIО рас­
пространяющийся свет вв,одят в Е(:Jемниевую под Jю>ю<у ,п 1ичке, об­
раз уется слой окисла кремния. В этой области р-п ш е реход пр ,::-016-
раз ует оптичеокий сигнал в электрический, усилива емый транзи ­
с то рн ым усилител ·е,м . Э19т при,ме1р наг ля дно .иллюстрирует относи ­
тел ьн ую простоту соединения крем,ниевых схем ·со свего1в,ода1~1И.
Значительные усиЛ')!Я были зат1рачены на интеграцию фотоде­
тектор,ов оо световодюш в арсенид-талий. Так, п уте>v1 локального
вырашявания о:бласти из а1рсенид-индий-галия на световоде из
арсени д -галия из по1товл ен ы фотод1юды с к оэфф,щи ентоУI ла,ви нно-
10
Пр11хо:Jящuи. Оiпраженнь"1
Л!J ~
Л!/о/
-
.
\;
Стекло
Ycmpoц cr,,ffo \ (п =/ 571
CбemofJoilнl1fl
болна
сfJязц с \
,'
1
ilu[flpaкц. uF~-~~~==~==~
решеткоi1 -,кл
.
Сигнал
Кремнии
L-~:-:--:--=-.---~~ ~~=+
Si0 2 (п =!,ff.б} J лeкmpoil напряжение
сме щеi-111.я
Рис. 5 Структура интегра ль но-оптнчес ко го детекто р а

ю ,,с иления 250 на дли1-iе ·волнш 1,06 MI<'M [1]. Интегрально -101птиче ­
ски'е дете1п,о ры из ар·сенид-1гаю1я изго11овлены путем .имплантации
протонов [ 1]. К,вантовая эффектив,1-юсть на длине волны 1,06 мкм
у них составила 16 % при вре:мени отклика 200 нс.
Таю11м об1раз-0~1 , сложные интегрально -о:птические схемы можно
изготав ливать из мате,риалов двух классов: кремния и полу1про­
водниковых соединений ти,па А 1II Bv . Вьгбор их зависи т от длины
,волны: для дли,н волн меньше 0,9 мк1м иоп·ользует~ся к1ремний, а
для ДЛИННОВ•ОЛНОВЫХ п pиiбioJIOB \ ( 1, 17 1,55 MIOvi) - соединения
AIII Bv.
Причина ,преимущ-:ст-венного использования арсенид-талия -со­
стоит в том, чт,о это единств·е нный материал, коrгюрый позволяет
реализ,ов ать самые разнообразные функции: излучение и детекти­
рова,нне света, модуляцию н переключение св-ета. Более того, nо­
тенциально он доступен для лнтег1раци.и электронных схем необхо­
димой сложности. Поэтому следует иметь дело именно с таки1м ма­
териалом, 'Гак как полная 'ИНтелрация я,вляетс я главной тенденцией
техноЛ1огии и1п ег рально-сютических rт1iнборо-в. В частности, и·з этих
материалов ·из1 гото вле,{ы канальные ов·ет,ов-одные переключатели.
Осуществлена инте грация [1] гене1ратора Ганна с лазером на
двойной r,етер,оструктур е . Эт-от лри1бор обеспечивает послед,ователь­
}Юсть -~ыходных и,мпульсов с частотой до 1 ГГц. Егю изг·отавливают
еыра1цивани·0:11 пяти эпитаксиальных слое1JЗ на полуизолщрующей
. подложk~ ,
~юторая необ ходима для работы генерато1ра Ганна . Пос­
л е эпитаксиальн,о.го · нар;~.щивания слоев при-бор по,эташю травят
для пшr у чения требуемой ст1руктуры. Когда приложенное к :прибо­
ру напряжение пр ев ыша ет псроговое значение, генерато1р Ганна
нач·инает :rенерироrвать и пе,ременный ток накачивает лазер.
Использо-вание опт11че-сЕого детектора, электронного усилителя
и июке .кциоююго лаз-ера на -одной подло-ж ке применено [1] 1при
-изгото~:-лении инт егрально го ,о~птичесrюто гене1рат,ора. Схема 1реге­
нератс1ра показана на рис. 6. Конструкция регенератора состоит
из трех областей: фотодетектора, усилителя и лаз-е ра на лав.иннО1м
эффект е . Транзисторы СJJу:жат а1пив-ной натруз·кой, о:птичес'Ким де­
тектором и лазе1рным дра йв е1ро,м, соответств-енно. Согласовав (от­
регулировав, уста}ювю,) наrп•ряжение источника и на111ряжение на
входе перво;-,о транз истцра, м,ожно Т'Очно контролировать эффек­
ти1вное сопротивление мtжду S 1 и 0 1. Сигнал, появляющий:1ся на
фотодетекторе, ттрям·о по,падает на вход третьего транзисто1ра.
В проr.ед:ешюм экспе1рименте пор,ог ср а'ба тывания лазера смещен
l!З'ве,рх (~ отсутствие оптиче-сrюго сигнала) за счет о.пределенных
значении тока источнш,а. Усилительная часть -повторителя дает
усиление энергии 20 В на 660 МГц, а весь п~ри·бор - юб щее усиле-
ние 10 В.
,
Та ки1v1 01бразом, к настоящему времени 1реализ-овано несrоолько
11

.,,
оптоэлектронных пол улров103 ни1ювы х И С [ 1). Нео1отря на их 1,а ­
жущуюся технологическую сложность, некот,орые из ст•г,у~-:уур NН~­
тут найти •пр-и;м ен ение в многомодовых с:,1сте;\,1 а:;_ олтичесЕОJ~ с"впз ,1 .
Это объясняеТ'ся те~м, что т акие щриборы ~п редставляют cooo1i, п о
существу, э.лект,ронные устрой,ства с ошт ичее1<И\1И :Входа:v1и и/ и ли
выходами, а ·их внутренние межс10,ед и н е н ия явля ю тся чисто э,1,ект-
1рическими , т. е: они я·вляются пре дста1в ителя:v1 и вт с1?01·,о п,околршя
интегрально-оптических при~бор•ов , 01бр а,б-от ка сигна лов внутри ко­
торых осуществляется и о.птически1м и и э лектричес ки:vш спосо·ба,,н1.
ДетекторниJ. кристалл
/ Лаз~рныil кристалл
К г~рметичному
IJПIТOmHl?l1U.IO
кристаллооержателя
КремниеtJый
кристалл с
tJытраtJленными
V-ооразными
канаtJками.
Схема
контролf1 11
упраtlлею1я
.-1
(
толстоплено,;нои.
схемы tJо з61jжсlен11я
ц упр абленuп
Рис. 6 Кон с тгукция корпуса 1штсгра л ь но-о п тическо,·о прибо,р а
Одной из главных нро,блем ,в ряду пр•облем по р ,еа лизации ин ­
т,е:~1,)алы-ю-·оптических пр.иlбо,ров являет с я про,б л ема соедюr ен ия эт их
rнри6ор,ов с волоконными светО1вода :м и, осло жняющаJi•ся необх о ди ­
~юстью соблюдения субмиv1ронных доп усков . Б настоящ,::е в р емя
применяет,ся, -в ос1нов·1ю-м, два спосоlба: т•с1рц\:вое ·с-оединени е и с,вяsь
с помощью вытекающего ·поля.
t
Суть торцевого ,соединения э·аключает с я в стьш-о:в1<е с Ердцев,и ны
оптического волокна с т•орц е м и1-п•е rра л ь но -,ип.тическо •,о 1«1нал1::но ­
гсt·све11овода и .в закре:плении эле1мент,01в в нужно м полож е нии пос ­
.'I·е юстировки. Трудности реализ аци и э того метода связаi-Iы с i1е ­
обходи.м,остью ,по.лир,овки тс,р•це·вых r:-о в ерхност{'Й С'ве тов ,ода и
ст1руктуры и очень тщательн е й их юст и1ровю1. О днако даже при
12

идеальном сов'viеще1ши соедине}!Ие не может быть сове1ршенным
и з - за отражений и наруше ния модовото оо:ста·ва .
Лучшие результ аты п·олучаются- -при селектиВ'ном " травле}!ИИ
кре·мнне r:юго J(ристалла . Та'к как пр е циз·ионность -селективного
тра ,в лешнr п-озв·оляет укл адывать сердцевину световода с точ­
Jюстью до 1,5% от полнота диа,метра нолок,на, то такие кана·вки
поз.валяют дости чь в ысокой эффективности связи (до 30 %).
Дpyrи:vr перс11,ективн ы~1 методом я1вляется связь по-ср,едство1м
ВЫТе"I(а!ОLЦИХ в-олн. П~ри ЭТОМ опосо,бе ленточный М1ЮГОВОЛОIЮННЫЙ
с-ветовод, сер ,:щеыи-ты волоко н кот,01ро,rо находятся на пове1рхно 1сти
ленты, прижимают к кана льному с,ветов-оду, чтобы оlбеспе,чить
юаам,опр, о никношение о·птичес1шх волн . Путем изгото1вления стек­
ляююго канально•го ,с ветовода и ленточного много:волоконного све­
т,овода, юлеющих сюrхрон и1з'ированные моды, удается получить эф­
фективность связи ,выше 90%. Аналогичную эффекти1вность дости­
гают с tючощыо световодов, скошенных до нуле,вой тюлщины по
длине с в язи, что позв-олЯ:ет осуществлять связь за счет ИЗiМенения
сrюрост.и раопросгра,нен ия в скошешюм уча1с тк е свето,вод,а . Эти м,е •
тоды, не требующие полировки торцев, и,сключит·ельно перспек­
тиы-1ы .
Пра1пнческое прюl[еЕение в системах овязи в настоящее в,р-е­
мя на х одят ги1 бридные интегралыю- оптические при,боры , так к ак
они имеют значительные эколлуата,ционны е преи1мущест1ва п с1ред
,пшrностыо интегральными уст,ройства1м и, что о-оабо важ,но · для
ЛБСК ПО. Нет со\1неrrия в то,м, что в высо1шнадежных системах
нужно ;1сшользопать приn о р ы 'В гер,мет,ичных корпу1сах. Такой при­
бор характеризуется наличием электрических входов и оптическо­
го вы х,ода, так чт,о это должно быть ~предусмотрено в 1юнст,рукции
при,бс1р а.
Эти задачи до,волыю просто реша ю т:с я .п утем ,мо-нтажа подлож ­
ки п:рибора в кор,пусе вместе с кристаллом цеп ей уп,ра:вления и
возбуждения и путем РЫFеден ия оптической ,мощн·ости из 1юрrпу.са
с помощью во,1 0 °,•онною свет о:вода , ко·юрый сам ~проходит через
гер.метичлое уллотнею-12. К,ор,пус таког.о типа с 01птическим пе,р,е­
дагчиrю:v1 в интегрально-о пт.ич ееко1м иополнении из-ображен на
рис. 6. Этому корпу1су .прису щ е ще ряд п1р еи мущест:в. Весь 'Приlбор
и:vrеет разм,е1ры БИС и поэтому его ,можно уста,навливать на печат­
ную плату ,ю1есте с други1ми 1юм'понента1ми. Кром е того, 1юмпаrtт ­
ность устрой,ст1ва с1Т1,осо,бству-ет у1ме нь"Ш е нию •n а1разитной е мко'сти и
облегчает решение задачи п ередачи информации с вьюок и:ми ско­
ростюш. Для изготовле ния эт от кор~п у с 1привлека теле,н т~м. что
вся пр е цизионная сбо,р:,а и юстировка осущест1вляются на пред •
прияти~, ,щроизв-одящем лолу1п1ров,одниковые приборы . У·становка
13

trpиrбo1pa требует более высокой квал и фикации, чем прй уст анов ке
БИС , так как неибходимо осуществить или не1;:>азъемное соедине­
ние со све товодом кабеля, или с подходящим разъе1lуюм, служа щи м
дл я сты ковки со оветоводным ка1белем. После монтажа О1Птических
линий на основании корпуса монти1руются оста"1ьные 1ком,поненты,
в том числе кристаллы и подложки с толсто,п лен ·очны:.ш электрон­
ны ми схемами при1 бо,ра : возбуж де н и я , усиления и управления, а
такж е ,осуществ ля' ю,ся электрические соеди,нения с по,мощью про ­
водников, п1рисое диняемых к шты1рькам вы в одов кор1Пуса.
Очень широки й апектр прю.1енения этих приборов на.ряду с
бол ьшой св,ободой ,их применен и я, которую они предст,аrвл,яют раз­
ра,6отчику, в1п олне ,01бъясняют ши ·ро1юе раэвитие этих р абот . В на­
стояще е в,рем я уже функцrюнирует 1 большое число опытных образ­
цов, 1ю п1ройдет еще некото,р ,ое врв:-м1 J:I начнут работать системы
связи ПО с п1риме,ненне:Vi всех ти,поn интегрз л ы-10 - опти ..,еских ПР'И­
боров, которые ,оriисывали 1сь выше. По-вид и мому , оветоводна я си­
сте м а овязи являе тся идеальным с1юдвижником микропроцессора,
ибо к аж д ый из н их успешно дО1Гюлняет другой, и оба он и отлича ­
ются низ кой стоюлостью при массовом лроизво д ст1ве, обла д ая щри
эт о,м больш,Dм и в оз,можностями и ти,бкостыо.
Инт етраль·но-оптичесI, а я те х нология уже внесла с вой вклад в
раз ра, ботку все х существенных слстеи о:птичес1юй связи . Одна'КО
ана ли з со стоян11я разв·ития этой област и показывает, что толь ко
м одуляторы и пе1реключ:.,тели (не считая поло1ско,вых ·волноводов,
фот апр иемн иков и излучателей), созданные на базе интегр а л ьн ой
опти'к и, Оlбладают лучшими рабочими ха1рактер истиками и боль­
ши ми возможностями, чем стандартные неинте гральные и эл ект ­
ронные при'601ры, для создания си,стем овязи ПО [2] . Если эти тен ­
денции сохранятс я, то первыми найдут практическ ое шри,менен и,е в
серийных си,стемах оптической связи ПО, в 'том числе АВСК,
именн,о эти элементы в гибридной фо1рме . Можно предположить,
что полност ью интегральные приборы и системы на н их , основан­
ные на полупр оводникоzых соединениях , O1,а:жутся В'Полне 1ю1шу-
1рен тно:опособны ми, и в•опрос ,о,б иопользо,вании той или иной систе ­
мы будет решаться и,схо дя из условий экс'пл уата ции ПО и эконо­
мич е ской эффективности. Ближайшие г,оды покажут какое влияние
окажет интег1ральная оптика на развитие светово,дной А.ВСК: ПО .
ЛИТЕРАТУР!\
1. Волок онно - оптическая связь . Приборы, схеl1ы н системы . По д ред.
М, Хауэса, Д. Моргана . - М.: Радио п связь, 19 82.
2. К:отович Г, Н., Ламе~шн В. Ф., Овчинников Б. П. и др , Анализ принципов
построения цифров ых кольцевых систем связи ПО с пспо J1ьзо;зан11ем элементов
воло1юнной и интегральной о,,ти1ш. - Техни ка сред ст в с вязи. Сер . Бнутр иобъ е к­
товая связь (БОС), 19 83, вы:п. J, с. 15-22 .
Статья посrулила в ав г усте 19'813 го д а
14

\
Канд. тех. на ук Г. Н. Котов!1ч,
r,,a1щ;i:. т е:х . на ~т1 ;, В. Ф. Ламекин,
,:;,а1щ:~. тех. ,н а·у,к В. П. Овчинников, В. Н. Рожко
АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ ЦИФРОВЫХ
КОЛЬЦЕВЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ ПО С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ЭЛЕМ.НП ОВ ВОЛОКОННОЙ И ИНТЕГРЛJlЬНОИ ОПТИКИ
Рассмотре н ы схе1 1ы БОСС ко.:1ьцевой структуры с п спольз ов а-
1л1 с, I э : Iе '1ентов и нтеrрат,ной оптики: опти ческ и х ключей, модупято­
ров и отв~т вит еле й.
Б ла годаря высокой надежно·сти и е1юномичности все бо льше-е
прим ен,е ние н аходя т циrфр,овые колы..1:евы е с истем ы свяэи ПО . Ис­
п ольэово.ние ,в 1-l'HX элe ::v.teHTICIB ВОЛQКОНJЮЙ и интегральной ОIПТИКИ
r~оз воляет :.юстичь предельных на данный ш~риод времени mара­
метров и ха ракте рист ик си,сте-м.
В последнее время большое в-нима,ни е как у нас в стране, т ак
и за рубежо1,-1 уделя-е тся ле1реходу к цифровым спос-оба :м передачи
инфо1р мации, примером 1юторых м огут служ ить дел ьта-модуляции
и ИКМ. Причеi\r в-01п1ро сам связи с многок,ратны м использованием
с ре дств 11 е редачи и п еред ающей ·ер-еды ,от~в одитс я большое з1на че ­
ние . В данной статье рассматри,ваются цифровые -син х ронные си ­
ст емы сыви на ос нове децентр а л изов а нной ко,ммут ации.
Как известно, т етофонны е а·бо,нентские лин-ии имеют н аг рузку
\!;;сЕее 1% времен и [1] . И де я создания си1стемы с rvшото кр атным ис ­
полr.,зова нием передаю1ц Ей среды n-семи а1бонента ,ми н ашл а снача-·
ла свое п1ри~:,1енение в системах передачи данных. К,онст1р укци·и та ­
ю!\: сетей и их постр-оtние м огут ,быть ра зли чными .
Наиболее 111.;ропеюи:з-ными структурам.и рассмат ри1в ае,мых 'СИ ­
стем связи являются 1<оль це,в ы е . В коль ц ев·ой структуре пер1в-ого
типа и,н ф,01рма :ция цирrсулирует шо колыцу в ,одном н а1пр а·влении.
Пр и этом н е т стру1ктурных различий приемно г о .и пе-редающег,о
тракто в .
,
В кольцеuо й структуре второго типа физич еское кольцо в мо­
',r ент ко,:vrму тации разде.Т!яется ,пQ отношению к а,боненту на пет­
л ю переда'Ю щ еI'о и петшо ,при емно го трактов .
--.... В
кольцевых систеиах возможно раэлич но е п ост роение гр упп-о-
г.ог о си гн ала . Один из вари а нтов и,меет следующую ,ст1руктуру .
Разт ов с1р-ный временной канал (Р!ВК):
индивидуа льный;
пруппо вой .
Прием и передача ~,югут быть разделены во време ни или -сов­
мещен ы ( осущес т вл яенн заде ржка передачи).
15
..

Канал сигнаш~зацин:
, общий канал си ,гналнзации (ОК С);
индивидуальнь1й капал сигнализации (ИКС).
_
Свободный 01\'С з анИ1мает ся абонентским а ;:ы1арато,~1 (АА),
. и: меющим
за,прос и оообщае т ов-сй номер и требуемую зая,вку на
обслуживание. ИКС сопровождает 1,аждый ин дивидуаль-ный Р;ВК
и содержит информацию о со,стояни и а,бонента, 1юд заявки, ти1п
переда·ваемой инфо1рмации и т. д.
Акустич,ес1шй стыrц ионны й сигнал:
передается по выделенны;,1 ВК от цент1р ал ьного станционното
обо1рудования;
ф ор мируется в каждом АЛ и•ндивидуалы-rыми г е-нератора ,ми.
Синхронизация АЛ:
выделение таю,овой частоты из ,гру,ппов-ото спгнала;
,выделенная та1кт-с1вая магистра -л ь;
индиВ'идуальные тактовые генератс1ры, син х·ронизи1руемые по
биту синхр,оимпулыа.
,Спасо,б у,правления:
цент~рали,зова,нный;
децентрал·изовашrый .
Из вышеперечисленной rц1ассифи1~а1ции н аиболее приемлемыми
дJIЯ э к- сплуатации являются с и стемы с централизованным управле­
нием, групповыми РВК И оке, выдел е1-шыми вк ДJ!Я передачи
станционных сагна ло,в . Си,нх рон изац ия ошределяется передающей
среда(~ и площадью ра зме ще,1-шя сети :в подвиж1-юм объекте.
Друго й в:ид систе м : дец е нт,р ализованн ые систG:\l!Ы ущра'вления
с индивидуальными РВК и ИКС, с формирова -нием акустических
станционных сигналов от инд и1видуальных генерат•оров. Децентра­
лизованная ,система упра 1вления (ри с. 1) основывается на фикси-
15
Рис. 1. Блок - схема двуна прав ленной
кол.,цевой системы свнзи с де цен тра­
лизованным уп ра вле н ие ,-~
рова'Н!-ЮМ заК:репленн:и вре­
мешюго ка •нала за каждым
абонNrтски ,м
аппа·рато1м.
Она характеризуется низ ­
кой эффекти,вr-юстью исполь­
зов а1 ния -вре,менного ци.кла
кол ы,;,а, повыше~-шем часто­
ты передачи, но отлnча-етея
пределнно прйстой органи­
зацией сл:сгемы и 1минималь-
1-1ыми затратам'И при малой
ем1ю,с11и сети.
Раосwi·о-гри,м один из ва ­
Р' июrтоs функциониро1вания
-АЛ
и способа доступа к

йременным каналам. Сум:1,1арнщ~ число временi-1ых каналов в од1ю,м
цикле передачи ра,в,но чнслу вр еме нны х каналов, зак1р_j) п ленных за
каждым АА, и временных каналО1в для обесшечения доп,олнитель­
ных видов обслуживаная (конф ер,ен ц- свпзь, щрие:vr служебных сиг­
наJJ1ов) . Как уже отмечалось, за каждый АА закреплен свой вре­
менной канал, в кoтopor:vi п ередается дnуХJбайтов-ое слово (теле­
гра,мма). Примерный состав функциональных п-олей слова (теле­
граммы) юме,ет следующий вид:
бит синхроимrпульс а (СИ);
бит, показывающий, ·занята или сво16одна телеграм1-1а (С/3);
бит, показывающий тип инфо1рмации в поле ИНФ, адрес или
разгав-орный сигнал (Л;'Р);
поле за,проса конференц- связи, указывающее таюке номер ГiРУ:П -
пов ого, устройства J<lо•нференц-связи (КС);
бит принятия или -отказа з:шро,са ( П/0) ;1
лоле с•игналов упр сшлени я для :пе1редачи команд ДВО (СУ);
rполе передачи адрtса или рече вого зак,одирова,ююг-о сигнала
(ИНФ).
Ра1есм-отрим п1роIJ:едуру установления соединении. В исходном
состоянии АА .>-1аходится в режиме щриема по своему вре:v1енному
каналу. При из·бирательной связи а·бшrент осущест,вляет вызов к
системе на·бо,ром номера вызываемого абонента. Принцип ра·боты
уст1ройства управления (УУ ) вызываемою и вызывающег,о а-60-
не.нтског.о устройства ,следующий: по приходу временного канала
вызыва-еrvюго абонента АА ан ализирует -ею состояние по биту С/3,
если т,елеграмма у же занята, то ,вызывающий абонент получает
сигнал отказа. Если телепра м-ма свободна, АА «Еставляет» бит за­
нятости телеграммы, а в поле ИНФ - свой адрес. После этого
п1роисходит ожидание СИ;'Нал а подтверждения о приеме В·О времен ­
но·м канале вызываЕшо,г о а• бонента. На приемной сторо,не АА ожи ­
дает появления вызова в своем в1ременн•ом канале. Получив его,
он за1писывает •номер вызывающего абонента в регист1р адреса из­
бирательной связи, изменив бит П/O, передает в кольцо эту те­
Jiеграмму. После этого вызываемому а,боненту АА форми1рует сиг ­
нал «вызов». У вызывающего а;б,онента. после приеrма педтвержде ­
ния вызова фор,.иируется сигнал «контроль по·сылки вызова» до
тех П'О\Р, поКiа вызыва ,емый а•бонент не ответит и в разряде У/Р
появится признак разгов•о1рног-о сигнала. Далее осуществляется
'прием и передача закодиро,ванного речев,ого сигнала. АА осуществ­
ляет пе1редачу в своем време нн о м ка-нале, а прие-м по времен,н ,ому
подканалу вто,ро1ю участника из>бир,ательн·ой связи. П ередач а
дельта-;rvюдулированно•га сигнала байта;:\111 уменьша,ет ча~стоту пе­
ред_ачи в коль-це, так как ча·стота обращения к а,бонентскоr:vrу уст-
1ройст13у уменьшается в rюсемь 1раз, и таким о,бразом иопользова­
ние поля ИНФ у,величивается.
17

Процесс установления конференц - связи о т личается от зыше и з­
ложенноrо. Абонент, яв J1яющийся инициат,ором КО}rфгренц -,связи,
нажимает клавишу КС, после чего А.А вставш1ет в телеграмму
своего вре менного Еанала сигнал «занятие те ,1еграм:11ы» и с и гнал
требования к г1ру~ггпово1;..,1у устрой-ству конфере,нц-связи, кото,р ·ое, от­
вети в подтверждением на запрос, за,rrисывает адрес вызывающего
абонента в «регист1р ад1реоов участников 1юнференц-1связи». А.А
инициатора 1юнференц - связи при наборе номеро,в участников кон­
ференц-связи ,проверяет их на св,01бод:ность, отвечая при этом а, б,о­
ненту отк а зом на участие занятого абонента в конфе1р енц-связи .
Адр е са уча,стников конференц - связи передаются во вре;менном
подканале вызывающего абонента в УУ гру1ппового уст1ройства
r,;онфе1ренц-связи, во временных каналах вызываем,ого абонента
за·писыr. а ется бит зэнятия телеграммы и у1<азывается по,мер вре­
меююго канала групповою устройства J<ОI-rференц - связи, которое
•осущеС'rЕля,ег прием кодированных сиг н алов от всех участ,ников и
фо1рмиру,ет •групповой сигнал конферен ц- связи .
Для децентрали'ЗО•Вашюй ,системы :1пп1равления были ра·ссмотре­
ны две основ н ые п1роцедуры, остальные виды обслужива ,ния систе­
мы треб у ют конкретпзации. Отдельно хотелось бы отметить, что
для обеспечения надежности выше-01писа1-шой систе ;чы применяют
двуналравленные линии передачи с ·разделеr-шем общего числа ка­
налов по каждому из но.пра,влений. В случае выхода из строя од­
ного из А. А ,систе мы происходит реорганизация I в од:нонаш1равлен­
ную- двойн у ю петлю , что потребует удноения частоты передачи для
обеспе ч ения т1ребуеNIОГО числа време,нных каналов.
Пршщипы пост1роения I<ольцевой системы с централизованным
управлени ,ем (рис . 2) основываются на том, что проце-сс уста1-юв­
18
Рис. 2. Б.н ок-схема двунаправ-
ленной ко ,1ьцевой систечы свя -
зи с централизованным управ­
лением
..
ле н ия 'Соединения rщюизводится с
помощью блока це,нтральной ком­
,Мутации (БЦК), включенною в пе­
редающую цепь «петли».
БЦК хранит в сво,ей памяти оо­
стояние всех абонентов системы и
обслуж-ивает nce заявки, ,посту1паю"
щи ,е -от АЛ. Для осуществления об­
мена .информацией ' между АА и
БЦК, как у1<азывалось выше, преду­
омотрен ы следующие каналы 1в1ре­
,менного цикла коль ц а:
ОКС - общий ·ка,нал сигнализа­
ци и , ~предназначенный для пе1редачи
у:правляющих команд БЦК и за •п-ро­
с-ов АА и адресов вызывающего и
вызываемого а, бонентов и номера
раз,говор ног о ка н ала;

РВК- р азговорны11 ЕJременной канал, предназначенныi:-'r для пе - •
редачи з акод и рова нной рече в-ой .информации. Число РВК ,01щреде ­
ляет1ся поступающ ей нагрузк,ой и д01пу сти мыми поте рями ;
\ евк - пять сигнальных 1време•нных каналов, из кото·рых в АА
формируются ,станционн ые акустич•ески~ сигналы.
Проце дура установления I-13'6.ирательной связи и-меет следую-'
щ ий .вид. АА, имеющий заявку от абонента на устаr-ювление соеди ­
нения, О)К!-IДает прихода 1с,во;бодного оке, •по 1юто1рому :передает в
БЦ К свой а дре с, ад1р•,'С вызываемого абонента и за.прос на уста ­
новле ние сое динения . БЦК, получи•в эту заявку, анализ.щрует со ­
стояние <вызываемого а,бонента и, в -случае его занят,ости, передает
вы зыв ающему абоненту с-ообщение об отказе заявки, после чего 1
ЛА фор.мщрует из евк акустический сигнал «з· анят,о:>, . Бели вызы ­
,ваемый а-бо-нент свобо де н, то ему передается команда вызова и
ЛА фо,р1:vrирует ему вызывной си•rнал. Вызыв а ющему абgненту пе­
реда,ется команда •ож;,~дания с ~пере ходом на фор,нrрование сигна -
ла КПВ. П осле ответz~ :вызывае:v1ого абон€нта в БЦК юередае:тся
за,твка на ус_тюювленн е соединения и в оба АА передается }ЮЖ'IР
РВК, п,о которо,му будет -осуществляться об:,: ен дельта -модулиро­
ванны м 1:)еч,е,вым сигналоч . Процесс разъе,J.ин е ния начинается с пе ­
р ед ачи защр,ооа ·ПО оке ИЗ АА, окончившего разгонор абонента, в
БЦК Далее с оединение «разъедюшется» и па втирую сторону ·,пе ­
редается к о :vrанда «отбой».
Конф е ренц-с rшзь осущест,вляется, как и в деце,нтрализованно~"r
си-стеме, через гру·п повое устройство конфере,щ-•связи, уп,равля·емое
Б ЦК. Н тл:е р РВК, ,в которо,:vr будет пс1ре,J.аваться групповой сигнал
конференц - свя з и, за1ранеr:: передает;ся в АА участников конференц­
свя1зи.
Обеопечею~е надежн·ссти системы с централизо,ванны:vr . управ­
лением достигается дубш1рова11-rием БЦК и цепей ,передачи. Преду­
сматриваются конт ро ль.ные .пр,ог~ра,м,мы д,1я выявления неисправ­
ностей системы ,с даль н ейшей ее реконфи1гу1рацией. Для двун .тправ ­
ленной системы ,r, ьшод из строя одной из ~передающих це•пей при ­
водит к переходу ее к однона1П1равленной с уменьшением РВК и,
-следовательно, пропускной спосо<бности.
Ра 1с-смот1рим хараюерные для каждой си.сте;vrы качественные
характеристики. На 1рпс . 3 показана усло,вная за1висимость ибъема
оборудо в ания о т числа абонентов. Так ка~< АА кажщой .из системы
алгоритмически выполняют сходные функции , т,о при малых систе­
мах объем ·оборуд9вання АЛ ·п1ри·близителыю одинаков и в центра ­
лизованной ~системе он определяется БЦК Но 1с у,величе,нием або­
нентов в систе;,ле сложность ЛА для децентрализованной системы
увеличr,гв ается, а для централизо.ванной системы это уве,1ичение
будет ;че ньше из -за увеличения объема 1пропраммного обеопечения
19

и меныuего чнсла временных канг;л,ов, чем в первом вар,Иант е .
Част-ота ~передачи (1ри,с. 4) в кольце с центраю~зов•анной с ик:те::vrой
управления в-сегда будет меньше для равного числа абон<:нт,о,в,
так J<йк 'В этом случае меньше число РВК, че~1 в децентраJШЗ {)Ван­
н-ой системе.
V
о
2
Рис. 3. Условная зависимость
объема обору,дования БОСС от
числа абонентов для централи­
зованной (]) и децентрализо­
ванной ('2) оистем управления
Рис. 4. У сJювная зависимость
частоты передачи по кольцу
БОСС от числа абонентов для
централизованной (1) н децен-
'!'раmrзо-ванной (2) систем
управ:Iени~
Общепризнано, чт,о кольцевые и !Петлевые структу1ры являются
шшболее лерспективныУТи ,структурами для ·коммутируемых rюло­
~1юн,но-оптичес1-::их ,систем свя-зи, ,поскюль·ку в оштичес1юй цент1рали­
зоваююй системе коммутации затруднена реал11З'ация временной
rюммутации цифровых сигналов [1].
Сред;,~ ва1риаю,ов реализации 1в0Jю1юнн,о-оптических 1юль,цевых
и петлевых структу1р выделим две схе:v1ы.
20
На ~первой схеме (,рис. 5) по1<,азана ВОСС ,с электронны,,1 ком -
BfJoiJuмaя
uнtрормация
'
Рис. 5. Электрическая схе,ма п риемо-1Пе-
редатчика БОСС с элеr:тр,онным цифро­
вым коммутатором (Д - детектор, М -
модулятор, АА- абонентс[(ий аппарат,
ЦК - цифровой [(Оммутатор)

мутатором. Цифров о11 ЕО\1мут1атор (ЦЮ в O,.'JJIOM из режимов ,о,бес ­
лечивает ретрансляш,1 1{) вхо д ны х си 1 гналов и использует 1 с,я ·в этом
со·стоя,н ии 1,ак ~регенератор, а в другом режим е ,обес1печ ива ет в,вод
сигнал·а в 1юль-цо со стороны а,бон е нтс 1юго аш1п арата. Цифр,о'Вой
к•о м1мута т с1р может быть пос т роен как с элементами задерлши, так
и ,бе з них . Сх ем а оттнается высо'ки1ми тре· бова ния .\l!И к ,быстро1дей­
ствию схемы ЦК и может быть использована только при низких
скс1;юстях пере д ачи .
На второй ,схе~1е (рис . 6) 1rюказан в•о,з1\юж1тый ва ри ант реализа -
Ри с . 6. Схема к o.11, u rвoi"1 с тр укту ры БОСС с приемо-передатчикамн на oclioвe
э. , е;-·т,~ ооr, тич ес к ого ко ,1 ,1ут аторr. (ЭОК - электрооптическиi-i ключ 2 Х 2,
ОТВ -·- ответвнте.'IЬ)
ции ко.,;1ьцс· во й структуры с ис п ользо,ванием в ,щриемо-передатчи ·ках
элс::vrент ов интегральной оптики. В исх·о,:r.,ном состоянии электрооп­
тические ключи при емо -л е редатчи к,ов о- беопеч1твают ~ретрансляцию
-о•птичес-1~нх с:н на"·1ов . ьо .врс:v1енно,:v1 ·канале, выделенном для ,связи
дв ух а бо нентсю1х •сшпарат,ов, осуществляет1е,я упра1вляющее во-здей -
,
СТБi!е на ключи, в ~результате тракт кол ь ц а разделяется на две пет ­
Jrи , в каждой из I<от•орых .пер еда тчик од}!,ого из АА с,оединен с
лрием+ш;ю:vr д 1py roro АЛ. Пассивный ответнитель ОТВ и д етеюо р
Д 1 не,о·бхо,ди ,\1Ы для приема синхронизирующих сиаrалов. Наличие
,с т ве 1 •вителей увеличив,1ет затухан.ие 01:пичес кого т ракта и бшж1ает
1<1о личе ство подключаемых к коль цу а,6,онентских уст,ройств. В т,о
ж:о вр емя -cxe;:vra траrпа поэволяет ко,ммутир:О'вать сигналы, ·пере­
даваемые со сравнитt .пьно , бо.ТJЬшой скоростью передачи . Еще
б оль ш ие возможности в системотехнике к,о,м,мут·а т-01ров для кольц е­
вых и 11е тл с! зы х ст р ук тур открывае т 1юпользование элект1рооптиче ­
с1,~iх элё· ,,1ентов пам птн. Один из ги1потетических ·ва ·риант,с,в схемы
тако:-о З.'IС:v.~;па ла,мяти 1п ривед ен на рис . 7. Вариант схемы с 1ю­
.'юб;-, ыми элемен та1м.и познол я-ет реализо,вать ВОСС ·без ответвите ­
. 1 1:: ~1 ;м , я ~разде ления инфор ,маци:онных сиг н алов и ситналов синхро ­
низации ; по длине волш"r .
21

Таким о,бразом, разработанные и выпускае,мые элеиенты инте­
гралы-rой е•птики: оптичесн:ие ключи 2Х2, ответ,в ители, модуляторы
и полоюковые волноводы [2] позв·оляют на да,нном эта1пе , раз1ра,6от­
ки ВОСС создать циф,ровые кольцевые системы связи ,п:одвижных
объектон с высоким уров1-1N1_хар актеристик .
O--~ ,JOK! ~-- +-- --+ ~
,----1--
8ыxoiJ
!---✓
"-- _, __ f}xorJ
1-----1-
-
!Jx oiJ
~---~ синхросигнала
Рис . 7. Cxev.a э.тiектрооптнчсс 1·:о г о э~1еме пта па - ­
:1-1яти (Д - тригера)- Здесь Д -_:::__ детектор,
ЭОК - э.1ектрооптнческий ключ
ЛИТЕРАТУ РА
1. Герольд В. Е., Он зор1 ·е Х . Волокоп110 - оптнчес1(ая систем а связ и с распре ­
дс,1ешты~1 до с тупом.-ТИИЭР, 1980, т . 68, No 10, с . 173 -180.
2. Довчснко J-I . К, Лю1ею1н В . Ф. Применение интегральной оптики д " 1я до­
стижен ия преде:rь'1:ых пара,1етров световодных снсте:11 связи п-одвижных объек­
тоя. -Техника средств связи . Сер . Внутриобъектовая связь (БОС) , 1983 ,
вып. 1, с. 3-14.
Статья поступила в авгус те 1983 года
Канд. техн. наук В . Ф . Ламекин
ВЫБОР АЛГОРИТМ.ИЧЕСЮ1Х, АППАРА ТН ЫХ И ПРОГРАММ НЫХ
СРЕДСТВ АНАЛОГОВЫХ МИКРОПРОЦЕССОРО В ДЛЯ АВ СК ПО
Расо-rотр сп,1 ос~ювЕЫс тсорст,;rче~1ше п оло жения проблем д,иск ­
ретизашrи, коJ нр овашr я, спеI<тргт,1,ых преобраэований, а такж е т г х-
1-rнческоi-i реа Jr из,н_и,т аппаратных средств и п рогра ммно,о о бес пече ­
ния аналоговых м,нкропроцессоров применительно к АВСК ПО _
Отличительной ,осо-Gешюстью АВСК ПО я,вляется нео:бх,оди ­
мость передачи н аряду с речевой информа.цией знач,ительного
22

объема 1,омыrд1юй инфср\,1ации, нап1ри;111е1J), для управления режи­
мю1и работы радиосре;;,с11в, з тэю1<е ,о рганизации между несколь ­
юо1,и членами эютпажа ПО ,конференц - связ-и [1] . .В связи с этю1
одни~1 из основных вогrрооов шрсектщ;юЕания АВСК с цифровой пе­
редачей инфоJУv1ации является :в ы~бор стру1ктуры сети . Все много­
образие c11pyETYi? сетей АВ1СК можно овести К ,следующи,м основ­
ным типам: радиалы1з,1 структура с централиз •ованным управле ­
ЕИС:1'!, i,ольцевая ма';'ИСтр аль ная •структу1ра с дсr,_,2:гралнзовашшм
у, правлением [2], иерархическая стру1кту ра, вк,1юч,ающая элементы
рздиальной и -кол ьце,аой ст1рукгу11 на разных уровнях. На;11бо.1ее
01бщи1сvrи чертами структур АВОК облада -ет иерарх.ическая с1ру,кту­
ра, -отличит-ельно й осибен,н·остыо rюторо-й явля ется раопределенис
л ото1,ов информаци и ,по линия,м различною уровня сложносr:1 и
rп:жнuсJ:,и та:к им образ,ом, что1б ы передача ,п ото ко,в т1;Jебо1вала ми ­
нималы1ых .зат1рат ресу:рюов -систел1ы . Это позволяет ,пр,01пускать ин-
формацию ,от источни1к а 'К ~приемнику -на наин изшее11 в,озмож1-юм /
урсУБ•Не, освобткдая линии пе·редачи высокого ур,о,в1и1 для ,переда-
чи более важ·ных или и,ожных сообщений и в :viаJ<симальной сте -
пени и1спо,1ьзивать пре~;мущества р азличного типа сетей.
Ос1-ювны:vr элементм устройс,в упровления любо(~ структу1ры
АВСК яr:ляе11сп МИ!()Ю-ЭВМ. Одна1!(0 -о пт и:vrаJ1ьная организация
струкгу1:Jы сети '1 ребует Р1рименения быстродействующих продессо ­
rо,в с,пеuиалыюй струпуры для цифровой обрабоипr эшцоговых
сигналов в реально.vr масшта,бе в1ремени, .по1с11{,ольку это дает ,В'ОЗ ­
можность им,еть дело не с ,сипrала1лпr, а с чи1слами и прогр.зм:,.-rами.
Микро-ЭВ:\1\. должна ~представлять со' бой сочетание рас.положенных
на о,дно~1 к1ристалле цифр,ов,ого мищр,01процесоора, лереп.роrра:vrми ­
руечого ПЗУ, аналого-цифрового и цифр,о -анало г,овоrо преобразо ­
ватс.:1ей, :,,1ул1,типлексо р.а и де:vrулыи1ш1е1юора, интерфейса общей
шины ЛВСК. и т . п . [Б] . В.озможность со"здани,я та,:,их процессоров
появилась в 80-е гг . , r,огда эле~пронная теs,i1оло;-юr подошла к со­
зданию нового пот,оления СБИС. Она ос1юв::нrа нз. уменьшен ии
раз,ж,роз элемент,ов ИС , 1юто1рые в нас'I'оящее ·вре~:v1я с ,г1рн:v~ене ­
ние:,,1 :vтетод,ов электронно- и рентге1-юлито:-рафии снизились до
0,3_: _ 1 мк;-,,1, и у,величе,;ии числа эле:vrентов на уристалле до 10 6.
Первый пр-оцеос совершен,ствов,ания аналого.пых :vr;,1,~,;ропр,оцес1сор,о,в
(АМП) огра-нич;тваетс .1 в ,основно:vr степенью и111-еr-рации и тру;:r.­
ностяУiН сочетания элементов цифровых и мrало,~овых целей ,в
ра:,r,,ках с.:2.нs(1 ;:ехнологин . В од1-1ок1_;JИстальных д.:\1П выполняе тся
нифрова:-I о;;ра1с·о тка кодовых эквивалентов аналоговых снrнаJюв
мнкрО1процеосор,с,,,1. По,,а это 1 :1ростейшие ,при1боры ·с относительно
невы,с,01,:сй ,вычЕ~.;~ителыюй мощностью, '>fалы,ш о,бы:,,rэл1И ~пам яти,
,,?- ,•ri"г паэреша~ощей способностью и точ,ностыо ,пре,образователей
11нфор1ации . Первыми персше1кп1вн ы сv1и технологичесювш ,п1ро~ес -
23

\
са, ми для ЛМП ,!,вляю т ся технология инжекционной .логи1ки , так
назы в ае::v1ая высо1,·окачеств(~ 1-шая 1( 0.i1⁄2ОП-технолотия и би·п олrя1р ­
ная - кремний на сапфире [5] . Технолог и я ЛМЛ инте,нсивно раз­
виВiается . Создание новых типов техноло,гий при·ведет к повышению
1ги :бко~ст и а-рхит,екту1ры и увели чению производительнос ти од"но 1,ри ­
стальных ЛМП.
Одн о•;,ристальный АМП является лучшим ва риан1'ом, чвм дли­
т ель ная и до рогостО1ящая разра1бот11<а а,налогов ых субс и·стем в ин­
те r1ральнс;.м ис,пол н ен и н для ка ж дого типа АНСК, так как позво­
ляет ,при ломощi: , прогj.1аiv1мщрования внут реннего ПЗУ ре аштзо,в- ать
•болннюе чи1сJ10 разн.с,видностей связной а1пrпа рат у ры. Точность и
ста1 бильность ,п а ра мет1)ОI, эле;,1ентов и выполняемых ,ф ующий обе1с-
1Н-ечиваются 1@арu, ,2·вы,,1 рЕзонат,оро,м в тактов ом те,н е ра ·юре и ,вн ~ш­
ни.м шrорны11 нсточн !1;: о:vr па1щряж ен и н. Та1Еая органи:заци,я струк ­
ту1ры ЛМ П об есп еч ива ет высоЕую нос1nр·ои зводимос ть цифрово.го
жоде .1 ирования характеристиЕ , не д,ост улную а ,нало1гоной технике.
Р а зу,лн о ii а л ые р н ат и,в-ой консп,укт ивно-технолог ич есЕой реали­
заiJ)Н! Л.7v1 П яв л яет:ся применение ,цифр,оъых и анало,г,о,вых матриц
и1пеrра л ьных а ктшч1ых и па1ссивных элементо в [7]. В их составе
наряду с ·r1-1 п оr.ы~ш э,.1е\1 е1па,1и цифро'ВЫ'S матр тщ-вентим1,ми г11 с­
ду,смотрены К-:У!. ОП - и биполя,рные тр-а-нзистс1р ы, ,оп т и:.шзирован ­
ные для обро: ботю1 аналог овы х си;-нало,в , 1юнден с3торы, рези,ст,с 1; ы
с щир,о:ки:м ди а пазо+юм но:vr ин 1 ло,в, ста :билит р оны, дrr<Jды , в а рн к а­
ны, ш ины - резисторы.
Конкр етные устройства на ююлого -циф ровых м а т1ри цах с оца -
ются ,прн 1 по мощн автоматизи,р,ованнот•о проекти1рования ,'l! еж 1с,оеди ­
нений между отдельными изолированными эле мен тами на ф иютш ­
ных эта:г1ах из,готовления матричных Л1МП. Автс,v.·атизация трас ­
сировки меж с оединенай в матрицах ,сокращае т с рок р аз работ,ки
АМП в 10 --::- 20 1раз . Выполнение анал оговых и циф1ро,вых функций
в мат1;тцах на элементном уровне открывает ш ир:окие воз·м·ожно­
сти ада,1тrации структуры АМП к А,В,СК с л юбы м заданным функ­
ци,оналом 1подвюююго объекта . Одной из за ру~ бежных фир.м соз ­
дан ыо.вый 1при1ба,р 2921. Эт,от АМП и:v1еет в свое м со став е ПЗУ с
1перетрогра ,11 ,мирс,ванием с одержи ,м -о:о 1пам яти с 1по.:--ющью фото­
шаблона, что nозв-оляет использовать ми,крощроцесоо1р для 1различ­
·ных связных зада ч:
ком. му т атор а х , периферий'ной вычислительно й т ехниЕе и даже
ро б ототемrике. О н имес: т четыре входных аналоговых вх ода и во­
с емь выходо'в, Эта теН ,J;Е.нция тесно rю ррелирует с тенд е нцией со­
здания А!v1П н а ,с,снове принци1п,ов те:vrатики [6], соединяющей ме­
т оды проектирования средст,в с.вязи и обработк и дан ных с техн-о­
Jюrией ми1кроэлект1р,о ни ки .
При ~разработке ЛNlП решаютс я две основные задачи: аналого-
24

цифрового преобразован и я и пост.роения ал rо рит,мов обработки и
а1ш1аратурных средств . Для ,цифровой обра.ботки анаЛ'о-го·вых си,r·­
нал вначале подвергает ся аналО':'•о-цифр,овому 1преобр~1зо,ванию.
В ,микроэлект1ронных уст1ройст,в•ах преимущес твенно и1споль:зуе11ся
метод перио'ди1ческой диск-ретиз·ации а,нал,огов-ог о сигнала с после­
дующим Ева~пованием и ,кодирование,м зна ч е ни я ,каждой вЫ'борки.
Полученный цифр овой сигнал обра·батывается, юрименяя цифро ­
вой ,процессор , и далее прео:бра.зуется ,в аналоговую фо1рму.
В АМП применяет ся ра13номе1))Ная ди,ск1ретизаци я (теория и тех­
ниыа которой до1сТ1атючно разработаны). при ко т орой отсчеты рав-•
номерно рас1щр едел ены по пер еменной. При решении задачи ра,вно­
мерной диск1ретизации необходимо ~реши ть вопрос выбора интер­
вала и оценки погр ешности прео~ браз ова1ния, т . ·е . выбора такого
интервала , при ·1<отором еще воЗrможно ·восс т а н ов ление аналогово­
го си,гнала :по er-o отс,r е та,м. На,пр н,ме р, если о с1р а· батывается сиг ­
нал с полоюой 3,4 .1,.Г,ц, необходю10 брать отсчеты с ча1стотой 8 кГ•ц,
т. е. ·каждые 1'25 ~11<•:. Т огда программа, оост оя ща ,я из 300 Iюмыщ
и иополня-ю1ая за 125 мкс, требует ·ореднего Е1ре:v1 ени цик·ла 1<-оман­
ды 400 нс , что сущес;'венно превышает возможности цифровых
МП.
Вычисл-е1ния, неО'бходн мы е 1п ри обра1 бол~е ,си гн але-в, прово,дятся
на основе проб,11 емно -о риентир-о,В1аююй -сис т е,мы 1ю?viанд. Пос11<оль­
'КУ АМП ра1ботает в 1:) е а ,1ьном ·време н и, то выполняется вся про­
грамм.а каждый ра.з по получении ,от счета дис кретного си.гнала от
внрого АЦП, время п рео'бразовани,я сигна.1а в 1<·ото1ром .сущест­
венно меньше вре :ме:н~ и -сп,о лнени, я программы, ~поэтому ча­
стота д1к·кретизаци и и определяется последним в1ременем. В про­
цессе квант-ован и я и 1юдирования анал-ого:вый сигнал теря•ет свой
основной параметр - чжтоту 1юлебания . Досто-верность кодиро­
вания и дек о диоов.ания .дЛ.1.П дост игается за счет июпользования ,в
АЦП и ЦАП единого олс1рного напряжения и ста бильной такто­
вой ч,астоты.
Друлой задачей, 1связанной с разра160111юй А,МП для АВСК, я,в­
ляется построени е алгори -rмов о: бр а1ботки и а 1ппа1ратных средств,
пригодных для ми1кро-элtктронного исшолне-ния в виде БИС. Здесь
·проявляет,ся техни чески~"~ дуализм прое,кти1р·ова ·ния ЛМП. Суть его
состоит н том , чт о ни а•шr ар атные средств а , ни прог~раммное обес­
печение не существуют нез1ависюло, так ка~< всегда существуют
програм,мы у~пра,в ленил: а1ГJ1паратными с1р-едс тва ми, при помощи ко ­
торых реали зуются ,про, раммные алгорат1мы.
Иопользование 1щ)о1блемно-ориентирова,н ных ст1руктур алгорит-
ме
.,.,
,.,
,..
• в , оораюоТ1ки си гн алов поз 1130J1яет дооиться наил у чшего осютвет-
ствия между ,стр уrпу1рой с1лгоритмов и струюурой ап~п.аратных
2-5

средств при прос,,,тировании ,специализи р ованных АМП для АВСК
п вIJде БИС.
Illиpoкo 1юпо.1ьзуются при 1разра, ботке ЛМП сле,1ующие алrо­
р11гл1иеские ст1;1уюуры .
Алгорит:v~ическая структура с применением метода «1;:Jасшреде­
ленной арифметики» осно,вана на применении табличн о- алг,орит1ми­
чсок·ой процедуры вы,1и1слени я сумм ,произведений в 1ра13н,01стно,:v~
ура,т:;не1шн цифро вого фильтра [6]. В этом случае ипс1рация у :v~но­
;+:сн н я последователыю сти данных р е ализ уе тся 01перациями сло­
жения и сдвига кодо,в некото1рой воп•оУюгат ел ы-юй вектор -:фу1ш ­
ции, значен ия Еотор,о,й р.ане е вычисляются и хранятся в па.мяти
.МП. Очевиднс· , что вр·ем я ибработки зависит от чис ла сложений,
пычитаний, сдви;·ов и быстр•одейст,вия ,МП.
Пtрею1ущества 1юпол1:зова ния рас1пр:'деле+и-rой ариф,11 ети ки оче­
видны: се иоп-ользо,вание дае т .в ыипр ыш в с11,ор ссти вычислений в
42 раза по сравнению с -пря1мым ислоль·зоваrrие.м МП.
Еще один вид алгорит,мической структу1ры - испо.юо зова~-ше ка­
нонического зна,коциф ров,ого кода [6]. Те о р е тич с1 :;r1 я мо .тт ,::;л ь пр ед­
стэ:влеппя коэффициентов с,б р2боп;и в баз и се 1.;аноннес·ко.г.о зна ­
коцифров•о1го кода (КЗЦК) сснова,на ,на слсдуюн.!,с, м : каждый бит
в КЗЦК имеет свой з на!< . Целое ·число пр·едставляет ся с учетом
введения в Оlбычны й д 1,юи чный ко·д зн а1кв3ых бит-оn. Для любого
целого ч исла существуе т ед и,н1ственное лредст аnле н нс . в }:J тором
всегда нет двух последова т·ельных ненулевых б;п. Т а;,ое .~;редста-в ­
ление имеет наиме-ньшеt: чи·сло н е н ул евых бит. Число, пр е1дс тав­
ле.нное в КЗЦК, имеет в с реднем в 1,5 ~раза меньшее число• ненуле­
вы:--: коэффици ентив , чe.rvi в обычных двс,ичных представл е ния х.
Быстрое лреоf1разова1ние Фурые (БПФ) предста.вляет сО1бой ОIП ­
тн:vrальный ,способ вы числения r:оне чног-о преоiб раз о ва,ния Фурые.
Для rзычисле ния N-точечuоrо БПФ необходимо ,выполн и ть вычис ­
ление эломен тарноrо графа («баттерфляй» ) , причем выч ис1ен и,е
каждого гра фа требуе т одного ум,н·ожения 1юм1плекс ны х .величин и
дr.ух 1ко~шлексных сложе н и й, т . е. основны е вычислит ел ьнь11е оше1рэ­
Ц!rи БПФ анало,:·ичны опе1рациям ,при :вычислении рек у рр е,нтного
,сс<:нно шения втс1;:юго порядка . Но в вычи1слении адресов при вы ­
боре о,пера:rдов и ,в хра н ении результатов е сть отличия. В БПФ
оr1-ювная з ; ,о,но~1;,~я до,ст и, га,ет,с я за счет применения рекур е нн1о го
ал~ор·ип1а замёщени я, в •соо тветствии с которым вых,оды грэф,1
«баттерфл яй» .за лисы:ваются .в те же яч-ейки, чт·о и его входы. Это
обеш,ечивае т мини,маль ный О1бъ·ем ~памяти, вычисле,ние БПФ путем
rазбиения на точки и исполь'З•ование ал.горит,ма с более вьr,соки.м
сс1-юва1-ш ,см . Пtри реализаци и БПФ имеются большие возможности
для ,параллель ного вычи,с ления. При эт:ом можrю ожидать ув ели­
чения с1щрссти обрабопш пр име рно в 5- 10 3 раз н она опр еделяе т-
26

ся •быстро ,1ействиеи процессора «•батте1рфля й». До1п олнит ельны}r
выигрыш ~1ожет дюь :пре;~,став.1с1ше датrых обра•бопш в КЗЦК
[6].
Удобно и выго;IJIО рсз.1и3овать реку1р сивные цеп и вьюо'J<ого ·по­
рядка, использ уя реrс/рсrппое ссотт1сшенис втор ого ,по р ядка. Пра
это м для IЗЫ'Шсления П'.средz,то ч 1шх функц ий ,втс1рого п с1рядка тре ­
•бу ст.с я по четыре -с лераL'ин уонr ожени,1 и с ложен ия . Оп ти,маль ной
счита ет ся паралле лы:ая обрг.ботJ-:а, реализуем ая конзейе1р н ым ме·
тодо м : процесс вычн,::ле;\;1й подраздел тт,ет ся на несколыrю ~п осл едо ­
ватель ных зс1.1.ач 11 их Г\Ыuолнсшrе осуще,ст.вл я етс я в не пре р ы в ном
ре}1шие.
В с ледующе:vr алгорит:-ле используе тся ,отноше rше циф ро во й це ­
пи на б а зе си гнэлыrы х трафов [9]. Он реализуе тся .в виде п ак ета
п;ри1 кл а,1ных ,п,Jо,·ра~ол ДI,IСЛЛ-АНЛЛИЗ. М.ате,штическа я модель
цели ст,роится на ос-нове уравнений узловых сигнал,ов . Это п о з•во ­
J1яет эф фективно JЗыы:. ;rть потснцш1 J1 ь·ный параллелизм путем рас·
крытия отношен;;я поря:ша для •С;1пе рации умн ожения. Имее т ся до ­
полните Jtыrэ ,r воз \•ТОЖ r;ос ть повысить сте1пе11ь параллелизм а з а
счет ·О,J)rпвре \1 е,шого ги,шс:rения различ ных числовых вели ч·ин .
A:VlП пр едСТ"'-,БЛRст вычислин'льну:ю си,стему для работы в ре­
ально\\ :v1ас13па:бе вре~тсни, поэто~,~у c,; r долже н г.1 р оизв ,оди т ь в~rч и-с­
лення по о.::1раоот1 ; е цнфроrзого эюзнnа лента с итн злз каждыи• раз
по полу,1с1шн r,тсч ..: ,1 r;г ).ЦП . Вре•ля, I(OT01.poe затрачивает АМП
HJ. эпr JC. Lnr rc.1e1п5r, и1ре,1;е.1яст частоту отсчето в, а эта ч астота
о,рЭ. 1l ! ! ЧНР.?ет. г.uз:v10;,ю-1ости пр •оцессора. Практи чеоки в о .в,с ех с лу­
чанх xi'i,)JEтcp э1:1'\ вr,;чнслс1-;;,rй определен:ный : выч,лсляется ал г еб ­
р анческ~я cy;r:v,1c1 1rаси-шх 1про извеЬ.ени~"1. Очевидно, что основ ное
r1ре лн1 заню,i• ают с,пс,р;:,ции у\шожения, rюэто'V!у высокая скоро сть
у :-.шо ;+; ення ЯI'ЛЯ'етсн ,- _ , ::: ,rнc;ii \9 раiпе1ри,стик ой ANlП [5], о,бес,п,е ч;..~-
13 а ; още~"1 тре6уе\11;е 6ыс 11}ОJ,е {rств-ие .
Реал Езация , oi\ и:1и 1 ,нoi'r пз с.: 1пн,са1шых ал;ори т м и чес,ких стру к ­
т у р приво ;н;т к рз.з:шчнс•й архитс,1пуре АМП и связанного с ,н е й
п рогра.м11н ог о обеспе1rl~Ния .
На иболее эффе1<.ти вчо ,прн:v:ененне в AJ\'iП д1:оичного -ка н он ичс: ­
стю:--о з,на1ю-цифр о:rзого Ео_1с1 . Это ,обусловлено двумя причинам-и:
воз,:vюжЕостью Пi'Jовс.1ен,1я т1:)эбvе:vrого умножения конста11п на пе­
ременные с у :-т о'тсеС. 1e1-;; ,,: ':.I • шimР,fальiюг о числа операци й типа
сJюжи ть-вычесть с пi1,J:: .,1i,CЛ L·HЫ:VI с,:шиго~м; запо минания конст ант
обра·бон:н, предстэ.Елс~'r,rьr.\ КЗЦl( (в памяти АМП) , что устра­
няет н е о. бх•о;н1,\;ость ·преобрс1 з ования :v~нож и}лого •пере·д •каждым ум­
ножеюrем из стан ,::rартно,о двоич.но;·о к-ода в знакопеременн ы й .
В.озчо:жная apxiпer,;;ypa ЛМП, иопользующе го пропра,м мное
илп ииr,1ро -1пропрг'v,Ш·mе управление :1р ифыетическими опе р а-ц иям и
в КЗЦК, показsна на рис . 1. Э то ар хи тектура АМП 2920 ф:и рмы
27

8неш.чш1
1:,1,ч!Jенсатор
8xotl
опорного
напряжо!/Jя
_ ___ ___ ___,
УпроблеNt.i е
/!е м1рrьrп и­
пле~ссором
<<Интел» [4, 5, 6, 8]. Особешюстью ее является при :v1е не ние n к:1-
чесгв е упра ,з ::; 1 ющеt"1 ceEL!,JШ ППЗУ, выполняюще,о ,роль контро,1-
лера "д..'VlП 11 ис:~полняrо uJ.(;РО пр·осту1O П СJСJ~е,-1.овате.аьнс 1сть 1<0:v1анд;
залисанпы:< в нe:vr, f:сз кат;;Е - ,1 нбо ло,.и,rес·ких ·п,::-рехо,1,оn, кро,rс
n-озrрата 1{ нулЕ.БО\IУ a,::,1,:iecy в Jюнце програ:\1:vш. l(аждо,:: слс ,;;о
,nреД!ст3гляет одну 1<с:,1анду ·и ра~де ляет•С 5\ нэ пять поле~"r, перв,ое
из I(отс 1 ры,: улравляе т ана:юго в-о·и с,21щнеи, а оста.:1ыrыtо - .':\риф "
\1етичео:ой (.1вс1 поJ1я -- - в ы бо р с1п еран,1,ов ОЗУ, одно - у,прс1rз.1с:1шс
'vrс1, сшта 1 бс1то•ро,1 , после_1,не е поле -- уп ра влен: ~ е ,\ ПУ) . Д ..'Iи 1лвслн ­
чения быстро,1ей1ствия нз ППЗУ однов-ременно выбир а ютсп четы~~~
23

ксчанды, а их выполнение пере1<1)ьтвается r;o E1;Je,,r<:НI1 с выборко~"~
сл едующJJ.х четырех.
Арифметическая 1се1щ ия сс,сто1п из ОЗ У , пара:1:~елыюго дноач­
ного масшта1 бзтора 11 АЛУ, выполняющего операции в двоично,,1
zюполI-штельном ко,:::,с . ОЗУ п1редста,вляет собой дmухпортовое ЗУ
пря:vюго досту:па со ,с н,ти ческой зали 1с ью считыванием. Через
•о .тин порт (А) произво;нпся т,ольrко считыван ие .1ан 1rых, через ,:;1ру-·
го(! (В) - считывание вто1рого операнда и получ ение результата
АЛУ .
Ма, :шта 1бато9 пос.J,ставляет юобой сдвиrовой реп11сп1 rr произвс -
1.l'Нт э·квива.1ент' у:vr\южения на степень двойки от --13-й до +2-й
путе:v, с,:(ви;·а ,впр аво (тrри этом сдвигается и знаЕовыГr бит) или зле­
во (лри это\r биты с,права оrбн ул я·ю1iся) под управленв е Уr 4-6:п ­
'Рого по,1я \''ПDавляющей 1ю,,1а,нды из ППЗУ .
АЛУ в1~rч~'сляет 25 - бит,ный ~р езультат от А и Б операндов по;L
управлением кода о,псоации , получае:,10го из ППЗУ, АЛУ ю1еет
точ1-юсть 28 бит, чтОlбы обеопечить вычисление пра'вильного резуль ­
тата даже п;:ш получении от масшта:батора сдвинутых влево ОП<>
рандо'в, н выполняет .во се~1ь ар'иф~1етичеrских I<о,,rзнд.
При\1еныше программного у:щравления увс,,1и чи вает rIIбкость
систе,;vты за счет ,воз,:11ож,1+о•сти до статочн10 легЕоr,о изченсюн1 про­
граммы в ППЗУ. :но вре\rя 1-11с полне-1шя пр-о-гра ' 1v1мы вне зависимостн
от усло,вий д:олжно быть ст1р,оrо ,постоянны м, чтобы не наруш:_~ла ·с,,
частота отчетов анаJюгово:го ,сигнала .в АЦП, что -ОТj)с\Шiчивае~·
на, бо р ко,,rанд и воз,rожJюс ти программщ:ювэ,шя.
Рассмотрим д101полшirельно некоторые особе нно•сти слрупур!,,
алгоритма, ар .\итекту ри и 1схе: \1о тех,ники АМП 2920. Согласно
структурный схемы (рис . 1) [4, 5, 8] АМЛ с,ост,о,и т из трех ос11овных
,rа,стей : пампти ЕО-'ЛаJ-IД, цифр-ового 'Щроцесс,ора и анало-го,вой части.
Под ул:рав.пение:м программы, хранящейся 'В ППЗУ, т1роисходнт
а·налого -циф1ро1вое пре,образование ·и работа t~ифроrю~о процессо­
ра. ANlЛ имеет четыре аналогrовых входа 'И восемь а-налоговых вы­
хода-в. Входы обслуживаются одной схемой ,выборки и хранения н
подключают,ся к неГ1 У~'улыипл-ек~со ром. Аналого-цифровое преоб­
разивание выпо.чrяетrсп мет•Ос'ЮУf после;~овательного приближе,ния,
вы'юдной код с~-шмается с ЦАП, содержащего цеп очечную :v1атри­
цу резист,01ров. Выбор од1-юго из в,осьми выходов с буфс1рным уси­
тпелем и схемой диокрегизации и хранения в 1,ажд.ом и1з них щро­
изr.одится де'-'rультиплексором. Аналоговую ч асть и цифровой про-
11,е- ссор связывает реrист1р да ,нных.
Цифровой процессор содержит сверхо·ператюшос з~~ (СОЗУ),
Jr,оичное мrасшта-бнрующее у,стройство н АЛУ. Pe-п•ICTi? дюшы\
фактиче,скн относится r< СОЗУ, та~, что процессор «рассматр;.~ ­
вает» в.\С1ды и выходы как ячей1,v памяти .
Разрешающая способнос ть АЦП и ЦАП АN\.П соответсrвует де-
29

вяти раз;рядам, 0,11-!ю,о ариф"1етическис и,,ерацни .ны полняют,ся с
25-разрядны ми числ а:vнr, та,к как требование ,;,,тал ых погрешнО! ст с й
округления допо.лнителыю приводит к п оnыruению точrюсти 111ро ­
межуточны х в ычи•сле1-шй, котс1ран должна быть ;-rюпюr о больше
точн ост.и оrюнч а телыrо го р езу .;1 ьт ат;~ . Бсrи в xo,J.e J3Ы'Ш сле1-1и й во з­
ниr~ает пе1ре110'лнение, лроцесс о1р авто:. 1 атIIчес1,н пр,'·сваиJсаст jk-
зультату щшбо льшее поз11ож1-rое значение.
СОЗ У ра1 6отает coюrtcпro с АЛУ, позто\IУ его 40 ячеек ял,1я­
ют1ся 25-раз~ряд ны:У!и. Адресация лроrrзJЗодитоr 6-разр я ;:r ю,юн1 сло ­
вами. Оста•вшиеся 24 ;; дреса сл ужат для пыбс1;жн зара нее задан ­
ны х констант и рег истра аналогивоi'1 чс1сти .
ППЗУ рас-считано 1-1а xp6rre1mc до 192 ко:vrанд по 24 1разрнда в
-каж д ой. Фор.м ат ко манд пре дус~1атриыtет пять оrежных ,поле й:
код цифровой опе рации, а дрес источн;1ка ,1,анных, а дрс,с п1рие мни­
ка да нны х, код сдвига и код ш-rалогоr.ой ОГ'ср:щшr. Тэ·Еое слово
может быть уподоблено слову микрс,;~1;ю~ра'11:vrы ЕО~шью тора с у п­
рав ляю щ ей памят ь ю, тгк как оно и-споiJНЯ(:Т oдrrJ•BpeYieш-ю несколь ­
ко опе1раций.
• Для ус1корения вычисле-ний процессор •работ~е т ,по п1шнци пу
т, оrшей ерной обработ ю, . Из ППЗУ проrrз:,од1пся rыбо р Еа ,сразу ч е ­
тыр е х Е•ОУ~анд, :J выбСiрка слс;:rующпх чстыр-ех перек р ыв ается с ·ис ­
пол не ние.м rчредыдущих.
АЛУ вьшолня ет та11ше основные сrлсрацш,, каЕ псрс..::ьиша дан-
1-rы х, сложение, вычит &1-ше, опреде,'Iен:rс аС-солютной В С J1ИЧJIН Ы и
нес ко льк о логичео юЕ . Каждая э,1-::\'ICEТc'l'Jitaя оперзщш обр ащаете,~
за дБумя 01пе-ра,н да.ми ;:; СОЗУ, пропусЕ,;ет перБь1й через дво -и чное
мапuтабирующее уrстройство, исполю:ет Jаданную арифме тиче­
скую операци ю и з а:vrен,1 <:: т втор о(i u:11с1)г.Нд -:::е рс.~зул:,татсм .
Ь ысока.е бы с т1ро деJ°Етвис и точность цифров::1rо проце,ссора обес ­
печ и ваются масшт аби ру ющнм устроiiстrю~1. В отличие от обычных
умн ожи телей со сдвиrnч и сложею1е:vr, в котс1рых 1-1.J. один бит ухо ­
дит оди н цикл , в А}\i\.П прп пер-е:vrно:,1,еню, перс\1е1шых на rюн;стг.н ­
ты иопользуется гюслед ователыюсть cJIJжerшй и вычита н,нй мас ­
шта б ированны х чи·сел, сокращающая Еоличество цикл-ов пр;,тмср ­
но в три ~раза. Ес ли полу чающесс,я •пронзведе1ше не по:vrсщаетс я в
25 разрядах, АЛУ на1с ыщается н ~:;ыдаст 11:01 ссопет ст вую щий вы ­
r.од сигнал переп олне,rия . Выход переrю,1нения нсо,бхо,::r:ии пr и
отладке !Програ ::vrм , так 1:ак поз,;золяет оп9е_'J,слнть \Ю:МЫIТ прев ы­
ш ения переме нной не.;(отороrо прсдс,1а.
Нек,оторые из осно вных о-пераций АЛУ мо1-ут быть у,словньгм:1
с п ри·влече-нием -отдельных р:щрядов ре:-истра данных . Умножение
ИJIИ деление одной лере~iенной на ,щругую возУ~ожно благода ря на ­
личию у,сло вных слож,ений и ЕЫЧИТаJIIН! CC<)TBeTCTBCI-iHO . Усл о вны ­
м- и С'Перация.ми могут быть и лоi н,:ескпе, :по поJволяе т nолуча ·иа
раз1рывньrе ,перед аточные функции .
30

С учетом знакового раз ря,ц~а АЦП и ЦА П я.вляются 9 - разряд ­
ными . Схема КО"v!Мутации И Д И!СК р ет изации ВХО.2. Н ОГО CИГHilJJa
(р шс . 2) дае т двой1ную эко1юмию ,пр.и при1сяо еюш зню:а, поз·воляя
АМ П 1ра,б-отап, ,:: источнн ·1юм только пол ожительного ,о порного на­
пряженая.
ЦАП по-строен на осно1в е 1рез исти вно,го ц е,почечною дс,;ште.·151 н
мат1р ицы ключей, •1юказан·ны х на рис. 3. Ре.зист,ивный делит ель
так,ой 1-::онфигура•ции уме ньшает чувствите лыюсть Щ)еобразов:нел<J
к изменения .м тыv1 <п ера т у ры и те х1 ноло гичеоким погрешностям 11зго­
товления, улучшая стабильность аналоговой ча!сти.
- --j
напряжений.
llалряжею1е
от Цl!П, OV
Рис 2. Эл -ш т рпческая схе,1а БЬ!'бо•р,ыи и х,ра.ненш1
Сrпро,,а 11
_ r--
--,
L.....!-----1 ---+--+ --.. .__ +-_ _;_
__ _ J j____,
сп/1,
ili,;&,•. fJ 1•'
г---·
'----+ --+-r-1~--1 - -'- -LJ
'--::Ь---+--+-±-_.....,±--.........j-___JС~,ка1'
с,уrн:а/~
'--.__
_::......
_-
---..--
_
-
_
.::....._
......_,,-'-----+--___J- ~L~
Столицы
Опорное
напрнжение
oь.txorl
ЦАП
Рис. 3. Э,1,ЕJк11р,:uчес;{ая схю-Iа резнстI1•вIного
делите.-1я 11 <:11а тр11щы ,ключей
Ресурсы A_VlП
2920 достаточны для
реализации с по­
мощью одной БИС
МНОГИХ
СЛОЖНЫ \.
аналоrО !ВЫХ шrсте.i\Т,
в том Lш,сле АВСК
ПО различн-ого н:~.­
знаг1ения. В-о:з:vюж:­
ности АМП 2920 пр -
1,0 проя .вю1ются пр;r
пост1)ое.нии на . его
основе
цифровых
АВСК [4], в то,~1 чи,с-
ле световодных.
1Vlат,е\1атический ап­
ПЩ)ат расчета н о,пттr-
мизации
цифровых
АВСК
чрезвычайно
сложен, 1лоэто~1у в JИ··
стоящее вре:vrя 1?::tзра­
ба т ывастся про-; ралr­
м ное -о беспеч е-ние, год"r·
щееся для интерёtr<тин­
ной разработ Е1и ,систем
и а,в то:vrатическо(r ко:v1-
•пиляции на языке ---
ассе:vrблсре АМП 2920.
Эти програм~1ы прс­
до•::: тавят 1) аз ра,ботчи­
т,: а:v1 АВСК те же удоб­
ства, к которL1:,1 уж ..:
П,j)l!ВЬШJШ ПО,1ЬЗО'I,:1Гr.:''J!i
о,бычных микролро,цсс­
со-ро·в .
31

Таким о б1ра,зим, АN!Л пре,щста'в л яет соб ой сочетан·и~ растюл о­
же-н н ых на одно'.1' кри.::талле БИС ППЗУ, АЦ П и ЦАП, МЛ Объ ­
ем ПЗУ и рес у рсы АМП, его архите1ктура и структура алгорит.ма
образуют у с11рой ство с единственным в своеr\1 роде набором ко ­
ма,нд, 1приrо,щным для nрогра м:v1 ,;,~рования зак он ченных: систем свя ­
зи.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ла:vrе 1К и н В. Ф. , Хо х .10'13 Л И. Г!ринцишы п·р о е-;,н;\'юв аiНlия А,ВСК
110 четвертого по·коJJения. - Техника средств связи. Сер . ТГ!С, J\918 0, вып. 1'1 .
2'.ла1мей<и!!
в. Ф. С о1Поста1 влен1ие ц,:~фр'СJЗ ЫХ н осе со ЗIВСIЗIД, 0016,р.а~зной
и NОЛьцевой стр.ук11у,р а.:v1 и дJJЯ •в 1н1у1т1риобъе 1ю•о1вой связ-и. - Техн1п,к:а 1cpe,l!ic11в ав,я -
1'1И. Сер. вое, ,1983 , ВЫП, 2.
3. Лаvr ,е :к ин В. Ф., Хохло ,в А. И. Осо6~11 ностн при,:vr -е,1-1енн-я мw1 1х1ро\Про­
цессоров в АВСК. - Техни ка средств связ-и. Сер. БОС, 1982, вып. 1.
4. Л а м е к ин В. Ф. Аналоговые микр оп роцесо оры д:1я систем связ и.·-
Ра'1)ию тех~г.и ,ка, J98·3 , , ;\l'o 1, с. 40,.
5. Ла ме ,1, н н В. Ф . А11;а ~то1;-ю 1Вые :vс1 : :1:(JjЮпроц•ес1сор ы для ап1Па1рату ,ръ1
срещс1'в свя-зи. •- В
сб. Nlи1КIJJO ЭJ1eJКIT\;J01н1и1 :,,a н п-О ,Ту':;,ро,воЦ.нн1ко1вi,пе ruрп1161()1р ы. По1д
ред. А. А. Васенко.ва и Я. А . Федо1'ОБа. - М. : Рад110 и связь, il 982, вып . 7.
6. А ·рутюнов П. А., Дшх,у ·ня11 В. Л., Е 1меJ1ьянеl!!11к о В. А
Циф р овые процессоры а,нало1rовых с,,11rнэ .;юв - нав ое 1, еm,р,а,в,те,н ие :vr1и1юр .осх ,е;:v10 -
'гех1ш11 мr. - Мнкrроэлек.тронlfr,ка, il l9'8i2, т . ;;,1, вы:т. 6, с. 52Ю.
7. Балвшов Е. П.,С ,1о,1_оu В. Б.,ПетровГ.А_ид,р.Nliнаrсфl)'1н1к­
цио н аль н ые регулярные вы 1 шс J1ит ельны е структуры . - М . : Советское радио, 1978.
С. 28'8 .
8. Хо ф ф М. Е. , Т ,а• ,у жен д 1\:l _ Q.21ню1к1р1нст ал.ыный м11111qр о1к,с1vrm ьюте,р д,;юя
01б.р ,а1 бо тк1и сиr,на,.~ 1с,в Б peaлr,н-01:vr в1ре1J,:ени. - ЭлеЕтрош11,:а, 11979 , No 5, с. 213.
9. Ар у тю но в П . А. М,vюр,о,эле~:,'Грон,1:1:(а, :981, т. 10, вып. 3, с. 206.
Статья посту1пнла в июл1е 18813 ,гс1да
УЛК 621 .375 •0,-19 . 10
Канд . техн . наук В . Ф. Ламекин
ПРИМЕНЕНИ Е РЕГУЛЯРНЫ Х ВЫЧИСЛИ ТЕЛЬНЫХ СТРУКТУР
ДЛЯ СОЗД АНИЯ ЭФФЕКТИВНЫХ СВ Т АВС К ПО
На примере разработ ки БИС ана :югового ·микро п,роцессор а, ис ­
по льзуя типо вые схемные бло! ··и с peryJl51p1roк и некомму тируемые
аналого-ц'ифро вые матриuы, п т ·азаны прею,1 ушес т в а этого на прав ­
лен,ия создания С ВТ для АВСК ПО.
Ра'Звитие вычи с лит ельной т ехш-rки в на,стоящее время ха~ракте­
риз у ется р остом т реб :Jыший к качественным показателям средст;з
обра16отки ,инфор мации : п р оиз1водителыюст:и, надеж н О1сти и воз ­
можнюсти р еализ а U)ии Б мик1роэле~ктроютом и•с:пол нении. Это nызы-
32

вает дальяейшее сове1р11Iенстiю1Зание суЩе1ствующих, а также раз­
ра'6отку но1вых при-нци,пов стр Jкту рн ой, функциональной, алг,01р ит ­
м:ической организа,ции СВТ и ее техноло, гиче,ской реализации.
ТрадJицианный .подход в организащии СВТ, в частности, микро­
ЭВМ, ·и реали1з: ации их математиче екого обеопече-ния не позволяют
·и,с'Пользовать преимущест 1ва и потенциальны е воз •м ожности сов ре ­
менной ми!Кр·оэлект1рю-нной т ехнолог:ии . В данной статье рассматри ­
ваются GBT с регулярной структур ,ой, позв·олшощие у:же в на ­
стоящее время еоздав;:~ть м1икро - ЭВМ ,с минимальньв1 числом ти­
пов ,ко,:-.шонен·-ган, в то м чи,сле цифровы е .процессоры сигна.1юв [1, 2].
При этом и,сf!ользуют,~я пр и1н ци'пы мно,юфункциональности и не­
кам. мутируемых матричных элем,е нто в.
Практика 1Проект:ир,,в,а ния элементов , уст1ройо1в и СВТ при·в.ела
к созданию многофун'кциональ,ны х устройст,в, в которых ·совм е­
щаются ~различные инфо1рмацио,нные процессы . Иопользование
прию.r,и-па м,ногофункцио,нально1сти является наиболее эффектив­
ным и экономичным путем совершенст,вова-ния характер•и,сти'К си ­
стем. В ОВТ при1нц:шпы реализуюТlся на различных иерарх-ических
11ров·нях - от элементарных ячеек до мулы1иплексорных ком'плек ­
со·в. На 001Временно,м этапе ра звития техни,ки для построения СВТ
наиболее р,еально и,сп,ользов ать ·в качестве элементной базы
мноr:офункционалыны е регулярные вычислительные структуры
(МРВС) .
.М,ногофу1н1кциюналыюсть определяет,с ,r возм·ож1юстью реализэ­
ции стру~к1урой неединич ного на601ра функций. Их регулярность
определяется повто,ряемостью эле.ментов и с вязей структуры. Ре­
гуля1ршая ,стrруктура х аракте р и зуется регуля рностью ,по одч:ой иш1
неС'кольким коорди:натам. К·оличест1во элем-ентов в группе, ,повто ­
ряющейся по i - ой координате, 11азывает,ся пе1риодо:v1 регуля,р-но1ст1с!
по i-ой координате. Степень ретуляр,но,сги n-мер-ной структуры
оцени,вается коэффициенто.м регулярности , значение которого за­
висит от того , что 1раесмат1р:ивается в качестве элемента . МРВС -
это структуры, ха,ракт е ризующи е-ся многофующионалыно1стыо и 1ре ­
гулярностью , поэто.му то о:ни мак·еималы-10 адаптиро1Ва ,ны к реали ­
за-щии метада,м и юпеграль-ной тех,ноJюгии, и это являет'ся ·пр•оявле­
нием одного и,з главных п ринци пов микро -схемотехни11ш - ада· птиR­
ности [3] .
.МР,ВС могут различа тЬ"ся ·по холиче,ству и типу реализуемых
функций , степени регул я рности 'И тех1нической 1реализац1ии. Основ­
ными функция.ми, ~реализуемыми МРВС в СВТ для АВСК, я-вля­
ются: 0iб1р,аботка (лог-;-1ческая, арифметичес кая, интегрирован:ная),
хр..анени.е, преобразование формы ,представления информации (ана­
л,оr0 1!,И:фра и оrбрат.но, ввод-1выв,о.д информации и др.), управление
(ко1м•мутация, генерирование 1юдов ·и л1р.), •опециалыные фующич
( усл.пение 1и фор·миро·вание сигнало;в [5]).
33

Характе1рны tv1и пр;имtр,ами со,вмеще:ния функции ,служат м,н,ог6-
фуню1;иональные устройства Оiбра,ботки и преобразования фс1рмы
представления информаци.и - а,налоговые микрс1процесс•О1)ы [1, 2),
функций хранения и управmшия -'Устройства управления ко:v~ .му­
тац-и,ей [6]. Эти устройства являются основным и п,:~рс·пективной
АВСК новых пок·олений, в том чи·сле световодной .[1 , 2), по•этому
далее будем вести изложение мате1риала пр·именительно к этой
аппарату,ре.
Техничес:кая iреализация МРВС о.пределяется мно~-tими факто ­
ра.ми, в то-м числе степенью их ретуля р tюсти. П~ри достаточ1но
больших .значе1шях Крсч очень пе~р-с:пективна реал и зация МРВС н1
БИС и СБИС в К-МОП элементном ба'З и,се [1 , 2], который и будет
использоваться при дальнейшем ра1ссмотрении.
Дос'I'ижение в посJ1едние ,:·,оды плот:н·ос1"и 1юм1понентов ,в кри­
сталле 10 4 -: -10 5 я·вилось O1сно1вой развития р,а,зра•бот ок микро•п1ро­
цесс,оро:в. Раз1ра6отаны методы 1ра'Зiб11ения многофункциональных
цифровых сипбм на базовые мо:д:ули (типовые схемные блоки),
которые учитывают прешvrуще1ства и тр~бования техно,логин
К - МОЛ БИС. Основными 1свой·ствами тqшовых схемных бJЮJ<ов
(Т• СБ), о,риентиро1Ванных :на изюто•вление в виде БИС, являются :
1. Возмо:жно1сть организац·ии регулярных выч ислитель,ных и
ан,алоговых сгрукту1р различной конфигурации.
2. Минимальное время конструи1рован~ия системы на основе
ТСБ.
3. П:ро-стота наращшвания •систе1мы по длине •01перационного ч
управляющет,о с.rюв, а т;-1юке по ·объе.му памяти.
4. Минимальное число БИС в с•истеме.
5. Рег,улярность структуры БИС, а также воз.\-южнопь о,ргани­
зации на их основе регулярных структур.
6. Прост·ота кон•т1роля БИС на авт01матизиро:ванных тесто1рах.
Пр,и организа,ц.ии различных средп:в об1ра·ботки информации
ст,руктура ТСБ должна быть адалтирова:на к выполнению конкрет ­
ных зада~ч. Поэто·~1у в качеств,е ·исходной струк т уры цифрового
блока анало,ювого микрощроl!!еJС•сора (АМП) м-ожет быть .выб1рана
функциш1аль,ная схема 'J СБ, ,показанная на рис . 1. В состав ТСБ
входят:
запоминающая часгь: блок ·выбор 1ш адреса (БВА) и матрица
памяти (МПТ) ,со схемами з.а,писи •и сч:итывания;
061рабатывающая ча,сть: уп,ра1вляющая логическая схемJ
(УЛС), разряд регистра - с:у.мматора (РС), сдвигающая схе,ма
(СДВС), обес·печивающая передачу и,11формации с РС сдвиюм ли­
бо влево, ли,б,о вправо, Jшбо •без сдвига, ~разряд 1ретстра адреса
(РА), предназначенный для хранения адресных частей слов уnп1рав­
ления, схема запрузки (СЗ), о,беепечивающая nр·ием информации
на РС из МПТ и внешних устройств, вс:помогатеmл1ые логические
34

иемы (BJI,ё), обеспечиnаiоiци е анализ со,стояю1й РА и РС, а так­
же ,передач~у и.нфор•ма1ции между РА и Р С.
Характерной ОJсобенно,стью цифр,о;во,го блО1ка является 01бъеди ­
нение в одном щристалле БИС матр,ицы п а,Jvшли и циф~ров,ого .про ·
ц ессс1ра. Мат~рица па ,мяти за 1помин ающей ча,сти БИС может бы:гь
построена на базе яч•~ек памяти с дина ~l\шческим х р анением ин­
формации и представля ет •со,бой ЗУ ·с двухкоорд1и-1атным дешиф ­
ратор·о:м адреса, схемами за1пис1и •и считЫ1вания. Объеrм па мя ти за­
ПО'минающей ча,сти опр Е:деляеТ'ся : тилом ячеек памяти, .сложJюстью
цифрового 1процеосо1ра и при 1р еали:зации в у1<азанно1м схемотех­
ноJюгичес~юм базисе соста1вляе т для типо вой АВСК 1024 бит [6].
r:· ,,..·
1
i
2s-.--~-~
влсх
1
137
L ________ _____ .J
Циф1ровой пр о цессu;р
, может строиться на базе
днна -м,и чес1<1их я'Чеек ин­
вертирующих вентилей.
Вреrмя зад ерж ,ки сигнала
одни·м вентилем опреде­
r ляется величиной напру -
зочной СМJ(ОСТИ выхода
вентиля,
сложн,остью
•структуры ИН1ве рт о1ра, ри ­
СУ'нком межсоединений и
в нашем случае не ,превы­
шает 400 нс.
Реал1изац,ия р егистра
данных -- связЫ1вающего
звена между циф р,овым
, бло1юм и анаЛОГ'ОВ.ОЙ ча­
·СТЬ'!О БИС неО'д,н о-значна .
Наи •6ольший эффект в
')ll:"11е,н ьш е нии
·временн
~приема и п е1редачи ин­
фор~1ащ~и имеет, ве1роят­
но, схема ,с г,р у1пповым пе-
1реноюо.м.
Ра.ссмотр е,нные ТСБ
от личаются большим чис­
лом наешних вьvвод•о·в.
Сокращение чи1сла впеш -
Рис. 1. Ф~унн,,ии,ш~а~лышя схе,и ТiСБ
них выводов являе т е,~
цпфр·ового процессора
·важн ым т ребование1м для
у стройств, ориентирова,r­
ных на техноло г ию БИС при соблюдении высокого от1-юшени,я чи·с­
ла -в-ент.илей к чи ,слу вн ешних выводов. Одним из сп-осоlбо•в умень-
35

Ые ния чи,сла вьiвQД6·в bl-IC явлR ется при~1ененае nре:-н:~нного :-..1у.'1ь­
типлексирования входны х и вых о;ышх си.:-налов . Обязате.'тьньr;,нт
элементами мулыипл екс-о,ров яв лшот·ся многоюнrальные комм, 1 тз­
торы, пО1строенные на основе матриц 1,Jrючей, Эти же э:rе:·~н.:нтьr
щрименяются в ЦАП и ЛЦП, уст1рой-ствах выборки и х1ра не1r :н1 .
Развитие те х нол ог-ин К - МОП-транзисто1ров спосибствовало
улучшению техниче,сrшх характ ершстик 1,точей. Эго дает такие
щреимущест,ва , как отсутствие ,н апр яжений смещеншr, малые тою1
утечки и у.правления, хорошая сов ,VIе сти,~101сть с шпегральной те .\­
нололией, КJро,ме того, у К,Jv1ОП-т ранзисторо,в из211евение прююго
сопротивле~ния в·о всем диа,паз -оне входного сигнала нез,начнтслыю,
что поЗ1воля-ет реализ,ова ть ключи , с ,д!иапазоном из,:vrенення входных
сигналов ± 15 В, а пос коль ку -на затворы обоих ключ евых тран­
зи1с110,ро,в 1щриходят )пп равл яющие напряжения против ,о,поло-жны:-:
знако1в, прох·ождение пх фро·нrов и спадов 1,о :v1иенсируется . Эго
позволяет увеличип:~ быстродей ствие 1,лючей и оtшз,ить шнЕниii
урове,нь ко1ммутир уемьп с игнало:в. Та1к для схе}1Ы рис. 2 вре,,rя
включе~ния ~равно 350 нс, а время вы1шючения - 200 нс, и Елюч
на частоте 15 NlГц об еспечивает развяз1,у 40 дБ .
Рис. 2 ПJJИ.J-ШJII1и a1.П1M-I ia;я cxe1Yia 0;1:н,ого r-:з1-1э:J1: ·t четы 1реХ•i\'а,1-rа.:1LН<)ГО
к.:1 юч а ко1:V11:.·1·у та· r.o, pа
Для аналого-цифр сrвого пр е обр азоr,ашнr сигнзлов с целью
уменьшения дина,мичес ких по г решностей, вознн1с1 ющих при дис ­
к,ре-тизации п,рименяю щих·ся ·во вр еме1ни непре1рывных сигналов не­
обходимы устройст1ва выборки и х.ране н ия. :их работа освован~1 н-1
1принци'пе фи,ксации мигсвенно1г,о значения crнrнaJia щ.1 в;ре:,,1я, лсоб­
ходимое для 1п•о1след ующего п~реобразован ия в /\ЦП . В большннст-
1ве случаев ,для этог,о испо льз 1уют р аз личны е ,соч,~ишня на ·1юшrте:1ь -

rюго коrrденсатс,ра и 1,:11c 1;ci"1 . На этО1:vr же л1рияципе :построена схе­
\1:1 р!!С . 3. В ЭTCi°l СХ,~•;ЛС I IC I JQ,:J :,.1yeтcя К~МОП -КЛЮЧ, ко·юрыЙ ОТ­
J•;рываеТСЯ одина1юв ы,1 1 и п о 3 1\/iП,lJ·f Ty.'Le, 'J -10 протИВО'ПОЛОЖНЫМИ . п о
знаЕу строби1?ующи:vти юшульса;v1и, чт о соз,J, а ет хорошие услО1вия
д.rш 1<:о·:vпrенсацнн их Пf!О\ожденнй непс..:1редс т вен но на накошитель­
IIО\r ·конденсаторе .
Рис , 3. C .\C•\lil j'CГ,;J':JiiCT.rJa Вl111501р,:ш и хра1:1•€'НИ51
В J\,'viП 0] в ала.:того'вой части 0JJ1 и:vт из ,с,снО1вн ых элементо•в
является Ц АП . ЦАП осущест нляют -обратное преобразование циф ­
ровых сигна,1 с,а R а на ,10 : свы е и в с-оста,ве АЦП служат для фо.р ­
:v;ирования аналоrово~г1 сигнал а, с которы:vт сра,в ни1вается щ::>ео,бра­
зуе};ы:'i ел,нзл. Иrrтерс:::на схе\1а ЦАП полн,остыю р еалю.о•ван-ногю
1'3 к-,\'lОП -тра !IЗИСТОJИ \ (1рнс . LJ). Oct!OR'J -Ibl:vI ДОСТ-ОИНСТ ВО! :VТ та, кото
Dj
rнс. 4. С.,011а lЮ-·ра.,,ряцног.о ЦАIП
37

ЦАП является :vrалая рас,се,иваемая мощнос т ь . Следов ат ел ь но, т ем­
пературные градиенты в ,схеме весьма малы и в-озникающая из-за
этого ,поr1реш1юсть пренебрежима 'v!ала. Так к а к цифр ов о й про1ц ес­
сор А~МП 01Перирует 8-битовыми словами, то раз ря д,н ос ть ЦА П ;з
10 би т дост аточна.
Притщи·пы построения АЦП, интегрируемых на одном 1qри•стал­
ле с микрощроцеосч:ю,vr (МП), имеют отл ичи я ,от тра дици онны х.
В них логи-че,ск;ие функции прини.мает н а себя ,ми:мроп1р1оцес сс1 1 .
Этот подход ПОJil}Юстыо опра·вдан ,пр н ,созда н и и АВСК, таrк ,J<a 1,
мик,ропроцессор в такой а•гта,рату1ре по юр ои з во д ителыюсти , 01бъ ­
ему па~мяти [6], к быстро,действию АЦП и с,истемы в целом не
11:редъя·вляет высоких трсбо1ван и й. П р и т а к ом построении АЦП н е ­
обходимо за1писать в програ1мюr,ое ус,1 1 о йств·о МЛ с п ециа л ьшу ю
програм,му, реализ,уюшую тре~буеviЫЙ алго рит,м а на лото-цифр оног о
nТ/рео'с1разо1ва1ния, ,и вып олнить ее ,с ·помощью :'vlП .
В варианте, пр и веденном на ри,с. 5, р еали3ует•ся АЦП ,п осле ­
доР.ательного приблнженип , для чего ис•п о ль зустся ЦА П , ко1мпара -
3d
ПpeoO/JaJOdClНIИ
ОКОН'lено
/lослеdо{fателJный
Вшоrlной кoil
,, ШLL,ча ilаннмк
t~
-
Ши.ча упра!Jленш1
~
+r~~-- --
-
ши.ча
Макропроцессор МС 6800
Рис. 5. , Ф1j·,1-:~:,ц1юналыю1я cx,e1:v1a АЦП Л ОСЛ (оД'О,
B'a!Tel,lЫHI G 1;,o П1р1и >бли>жени:1, 1у ,к:о,т,с,р оlr'О Л'ОIГИfНо"
о:<ие ф,ун11щ1ии ·вы1по,1,няе т 1!lr,икp•oi!l pt:щetc co,p

тор и в ходной буфер;Jrый ка;с,кад на о~пера:ци,о~н,1ю\1 усилителе (ОУ),
а прог1ра м,мное уп1ра 1в леш: е осуществляет МП через периферийный
инте рфей,с (ПИ) . Опи с анный АЦП может включа ть схе,му выбор­
ю1 и хранения (ОВХ).
П~ри постrроении АЦП, ЦАП, СВХ, кт,rмутатоrр,ОIВ, мул ьтиплек­
соров широко и спользую т;ся ОУ, как ,схе.м ы суммирования и вы­
читания , у,множен.ия и из·менешия ма1с:шта1ба, буферные и у,сил1и­
телыные каска д ы, к,с,м, параторы и д1р., так ка1, онч обл а даю т высо-
1шми точ1юстными х1арактеристиками и большим 1<оэф фициентО1м
усил ения. Пр1и·ме,ро1м cxe:VJы ОУ на МОJl"т1ра •н зисторах служит уси­
литель, cxe:v1a к·ото,р,о ;·о показа-на на ри1с . 6. ОУ состшr т из трех
V3
'
'L.:;,-j
Сме1.цени г
vю
V/3~ V7
<аспютнип1Вы,оd
VS компенсаци;Г
1-V-l/---+ --- -+ -- -- -- --,--- -+ -- -- -- -1~ Vб
-
--1 Vt!
V/2
J_
Ри с . 6. CxCl\1a О1пIеIр а,циошrого ус и ;1нтеля
каск ад ов усиления. Входной диффе1ренциальный 1-са~скад работает
на активную нагр1узку . ОС}ювное усиле ни е ОУ сосредо т о ч еаю во
вто.ром ка·с· каде, ч1'о по з 1волило и спользовать частотную коррекцию
одним конден,сато,ром. Выходн,ой каскад на 1юмплементар}rых
МОП-:гранзисторах р абот а ет в р ежи1:-,r е классов В. ОУ може т 1;Jа­
бо11ать ш режиме стр.оби:руемюго выхюда, 01существляем1о rо подачей
стро,б~ир у ющего сигна ла на затnор ы т,ранзистс1ров выходного ка­
с:када . ОУ .ра·бо,тает .ка х от одtюполярноrо, та к и от двушолярн1ото
источника .питан.ия.
Таю1,м сrб.р аз·о•\1, нам а выше 1р,ассмотрены все ТСБ , нал,ого1вого
МЛ: циф jювая ча сть в об ще м виде ( наиi6'О,лее 1раз,ра "3,от ан·на·я н
,μе ализова,нная в дссялк а х тип ов БИС [2, Gi) и a t1JJiJ:L1ц :J,i - боле~
гrодробно, на урс ·!Ш е электри•ч оск их ,схе,м, та1к как таю,;е: БИС е ще
находятся в ,стади1и ра з,раlботю1 и ОIСЕоени я [! , 2, 4]. Анализ 01пи ­
са 1.:н L; _ ; сх емотехничес1с1х р еu.:-2ний ,указ ывает н а целесоо1с1разность
и реальность созд а'н ия БI,1'С АМЛ.
39

Регулярность rетру1кту1р АМ П в К-МОП базисе хо~ошо сочета-­
ется технологией лолузака·з ных аналотювых и ана.rюго-;цифровых
[7 , 8] мат1риц. В их .со-ставе наряду с тип-овыми к-омло,нента.ми циф­
ро вых матриц предусмотре.ны транзи1сторы, оптим1Иэи1рованные по
геометр.ичес,к·ой 1юнфигурац.и,и к а,налог-01вым схема,м, ·ста1билитро­
ны, М'ОП - rюнденсаторы , ,высокоомн ые 1рези-сторы.
Конкретные у,стройсгва в лолуза1каз ных матрицах создаются
,щри ,помощи фо1рмирования овязей между отдельными изолиJI0ван­
·ным1и ком•пошжта .м и на п о1с л ед них стадиях те х нологического про­
це-сса изг-от,овления этих ма три'Ц. Ш1ирою1е возможности для а1вто­
матизации трассировю1 соединений в аналого-цифровых матр.ицах
( АЦМ) позволяют сократить в1ремя из:готовле-ния заказной БИС
ANlП с 1,5--:- 2 лет до несыолышх ме1ся·цев.
Благ-од аря выполнению аналоговых функщий на элементном
у1ро"Бне пе1_ре:д разра 1 6отчика1ми откр ываются в·озможности в выборе
схемотеишки, топологии и к-он1струкции БИ С. В это.м одно из су­
щес т1всjн-н ых прсим1у 1цеств на1правл ения 1полуза1<азных АЦМ перед
стандартны,1 1:r БИС п СБИС . Тех нология БИС цифровой 0iбра!бог­
ю1 а11.ало ;- овьЕ сигнало ·n интон-с и тю разв-ивастся: методы, которые
ра,нее расценивались ка;, неше рюпекти ·в1-ше, -в настоящее время лет­
Ео 1реализуют1ся л1ри тю\/rощи новых элементов. а эт·о по'Вышаеr
гибкость архитекту1ры АJ\1:П и увеличивает их произв•одителыюсть.
Расс:sютри,м 1;ост,роение н еск олышх раз·1-юви·.'LJЮ•:тей АЦМ.
АЦМ первого типа [8] предназна1чена для ускоретюгю создания
~пециализированных БИС путе,м нанесения од:ното rюнечного СЛ()Я
ма т аллизации меж.элеме нтных ,оое ди1нений. АЦМ выполнена по
К -•МОП - тех1-юлогии с аллюми,ни евым заrвор-ом. КМОП АЦМ пред­
ставляет ,собой кри1сталл с мат.ри-чным ра:з,мещением элементар-­
ных ячеек, ,состоящих I,'3 станда~рт,ны х пру.пл МОП тра11-1зистс[РОВ п­
и р-ти·по-в.
БИС, вьшолненные rra осн-о в е АЦМ, ,позв,оляют:
осуществлять зам-ену де с·ятков И,С малой и средней степени 1ш­
теграции в устройствах выч ислительной техники, та!-(ИХ !-(аК триг­
геры, 1реги-стры, счегчи;ш, ,сум маторы и т. д., на одну или несколь­
ко БИС;
создавать_ лн ,1-rейные схемы, та1ше, ,ка.к аналото·вые ключи, ко,м­
м утаторы аналогоiвых уровней , истю-ч,ники стаlбили,зирова,нното на­
пряжения, о'перащ-r ·онн ые усили т еля;
р азра,батывать анал-ого--цифро-вые ,схемы, такие, как 1-1КМ- 11
дельта-кс,деки, а-налоговые микр·оп,роце1ссоры, уст~ройств-о c:601;Ja
данных
За•мена множества ИС м1алой и с,редней степени интеграции в
цифровы х устройrет1вах на ·од,ну или несколь.ко БИС КМОП АЦN1
пр оизв-оди11ся из расчета э,квивале нт,но сти замены десятков корпу­
сов мю,ро-схе.v1 164, 564 и д р. сер1ий на один кристалл КМОП АЦМ.
40

При,,rенение БИС на ооюве КМОП АЦМ га1рант1и~рует:
значительное снижение трудоемхо,сти п1рюектных раrбо.т;
1снижение 1-rежелателыного увеличения 1НО1;\r1енклатуры ИС, на·б-
тодающегося при возрастании уроrвня интеграции;
малую l\ЮЩJ-юсть потреrбления;
воз,1ожность пос тро ения а · ппаратуры с ·1-гспользованием ма .тюго
ч1и,сл а корпусов;
выс,0:кую надежность, сной,ственную схемам с высоким ур.Qlвне м
интегоации.
К1ристаллы АЦМ помещаются в ,ста,ндартные металлические
или пластмасеrовые корпуса.
П~рое·ктиро1вание ~каждой 1юнкретной БИС на 01снове АЦМ раз­
бrтвает,ся на несколько ,последовательных этапов.
Первый этаiп - лотчческое лр •оекти,р,ование. Исходными данны ­
:\1И для этого эта,па я1нляются эле.ктрическая фующиональная схе ­
ма БИС и ю-r,струкция. Разра()отчик на этапе логическ,ого прое,кти­
рования о,существляет представление исход'J-юй схемы ·в бази1се
библиоте1ш элемент·ов и в этом же базисе 1разра1бRтывает че1ртеж
ИС.'ЮДНОЙ cxeVIЬJ (ри1с. 7).
Второй этап - раз~1,ещение и т1расси,ро,вка. Раз1работчик на
специалыюм пла •ншете пр,оиз1щдит ,раз1 ме щение нсех эл,:~м -е1нто1в
с:<емы, предста 1вленных в базисе · библ1иотеки, по станда1ртным ~чей ­
кам ма т р1ицы АЦМ. Зэте:-.1 прюе1кти,руется рисунок межсоединений.
Т11)С У.И Й Э'!'а,п - от ла д r<а ТОП·ОЛОГИИ С'Пр1Оектирова,1ЫЮТ·О слоя.
Она 'мо жет 'П1роиз води1 Lся как на ЕС ЭВМ, так и :на м1июr-ЭВ1М,
ЛР:\1-Р. Различие заключается в то:м, что и·сх(щная информация
вво;шт,ся в машинv:
для ЕС ЭВМ__:'_ в цифро1вом виде (считывается ,с планшета);
,1ля мини-Э131v\. - ·в r рафичеоком :ниде (~складывается с лл,анш,:; •
тэ) .
Четвертый этап - и,1ен11ифика ция исходной и опроектир.ов анно.й
z,,,;ек11р1и1 ческсй фун1кциональ,н,ой схемы. Она пр,оизводит,ся либо с
по:vюшью ,програV~м идопификации, либо с помощью с·ве1рки лолу ­
чен1-юrо после отладка на ЭВМ че1ртежа элеюричес1кой функ
циональн·ой схемы с исходным.
Применение авт,о,матr:з1Иtрова·нных си1стем проектирования пред­
•пола:гает нали111ие прог:ра,мм Л'ОГИ'Че,отюго мо.дели1р,ова1ния (ЛМ),
автоматического раз\1сшения и трассировки (АРТ) и несколько
измененный маршрут г;роеr<тирования . Разрабоrгчик в этом слу­
чае уже не проект1и1)уст рисунок ~1ежсоед1инений. Он подгот,авли­
в а ет исходные данные для програм'V! ЛМ и АРТ. Вид данных и
правила их в·вода в машшну 01п1редеj]яет инструк,ция полЬ'зо ,вателю
этих програ , \1,м.
К•онеч,ны:vr эта 1пом проектщрiОiвания АЦМ являет,ся получение
магнипюй ленты (МЛ) для ВЬ!IВода ее на генеl)а'ГОIР изображ<:ни;:r
41

н пол у чения фотош аt блсна сло ,я ,металлиза ·ции. С помощью этог,)
фотсша блона на о-бработанных Р.mлоть ;:ю слоя ,,r е ташшзации по­
Jrупро водниковых пла сти ,нах прокладыnаются соответ ,ствующие
связ и между нескоV!мут.и,рован,ными транзистора-ми матриц . Затеч
осуществляется сбо1рки., ула1ков1<а в корпус, из:vrерени ,~ и и1спыта ·
ние и в конечном итоге-лолучение готов,о,~о изделия.
К,ристаллы АЦ,\11 на К-:МОП-тралзистор.ах вид,ов 1 и 2 И:\•rеют
оди1наr·ювую конфи:гу,рацию баз,овых (БЯ) и периферийных (ПЯ)
яч еек, но разное их количеств,о.
Кри:сталл первого вида содержит 144 (12Х 12) базо•вых и 4S
пер иф r1р1ЕЙIНЫХ ячеек . Ч!·iСЛО внешних ко1нта1<ТОБ шющадс 1к - 48.
В криста~1ле paзмc1pci:vr и,2Х5,2 ;v1>л1 2 ра :о,:,r:сщается 2016 инт еграль ­
ных элементов.
Кристалл r тс,рото 1, ида содержит 25 6 ( 16 Х 16 ) базовых и 62
пер.иферийных ячеек. Чи-сло ,в•нешних 1<0,нта1,тных площадок - 64.
В к1ристалле размером G,6 Х 6,6 ,01 2 раз ·,12щ ается 3568 инте;1раль­
ных. элементов.
О оноы-1ыми эле,'-'rе'1па, :\1и являются т1ра1нзисюры бJзо·вых ячее1к .
Дополнительно в со1ста,в АЦN\. вхс,1ят эл 2:,,1е нты г:2рифе;,,1 йных яче­
ек - •сопротивление и дн оды эле1пр ·0>статичвской защиты и выход -
ные т1ра1ви1с тс~;:1ы с ус: 1леннью.1и -н агруз ,о:чными хар апер:и-с тика ,ми.
По·мнм,о базовых ячеек в 1коммуrациоююм ,пс,1е г:::;::-:сут-::тзуют диф­
фузионные ши •ны для пер,вого у~ров ня ,развод1-:~,1 р - тн 1па лрJ.::Jдимо ­
сти.•
.
Яч е йки КМОП состоят из двух ти•пов ячее-к. Первый тип - это
п.в.е элеюр1ичес1ш изолирова1нные пары гюследоrвателыю соединен-•
ных. МОП т,рзнзи ;стщ)Ов п- и р -тИ'па. Второй ти,п - это две элект­
риче,ски изолирова·нные четверки последовательно соединенных
NlOП транзисторов п- н р-типа . Т,р,анзисторы о:дного гипа про1во­
п.и,1ости ,и, меют о д1и 1 наковые 1ра:-:.:,lС. ,ры - ш1-:1р ины 1<анал ,а т,ранз 1и1 стора
\V п = i5 м1км. Затноры вз а,ю,rодс•п-ол;няющих трзн зистс:р,ов н ,~ сое,:~я ­
нены чеж ду сс<5 ой, LJТO позволяет более ги,бко подойти к в опросу
раз1водю1 мо~с •с.ед и:, е ний. В ячейке п,реду,смотрсны кщпаюы д:нr
СОЕ\J,ИНёНИЯ ооластеи ИСТОI<·ОВ к Еп и земле.
В ·состав периф е рийной ячейю1 (ПЯ) вход - вых,од вхо,дят:
1ИН'Р.f!;НОр (Wr= ·50 ,rкм, Wп=ЗО мк,м);
Ш'J::) а гз 1и,1о до' п.с,л чя·ю1цих т1ра нзшо·,о,ров (\VP = 290 MI<'-' I, W11 =
= 154 мю1);
,схема элект,ростатическсй защиты, сосготцей и з дио,дов
V,-
V3 и 1аези:стора R;
две диффузио нные .JfOJ!IO'cки п- и р-пнпа ,про1во,дси,;v1ости для ,пер ­
r:о ·го уровня 1)3З 'ВОДК!И;
1юнтактная площад1<а внешней юо-ммутац,~н, под терм1окомп,р е·с­
сорную •CB3ij),I<y .
42

Назначение библиотеки лоr ичеоких эле1ментов заключается Р.
том, что •О'На по1зволяет раз ·ра• ботчику осущест1вшпь проектировани,~
конкретной БИС не на у1ров не отдельных т1ранзи,стор,ов, а уже в
базисе JЮТ'Ических элеме>IПО'В.
В ,состав библиотеr,;,1 входят типов ы е ло1г,ическ,ие эле:-.1енты, та ­
кие, как инверторы, вентили, двуна·правленные ключ,и, п,олусум­
маторы, схемы д1.,ухступенчат~ой логихи, не1юторые ком'6и1нации nе­
•речисленных выше эле\1е1-п1ов, ·пост,р,оенные на базе од!ного из Т'И-
1пов стандс::1ртной ячейr,а матр,ицы, ОУ, УВХ, АЦП, ЦАП и др.
Би1бшютека вкюочает тиюке четыре раз1новид1-юсти элементов вхо ­
да - выхода, 1постр,оепньс: на базе пе,риферий1юй ячейки. Всего биб ­
лиотека на,очитывает более 100 элементов, описаН'ных в инструк­
ц1ш, .которая соде1рж1ит :
условное обоз·начени~ элемента;
,функцию или та1бющу истинности;
функциональный ,состав (условное из,о,бра.жение логиче1с1юго
элемента для проверо,и-юго •щртежа элект,ричес1юй функц,юналь­
ной схемы);
то:пологическое и-зо· бражение.
Количесгвс- б,и1 блиотечных элементов ,i\'южет поп-олняться.
При прсекти1ро·ва ни;,; к01н1кре т ной БИС ююгда необходи•М'О оце­
нить вре:-:v1я расп-ространения сигнала в не1юторых J(1ритиче-ских· ц~:: ­
пях. Вре\.!Я ра-с,п;рост1ра1нения сигнала .зав,исит О'Г некоторых элект­
рическ11х свойси:. к,р,ист;_,лла, в основно1м та.к1их, как входные и вы ­
х о д'НЫС: СЧКОСТИ тра!-!ЗИСТСi]ЮВ, сопротивления и еМJЮСТИ дщрфузи-
01-!НЫХ ш,;н . Т 111n,ичные зна чения этих парамет1ров прит1едены в та.б­
лице.
Разработчик, о-ценнвгя динамические пара 1:v~етры cxe:viы, дол ­
жен р,уков .одств1сва ть ся в ре:v~енным и ха1ра ктеристи ка ми и ,спользуе ­
мых в схеме лоrичеокнх эле,ментов .
АЦМ ·вт1орого типа [7; и,:vтеет сле,1ующие с,собенностн.
Тс,поло;-,ия внутренне~'~ 01бласти каждого из к,ристаллов К-~\1OП ­
ма три-цы с металJшч ес~;и, :vг;,1 затвора1ми г:1редстаnляет со·бой на1бо,р
рас,положенных по1па1р1-10 ря,1ов оr богаще-нных п- н μ-канальных
МОП - транзистор,ов . l3 п,р,0~1ежутках между п 2 1ра1:-.111 рядов распо ­
ложено б о льшое J<-аличество 800-Ом диффузиог!'НЫХ резист-о,ров р+­
типа. Эги рез;,rстс1ры преJназ1начены д'JIЯ выпо,.~нения соед инений
\.1ежду тра'Нзи ,стора:v; ,и ;v1атри'Ц и для . и(шользования в качестве ли ­
нейных 1резисТ'ор ов в анало:rовых -cxe,:viax. Каж д ый ряд транзисто -
1ров в мат, рице д-ополннтелыно раз.J,елен ·на электрич е ски изо л иро ­
ванные д Р]Г от" друга ~ ;ю:vrенты, со·держащие по два или т1ря тран ­
зи, стора. С..:а1:-.1 ыи малыи из крн!сталлов с1одер:жит 112 пар тю:vшле ­
,,rентарны" э л е:v~ентов, а са,:v~ый большой кристалл - ,более 350 та-
1,их па1р.
43

Р- и п-ка~на ,1ьные бу ф е рные МОП-тран зисторы располоя::ены
на пе1ри•ферии к1ристалла - :v1 ежду 1юнт а1<тныУrи ллошадю:1,нr в,:~:0 :1:,
двух его краев. Эффект1шная к р ути зн а каж ,1ото буфе,рно r о тран ­
зистора примерно в восемь раз б,о,льше , ч е У1 у а1-1а Jюrичного тран ­
зи-ст•о1ра в мат,рице. Кроме то·I'О, вдоль 1,р аев к рипал ла 1;Jае<лоло ­
жено нескоJшко выс-окоомных МОП -транзи·стс1:юв , 01бо•их ти1по1в про­
·водимост1и, и1меющих малые ра1бочие токи. Ост а ль·ная часть пери­
фери1и кристалла заня га мощными п- к а~нальны:vrи фор\,!lнровзтель ­
ными МОЛ-транзисторам.и, опосоtбны м и п1;)0·п у1скать ток 30 мА.
В отл~ичи-е от п-1,а1нальных МОП-тра •нзистор,о,в в ма т рице и от бу­
фврных п-.кана1льных т1ранзисторо·в, подложки (н·ижние зат1нс1;Jы)
ко-горых при ,с.оединены к ши·не с ca · :v1н:vr от,рицат ел ьным 1Jiапряж е "
н,ием, подложка каждо,1 о фор:vrировател ьнс,~··о транзистс1 :Jа оставле ­
на ·не'под:ключе•нн-ой. Это позволяет 1вкл~с·чать е;о п о cxcYI •~ п ла ва ю­
щего конденсатора емко,стью 5 пФ ,и.ли по схю1е Еср ти каль но го
би1поля•р1юго прп-транзист•С1:Jа. Для в1,лючения моu:JЮГО тра1нзи-сто­
ра по схеме к•онденсат'Jра е1го п·одложка, ,исток п сток о бъединяют­
ся и -о,бра~зуют одну · е,1 5кладку к,онден ..::ат с1ра, а затвсj) выполняет
фу1жцию второй оiбклад~;и. При включеJТии прА бора по схеме 1вер­
тикального прп-транзистора его ,подлож !<а служит ба зов ы:vr 1юн ­
та'Ктом, ист·о,к и ,сток выполняют фушщию эмитт ер а, а подложка
ИС являет,ся коллект-ор ом:, та,к что ко1,1 леЕтс,1) этого т1•1 анз·ист-ор;~
автоматически оказываtтся подключ е нньгv! к п,1ю -::J1иr"r ши>:,::: шпа­
ния схемы.
Из ком·понентов такой ·мат,ри·цы можно сос т·ав;п ь большое ко­
личест:во ра1знооб1раз·ных анало,го-:ц~ифровых функци-оналыrых бло -
1 ков с ,в ьюоким:и рабочими характеристика1ми. По св оей слож1но:сти
эти блоки могут находиться в диа1паз'оне от простого иег-очник а то­
ка до сложного а1нал,огt)·цифр,ово,го преоlбр,азо-ва теля с двойным
интеп;:JИрованием и а1втоматиче~о:•;1:vr оif5нул ениеr,1 на1пр ю!(ения С'Ме­
щения.
Типичные электрические параметры 1,омпо нснтов
кристалла КМОП НЛМ
Диффузная шина р+ - типа
Подзатворный 01шсе J1 транзистора п-типа
Подза11во,рный окисе :1 транзистора р-типа
Обла сть сто,ка траизистора 1'-типа
Область стока транз11-сто·ра р-ти,па
Металличес1ш11 пр·оводник д ,1иной l ' -' IM
44
EYil<OCTb
впФ
0,29
0,1: ,
0,14
0,19
О, 15
0,, 12
0, 09
0,57
Таб:1и1,а
С о п ро11ивление
в OYI
1000
,1000
3

Л ИТЕРАТУРА
'2. Jl а м е к и 1-1 В. Ф. Аналого.вые ~1икропроцессо,ры для с,истем связи. - Ра­
диотехника, 1983, No 1, с. 40- 4t3.
2. Л а ,1 •е-" н н В . Ф . .\ н,а,тсtrО1вы,е миiКiрОПJроцеосоры ;:icFЯ а1iш ара1тt·1ры ср е1д ств
связн. В сб. Микро:э,1ектрони1,а и полуruроводннк-овые приборы. Под ред. А. Ве­
СЕонкова н Я. Федо,рова. - М.: Радиоовязь, 19813.
3. JI а \1 е;; н 11 ]3_ Ф . Осньв ные Пj;JИIНIЦIИ/ПЫ ,М,Иl'\1р ос·хе1~1ю1те·х н,и1:,1и IK,OIMIП,1,eJX OOU'!
средств саю1r п одвижн ы х объ е кто·в. - Техшrка средств связи. Сер. ВОС, 198121,
вып. 1.
4 JТ а ,v1 е .-: ,,-1 11 В. Ф. С 1-1 ·нтез с лож,нь1х а~на1лс;110 ,вьnх ,nнт,е1г ра :ль:нъI1х схе.ч с ре-
гул я рно й структ ур ой. Тех н ика средств связи. Сер. ]ПС, 1979, вып. 11.
5. Л а м е к и н В. Ф. Матричные аналоговые перемножители д,ш МЭА связи.
-
Техника средств связи. Сер. ВОС, 1982, вып. '1.
6. Л а ,1е к и н В. Ф., Х о х JJ о в А. И. Особ-енност,и л,р,1111енения м,1J,QрО1П1]J1оцес­
соров в АВС К. - Т ех1-1 1ика ор едСТ'В СВЯ-ЗII. Се,р. вое, l 1Sl8 2, ВЬ!IП. 1.
7. К э ш Р. Построение аналоговых схем с высок-им-и рабочими ха,рактери­
с·г 1-11;; ащ-1 н , 9, 1 е\'1ентов лоп-1,че1с1юих К-М-ОП-маТ1р•1щ . - Эл,е,:про1Н1и1;,а, 19f31 1, No 116,
с. ЗS-44
8. PT iV\ _ Б 2зов ы/:1 ч:,пр ич,н ы ii юр,иста.1,.1 Р-Яб:9-З:О СШ . 1,9~3.
Статы1 посРУ11r-1л1а в ню-ле 1983 rма
У,'1)( 6'2:1.J .0,:9 .33
В. И. Игнатов, А. Ф. Карбан, В . К . Иванов
П ОСТРОЕНИЕ ВС ТР ОЕ НН ОГО КОНТРОЛЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ
РЕЗЕР ВИ РОВ А НИ Я В А ППАРАТУРЕ ВНУТРЕ ННЕЙ СВЯЗИ
ЛЕ ТА ТЕЛЬНОГО АППАРАТА
Пров ид нтся ана :1 из четодов вст,роенного контроля ус и ,1 ительно­
ко:vш ут а ционных т ра f(т о в ,и системы унра.в л еиия аппарат у,ры вн ут_­
ренней связи (АВС) . Дастся их оценка для пр:игодности контрЬля
АВС. ГJ рово,J!и т ся в ыб ор м ето дов для использования в ко11"11роле
две.
Вну т1р,енняя связь ле тат ельных ащпа,ратов (ЛА ) несет больrш у ю
ф утщитrальную наг р уз к у 01бъеди 1нения ;разрозненных между со ­
со бой ч л ен о,в эки1 па жа в еди'ный «,г1р1уппо!вой оператор», упра ·вляю ­
щ и й слож н ей ш и,:vr бортовым о:борудов,а1-гие1м, как·и-м в настоящ ее
вре,мя насыщснэ ЛА.
Кроме внутренней с~;язи, на А.В:С ·возлагается функция о,бе,с:пе­
чення э•:, н п ажа в ых-одо\1 1на вне1шнюю радиотелефонную связь, а
т а1, же ф ункци 51 прослу шивания с и,гналО1в 1радионавигациоJ-1 н ы х
у с трой ст,в (Р Н У) 11 д атчик ов ав а~р.ийной ·сигнализ ации (ДАС) .
45

Управление летательным ашпаратом усложняет1ся в -связ-и с вы­
соким уро,вне,м акустичссюrх шу мов (110-130 дБ), имеющих,ся па
ра, бочих места:-; члено·в экит1а.ж:а.
Для б,олншинства ЛА характерным явля е тся скс1;)отеч ·ность реа­
гиро·в ания эки1пажа на быстро меняющуюся обстанов,ку, чт-о CB;J·
за1-ю с больш,ю,1и скоростя,ми ЛА и использование11 .их ·в экстре­
мальной полетной ,01 бста1новк,е . В.о всех этих ситуа ·циях потеря 1ра­
бот ос~пособ1-юст-н АБС ьедет 'К нешыполнению полетного задания.
В -связи :с этим ра·бот,оопосо,бно1сть а1пп31рату,ры внут-,ренней свя ­
зи должна ,сохранять-ся во всех ситуацнях (как норv.алыных, т,ак
и аварийных), в' которых может оказзтьоя ЛА.
С-юль важная роль АБС в обеалечении нормальной ~работы ЛА
заст авляет оч-ень сер ь -2зао подходить к вопроса:vr тювышения ее
на дежнос ти, функциоааJ1ьной .жи1ву:чести 1и живучести шри массо­
вых отыа-зах. Обеспечение жи-вучести АБС :11южет быть достигнуто
путе:vr построения ее в виде та1<ой с-о,вокуП11-1ости независимых функ ­
юю11аJ1ьных элес,,rентов (ФЭ) - у.злО1 в ·или '6ло1юв, щри ,ко тор ой
выход И-3 ст,р,оя СД'НОГО ИJIИ несколышх 'ЭЛN1ентов не ,II;OЛ)KeH ·п,ра­
ВО.,1ИТ Ь к ,массово,:v1у о,r,&зу остальных. , Одна1<0 в откозовых сит1уа­
цию·, тrри таrюм ло,строении АБС, у чл е нов экипажа 1будет mроис ­
х,одить части ч1 1-rая ~потеря фующи-оналыных возможност,е й, что мо­
жет при.вести к невьтолнению экипажем ЛА своей ·полет1ной зада­
чи. Б этом -слv' чае воз,-rикает зада,ча ча,с т.ичного или ·полного вос­
ста-1ювлен·ия утрачеННЫХ фуНКЦНОНаЛЬНЫХ IВОЗМОЖНОСТеЙ путем ИС·
пол ьзования 1р?зер ,Е1ных ФЭ.
Для ее решения необх,о димо в условиях ~полета шр-оизвести гю­
иск отказавшего ФЭ ;,r ·за1меюпь его рез ервн ым . Поиск в • полете
отказа1вuюго ФЭ з,а r,с1р-от к ий ш,ромеж ут,ок в:ремени, позволяющий
не пре1рьшать ~полет, невоз,можно ~произве сти :без и1споль-зования
встроенных в аппаратуру элементов контроля и индикации от1ка­
завшего ФЭ.
Современная бортовая АБС ,может 1рас1сматриваться ~;:ак полу-
1шт ом,атичес1кая ,сп ециализированная телефО1нная станция, шредназ­
нач е:нная для о,бслужи·вания малог,о числа абон е 1пов. Стру1пурная
схема АВС ,рассмт1рена ·в [1 ]. Как следует из этой cxe:vrы, задач;~
контроля 1ра·боюс,по-сибности АНС раз1би1вается на две разно-род­
ные :с амостоятель·ные задачи: контроль УКТ .и IЮ}проль А/",.., -r.::ото­
рый должен ;вjшючать tз оебя также ко1нт1р,оль а·ппаратов або1нен ­
тов. Тради 1ци,он110 в ав,иаци:онных АБС первого поколения (ти:п;:~
СПУ - самолетн~ое пе1регоно1рное устройство) в-строенный 1,онтроль
УКТ осущес11в"1яется ·путем введения цепи самопрослуши1нзния
зну1ювого тракта. При всей своей п1ростоте подо1б1rый контроль
имеет ряд 1существенн,,1\ недо ' стат1 ков, не ~позволяющих лри ! ;,,rенять
его ·в совре:v1енных АВ-С:
4G

~ J1еВО 3' \1ОЖНОСТЬ ИС'![ОJ!ЬЗ'0'В3НИЯ 1резулыс1тс1в J<ОНтроля для ав­
ТО:.1ати,заци ,и лереключения резерва;
-
неrзозм,ожность 1<uнт1роля трак-гав нрс , слуши.ва 1ния СИ '~-нал ,о в
РНУ и ДАС шри отсутств,ии ,сигнало-в 1прослушиаания в режи м,~
«де.1ку1рно~о ~приема»;
-
1нев-озмож ность Jiскализац ии отказавшего ФЭ 1в проверяемт,r
тра1rпе, так как п роизво дит ся 'пров с1р1ка т,рсtкта целикс1:vr (в т,ом чис ­
ле ,груп11ово1го оборудо·ван,ия 1со1п1ряжения с IВНешниNНi 1средства1:vш
св яз.и , а и1но гда и са-:vш ·: внешн и х с1ред,ств);
-
невозможнос ть иr : лолызо1вания ,под~о~бно,о принr.IJIЛа 'В с,1 учас
наличия в АБС пр,с1межут,очного преобр азов,ання звуковых сигна­
лов ,между а, f5.оне нтама и канало,01б1разующей аппаратуры , ттосколь­
ку аппа,ралу1р1ные зат раты на о~ братное 1преобразова·ние достаточно
вел ики .
Уст1ранение этих 1недостатко1в возмож,но при осуще1ствлени1r
контроля УКТ с г.1j)именением ·специаль ного контрольного ,сигнала,
к~от,орый можно .01бнаружить достаточно ·пр,осты;ч ·и техн,ическн·ми
средств а :1ш.
При вст1роеннс 1:11 ·J<онтроле, иопользующем специалыный 1юнг­
роль-ный си~ 1нал, большое знач,ение и,меет решение вопр о~са о со1ь­
мести1мо,с ги режима контроля с ,рабочн 1м ре,жимо;-_1 АВС .
Возможны следующие вщрианты: несоВ'м1естимый 1юнтро J1ь и
совместимый конт,роль .
Несовмести 1мый IIOHTJIO JIЬ позволяет ,осущест1в .,1яп, большую i" Л У ­
би-ну кон тро ля и произ1вести количеств енную оценку из ж,пения п а ­
рамет1ров АЕС. Не.'1:а,статком его является прrтципиальная невоз­
можнс,сть соз.J,а 1ния т-е. кущего контроля, спос о1 бного выдать еигнал
для о· перати , вно10 резервирования.
Со1в 'vrести1\/!ыЙ к'о 1-проль сно'боден от эт•оrо недостат ка , одна1,л
техниче ~к ая слож1ность о-бна,ружения к,онтрольно·rо си гнал а по1зво­
ляет ,осуществ.ить меньшую rлу~би·ну п<о1п1р0Jш ,при а1п1п арат1урных
зат р атах, соизмери · :vrы х ,с зат1ратами на 1нес•ою,1ести:viый контроль.
В качестве контролы-ю;",О -сигнала ~можно при:v~ен,ить ,сигна., 1 ,
спектр частот к,оторого лежит за :предела,ми слышимого зв уков ого
диапазона . Это ,южет быть он.гнал или инфранизкой частоты, И JIИ
ультрав ысокой. Наи,более целе1сообразно применен ие сигнала ·ин ­
фра·низкой ч,астоты, предельнЬJ1:.1 случае:vr котс1рого я вляет~ся сигнал
1посrоЯ1н.1юrо уровня . Исп'ольз101JЗание ,е,го п,о с,ра·внен,ию с оста.:1 ь ны ­
мн и:11еет сле.Jующие ·преи 1мущества:
-
в•оз:1южнос ть осуществления ,ко нтроля УКТ п,о из·ме н ени ю
положения ,ра ~бочих точек на амю,литудных характерисишах уси ­
тrтель 'ных элементов;
-
полная сою,rех: т1н1ость ко-нтроль·ного с,н;::нала пост,о-янного
уровн я с ло.1езны:v1 зв уко вым вви ду их -органического еди1нства в
уоилите,1ьных эле ,м ,ентах ;
47

--·rехнич еская , простота уст,ро1kтв , ,осуществляющих р азделNIИ~
сягн ал о,в ,п,остояююго у1р овня от зву1ювых;
-
отсутст1вие интермод:уляциО'нных 1по1~1 ех 'В звуково1м диа,пазо­
не что може т ,име ть мt,сто ;при и спол ьз-овании ульт1развуково1rо
'
сигнала ·
-
,о,;су тствие физиологичеокоГIО воздействия 'На абоне нт а.
Принцип т•ехническ ого решения встр оенного 1юнтроля УКТ . с
и спользованием ко нтр ольного сигнала постоянн ·ог-о у,р,оВ'НЯ ре,а7шr­
зован в ф унк'Ци,о нальн ой схеме контр оля основных эл е VIенто1в ~ КТ
(ри с. 1).
Рис. 1. Фу,н1;;1щи1О1наJJына,я с;, е\;а :;о,1 п,рю,ля УКТ
Ос1ювн ыми ,элементами УКТ являются: усилители, ко,м,мутато­
ры, цепи зв,уковых 01гнало ,в, цепи сигналов уп,равлен и я , эле1:'v!ент ы
,па1 мяти с иг1-1ал ов управления, , п1р,иеVIны е р ег ист 1ры сигнало1В упра·в­
ления.
Контроль ус·илит,елнно -11юммута·ци·онных элем е нтов производят­
ся путем .з,амер а на ком параторе на1п,ряж ения 1п остоянн ог•о уров ня ,
сни,маемого с 'ВЫХО·да усилителя через фи льт р ующую ц епь. Ko'\1illa-
paт,o p имеет зт1у ко,нтроля и 1по,з.воляет фикси1ровать любое изме"
нен ие 1юстоян но•го напряжения с в ы:ю:да у;си лителя .
Кин т1ро ль ра•ботоспосо,бности ко,имута,ц и онных эле.ме+пов пр:,~
нал и чии це~пе й зr,уковых сигнало1В осуществляется п у те,1 введ енн,[
в зiоу~ювой сигнал 1,,онтр олыюг о сигнала постоянного уровня.
Подача 1юtпролыrого сигнала ч е1рез 1юрмально ВJ< люче1-111ьн:1
ком ;11утационный элемент Kl вызывает появление TO'J<a, 1юторый
48

формирует на1щряжеi{ие на вы ходе у1с илителя, отличное от первона­
чального.
С целью 11юмленсаци·и этого напряжения 1в сх ем у ·введена до­
пол~штельная цепь К2 и R12, пр:и под1<люч е нии которой на в х оде
усилителя ооздается напряжение, равное IТЮ .величине -на 1щряжению
на его выходе.
Таким образом, отказ любого эл ем ента (источника контрою~ ­
ног,о напряже1ния, линии ,с.вязи звуковых оигналов, ко1ммутатороu
Kl, К2, усилителя и его до·по-лнительных э ле :vr е нтов) при-ведет к
измененюо положения рабочей точ1ш, что - зафиксируется КОi11Па-
1ратором.
Про1верка элементов и цеmей управления осуществляет1Ся фо,р­
м·щ;:юванием си.гнала у-правлен,ия Х 1 , инверсного ему контрольно,го
сигнала Х 1 на устр·ойстве управления и п е ре д ачей этих си гналов
на прке:--шый регистр УКТ. С .вых·ода 1при,е,мн-ого 1регист,ра эти сиг­
налы вписываются в яс1ей1<:~и памяти ЯП, 1юторые у,правляют рабо­
той коммутатор-01в Kl и К2 .
Наличие в .составе управляющих сигналов пря1мого и ·и·нве1рс­
ного, сни1 маемых с разных точек прием•ното р е гист ,ра, 1разв,о:дка их
по разным мш<росхемам, подач ,а ситналов у правления с ячеек
памяти на ,ко,ммутаторы Kl и К.2, также ра с полож е нные в разных
корпусах м-икросхем, псзноляют ·охватить 1ю ,нт;рольным р,еж!{ 1мом
практ1ически rвсе элементы УК.Т.
Пе1редача сигналов ·индю~ац~ш и сигналов от о,рга ·нов управле­
ния осуществляется последоватеJшным двоичным 1юд0<м с целью
минимизации кабельной сети ЛА.
Наи, более совершенной структур,ой обм,е на информационными
сшгналам,и .между УУ и а,боне.нтски,м а1ппаратом является структу­
ра •С ма,г,истrральным обменом. В ней ·присутствует ·магист1раль
ОIПР'оса (rсинхр.онизации), тто к,оторой передается ,сигнал синхрони­
зацил и ·индикационный сигнал, а также магист1раль управления,
mo которой ,передаются ш1гналы с ор-ганов управления опрашивае­
мого а1ппа1рата абонента. При такой структуре отказ схемы аппа­
рата абонента может привести к выходу из стр·оя маги ,страл и уп­
равления и, как следствие этого, появлению масоов-ого отказа си­
стемы управления. Таким ос1разом , фу1нкция1м-и встроенного контро­
ля аП1п1арата абонента 5,,вляются О!п1ре деление нещравильного функ­
ционирования схемы аr,па ,рата а, бонента ,и блокирО1вка ,подключе­
ния схемы аппщрата абонента к магистрали у,правления.
Прав,ильно функцио}iи,рующий аюпарат аб онента до л ж е н иметь
следующий алгоритм работы:
-
п1рием сигнала 01пр -оса, Е,о т·орый до л:же н о суще,ствmпъ с я ,п о
окончанию слова (т. е . в ,п а узе межд у ,словам.и). По окончаl}!ЮI
слова фор:vшруются сиг валы O1пре,J,еления паузы, и наличия т1ре-
49

буемою числа ннфор;\1ащюнных 'ОИТ, а также производится про­
ве1рка структу,ры пр,и1-п1маю-юго слова на четност1,;
-
выборка из лpнi-rн:viae,1oro слова адресно~"1 части, н:;_е;1пнфи ­
ка1ц ия адресной часrи с ~юдом а,ппа1рата абонента;
зались в ячейки ·памяти си.;-1наJ!ОВ ин,диi,ацюr и сигнала срав­
нения с адре~ сом;
--
от. крыт,ие клапана для нод, ключения вы хода мулыЛ ' Пjr е1юора
опроса оргаrюв упранления к :vшгистрали уп1 ,р ав.пе ния по сигналу
ср а вне.ния с ад1ре,со :v1 , вы;1ел,енным из ячейки ,па ,мяти.
СтруктуР'ная - схема аппарата або1нс1-па, ~реал изующая данный
алгори т м 1ра1боты, ~пред ставлена на рис . 2.
Схема встроенного контроля, ,позволяющая пр,оконтролировать
правильн,ость функционирования ,и осуществить блоюrров1<у выхо ­
да апп арата абонента, пш<азана ,п уш<ти ,р,ной линией ·и состо,и т из:
-
схемы сравнения Иl, на которой n1ро1нводится логическо е
сложение си г налов, ответ,ственных за условия п1рави,1ыюго ' Щриемз
50
,,
1
г­
,,,агистраль
р
---i
синхрсниз_а_ц_и_u_ __,lе ги
1стрI I
j
~
.
1 -----i иr
1 Г---_),'i
,--------+ -
1
1,
•
1
1 Схема --!~:~ -J
-··
--
--
--
'
1
сра/fне11ин.
L
- -~- ---'
1~7а
Ннilикатор
Jашид'ка
Рис. 2. Ст,р~)Оt,турная cxe,\ iil а1пп:1 :рата а,G,о н:снта

сипiала опро.са (оигнала обнаруж ения паузы, сигнала требуем,о,г,:)
чИ'сла бит в слове, т . е . -сигна.!!а 1юн11р,оля работо-с1юсо6ности ,счет­
чика), сигнал а контроля чеиюсти ,и сигнала и дентификации адре­
са. Сигнал с выхода схемы Иl дает разрешение на запись в я·чей­
ЕИ памяти ои ,гналов ин д икации и сигнала - сравн-е ния с адресо 1м .
Сигнал сравнения с адрес•ом, вьгбранный из ячейки памяти, по;сту -
пает на схему И2 и на анализат ор А;
,
-
схемы И2, •01беспеч•ивающей подключеrние выхода мулыи­
п лексс 1ра с магист1рали управл ен ия;
-
анализатора А, кото,рый •представляет собой сх ему реги,ст­
рации периюдическог-о повтор ,ения а д р е са типа «.свой-чуж,ой», что
,шляется к,ритерием .правильной ~ра бо ты всех предыдущих элемен­
тов схемы ап1парата абонента .
Сигнал с .выхода , схе мы А пода ет ся также на схему И2 для
ос уществления блокиро в ки в случае на~р уш е11шя п1рав·ильной ра,бо­
тос·посо: бности.
Поскольку ус тройств о :>~правления АВС является специализи­
рованным, сх,ожи1 м по своим задачам ,и принцип у постр-о, евия ,с ана­
логичными узлами вычислительных машин, т о в ст роенный 1,овт­
роль УУ может 1быть осу ществлен с· посо1 ба:v11 1 , испоJ1 ьзу0мыми в
вычислительной технике.
При·ме1ро,м прИ'I-щилиального решен.и я вопроса автоматического
резерв,и1ровання УКТ АНС может .с л ужит ь уст1ройс тво, фу1шцио ­
нальная смпю кот,оро г о ,прив едена на р-ис. 3.
Аппарат
о(Jонента '----- · · •. :. . . JI_-
!
-'1
) ,4ппщ;ат
аtiоненrпа 1---
[:_
п
1
J
1
!
Отп1з !/1:Т !
!JKT
а!fонешпа
!
Отказ !/КТ п
!/КТ
fiоонента:
п
Отказ !/КТ
(peзepfJ)
!/КТ
цоонента
Nп
Рис. 3. Ф1у!!iкц,и,01на ,л1:,н,ая с·хе.\1 ,а а·в т,с1·,1а'!'и,1 ео;юго
1рез еJр 1в,ирс1в ,а.н ия УКТ
Yrj
51

На представленной схеме использует,ся резервный УКТ, кото ­
рый л,о,,:щлю ч ается вза,:,~ен любого от1<азавшеi·о из и:v~еющи:-;ся 11
УКТ .
Сигнал 1пере1шючения на .резервирование выдаю т cxe:vrы вст1ро­
енног-о ко·нтроля в любом из отказавших д1 КТ. Сигн а л о т каза по­
ступает также на УУ для 1щр1рекции адресной части ,сиг налов.
Так·им образо:vr, наличие встроенного 1<онтроля поз1в·оля,:~т н е
тольк,о определ,ить неасправный ФЭ, но и произвести авто~:vrатиче ­
ское за'Jещение его на резервный. П~ри ~подобном замещении •п•ол ­
·ностью сохраняются функциона льные воз ,можн•ости АВС.
1
Аппаратурные затраты на резерви1рD'ва •шrе составляют ---
"
(n - число а, бонентов) часть ·от о, бщих а-шщратурных за тр ат на
УКТ АВС, что наряду с автоrviапiз<:щи,ей резервирования •полно стью
01щра 1вдывает примен е ,-те ,встроен ·ного контроля.
ОюJ.Санная систе11а ьст1роенного IШНТ))ОЛЯ - была реализов ана
в и зд ели и П-51 4 и позв-олила отыскивать неисправность с то'r­
но,стио до функщюнальног о эле;vrента (платы), а также авто:vrат;,r­
чески з а1 мещать вышедшие -из стр,оя ФЭ. Информация о неиоправ-
1юстях н резервщро·ваннч вы,J,авала,сь ,в бс:~;ловоj'~ цифровой вычис­
лительный 1юм1плекс с целью mринятия решения о проведении по­
лета.
Ст3тья по с тупи~а в январе 1933 года
В. И. Игнатов, А. Ф. Карбан, В. К. Иванов
ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ Уf!РА В ЛЕiН!Я В АППАРАТУРЕ
ВНУТРЕННЕй СВЯЗ11 ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
Рассматрива ются принципы построення снст е \ш vп раl3.nення в
ап паратуре внутренней св::rзи . _ Разработана стру,-: турная схе:..1а , по­
зволяющая прои зводить наращивание ко : 111че:тва обслуж,хвае:v~ых
абонентов без иыv1енеиия системы у-прав ·:е11ия . Показывается це. •1е­
сообразность магистр,1льного обмена :,,1еж;tу c1-,cтc:,1oii уr; равл ен ия и
периферийными устройства;,,,111 в дБС.
А ппарату1ра внут р енней связи (АБС) летательного а 1пларат а
(ЛА) ,п1редназ нач ена для о:беспечен,ия внутренней связью ч ленов
эк~шажа ЛА и гыходоilr на внешнюю радиотелефо1нную связ ь. П о ­
~ш мо этого через АВС осущест•в;~шется прослушн-вюrие- зву1ювых
сигн а ло н радионавигационны х устройств (PI-IY) и 01п1а лов датчи­
ков аварийн ой сигнализации (ДАС) .
ы

13 завиои:vюсти от и ,з начения ЛА число ч ленов его эки.пажэ
может меняться в довольно широю 1 х пр ед,::лах (от 1 до 8-12 чел . )
При это:-.1 1<ai!Cl:J\•1y ч J1е11 у эю~пгж. а м-огут ,пр едос тавлят ьс я различ-
1 1 ы е по объе:--лу фунтщионалы-rые ,в сз\1Ож·нос ти по внутренн,ей и
,внешней связи.
Таким о·б1ра зом, особенностыо унифицированной АВС, пред наз ­
начвшю й для установк 1 1 на 1различ·ные по ,c в oe,:vi y наз н а чению ЛА,
яг.ляется на,1ич-ие гнб;,01\1еняющейся структуры, позволя ющ ей в
ш:иро~шх преде:1ах вары:роrать фуI11щиональные воз:vтожности как
rю числу чл е нов э~<и!пажа, так и п-о объему ф у нкционала с вязн
,J, .~я КЮ!Ц ОСО члена ЭI{ИПЭ)!U\ .
В состав АВС ЛА юоднт:
периф ер ий·ное оборудование, содерж?tщее а·бонентск,ие аппара­
ты, ссrпрягаемые ,с электроаЕустичесю1м rт19ео1с1ра зовател,:::v1 (Э АП) ;
централь ное обор у.::r.оьан ие, ко1 c1,Joe сс,держи т: ус-и:1ит ел ын о-ком ­
мутационные тракты (УКТ), предназначенные для усиле1-ги я и
ком мутации звуI<овых снгнало ·в;
ус трой ств о сопряжения (УС) ·С внешними рад-иосредствами;
. управляющ ее
устройст-в•о (УУ) , 1n редназначенное для уп1;авле ­
ния коим у т ацисJн,ны,1и эле:vrента1~,ш абонентов с у чет-ом т;ребуемых
ал г орит:vrов и х работы.
Ст руктуiрн ая cxe\,ra ЛВС ЛА приведена на ,рис . 1.
~·
Аппаршп .J
о!fоNента ~ _
/1
:·:,, _
!
•------;;.-
.,
,_
111
1
1
Аппоошп ,
1
11
l']('(;N;,'/ГJ[l 1E~i ! 1
,?
11 i[1 -!,цl
г-.:-.- -- 1 1
--i
1 1 ;4,,'
!: ! -----'=- -1
J
i.---
_,
1
L.... _J
··-
flериrрграШю е
центральное
cJcp!Jdc!/Jrпue
ooopyrJo5oнue
Внешние
53

Назначение системы упр авления (СУ) АВС сле,1ующ~е:
фо,рмировани е сигналов управления в абонентских аппс1рата,
(АА);
пеоредача сигналов уп1равлен ия от а ,боне нтских а•1шаратов к
УУ;
прием сипналов управления с АА и их rщррекция согласно
требуемом у алгоритму управления;
вы1раlботка сип13лов индикации включения требуе::vю:-о ре­
жима связи;
-
передача сигналов ин д ика!l!j,!И на аб о-нентские аr~:параты, их
прие,м и включение эло-~ ентов индика •ции;
-
выра'ботка сигнuлов управле ния УКТ и их пе1р•ед ача на
УКТ для управления 1<0:vrмутацией .
Поскольку к уннфтщи рова,нной АВС 'Пl;Jедъявля,:~тся требо:вание
по изменению стр у :-ауры в зависимост,и от -наз·начения объек т а ,
то это , в ,сВ'ою очередь, предопределяет требова,1-шя к СУ АБС.
Ра осмот1)им эти т р е~боuа:-шя.
Из,мен ен ие функц ио1-1;;1J1ьн ы х в,оз\1ожностей абонентов [10 видю1
связи пре.}0'1ределяет •р&злич+rе в I<ОJJИ'чеспе и составе органо,в
управле,ния, ра•С'По лож енных на а•бо•нентских ап1паратах, т . е. -в ко­
личестве сигналов у~шрав.т1ения , ,поступ ающих с а ,ппарзтов .
Существуют различI-iЫе сп,осо~бы ,передс1чн сигн алов улрзвлсн;,т;,
с абоне1пс1шх аппаратов на УУ, кот,орые И.Уiеют свии досто-инства
и недОСТ<JТКИ.
Простейший из них --- •переда ча сигналов у1п11с)авления по прин­
ципу команда - п;:,ово,:т" Достоинств.ом его являе т ся боль ш ая тех­
ни ческ ая простота апттарат,ов абонентов . Недос т атки - большое
число соединителы-rых проводов , что сущест,венно утяжеляет ка­
бельную сеть Л Л, большое число ·цепей ввода ·и вывода, что тр е ­
бует применения многоконтактных разъе1мов и большого чии~а ц с -
1пей ввода на УУ.
Усложнение этого спосоiба ~путем введения коди~рования с ,целью
уменьшенип числа пр -оводов приводит к усложнению а~ппаратз
абонента с ,одновреме~ты м уменьшением числа линий соединения-.
Пргдельный случай сокращенип люrий соединения между аб о­
не,нтским аппz1;:,ат0':11 и УУ дает способ 'Передачи сигналов управле ­
ния в виде последовательного двоич1-юго кода по одной линии.
Од'НОЕJр еменно макси,маш,но воз растает и а1ппарату р ная сложность
АА, т. е . в этом сл у чае rrр·оисходит перера,с•щределение ап:пара т ных
ср едс тв ме:жд;у УУ цеырального бJJOJ<a и оборудова н ием а'бо,нент­
ских аппарато•в с одновременным выигрышем в массе 1шбельной -
сети ЛА.
П~ределы-юе сокращение линий сое.динения между совоку:1 -
.54

1-1о ст ь·ю а,п:п а ратоs а · бо·н•~1-iтов и УУ :-.1ожет дать -спосо,б :vта r,ист ра ль ­
ного в ~<лючения АА и УУ (1рис . 2).
Аппарпт
аоонента 2
Аппарат
а5онента !
Аппарат
абонента п
\
\
О.:: ,:rовремен но число в ходов
"
УУ станови т ся м,ини ,м ально
ВОЗ:.fОЖНЫ:vr и, к1pc1 :vi e т о го, кои­
мутационные уз:1ы -п одкл юч е ­
ния абонентских а ппар а т ов к
УУ распредел я ютс я по са мим
абСJ1-rентским a !lп a p aтa, :vr , т . с.
про-исходит е щ е бо-л ьшая де ­
централизация
а-п:пара тны х
среJ::тв, зат1рач1иваем ы х rю або­
нентским аппаратам.
Рис. 2 . C .\et'. ~ ' a i.\12 ··~ 11c~-,,? a .1ь110.-\·J
R1:-::1н)·че:1ия эл,n,с1 1;нлсв або11:с~ r­
тсI:.1 11 УУ
Пртr изУiенении чи1сла або­
не нто-в соглё.сно структура~,~ АБС, 1тт101шеде'trн ы;:v1 н а J)'ИС. 1 и
1р и с .2, пр ои-сходит со•отr.етствующее ·изменение числ а а·б онент с ких
а шт а р атов п, как слеJ.ствие этого. :vrеняется произв •од ит ел ь:1-юсть
с з. ,1-ого устр,ойства управления, которое .1олжно обслуж иват ь и н о е
кол ич ес т во абопентсю:х а 1111паратов. Децентрализаuля а пп,арату р ­
ны х затрат по аппарата:vт або-н?1пов поз•воляет п1ои из м е r-iе нии
с трук11уры АБС rю ,r"ни1у а'боН -с' J-пов -получить ол1юв р е1\1ен~н ое из м е ­
не н ие а-ппг1ратурных затрат. Это привод1п I< сущес т ве 1-шоУiу со кр·а ­
шею-1 ю аппарал1 рноr"! избыrо-чности, свойственной все м у-ниф и циро­
ва нны :vr из.телнй;r , при 11:аж;J:ОЙ !(ОН!<ретно~"1 для ЛА ко,м п лекта,ции
п:рнбо.ров АБС
На выбс1~) режн :vrа работы СУ существенно ыrия-ю т спе пифиче­
ск и е условия эксплуат анни, сво~"~ст,венные бортово~"r аппара т у ре
ЛА. Одни1:-.1 из таких ,·сJТовн~"r является воз:v,южность кратковре­
менного ,пе1оерьта в це;п пит3 нш1 . П о сле в о,::становле нн я но р мал ь­
н ог о пи т анi-1я АВС .Jщ1жн а полностью r.1осстановнть свс•е 1<0:v1 мута ­
ц1-юн ное сос т ояние _ Тс:-;1-r;:чссЕая рес1лизаuин .rrК:fS.oгo в,о сс тан о в ле ­
ння п р и н : Lи,пиалы-ю требует вве.J-::1шя в СУ эле:1,1ентов ·н-::ра::1 ) уша ю ­
щейся пю-1я т и . Наи6о ,пе-е .пр о-:: то это т1р е'бовзние l')еэлизуе т ся при
и спо,:r1:~зовани и в аппарс,тах абонентов ,1еханичестш с!нксируе мьп
о рг а н о•р. управления (ти•па rа :r етн ых перекл1очател-:й 11ли 1'у :vr бл е -
ро в) . При и:,; 1-r аm~чин режr,,ч работы СУ до"1 ,;,с;1 о~ёспе ч ива ть
атт рос аппаратов а 1бонст·,о-в псрио1ичес1,и. Такю1 с '\р а зом, С У
должна ст1,0111ъся тто ст,р ук тур е, и зобра ,к с. ,-i;-;;:, f'i ;,"~ ~:; : 3.
Синхроннзан 1) (С_) вырабэтываст ко:vrан;ты, в осп ршт мае мы с
а гrтта,')qтаУiи абонентов ;: со .1ержашне в себе ПСi?Ядок лос л ед,о,ва-­
тельной расоты АА по \,аr,истрают , пере.:rзчи сигналов уп р а в ле н·ия .
У ст ройств-о логическо/1 о брабопси (УЛО), восщрин я•в сигна лы у,п -

равл е ния АА , в ырабаты в а·ет нсполнительные ,к,оманды для УКТ и
сигналы индикации для АА. Инд икационные -сигналы пост упают
на сх ему объединения (УО), с ,помощью ~ото1рой они «вписы з ают ­
ся» в сигналы син х рол и зато 1ра, и в ме сте с .оинхросигнал о 'v1 посту­
па ют на аппараты а бон ента для их и1сполнения.
А пп арат
~-
ооонент а
!IЛО
!
1
j
1
1
Аппарат
1
!
ооонента
!/() k - Сию:ро1111.ютор
1
1
1
п
1
-·--
L___________ _ ____
-
-------
--- -------·----
-···-· ----·-- ·--··-J
Рис. 3. Стrру1 .:1 тура cxe :,i,a СУ
В р еменные д иаг,ра:v1 :vш , по-я с•няющи,:: работу СУ, приведены на
рис. 4.
N=п
N=f
N=п-1
N:п
__lL_J
L______ _
- , -'-=-=='------'==U=------"L.
)
Рис. 4. Вре ч -е~1 н1ы•е •J,иагр2 1,ю1ы •р•або,ты СУ:
а - - з ап1ро.с а1п1;~а1р,а1та &iбо1н-е1нrг1а; б
-
оrгз ет а,пп .а,рата аlбо>r1 енТ\а
Ране,е был выб1ран принцип поrстроения СУ АВС, предопреде­
Jlяющий способ пс~;:Jе д ачи управля'Ющих сигналов по магист1рали
в режиме разделения r,рем-енн. П~р,и такой с труктур е обмена на
УЛО последовательно поступают сиг,налы управле ния с абонент­
ских а~ппаратов, т . е. аозни к а ет возможность И'спользо·вания одних
и тех же элементов УЛО для обра~бот,ки информации р·азных або­
нентов .
Алгоритм 1ра1боты АБС оruред-еляет порядо·к и1спользования тех
и.п,и иных ~режимов ра·боты разными абонентами, т. е. введение с;,1-
56

-сте~н,1 -щриоритетов по абонентам, а та~;:же наличие опр еделенн ых
!!р норитет11ых режи;,юг работы неза 'nиси:vто о т их 11с1юл ьзова ни;~
рс~зличны::vrи абонента::vrн , пэпример :
-
прис1;1итет пощ.:лючения ко~1андира ЛА к любому ви ду свя ·
зи с 1юзмож1юстью блоюrров1ш других абонентог.;
-
Пjриорите т IЗНугренней диiркуляр,пой св язи перед осталы1ым;r
nи.1.а:11 и связи;
-
приоритет по уровню про·~шости вида свя з и, с коrо1ры м лра­
во дится ~р абота абоне~па, по опюше~-1ию к дополнительно прослу-
11ш ваемоиу виду связи и т . д.
Соз ..·:и1.1-ше сов,ок:,ппносги ~приоритетов требует при обработк е уп ­
рс1 вляющ~х,о слова кон~,;ретного, абонента учета rюммутацитнюго
состояния IЗсех пrреды;~ у щих абоненто,в, что находится в п1р·отиво ­
речии с возиожi юстью последователыной во в1ремени о·бработ.1<и
сигналов. Для учета надобных режимов работы принципи а льно
нео' бходнчо вв едение в УЛО элементов о·ператнвной памяти . По­
явление элемент-с,в пам5пи , за r по· минающих 1,,:,0;,тмутационные со­
стоянип ор Т1а·но в управления аппаратов абонентов, влечет за coб oir
орган,изацню наращив~шия УЛО в завпсимости от чи,сла абонен ­
тоr. , что резко усложш1ет его уни фикацию. В то же вры.1я имеете,~
возмож ность нсшользования элементов памяти не .для запомина­
н:ия ко,оtiутаQионных с осто яний ,орган ов у1п1равления аппа1ра тов
гбонентов, а дл,1 запо.\1чнани п прио1ритетных ~режимов АВС (·при ­
ор,птет PO \IaJ-1.н,pa , цирr< у лярной связ,и и т. д.), т. е. 'при о1ритеты
АВС не зависят о т числа а ,боне нтов и являются достаточно .ло­
стоя1IНЫ\1 и .JMI широ1<0го 1,ласса ЛА . Такой путь построения УЛО
по зr.0,1.пст 1 rсп олLзовать его также в режиме разделения в1рс,~·1е11к
без введения атrпа1ратурной из~бьгточности с це,1ыо обслуживания
тт ере,1е нно1·0 числа абонентов . Это опредеш1ется тем, что тщр ре,к "
щнr уп;равлнющих сиr:rал-ов от абонентских аппаратов происходнт
~при нх поочеред1-ю:vr прохождении УУ, содержащег,о в своей па:"11>1 -
т11 инфор ,1а r~:ию о т1р::бу е ,1ых 'Прио,р итетных режю1ах.
Ст1руюурная схе:vта УЛО (1рис. 5) ,со-держит:
на УКТ
l1 11нrJикацию
машстрал
1/пра8лен11я
Рис. 5. Структурнап схе,1а УЛО
УПП - узел щри•ема и пе­
редачи сигналов у правле­
лия, осуществляющ его при­
ем сигналов управления из
маrистра.;1и
управления
(МУ), хранение п1ринятой
и,нфо-рмации во время ее ло­
гическ,ой обработки , записЕ,
•преобразованн·ой инфо1р ма­
ЦИ!И и выдачу ее на УКТ и
схему объедин•ения ;
ОППР-опвративную па­
мять ПJ)ИОlf)И'ГеТНЫХ ре.жи-
'i7

м,ов, осуществляющую хранение и выдачу на анализат·о,р (А) и;1-
ф ор :v1ации ,о при ор ит етах ко,1:11утацион1-юго ,сос тояния;
КЛ - 1кла1пан, .осуществляющий з аш~ •с ь в ОППР изж:нсн,но;r
·инфо1рмац!ИИ по си гна лу ,с анали за тора ;
УЛП-узел логического ,преобр а з,о,вания , осу ществляющий
~z ор1рекцюо оигнало-в у~пра ·вления в зависимости от сигналов анали­
за тора А;
А- анализатор, осуществляющий анализ воздейс т вия •приори­
тетны х сигналов, х1ра,штщи х ся в ОП.ПР , на сигналы у.правления,
принятые УЛО от абонен11сюн аппаратов, и вырабаты в ающиi'r
сиг налы ущр·авления за,пиои в ОППР и сигналы управлен•ия кс1р ­
рекщи-ей, которая: пр оизж,Д;ится в У!1 П.
По щредл,ож•енной стру,ктурой схс \1е (рис. 5) бы л·о разработа ­
но УУ для унифицированн ой АБС, позволя101дее обрз 1батывать
информацию управлеН'l•' Я, поступаю l.l..',ей от лсре\1енного коли1че ства
абонентов (от 1 до 16), п1ричем каж ..:tп1у ю абсне нтов 1пр едо став­
ляется ши~рокое из :v1енеr:ие набора ф у1-1:щно на ,1ьных вс::,м,ожностей
[1у'Гем .по дключения дополнительны:-;: ё.1гп ара т ов а,f;оне нта. Разра­
ботанное УУ им еет минлмальное число входящих в нею микро­
схем по сравнению с в[1риантами а1пп аратурно - рез .п изуемых УУ,
построенных по др уп-1,1 • Пlринц и п ам , и не:iЗмен по по сное,му со-ста ­
ву при любы х изменениях периферийного 00011):,J,JБ:J11; 1 п ( -" ттпара ·
тов а:боненюв АБС).
Таким 01f1разом , для по строенип СУ у1тифи:1,ирсЕа1-1;:J й А:ВС
наиi более целес,ообр аз,1ю щрименять структуру СУ с при ,1енение:-.1
ма1гистралыiых спо собов обмена между цент,ральным УУ и а,бо­
Еентскими а·ппаратамч . Она имеет следую щие достоинст·ва:
-
д:е11;ен т1рализацин с1.бо н ,:: 1пск1нх аП1п арзту1рных затрат на СУ
:r:o абонент оюол аппарата м, ч то позволяе т и·:vrе ть ми нимал ьную
аппаратурную избыт,с,ч,ность при 1различнь,х н з:vr ененt.Iя х структуры
АВС, связанных с из,н' н е тш е,1 числа а,5он,2 н тов;
-
ми1+ималыюе ЧИСJ10 лин1-:й соединенип между совокулностью
а1 бонентского оборуд:оы,~шя 11 це н т1р ал ьны,,1 устро й с тв о:vr уП1рав,1;>
ния.
На,и6ольшая ,простот:t тех1нич·еских решен и й СУ, удовле творяю­
щих т1ребоваю-1я ,л п-о в•:Jсстановлению к•о:vr:vr ут.::щнонного состояния
АБС после Ерат1ю в1ре м1ен но1· 0 пер ер ы ва пит.аIIН5!, получа,етс я пр,1
Е1ри·менении механ·и че с.;,_·:-1 фиксируе,1ых ,органов J"правле ния и р е ­
жима работы с цикл;,i че сю~м с·п1:)О·сом органов управления ac·OJi rc'H T ·
:ск и х а,ппаратов.
Устройство :юги·ч·еской о с1работ к и УУ н еобходимо стртпь с
приме,неш-гем ячеек ,оп,еративно,й ;пю1ят1и, запо1:1ли н а ющих пр,ио1ри­
тет ны е режимы работ:ьr АБС , количество ноторых н е зависит от
чисJiа абонент-ов. Это позволяет созд ать единое у нифици1;J"О ю1 нн о е
58

УУ , и'v!еющее :1-rиню1альные аппаратур ·ные зат[)аты для АВС с п1:­
ременн,ой (по чпслу абонентов) структурой .
Описанная си,стема у щравления 1 была реализована в издел,ии
П-514 и гю;~: тв ердила слособ,но сть гибко ва1рьиро·вать функци·ональ­
ные воз 1южноспr ,как по числу членов эки1пажа, так и по объему
функциональн ой связи для любого члена экИlпажа JIA. Сравнение
с снсте :'vЮ Й лространстзенноrо управления пока-зало п1реимущ е ство
по ма1ссогаба1рит1-rы,:1-1 характеристикам о:пт1санной системы упра•в 0
ленпя_
Статья поступи J1а в я; 1 варе 1983 года.
Канд. техн . наук В. Ф . Ламекин
ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ УСТРОЙСТВ УПРАВЛЕНИЯ АВСК П О
НА ОСНОВЕ ПЕРЕСТ РАИВАЕМЫХ ЦИФРОВЫХ СТРУКТУР
Р асс ч о т ре IJы I3Опрос ы реа.пизац:ии микропроцессорных устройств
управ :1е; !и:1 !'а базе перестраиваемых цифровых структ у р, эJ1ектрон-
11оi'1 ко:-.1:-, 1ута1 ~ ни и соответ(твующего 1- 1 атс,1а т ического обеспечения
прюr ен I;тс ,1ыrо к .'\ВСК ПО.
Соз ;1. ан ие БИС стимулировало поиск новых метод•ов построе,ния
ср цсп:. выч;;:: ;rительнсl1 техники . Наиiболь ш ие п е1рспективы при
созJ,а ю-ш высок опроизводительных средств вычисл,ительной техrш­
кн (СВТ) с Ея зываю т с развити·ем микро,про цессо1ров (МП) (1].
В насто ящее время существует уже т1ри пок,оления МП. Однако
г:1р!! ,1е н ение униrерсальных МП в АСС, в том числе АВСК, свя­
зано с ог11)аrшчет-1я:v;11 по их про1из,водительности при ра,б,оте в ре­
жю1е р еат,ного вре:-.1еп;1_ Раосмотри·м не1кото1рые ·вО'пр,осы повыше­
ния Г11j)О !!ЗRОД ИТеа1ЫЮСТИ МП.
Спецификой БИС прш-щи пиалыю ,п1редошредел ены два основных
ограюrчения производительности МП : сложность ~реализуемых в
МП ф у юш:и й за ране-~ о,: раничена воз 11,,юж1-rостями техr-юлоги,и и·зго­
г оrлення БИС; в БИС Nl П строго лимити,ровано число каналов
связи с внешней средой, что ,пс1рождает последоват•ельные пере­
сылки информации и :1-1улыиш1ек,сные режимы на некоторых груп­
пах контакто •в.
Чт о5ы ко~111ен-::и1ровать эти огранич1ен,ия создают щробл е мно­
ориентированные МП [1 , 5], в которых одна1ко с ростом шроизводи­
тельнО1сти пр•оис хс1Ди т потеря универсальносги .
Важны .\•! на,пра влен ием в этой области является разработка
цнфроrых процес со1ров с пер ес т1раиваем,ой сгруктурой, ти·пичным:-1
59

, np,: ,JCTf1EI11:'. '];l\1:I K010Г,J-J\ П13,1ЯЮТСЯ реГ\'.'1 51ifШЫС цифровые Jlbl!J)(C·
:rJEEJL::ыc стру::l :,р:,т. Jkс:н· tовпш151 iI р;,:р:1Гог:;:r 11,11,::з:,. ;;1 1· ! , 5. бj,
'!ТО :-i3,1 ,~ l ') с) п,:,>t p:)l'f -flliJ eЫCCJ·EO'llj)O!!:ШCJ,J,!i i (' ,' l f,11 !,! \ 1:t,"l!I 1:, i!Ht·:1ч11,;x
уст1ройств нз pr:1 )·,ая1рных ,ст руктур со 1.:тёпеr11,10 11нтсrр:11с1;1
103 -: -10 4 1решаетсл с нсполЬЗ'ов а,1-ше\1 техш1ю1 o,:щopo,J,IIL,IX цифро­
вых ю-rтегрируюш,их пру,1п;.''Р (ЦИС), обла,J,ающи\ с.с1сдующн\.1И
достош-rствалш: ларал,1е:1ьныУ1 способоч вьто.0rнения с•;1r,раций, атr­
паратурн о(, рсалнзацнс':"r алгоритмов выч11сленю\ воз,1ожностью
взаимозю1сю1оrостн в н21ращ.ив ания струт-::ту1ры, простотоi'1 про­
r;рютчирова н:rя, шпроюr,1и воз~юж1rостю,rи вьтолненшr LСiфр:шы.\
нптегр:нс;ров н:~. основе :vrи,нимума типов струI<тур [1].
!\нализ осо(,енносн,i'1 по·строения циф;::Jвых интетратороз по­
каза:r, что ;r.:1я реа,1!:з:щнн од1-щро,J,1шх (рс r;'.ТЩрных) стру~пур це­
лесообразно J1,'ТЮЛЬЗ0i33ТЬ ЭJIC!IIeHTЫ ,J ,B 'y 'X ВИ)..!,)3: у.111в,,/салы-1ьн::
ш-пегрэ.торы и tzо-.1~1 :,:ти рующие элe,1emr,r, r:ыт1 олнсшыс в одно,,~
кристалле БИС. Проrрало1ирование аптс:v,атов с г:·2рестраив.1емой
структу:рой з1-r::ннтсл,.но пр,още 1по с1;JаПН·с'Н!!Ю с т;μопрам,111·рованием
автом атоь, пссr1росшrы:, на -основе ую1вrр•са.1ы1ых М:1. Принцип
ст11)уктурноrо п1рс~рз :vr:,.шрования избав,1яст ЕО 1:.,зо,133т~,1ей ЦИС
от характерного для 60,11,ши1Етва авто.:-,1тс:з _:,:::тaл1-.i:Jro п1)огрю11-
мнрования ашоратмов вычислений, так J<::>E в ЦЕС эти алгорит­
мы реализонаны апп;:~р,нурно . Лри это'.,;, основ;1с~"r зс1 .~с1чrй являет­
ся опреде,1сш1е состан3 комму тациошюrr и 1-r зст1;10;:ч11с:r\ 1;1::;юр :.rа­
ции: Стру1пура ннфор\:ации зависит от ха1раi, тср1:с1 н·, э,-:с:,:·_1ронно ­
rо ком,1утатора, )vlП п у1ст.ро1J1Ств ·ввода-выводi:.1. Из-за лрост-оты
математическое обеспеч·~ние ЦИС обладает высокой степенью на­
дежности фунт-:ш1'0нирования в системах управления.
ОJ,нотнпrюсн N\П н системы коммутации допускает перемен ­
ную ко,1плrктJцию структуры, тем са,1ым 1;:,ешая важ1-r сr"1шую за­
дачу у11ифнЕацш1 всст"r систе:л ы . T:н;oi"r •лри1-щнп позв-о:1яст ~решать
п :проблечr,~ надежносп!, живучестн снстс,·:ы. Нзде:•r,н:::~сп, лоnи­
mастся, В OC!IC:i'IICJ\i, сл,руктурны;vш MCTO,J,i:1',11! , Т . е . 'EIЗC,1.c'IШC :•,J ))33-
JIIIЧHOГO po.Ja р,2зерт-,р·овання , а живучесть ,1ожет быть о5сспсчсна
оператиrто~"I пс1ютiоч,1утацнсir структу1ры н1 стюбо,J,1IО\1 по,1е про ­
цсосора.
lllиpoкoe использоз,,ю,е rз их конструю.1,иях БИС определяет
так,нс ва;,1; ш,rе cco(cнi·IC спr ,счсте\.1 ы, ка к 6олы11:1е •в ычи1с ,11не.1ьныс
1·,озможности, налнч11е :r;олно.:.1,осту~шго~"r электр онной ЕО.\'i\,утаuин,
I3j)e\1CI!i iOC УПjЮН[ение [\ЫI3ЛОВ связи С aбoнeIПCEII\HI т,ер\1ИН:l.1а:vп
н :1,)у,:-тши оре1.с1 Р-ю.:: 1 , 1;аличие сервисного II контролы1ого обору·
давания.
Рассжотрение щ:тнц,шов посгроения у,строi°rств упрэв.1сни:.-1
(УУ) АБСI<: ПО на основе uифр·овых интсг,р:1 торов 1-1ачнем с .с 1rсте:-.1
эле-ктроююй ком.:v1ут1ац;;,; _ Настоящий эта1п р1зв1пня мю,роэлекг1ро ­
ники xapai;:, ср,1Зустся воз\IСi1сюс тью пост,роення очснъ 1rа,J,сжны·,;
GO

и кочпа1,тных 1-;о:v1\1утац-ионных систем с нс!lо.1ьзовзниеУI БИС.
Это •rгозР.. ол н е т значительно повысить ск·о 1ро с ть по лучения сседине ­
нп~"r и авт-о,1зтнзи1ровать настро~"1 ку расс:v1ат1 р:iвае::-v1ых систем, по­
nысить 1,адежJIССТI, соеJУН!IТ€ЛЬНЫХ I,aJI3ЛOB , Сl-ШЗИТ!, ','!,1ССО-габа ­
ритные хараперисти~,;,::, а тзюке орга,низова ть работу ЦИС в ),rуль­
тнпро г раммном режи:v1е.
В оз:vrо;+шость ·созд аш111 1-:0.\l!мутационны:, систе:.v1 JIJ БИС меняет
н по,1ход к проыпированию самих ко:101утатор ов . Здесь следует
опн:тiIП, 1-1:,теющуюсн в ВТ тенденцию зз~.1ены П)ОГ1?а11:шrы:,;:
средсТJ., :v"1тсчат1rчес110: о •обес1 печениr. бoJrce дсшеnы,\НI и надс:ж­
н:ы~•нr ;:~111парату1;:11-11лнi средствюнr. Упрощение прогрз:vr:ч-ных
средстr. связано с из,1,е1rЕ'нием архитектуры сущ ествующих NlП, кu ­
торсе определяt:тся тенденцией к деце н т:рали защш nычасл~пелLно ­
го н у1П1равлsгющсго уст1;юйств .
Прн этюr под r,o:vJ\1y t"aциoю1oii cнcтe:v1oii 1101-rн:vrа,:тсн физнче­
с~-:ая систе\1а связ11, состоящая ,из множе-ст ва 'ПО/тюсоп, упрэвляю ­
щего у::тройствг, Еотоμuе обслуживает тре6 ованш1 на сос;щнения,
и 1,00,1:чутаu,1,онr-ю:-о по,чr, чс1;:к:з 1< о торо е уст:ш:~влнв::~ются сос;r.иве-
111tя. К,о:vr.vrутацио1-шая с11сте:s,1а ПО ,lНОДОст упна. СС,lИ \1НОЖ •~СТ130 co-
CTO}!НlJi'I рса:1нзуют любой список 1-1с•п е р ессЕа101щrхс51 сос;Lинений
полюсов.
I-I .:шбоже распростршrе1-1 н1,1щ r rз тешнкс ,\ВСК яе:1яю1сн вре ­
\,СJ\Ныс 1,v:,н1ут:.щ но1н11,1с с1гстс~1ы. Они п;Je:.r11· 1 зJii.lL:?11ы J,1я 1)а-~прс ­
;~с.1сннs; HC.\O ,lifOl0 ! 11нфОj.).\1!3ЦИН ОГ внешШI.\ y-:тpoi'ICТJ3 \[СЖJ.У BXO-
J.cl',IJ! cei-;циi"r ЦIIC, а т;:~кже - посчсре:.rног·о пср..:'ЕJJючсюш Пj-1фор­
ЛIЭУ!!ОJ1НЫ.\ BL,t.\OJ,oв rripou.cccopa к устройству -~ывсцJ н,:111 rшсшнпм
устройств ам.
Осноr.ныt: трс{\ова·rш н, прс.:r_ы1вJ1ие.\1ыz: к УО\J\:ут-1тора\1 даюrо ­
г-о I нпэ : Gо.1ьшос Чl!CJ10 1юочсредно П(lj)C:'];JlJOЧilC\lblX Ц(Ji!СЙ, 13ЫС0]{3Н
Ci,Ci,)OCTI, ]-.:0\О!)Т3ЦШ[, простота .и наде)Е!IОСТ[,, Пр~! Э1 О\! Ji_;_;:v1:v1yт a­
Цl!OШ[Ыe С [ !СТС';,1ЬJ С Bj}C\•ICHHЫM уплотнс)-!НС:V! !!JfфOp\IJШill СОСТИ!Т
r1з дву.\ основных частей: раопределителя и;,,r·нулисон н ю1ючсвы:,
С\е\1. Рас!1рс;1с:1:,тс.1:,, пс-::т1роенный на ре: 11с, ре с,nшгс1 и .на сч-с т­
чrrкс с ,1,сuп1ф .раторо:vr, вы1рабатывает управ:iяющис l!\·l'!Iульсы , l3
r!1треде:rеш1ой пос.:1е;1,0вателыюсти от1<рыва ющне Е:1ючсвыс схемы .
Ст1руктурна,1 однородность Еом:s,1ута щrо1шо:-о rюля, прсдст;:~в-
1;,11uщсго ;\\- ПОЛЮСНilК, •П О,ЗlЮJ!яет ре ализовать с1·0 С !ЮМОЩЬЮ
EI JC о ·,.ного тнпа, содержащей т - полюснш, ~1с11ы1r11х рс1З.\1с1ро;,,
1:,,торы]'r \iо;+:но наращипап,. О;:;,шв1 из Elj)l!Tcpнcв сптищ13а. 1.нп
С'Тj))'J,:туры т:1 1,oii I3ИС ,iВЛЯСТСЯ умеш,шс1шс В][СIШlН\ ВЫВО.\ОВ, что
liозео:rнст, нес,rотря ,1а появ:,нюш,уюсн некотор\110 (Ьушщпош1m, ..
ную 11зG1,поч1rость, со~-:ратr пь п _гю111д1ь ее крнста,~;Iа, ~1споль::;о;зат1,
кr1;jпуса ,Н'Н!оШJr:--: раз1rе1;юв или безвыво;:;,ные т,рнсталлоноснтс:ш,
)''.ICHLШ1[1J, 1,(1 ."J:IЧССТНО .'vJO-r-::c xe~1ныx СОСД!ШС'ННЙ Н У,.~rrостнть уст -
61

ройство ущравления коммутационной схеч,о й путем п ер е,J,ачн частн
его функций на 1поле процессора.
Эт,01бы существенно ум,еньшить количество уп:равляющих шин
в коммутационных системах, нео,бходим,о перен(~ сти на этот же
крист алл ячейк,1 хранения проrра :v1~1ы на,ст1ройки э тих ключей I>
точках коммутации. Быстродейств ие ее х21;)актеризуется двумя па ­
ра· мет1раМ"и: временем установления ново ,:-о · соединения и ма1,си ­
малыюй скоростью п ередачи инфо1рмации через ключ.
Для изг,отовления коммута~ионных БИС наи·более подходит
КМОП .:_ технология, ~,отс1рая дает возможность , получить на ·од­
ном кристалле десятки и сотни высо~юкачественных ключей (iю
пробивному на1пряженюо, сопротивлению в замкнуто:v1 состоянии и
т. д.) вме1сте с управ.г,яющим уст1ройством при существенном
уменьшении .потребля,ем ой мощност-и.
Т э.ким ,о,бразо·м, осв·оение 1произв·одства комм у тационных.
К:МОП БИС, наприме1р, на нес1юммутированны х матрицах [2], для
столь перспективной •О'бласти rПр,именения, как АВСК ПО, · послу­
жит мощным стимулом для с·аздания систем э л ект1ро,нн-ой ком·му­
тации АВСК. Особен·но важное значение та~шс системы :ю,rеют д.!Iя
реализации УУ на ЦИС, пrричем в этом ,случае более перопектив ­
ными могут оrка заться цру,ги,е принципы организации у1 правления,
основанные на деценлрглизации ,и а·вто:vrатической прокJiадке со­
единительных трасс.
Теор ия ЦИС подро6Уо 1раосмотрена в работе [1], поэто:vrу здесь
приведем только к1рат1ше сведения по этому вопросу, необходимые
для понимания n1ринцип,1 их работы и организации структур, ко­
торые реализуются на БИС (1111рименительно к АВСК).
Как изве1стно, АВСК. ПО п·о сво е й стружт-уре аналоги, чна струк­
ту1ре мно-гопроцессорной вычислительной системы [3]. Развитие
м и1"роэлект1ро·ники открывает шринципиальные возможноеги созда­
ния УУ АВСК на осноге ЦИС с на~ращиваемой производитель­
ностью. ЦИС являютс;I о,J,ним :из немн,оги х вариантов одно,родных
выч ислительных ст1руктур, Е'оторые в ближайшее вре:v~я можно
·будет и згот авливать в до1статочном для праЕтичесю1х целей о·бъе­
ме, например, на ·основе технологии неском,1утировю-111ых МОП­
мат1риц.
Возможности использ,r,ван'ия UИС в АВСК О' бес1ш:чиваются ря-
дом фаrюор-ов, в частности:
ра1опараллеливанием процесса решения за ,дач;
наличием неа,бходи:vrого набора логичссю1х операци11;
изме няемой структурой щроцбсса в с,оотве1 ствин со слож}юстью
алго1рит,,1а решения задач.и;
наличием электронной коммутац·ии, обеспсчнва юще i\ о,пе paт1ii3-
'I-rый набор любой ~решаемой задач:и .
62

13 процеосе решенин задач данная I<оммутацноннап ·си,стема 1nе­
реда,ет все пот-оки инфо рмации -ощюв1ремеюю. ЦИС може т ,рабо­
тать сою11естно с анало,говой и цифровой а,ппа ,ратур-ой. Конструк­
ТИ'ВНО ЦИС выпошrяе~оr в виде БИС, на криста.1ле которой 1реа­
лнзованы несколыко с с ю1,ий процессоров, включающихсн в ~рабо­
ту шгбо с п омощью снсте,1ы электР'онной ком,1ута,ции, лнбо при
изгот,оr.ленни БИС для кон1,рет1юго 1п1римен·ения нанесением соот­
ветствующего ,рисунка Ж'ЖС01единений, а также - местных уст ­
роtkтв улравле1-;ип. О1n;:1.н изация и 1,онструкция ЦИС, таюrм ,обра­
зом, ,предус:vrат1;J .ивает воз:vrож·ность с-екциоююго наращива~-гин вы­
чнслительной ,лощности со'в,лестно с 1ю,-~::чутациоtшой системой.
Ги по тет ическ3я структу1ра УУ АВСК на основе ЦИС 1приведена
на ри·с. 1 Коротко осто.новим1ся на ее составе и ,основных блоках.
Набор ,однотипных секций мю,ропро'l.1;ессора (МП1 -::--МПк) обра­
зует блок МЛ и ОП (отr е ративнан пам,ять), имеет оди·н управляю­
щий и несколько ·и1-rфор;v1аци,о.нных входов и по одному информа­
ционно:-vi у выходу . В АБСК )1/~П предна:значен в о,с новном для ,вы­
полнения операций лоп~ческ0:;·о,.. характе1ра. "На'бор анало~о -rцнфро­
вых и цифр-о-анало,~овых ,ПJJ'ео1оразователеи образует олок пр ,~­
об1разоватеж:й. Набоμ одноти1шrьrх цифр,о - аналоrовых блоков
(ЦАБ1 -::--ЦАБк) предназначен для преобразiСlвания информации из
цифровой фор 1v1ы в а·наJiог;овую. Набо:р одноти,пных аналого- щrф­
ровых блоков (АЦБ 1 -:-ЛЦБ t,) служит для преобразован и я электри-
1 rеского на · пря;к - ения, пода,вае:-vrого на ВХО'д бл ок а, в циф.р -ов,ой код.
Блок па:-1яти (БП) имеет ряд информа~tионных входов и вы­
хо,:;о::,, . Блок , :,о:v::v1утатоrов состоит и., трех сеrщий: секции Еомму- ­
тан1ра МП и сеш1.-и й ком:v1утаторов ввода, вывода. В коммутато­
ре МП (КМП) имеет1ся множество :инфс1рм аци-он ных и управляю­
щих вход:о'в и выходоь. Он представш1 ·е т собой пространствещ1ый
г.ре.менной ко :-vrмутато;) . Каждый выхо'д КМП соединен только с
одним информационнш1 входом МП, ЦАБ или БП. Каждый ин­
формационный в;юд КМЛ соединен ,с инфс1рмационным выход'ом
NiП и ли АЦБ. У прав ;1яt{ ·; щие входы К,МП служат для подачи ко­
мэнд, необходимых для построени·я заданных со·ед:инений.
Секция коммутатора ввода (КВ) имеет два информационны х
входа, множество информацио·нных вы;юдов и вход ущравления.
Каждый инфсрУtационный выход может быть соединен с одним
11нфс1р,1ационны .\1 вхо.J:0,1 ,11з МП или с одним входом :из ЦАБ.
В секции ко~нrутаторэ вывода (КВВ) и,1 еется множ,~ство ин­
фор. маци-он1-rLс, входов, управляю щий вх,од и информационный вы
ход. Каждый инфор:чацнонный вход КВВ соединен только с од ­
ним инфор,1ац·;юю1ьш ь:юдом КМ. И.
Блок упрап.1ения И\н1утатс1ро. (БУJ<) состоит из ,сч етчика но­
меров б,~01<ов, реп1стра кода сперации и бло1,а расшифр,ов1ш ICO·
63

Коммутатор МП
! /r'oммymamop
ОЛОК KOMM!JmamOfJOtf
!. 8бorJa
~- --
-
,-------~Коммi)таторl
L
IJы(JurJa /
Р1н: 1.
олока
!f!JotJa
l
т----7--
1
1
1
1
1
1
олерацш1 1
--
_
_J
17а нель упраl!ления
стру;,т,ура '}ICT JIO ЙCТ1lJiJ
осн ,-. юе ЦИС
блок
IJпраdленш,
KOMM!JiП(lТOPd
г--J
iliлок !'
!Jм!Joifa. ,

ма нд. ьлок имеет вы:юды, каждый и з которых соединен с уп,рав ­
ляющим входом одно го из ко мыутатс1ров KNill, К:В и.ли КВВ;
вход ы для за1пиаи и изм,енения 1-юмера ·бJJoJ<a в счетчике и I<ада
операци,и Е регистре и вход, сое д•иненный с блоком ,расшифровки
команд.
Блок ввода (БВ) П/РЕ:дназна ч ен для вво·J.(а данных и н.тстрое,1 -
fЮЙ информации в МП, ЦАБ и БУК.
Блок вывода (БВ В) ·слу жит для вывода инфор~1ации из любой
сек ции J\lП :и АЦБ или из не:сколышх секций NlП и АЦБ.
Оба блока имеют информационный выход и уп ра вляющие вход
и выход .
Панель управления (ПУ ) служит для управления ра~ботой -от ­
д,елыrых устР'ойств и всей АВ СК Hi1 ЦИС, для чеf'о ПУ имеет дву ­
стс~ронние ушравляющие свя з и с БВ, БВВ, 1\lП и БУК.
АВСК с такой структурой может ю1еть уннверсалытое прю1е­
нен:ие в ПО ·различ-но1· O назн ачения, так Ei1K к ней н,зпосред,ствсн­
но М'огут подключаться цифровые и аналоговые с1редства (аппара ­
тур3.) объ•екта. АНСК совме с тно с этими средства ·ми преднэ.значе ­
на для решения достаточно слож ных задач. Ее вычислительные
средс тва долуокают вьшолн ение, кpo:vre ло ,·ичс·ских о·пераций, · ип­
теприрование функций и су ммирование приращений, а это л о зrо­
ляет решать за·дачу ибр сiбо т ки информации от датчюшв nнешннх
воздействий на ПО ОК1р ужающей с1реды и численного расчета с вы­
сокой точностью задач управления агрегата:vш и систе:.1ю,ш ПО .
Исх,одными данным и для функционирования АБСК являетс,r
программная и чи1словJя и нформа,ци·я . Программная информация
в свою очередь делится на п1р-ограмму ко,-rмутации и настроечную
и·нформа цию. Пр·опра:vrма коммутации со-стоит из опис~юв соедине ­
ний вых,Qдов одних -бло-ков с ·заданными множествами вхо·д-ов д1ру­
гих блоков. Н астроечн,:.1я информация ~состоит из 1,одов •О1Пе1рациii
всех блоков, участвующих в р еше1ши :1.з ,1эчи.
Совре:v1е.нные ЦИ С обл адают р ядо:vr важных достоинств МП
нового ПОК•Оления: налнчием HCCj- , QJlbIOIX се]Щ'ИЙ ОДНОТИ'ПНЫХ спе­
циал изирова ·нных МП с н1., бо,rю~т 1:,2эле'ленгарных математич·есю1х
операций и определяем1я эти,,1 вы'соr{ая технологичность нзготов ­
ления; 1щр ин1цн!Пиа льная простот а щюгJН\1МI·Iроuания, оп1ределяемая
агrларагур ным ПР'инципо м реаю1зации вычислений; воз:.rожность
врем-ен н о,о разделения рес у рс оз ЦИС. повышенная шщежность,
1:1озможность взю11vюзэ.меня емости ,ce;ш,11i"t ,VlП и перестройки их
про:-1рю1м в процесс е работы.
Од на~,;о эти достоннства мо:жно J,ki",u :i 1,зo.зaт1, iJ!JJШ, п1рн с и ст0.\1-
Н t1 м подходе к но.ст11.Jоеhню ц:ис и .нх матс:v1ашчеокоrо обеспече,
нr1я (МО) , 1под которыvr пон:wмается J{о,шлекс програ:-•1:vон,rх II а,:1-
r о риrмических средств, а т ак:же ш:1одичес1шх и ин с тру,кгивных

описа н ий, предназначевны х для обес,печеШI}I ,п роцесса разра•б-о т ю1
п р о г рам м 01рганизаци;~ uычислительного процесса и 1реж и :v1 о в 1р а ­
·б о ты, расширения воз)mжностей и о:бластей прю,rен е ния. .
Формально понятие МО для ЦИС мало отли ча етс я от тр ад и­
ци о н но г о по1-rятш1, одна к о оно И:\!еет свою специфику . На 1пр ;,1мер,
програм iVЮЙ для ЦИС может быть :11атрица коммута ции ИJIИ часть
1Про пр а ммы, кото1рая задает не алгорит:\1 1реше1-rия, а настр оЙJ{ У
ЦИС в соо т ветствии со стру,ктурой задачи. При э т ом с ама ЦИС.:
может служи ть аппаратным вариа1-п0Уr пробле:v1н о- о р и,е1-rт и р овоч - .
н ой подп ро·граммы для других МП.
Эт·о обстоятель·ств-о праоб1ретает большой практ ическ ий с м ы с.1
u11р и создании многс,п,;)Оцес с-орных сип·е:v1. А совре :.1е нн а я цифjJ о ­
вая АВСК по структуре представляет со;бой се т ь, с о с тоящую и з
це нтра л изованного устроI°1ства упраuл ения , по-строе н н о го на ос1-юв е
МП, сети периферийны : TC'))\l,',I:J.1oв ('с1редств связ 'и), п одс оед инен ­
ны х i< iэт ом у устройству, и с':5он-ентсю1х терминалов с о вст рое нны ми
МЛ, сл ужащими для cfJ'.H:Ш:l информацией с ус т1ро й·с т в-ом у п1;)ав ­
ле 1-,и я [3]. Под этим у.1лом зрения и •проведем дальней ший анали з
;ца птаци и ЦИС к А,ВС.:К ПО .
Бо льш инст во подвижных объекг-ов являются у прзв ляе мым и , н
упра в л яющая ЭВМ должна обеопечить в ы соку ю ск-орость ра ,боты
в реалыюм ,м а сшта'бе Е1рсмени при высо,Еой точ н о сти , име ть малые
габ а ри т ы и ма с су, а .'Iоrические задачи, стоящие пе ред оистемой
управ)1ен ия, ограничены, и больше всего подходят дл я выполнения
фушщий управляющей 1v:.ашины ЦИС. В частнос ти , наибоJiее целе­
соо1б1ра зн о и,сп ользовать ЦИС 1щри у:правлени и т а 1шм и ПО, к а к в·оз­
душные, мор сюμе и н аземн ы е транопо -рт ные ср едства.
Универсальные МП с жесткой стру1пурой явл яются в на сто r1-
щ е е Е1Рем я н аиболее раснространенными на П О . Их прею1 ущест ­
ва за r<л ю ч аются в высокой ·скорости в ычи·сл е1ний , способности ра ­
ботать по пр огrраммам, ::,а'Пiканным в п а м ят ь , и выпо л нять слож­
ные логически·е опе1рапш1, а также работать в си стеме контроля
,сам о1Провер ки ап:п а•р атуры [4].
Н~ д о стат ками универсальных МП являютс я н е в сег~да доста ­
точное быстр одейс т вие, необходимС'сть в преоб ра зовательных уст ­
ройства х для с о еди н еаи,• с 1реалыrой а~ппарату р о й. Одна1<0 н аи­
большие т1руд н ости возннкают при попытке си,нтез иров а т ь много-
1проц,е ссорн ые структу:)r,т из разработа н !lых и в ып ускае м ы х пр о ­
мышл ешюст ь ю МП [4]. В результате возникла •си т уация, к,о,гда с у­
щес т вуе т с е1рь езное пр01иворечие меж:д у 1,ласси ч е с 1юй стр у кту1рой
ЭВМ , зало женнс(1 в МП, и возможностями м,и1, роэле ктрони:ю1 11
технологии БИС.
Со в р еменные МП 01нос1пелыю медленно дейс т вующ и е , и с1< 0-
р ость вы rюлне1-1ия логических -01пераций , в многоп р о цес_сорны х ,си ­
стемах растет з-начитеJrы-rо медленнее, чем ч,исJю МП из -за воз1-ш-
66

кающих затруднений обмена инфор:-1ациеti меж ду ;vнш1р•о•процессо­
рами. Кроме того, щрнме нителыrо J{ ПО в ш-rогол роце•ссирных сн­
ст,емах на1блюдает•ся боj1ьшая из• быточ1-юсть униве1рсальных М.П по
аппаратурным и протрам юrым затр атам [4].
Это связано с тем, что в ,ос•1-1ову .современных МП .положен на ­
бор из несколь-ких десяпюв команд и микрокоманд , как и в клас­
сических ЭВМ . КJру~пные опера,цИ1и и алгоритмы в МП реализу ю г ­
ся в результате вьшолнения во в1ремени 1посщщ,оват е лыюсти очень
большого чи,сла элементарны х 1ю;;1анд, •сильно сн и жающих ско­
рость вычислений и зат1ру~дняющи х ,пр·о г раJ\.оrироnан и е , з1J-1ачите л ь ­
но осложняющих распредел ение О'Пера ций и обм е н информацией в
мно,го1процессорных структурах, что сказывается на ,скс1;)0сти 1ра·бо­
ты и усложнении процесса у1правления .
Таким оiбра'Зо.м, классические Щ)ИНципы синтеза ЭВМ не поз­
воляют создать достаточно ·быстро действующие 1\ilП , не дают воз­
можн о сти макс:имально го и,спользования · пре и муществ БИ С.
В то же время совре менные БИС дают возможность использо­
вать для на1стр·ой1ш на выполнение то•й или иной к1ру1пной опе1р ации
из заданного набора опЕ:раций лри1щи1п программирования ст рук ­
туры МЛ, а не iПiрограммиР'о вания ,проц едуры вычи ·слений на осно ­
ве элементарных команд . Они сочетают в себе щр,остоту ст1рукту р­
н,ой схемы АВ.М, неслож1-юсть методиы;.~ пощ,отовки и набора зада ч
с высокой ,степенью точности вычислений , до•стигаемой на ЭВМ.
Перечясле!-fные свойства лоз1воляют эффективно иопользоват ь их
Р системах управления различными ПО.
Эти ·при1щипы, во-1первых, шриiбл ижают язык МП к языкам вы ­
сокого у1ровня и сущестuенн·о упрощают трансли;рование с внешне­
ю я•зыка высо1юго у1р,овня на язы к процессоров. Во-вторых, ,позво­
ляют повысить ско рость операций в МП за сч,е т перех,ода от ,после ­
довательного выполнения множе ства эле\1еНтарных к,оманд к Нс:­
посредственному параллельном у выполнению кру пной О1перации в
целом за ,счет структу1рtюй настр о йки ,схемы МП . В-третьих, ис ­
.пользованне в машинiюм языке NlП ~;1рупн ы х законченн ы х опера ­
ций существенно 01блегчс1ет р21с1п ределение задач между сеrщиям ;1
МП за счет более адекват1юго отоб1ражения у:правляе:v~ых объех­
тов в многап"р,о,цес·сорной с,1;j·,:пуре - По существу в болышинств~
~с лучаев n мно,гопроце-::,оорнсй стру1пуре р ешение ,сложной за1дач:-1
управления ПО можно ,свести к пр осто:v~1у •Оlбраз·ованию не о1бходи­
уfЫХ ка'налов связи между .мп, т. е. к п1р·ограм,мированию ком:v~у­
тации мно,01п1роце,ссорной структу1ры.
В связи ,с этим возникает ря~д 1ю111росов . Первый состоит в о·п ­
ределении необходим.ого набора I<р у,пны х ,опе раций , котчJые дол ­
жен выпо~нять МП, метода их ВЬJ11;0.1;; е:ния И структуры последне­
го. Второи - в 01рганизании архит ектуры вычислительно й системы
нз iРЯ,:а МЛ и в том , ~-rз1шм образ ом -обеспечить наиболее эффе1<­
тнвныи обмен инфор~1ацией между МП в такой системе . Третий-·
67

в организации стру1пу1ры па мя ти: сосредоточсш10(1 11,111 распреде­
ленной.
Труд·1-rости, связан1-rы-с: с не.'1:Ос татк:~:vш уннз срсэ:шных 1vHl, ~-!ОЖ··
НО прео;:юлеть, если В основу их СИI!Теза ПО.'10ЖIIТЬ ICJ:CИ !IС!Ю.'!ЬЗО­
ванпя внутри ,i\tlП язы1,а высок·ого уровня , n сноiсзнно:·о на вып о " r -
нении набо1ра крушных операций н п 1рограVJ:-,,111-роваюrя струкгуры
МП.
Архитекту1ра мноrо,nроцеrссорной ст,ру1,туры тог,Jа опре;~.е;1;.ется
методами обмена информацией межлу NlП , а таЕ.;,кс "•1 ежду МП и
· rымптыо, спос,обами посгроения и перестрой,,и Еалало1в связей
внут,ри структу1ры и форма:vrи орг а низации лачятн .
Наr-гболее гибкими н ,пе1рспе1аи в 1-rы:--ш яз ,1яютсн :--шо;· с,про цесс:::р­
ные с~руктуры с расщ:)еделенн о й ш1:vrятью и уш1версально й Е311::v1у­
тациеи. Эти структуры отличаются тем, что в ннх ::v10жн о ооразо­
вать программным путе .v1 1-rелос редс твенны с 1-:ыrа:1ы CBi1 Зf! :v•rежду
любыми МП. В резу.Е>; пе Ос:JЗL!Вс'с:ТСЯ ВОЗУ!ОЖJIЬШ оргаНИ ЗОВЭТ!,
наи1 более бысгрый и э~пре!;тинны~"1 обмен 1Jнфор•лацисi'1 юш :v1ежду
МЛ ,сrист-емы, та~< и ме;;кду ,11111 и распредс :rснной пюнпыо. Высо­
кая скор-ость обмена и1rфс~;J.,.iацие(1 и •п-:,реработю•т ш-тформаци:1
обеспечивается также вt,rполнсние:vr кру1п11ы ·. :: 011ер а ц;1i\ в МП ,1
структурной настройкой п о сл едн их на вьшu"1н(•1шс 1,рупных опера­
ций . Проrрамv1нрованне ,мноюпроцессuрн ых ст1ру,1,т-у1р (р нrс. 2) ,:;
этом случае состоит в c1py1<ryp1-J0:--1 Лj}CJГ, j)Юi:VillpOUШ!Иll ;\.1П H :l вы­
полнение r<1ру1пных операций и в пропра,Iv1 и ровании ко,о,rутацин
для · образос]ашш не об х,од ю1ых ~.;аналов с,зю:r . T,н:;:i,i процед.ура
значительно облегчает общение прог,ра:vншст;~ с :--и1огопроце ссорноr'i
СТРУЕТ?РОЙ.
Р ве. 2. Л:и;н,ей,111а~я 1мноrоп:родессор.ная стр\}'1I{·
ту1ра с распределенной 1па1мятыо и
()ШИВ•ер.СIЗIЛЬНОЙ [{ОМIМ,ута1цией
Прогресс те.\ноло -
г; ш н рост СТС'ЛеЮI ИН­
теrрацшr БИС дает
BOЗM LJ,IOIOCTЬ ИЗГОТО13-­
jJеНШi На е,11! !Ю:.'1 l(j)H -
•сталл,:с ЛНI, об"·1адаю­
щего н1r1нвндуал::,J-1оii
памятыо, •п1рог рам:v1,1 -
pye11oi"i струю урой и
системой г н бкu11 Еом:­
мутацин ; обеспечивает
T CX l!OJIOПI Ч-
1[0C1 :., vrи:,1юпро цес сс1р­
ных о;шор о дн ых в ычвс­
лите:,ы1ых струЕг у:р , нх
на де жность н живу-
честь, -наращиваем,асть и многие другие важные ка~rс-с тва, необхо­
дн:v~ые лрн их 11рто;енею-т н :~ ПО .
68

.,·, у1;ilс!!J(оВ.1[, I: ;ч,. Перс·
с 1;:, ;iirn::~('\:ы c· t(11•!\;~o:J:.>rt. '
.-·тг1..- 1;._ 1:,.: 1.[ 11:t с.::,:,,, :~нтl:: ~р 1нр') юJJiн:,;. ~1_po цtccopo:B . ··-~\1l.:
Ра:11ю н с·вян,, 193::' .
2. ,Т[ J \:С·\;{ .;j е . C1J.
созданчя эфф ~·ктивJ.::: ~; ,
\., 1)
. .. ' HfrJ!'l!e реп1·1.н1·рных выч· ис:1ите,1ы11ы.х Nlj))'I;;rгy.p для
.-,~1СК ПО. "_ Тех1111ка
l'j1C'ДCTB CJJЯЗII . Сер . вое,
з.,;1J\i~;,1,rн В. Ф" Х,..,:11,а
. \ . !!. П~р1::и-111ш,1 nрое,-:тi1раuтгня ЛВСК
l Ю чс 1·вср·, 01·0 1о:-:с. Iс·11 ::н _,
Тсх11нка средств связI1 . Сер . ТПС, 1980, вып. 1 ! .
4.J1а\t:'\ 1:·;
~-
1. ). . Х (.! , : ,1 о в . -\ . I I . Осо6tУт·Еюс·ти П1i1i11:--.icYi rcнaя :.11:·:•:iiJ(}:-Jpo-
цeccopoв 13 .-\~СК. -- т,-,:•111•«1 cpe;tCTIJ CBIOil . Сер. вое, 19 Н2, вып . ] .
5. JT а _ ·• .1 C 'i\ i! ] ! В. Ci) _:\, 1; :1~·1 ссс1;з ы с ".\; ,111:<rr,апр.01.~е.-::соры .J,1viп СНСТО,\·[ СВ'ЯЗ\И. - Рn­
..~а1отех1:н1ка, 1933, ,\:о 1.
G.Ба:1ашоп Е. П,С,.1олГJs13.Б., ПетроsГ.Н.пдр.;\'\.нссоф~',Н,,-
ц :1011а.чьныс рСГ\',lЯJ)IШС ВЫ4IIС:II1ТС.!ЫIЫС струКТ\'j) Ы. - М.: Советское р:ц11n,
!978.
Канд. техн. наук Ю . Д. Бесш1тов
С ХЕМЫ liН ТЕГРАЛЫiОй ОПТИКИ В ОБЪЕКТОВЫХ
СИСТЕМАХ СВЯЗИ
Рйсс:•,1r1трi:n.:1ется r:рн1-11111пнаJ1:)нпя схе:\1~ объектов:::,]'~ с::1:те~1ы С!3Я­
з,, _1-Icno:II, З \'J(.·il[3Я CГll':,тpJ:IЫiOC paз:tC.'lf'HHC B,IДOlJ CIJЯЗil . Ставится
~адача ;:о ра ·;ра~ОТ]\(' (j1, _'JIOE,!iJ"1 '-: .
уз:J~)В в !·fJ- ITCГpa."11 .,JiO- O ПT':lЧeC'EO\'l
Jiспо:11: сн 1iн.
Вс1п росы нНi eгpJ.JlЬHOi! опти~-;11 в·се бо,1ее ши,роко ,осnещаю тся 11:1
страница.\ ле1рно.111ческо1°, печатн. К настояще:,лу \10\1 :нту 01писана
~,ас·са фнзиче с r,и:-: пp,li!!jiJJlOB, те.\НОJJ ·ог ичесю1.х пр1Е\1ов н схе;v1но ­
те.\ri0лоп1чrс т,1 :х pru1 e;rн !°1 з:1е\1ентов интеграJ1ы1ой с·пт1 : r<и [1] . Од ­
нако из С.\с'\1 Иi! ТС':-рз. 1 1,н о 1'1 спгнки с-uнсэ.ны еJ.Н!НJЦЫ, ,-с тo.vry }К'"
без прнв:-::з;-;•;; к i,CH, !:1е1 н о й а ,ппзратурс. Для а1пивиззL · 1и ра, бот в
ЭТО.У! E3Гi1j)313.1 [ H;1;r H ?,} O.\<) ,JH.\IO уже сеЙ 'i3С ycтai-iOьj] i Ь ВЗЗИ\•IНУЮ
Еорр:>.1'1ц11ю ,,,e; 1-:J.:,-
с:1сте:vтоте _,·;1нка1,,11, физи1<а:v~и н т -:::о-юлога~1и.
l3 ;rанн с (i стат:о е :101-:~1з<1 1;ы некuторые решения нг г::J,t:,,1epc п-ростей­
ше(1 uи·oeJ,:TOBOI"i CIICTeЧisl С'ВЯЗЕ.
Усл0Бн1,rе обозначенr,я основных ЭJlе,'!ент,о,в интегралы-юй -оюти -
69

ЕИ, которые используются в 1рассматриваемой а[ппаратуре, н е яв­
ляются о,бщслриннты:·м1, ,л1риведе·ны на рис. 1.
Рис. 1. Уиювн ые обозначен 1-1R э ;Iемен т ов ин т е ­
rра.~ыю i'1 оптики :
а - из .1учате:Iь; б
-
фотоприемннк ; в - инте-рфе­
ренщ10,шL,11 фнл,т • р; г - о т ,зств ; пс.;Jь; д
-
направ­
ленный о тветшп ел ь
Пр инци,пи альная сх.ома пр о·стейшей об ъ ектовой сист е мы связ:1
на основе схем Р1-пе r,раJ1ы10й ,ол тию1 (рис . 2) сс~стои т и з т1рех ап­
п аратов а бонен тG·в ( 11-1 3 ), мноrокю-1ал ьншо расп,ре,делителя оп­
тнчес·ЕОЙ энергии (5 2 ), ради ,останции (Р) с олтиче:ским согласую­
щим устрой•,:. т в-0~1 (II) Ii тональног о информатора (ТИ) с соглз­
сующr:м ус11:)Ойств -оv1 () JI ). Осноыr ой принцип, ,пол ож е нный в ос ­
н ову орг анизаци и систе\;ы свя.зи, сос т о,и т в спею1;:Jальном р азде­
лении видов связи, т. с-. на Г!ервой ,1ли·не волн ы срr ани зуе т ся , в
да,нно~1 случае, конфер е нц-·связь между вн у1 •рио5ъ ск товыми а•бо ­
·rrента.~1и , нз второй дтше вол,ны организуе т ся принудительная
конференц-связь (на этой же дли·не тюлны работзет согласуюшее
устройство т оналы-юго информ ат ора) , на тр е тьей длин е 'В-ОJ111-1ы
n:р ганиз1у ется канал рr!J.Еосвя.з и. Отл!ичи тельной о,с:обе~нн,с,,::тью это­
го спо·ооба является отсутстви е каких бы то ни было коммутаци ­
онных элементов, 1<~;юме спарен ных 1шопо1к ( 1г- 1 3 ), сщр едел яющих
еыбранный а, бо ·нентоvr вид свя.зи.
Ра,бота систе\1ы связи п,роиоюд ит с леду ющю,1 образом . Пр:-1
нажатии кнопки 11 (и связан1-юй с ,н е й кн•с1п ки 11) подается ·пит а ­
шrе на излучатель 2 1, р а' ботающий на первой длине волны. Опти ­
ческая эне1р ·гия че рез ~1улыи1п лекоо,р 51 по-с тупает через светов,од­
ную Jшr-rию в качестве энергии накач:ки -на вход оптического ми­
крсфт1а 6 ,проходного типа [2] . А ~1плитудно - м,оду Л!и1рова,нный си г­
нал с выхода \IИЕ1рофона ч ерез светово1д н у ю линию и ответвит ель
41 пос т упает на тел·есЬонный vз,~л ообс т венноr,о а 1п1па1оата абонента
(] 1) и через оттзетвите:1ь 52 ]-! ; те лефинные уз лы дру~их аmпаратов
аf.оне~нтов . Далее олп1с1еский си,г н а л ч е,рез -от-ветвитель 53 пост у­
·пает на и1н т-ерф еренционн ы е фильтры 81-83 , настроенные, соответ ·
ствеш-ю, на ,пр опускание указанн ы х дтт волн. Оптич еск!ИЙ сигнал
ч ерез фи льтр 81 Ji!о-стулает ,на фо-то1п1;:>ием ннк 31, где пр е обра·зуется
в электри чес1шй сигнал, кот,01рый ч t·1рез усил итель мощности 91 1п о ­
сту,пает на телефо н 7. Од1-ювреме н1-ю элек трическ,и й сигнал чер ез
интеГ1рирующий усилите.1 1ь 95 пис т упает на ~индикаторный диод 12 1,
70

сигнализирующий установлен и е данного вида ·связи. В абоненr•
ских а1 ппа•ратах 12 -1 3 так;+::•е заго раются ИН ,J)1к ат о рные щюды,
·сиrн ализирующиr~ вы з,ов. Д,1я уст а новления с,вяз н абоненты этих
аппа~рат,ов должны нажап, 1шо11т;н 11.
1
1
1
~
!_1 _
_
_.u .__~
![
112у):,
- .9J
111-- >
1
l·
1
,g_s-- -" --~-
1
1
17
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
/03
_ ,""'--'
1
1
33
1
~~- ----~--------~
1
1
1
1
1
1
,.
- -1-!
,u_,1-e -~
о:
1
1
1
1
' --; __J
1
J.ll- - •-
-
-
-
_J
Рис. 2. ПrJ;;нuип,•а:rьная схема объе;,товой снстем,Ы сrзя·m:
[ _: _ апr.арат абоне,нi i1·; !! - 6 .rro ;< pa ;,1roycтpo ikт1Ja; III -· 6,101, тJ: а.1ыrого инфор
~л пrора:
1- с.1<1рё,iная э:rектрrrческая кIIоп1-:,1; 2 - 1в,Iучате;Iь; 3- ф:ноприе,1нн·1,; 4- на­
правJJенный ответ,311те:rь; 5 -- нен апр а в ;1е нн ы 11 ответвrпе :rь ; 6 - оптическиi'r ми­
крофон; 7 - те.1.ефон; 8 - ннтерференuнопный фи.пьтр; 9 - опе•раuнонный усили -
тель ; 1О - р,1зде;ште,1ьный кондснс2тор; 11 - балл а стil ое сопротиn "rенис
7]

Аналогичным образом осуществляется установление прин уд и ­
тельной связи после наж:гтия ююп1ш 13. В этом случае элект1риче­
скпй сигнал от фотодио.:~,а 83 посту1пает одн,ов:р е менно на т елефо ны
r.cex алпаратов абонентов лезависю10 от •состо,шия кнопок сШпа­
р.~т·оп абонентов. Снгн:1:-1 от ТИ такж<: ~подается как сигнал при­
нудител ьно й связи н нрос1ушнва<:гся ·все:сш а·бонентами незав иоr­
\10 от •со сто· юrия тшолок и установле нных ран·ее ви дов ,с вязи .
Радио-связь устанавливает ся нажат ием кнопки 12 . Орrа ·ни-зацня
Q,~
-~
-
-
-
-
-
~~~~
1
1
J,J
~J _,
83
J3 lL-<7,1/.:_ _,
1
'
1
-
-
-
-
-
~ 2_j
7·;-/
г-------·,
~ 111111111 ■ !
1~ l!l1IIJ1J
\
1~
1
1
~
1
l_________Ь'гJ
Рис. 3. ! !1псгра:1 ы10 -опт·ические узл ы:
а 1 , 6 1, в 1 - принцш1нальные схемы;
32, 62, 82 - ТОПОЛОГ!iЯ ,ШТШJНОГО слоя;
1 - микрофонный у3е.' 1; 2 - те ле ф.онньrй уз6л;
3 - узел сопряжеrш·я ра дноус т ройс тв а

канала связи на второй длине волны о,существляется аналогично
'выше описанному.
Для реализации рассмотренной си'стемы свяr:з,и нео:бхощима
разработка т1ре х видов схем интегральной о,птики : узла излучате­
лей (рис . 3, 1), узла фотсш1;:)Иемников (1рис . 3, 61) и узла согласо­
вания радиостющии (рнс. 3, в 1 ). (Уз·ел с,огласоrвания тонального
информатора пр,едставляет собой о·бычный оптический ,передающий
модуль).
На рис . 3а 2 , 36 2 и Зв 2 приведены вар·ианты топологии активных
слоев схем интегральной 01пгики. В каче1стве излучателей здесь
использованы планарные лазе1ры с раопределенной о•б1ратной
связью (1б1рэггов-скою типа), для организации мулышплексора, де­
мулыиплексо1ра и других 1п асси ,вных элементов и,опольз ,ованы свя­
за,нные волноводы, в качестве фотО1при,емников иопольз·о1ваны пла­
нарные p-i-n диоды 1~ торцевой чунствительной поверхностью;
переход от 'Планарных ,световодов к ,свет.01нодному волокну осу­
щесгвлен с по:vrощыю . ск.01ше1нных т,орцев С'В·етоводного волокна .
Рассмотренная в данной статье ,простейшая о-бъектовая систе­
ма связи по •своей ,сути является мод'ификацией известного слосо1ба
частоиюю ушло тнсния каналов пе1редач,и информации . Однако, в
о,птичес~юм диа , па<зоне он не имеет недостатков , присущих радио­
диа,пазлн у . Рассмот1ренная система имеет абсолютную электрома;r"
нитную совместимость с любым ради·о- и электроте:хяическим
у стройств-ом подвижного о~бъекта. Реализо-ванная на О1с1юве инте­
гральной теиrолт,и,и, O·1-,а позволяет достичь пределыю малых га­
б а ритов агrпарат-Qlв снстемы, что в большинстве случа ·ев весьм:1
важно для подвижных с:бъе 1пов .
ЛИТЕРАТУРА
1. Бот е з П . , Х с р с;:, он и l\ Дж. Дж. 'Ка:v~1поненrы 01:1тических оисте:v~ свяви
ТИИ,ЭР, 198:0 , т. 68. No 6, с . 5,7- 107.
2. Беспятов Ю. Д., Бна -н,,и И. В., Бу ла1н,о.в Б. Р. и д1р . О ха1р,а1кт е­
р;:1:т и ;<ах O1тнчеок,их '.1 Н1:,ро<ф,снов. - Тех ·н,и,ка ср!;i.:\С'·лв с1:;я!зи. Сер. TTTIC, 1980,
вып. lil (.Si5).
3. Унтер Х. Г. П,1анарны е и во:юконные оптичесr<не волноводы.-М.:Мир.,
1980 .
Ста тья поступила в ма·рт с 1983 года
73

УД !( 132,1 J7,2 8
](ан,, . техн. 11а\; к К. Д, Шмелев, В. И, Игнатов
УСТРОЙСТВО НА[(АЧКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ЛАЗЕРОВ
ДЛЯ СИСТЕМ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОI;! СВЯЗИ
Рассматр1иваются проб.1емы использо ва ния по .1упрово,1н · иковых
JJазеров в сис те\1ах во;юконно-о·птической связи , связанные с нал,и ­
чие\1 шумов в оптическт,1 излучеf!И'И JJазеров в диапазоне от еди1и1ц
герц до соте н 1\н:юrерц с необхо,])1\•Iостыо д:11пе :1ьно~"1 стабит1зац1н1
•1-11не1-1сивности оптического и злучения при раз:r- и ч11ых режю,1ах рабо­
ты и большом д1:а·пазоне температуры окружающе1°1 среды. Реше1н1е
указа нной проб.1е \1 ы значите:1ьно -повы шает достовернос ть и да"1ь­
ность пере дачи как аналоговой, так и цифровой инфор1\1ации .
Пр rиведены некоторые структурные и прн :1 юшиа .: 1 ы; ые схем ы
источников накач1,11 полупроводниковых :1аJе ров, отю1чающихся от
уже извес"Гных повышение~~ быс"Гродейств ,rя, vсн.1ен 1 1е,•! u с;,• и обрат ­
ной связи по оптичес1<mлу излучению, при1iш1;~ ,-,ейств·ня н их основ ­
ные пара \Iегры.
Основу элементной базы воло!юн1-rо-01птичесю,1х с ист ем связи
(ВОСС) составлыот дr1ск,ретные п·олуп1розодник•свые :птоэлектро-н­
ные пр-и1 боры-·полу1п,ронодни1{овые лазеры и с1с:;:т оизлучающис
д ио ды, фотопр иемные эJ1ементы - фото~иоды (p-i - n и лав,инныс
фото~и •о,ды), фотот1ранзисторы, оптроны, характ-сризующи -:: ся боль ­
шим раз1-юо'бразием выпускаемых ТИ!ПОВ, различаюшихся как по
своим техническим харакн1р1ктиЕа:vr, так и по ко11струю;::!'И, усло ­
в ия м экаплуата ,ции, наз,начению и т. д .
На·иболь:шее раогт1ространение в настоящее время получил и ко­
ротко.волновые излучат-е,п и (0,8 ... 0 ,9 ~1юl!) на основе арсенита га ­
лия и кре,11н'и -евые фотопр ие;vrники . О~на1~0 рабочие диа1пазон ы на­
дежных и эффекТЕ 'Е НЫХ ИСТОЧIНИ1ЕС'В и фо,тсtдИОд'ОВ не С·О'JЗ,падают со
•спе ктральным и·:пс1)вал о ч 1, 1... 1,7 .:V1K.\ll, в 1юторо;,,1 волоконные •све ­
т-оводы на ,о·снове квзрцевого стекла 01 бладаю т наи'l!еньши.\ll зату­
хани•е.\ll 11 и скаже1-Е1е:vr переда1вае:vrых И:Vс 1пу"1ьсов. Пра1пичсски по­
те1ри на зэтухание в Еварцево:v1 стею1с м'иш1:vrалы-1Ые нз •дл ина х
волн 1,2: 1,3 н 1,5 5 м101 (·со отвстств ,е~-тно 0,47; 0 ,6 и 0,2 дБ/км ) , о
диопе, рсия ,приб.1ижается к нулю в обла ,сти 1,3 .\IIJ<:vr. Поэ то:Уi у мно­
гие из ,по·следних 1р азрабо-ток соотв-етствующнх эл-е,1ентов п μо во­
дят-ся в расчете и,:енно нз эти длины волн.
Иска ж·иrия юш1уль..:ов сrязэны н е тoлt,Iv0 со свойствам и ма т ~­
риала, но и с мног·оводовы,н1 и хро,".апrчесю1.\llи эффек та ми. Све,
сти к минимуму та кие н 1скажения позволяют волокснные <'lJ.НО\Ю ­
довые светс,воды, которые к то\,rу ж-е о= -е::rп -::чивзю т воз,1 :Jжr-юсп,
,перЕ1дачи инlфс1рУi3ЦИИ со С!Шростью в несколько ГИ:r а1бит в секун­
ду на расстояния в десяткп и ,сотни кило:v1•:Т iУ}1З .
Пред•ставляющие интере с дш1 уст1рой -:~тв -оттт·и-ческой связ1,r
и- сточники све та можно ра з.::•:::шп, на две катего-рии : иста, чни к и н а
74

о·снове ар,сенидз галия, длина волны излу ч ения к•оторых n1рихо 1диr ­
ся на О'бласть 0,8... 0,9 MJiM, и длин,нюволновые 1И1СТQIЧНИ!Ш на струк­
т1уре типа (индий-галия) (фосtфиiд - арсенида) с длиной в-олны излу­
чения в ибла•сти 1, 1.. .1,7 мкм . Первые исто ч ники пред'ставляют со­
бой аптималыное ~решение для О1птических линий ,свя1зи на неболь­
шие рас,стояния (внут,р,:городские линии связи, связь между ЭВМ
и д1р . ). Ист:о~чники вт·ор,ого типа ве-сьма привлсжательны для опти­
чес1шх ЛИ'Н'ИЙ -связи на большие расстояния (междугородные ли­
нии ,связи, системы снязи между подвижными объекта rми) ~рабо­
тают совместно с кварцев ы ми воло1юнными све т ово1дами, 01бластн
пропускания которых 1.1 .. .1,Э5 и 1,5 ... 1,7 мкм хараюеризуются
~низким уровнем потерь и небольшой ди1с1ш'1рсией сиг,нала.
Для линий связи с малой с,коростью передачи информации
(до 50 Мбит) или с небольшой дальностью в1полне пригодны ,све­
тоизлучающие ди-01ды. В этом случае наи'более существенными
пробле~1ю1и нвляютсн ьвод светово,го пучка в 01пти1чео<0е воло1шо,
получ·ение т1ребуемых м•одуля:ционных характеристи·1с ча,стотная
хэ1ракт-ернстика, степень и1скажения гармоник, т-юэффициент пре­
образюва,ния электричес1,ого с·и1гнала в оптический.
На ПЕ1р:вый взгляд снетодио1ды менее пригодны для вол,а1кишо­
о,rтических систе\1: связи, так как они характеризуют,ся орави-rи­
те·льно широ1<им •спектро,л излучеiНИя (30 и 100 нм соответ,ствеюю
для светодис1с1.ов типа ин1дий - галий -фосфид-арсенид и алюмо- га ­
лий-фоофад ,по с:ра1внению ·с 2 нм для полу:п1ров·од'ников,о,го инжек­
ционного лаз е1 оа), меньшей, чем у лазерных диодов по .1юсой .частот
модуля1.1,ии ( 100 .. .2000 NlГц ло сравнению с 2 ГГц) и гораздГJ
худ'Шей эффе1 ктив·но·стью вво1да и.злучения в во-л-0:юю с малой чи,с­
лог.ой а ,пе 1ртурой (2 ... 10% в отличии от 50%). Однако светодиоды
н:11еют и ряд преимуществ шо с1равнению с полушроводнико -выми
ла·зера:ч· и : боле е высокую линейность характеристик , меньшую
чув·ствительно сть к п,остепенной деградации и более слаiбую тем-
1пературную завнси м остr, излучаем-ой мощности. Та1<, напр,имер,
увеличивая тe:1Hit'i paтypy на1грева на 80° С выходная м-ощность
апонтанного излучения с вет,одиод,ов при постоянстве тока может
умен ~ шиться в 1,5 ... 2 ~р аза, тогrда как м,ощность лазер·ного дн-ода
п1ри та~<и .'< же условинх сниз'ИТ'СЯ минимум в 3 раза. С увеличением
температуры значею~е поротовюг,а то~<а растет, а при дальнейшем
росте может приве' сти 1, выхо д у из строя лазера.
В связи с этим во многих случаях применения си1ст-е.м с мал·ой
скор·остью 1пе1ре-;J.ачи информации л,ред1почтение отдается свето­
днодю1, а не лазе 1рам .
Дрейф у1р,о·вня выходной ОIПТ'ической мощности лазеров можно
рассматр1-1Еать в двух аспектах. Во-!п-ервых, существуют большие
отклонения от средне1·0 уровня излучаемо,по светового потока, ко -
7,"J

торые вызываются, в ооювно\1, температ у рной стабильно,с тью л а­
зера. Эти откло нения осо б енно нагля д ны в мо ме нт начала генера­
ции, когда лазер напревэет'ся до сноей ос н овной рабочей те,;,.шс1р а­
ту,ры. Во-вто,рых, ,суще,ствуют отклоне'Jшя , иногда со значителы-юй
амплитудой, част·оты которых являются функцией времени. Любые
изменения в энергетическю,м уровне излучения л а зера являются
1кточнюсом ,серьезных затр у днений для различных случаев приме­
нения лазе,ров.
Включение цепи обр а тной связи no оптичесJ{ОМУ излучению ста­
бил и зщрует ,не Т'ОЛЫЮ выхаднrую ОПТ!ИЧеС'кую мощно сть лазера, J-! ()
и с п особс т вует улучш е нню соотношения сигнал/шум .
Интенсивность свет::1, излучаемая с за д ней пове1рх1-юсти торцэ
.;шзера, прогюрциональна юпенсив1 ю: ти свет ов·Оlю ноток а , из лу­
чаемого с ра1боче,~rо торца.
Соотношение между уровнями интен с ивности све т,ов ых пото­
Еов, излучаемых с тор11,евых ,по в е рхност с> й сохр а няетс я >nоrст,оянным
и ,о,пр еделяется внутренними оптиче:ски:v1и хара 1ктеристака:ми лазе­
ра - отнисительньш коэффициенто;,,.1 uт1;юпу-сканшr ::;еркал . Излуче­
ние с задней то1рцевой по,верх1-юсти nр1: -:1ю1ается фо,·::>де т е юс1ром,
1ют,орый превращает св\:товой поток в элеприче,:::"и й ток, а,мшли­
туда iюторого прямо Е;;Jо-пс1р ц ~-юнальна \i Jщнопи 'ИЗ Jrу чен.ия. Этот
ток за те м у1силивается ii преобразуется уснлитеJi е ,1 н н ап уяжение,
котс1рое с р авнивается ,2 опо 1рны,1 напряжением U 0 н для получения
·си,rнала ра,С'согласова·ния. Этот сигнал интепри р у етс;r и о тводится
:назад к исто'Чнику наюtчки лазера.
Ризл f
aj
'~
·- ·-·•1.--;; .:.. .;:i;d,7..:rs,,
t
Рис. 1. Праф n:< д,рей,фа и шylYra выхо,.J. -
н: ; J,й l.\1 •ОЩ1 Н'О 1•:::тн OЛI ТIIIЧ·C:Ci :\OГO Н 'З~1·уче 111ня
при работе без схеУiЫ стабн.1нз,щн и (а),
т:::Iк 11 с вклIюче хIи.е.1<1 о'.';:ратной са я з,н (б )
На ри1с. la пр•и,веден гр,а­
фик, показывающий довольно
си ,:rьный ,111рейф и за:vr етные и·з­
,менения в у1ро вн е выходной
мощн,ост,1
излучения л а зе,ра
при ра, б о те без схе,1ы ста1били­
зации, а на ри-с. l ·б- rра,фик
Р 'и л , д'сстигаем,ой при В'Ключ е ­
ни,и схе1:vты обра тной связ и, ,п,ри­
водящей к исчезновению дрей­
фа и значите.1ыюму ум,еньш"-
1-1ию изл1 ен,::ний в ам1пш1туде
' ШУМОВ .
По опи1с•знно:vту выше прин ­
ци: пу 1мботае т уст ройсио ста­
билизации, приведенное на
рис. 2. При пода•че наш1р яж ен,ия
пита.ния в-озбужд а етюя прео3 -
,разователь на ,пр яж е ния 1, с

Е·-
Выхt
о-!!- 1 !Jых. 2
12
Рцзл
Рис. 2. Стют,т~у р~ ю.я схе1,1а уст;р ·о{iслва ста6ил~r­
зации мощности оптического излучения
первого выхода которого напряжен и-е поступает через регули1руе ·
мый балласт 2 на заряд накО1пителей 4 и 5 энергии. При Оl'сут:ст­
вии сигнала упрэвляемые ключи закрыты и тш< че1рез п,олу прово:д­
нико·вый лаз·ер 12 отсу т,ствует . Со вто1рого выхо1да преобразователя
импульс на;п1ряжения дифференцирует1ся и сфор-мированный по
длительности пост у1пает 1-ю адин из вх1о•до•в преобразо,вателя ана­
ло г-код 7, на вт,орой вх,с,д которого посту1пает силнал у правл е ния.
Сиrнал у.п1равления ,в пре,01браз-ователе нре-01бразует~ся в двоичный
код и щри наличии логической «единицы» на о:ба ключа п,оступают
импуль,сы, отк,рывают нх и ооздают усло ви я разряд!а нююпителей
на полупровод,1 ,1<овый т,эзер. Сумма~рлый ток разря1да превыша.ет
лорот,овое значе-ние тока накач.ки, в связи с чем ,ВО'зникает о·п:т ,и ­
чеокое изл учение. ЛоГ!1Ч е ский «нуль» ·соответств ует тому ио;менту,
к:огща открывается толыю один ключ 8, при этом то:к разря1да че-
1рез лазе1р не достигает своег •о п орогового значения и O1пти ,ческое
излучение от1сутствует.
При наличии им1пульса о:птичес1юю из лучения нерабочий лу·1
лазера rюпадает на ф01 оприемник 11, 1преоб1разовываегся .в элект­
рич-еский им1пуль.сный синrал, по-ступающий на на1ко,питель энер­
гии 10. Напряжение на на· ко1пин;ле сравнив ается с опорным нашр,т­
:жением в схе\1с орав,нения 6, ко торая вырабатывает сигнал 1рас·
согла1сования, а в зависЕ\-юсти от величи ·ны с игн ала 1рас' согл ,а ,сова­
ния меняе-гся внутренн ее сопротивление балласта 2. При превы­
шении сигнало.11 расс-ог.r:асовання оп ределенного уровня опорного
на,пряжения со,противление балласта у величивается, умень шая тем
77

са,мым ток зарн :1-а ·накопителей и \ЮЩI-юс ть огпического излучения
лазера.
П1ри старении лазера или уменышении нал,рнженин rпитания
,ситн:1л 1раосоглас1ования станет ниже установлен но го зна чения
опорного на1щрюкенин, при этом внутреннее со:противление балла­
ста должно снизи1ъ1сн, ток заряда накопителей увеличивает,ся, тем
самым во,оста,навливая или стабилизируя мощнссЕ, оптического
излrучения лазера.
Цель обратной связи, ю<лючая узлы 10, 11, 2 и 13 для стаби­
лизации интен,сивностн оптичеюко •г,о излучения лазера приведена
на рис. 3.
к
V7
Рис. 3. Этэл1nри~ч,е,жая схе:11,а ц·е1гт
обр,аП1нюй св1яз;и
Фото1диод Vl ,ююл ьзуется
в качестве преобразов,пел,r
свет,овог-о лотО!ка в пропо1рцио­
нальный ему элект1ричес1шй
сиг-нал. Фотодиод Vl имеет
большой и,1,пещанс, поэт·ому 1:.:
схе· му включен пре д варитель ­
ный у,си литель (V2) , вы:юд JIO·
торою подключен ко входу
диффе1)енциальног-о усилителя
( V3 , V6). Нагрузкой диффе·
ре,нц1иального усилителя слу­
жит емкость С1 и вход регу­
лирующего транзистора V5.
Режим работы регули-рующего
элемента выставJiен та1к, что
осущест:вляет,ся ка:1, ча1стично
·пос-гоянный режи·м, та,к и им-
1пу льсный, л1ричем величина то­
ка ,в лазере п1ри постоянных ус­
лови ,ях с111редеJ1яет,ся величи ­
ной R4 и током через тра}]IЗИ ·
ос1р V7. Ск·орость заряда кон­
iденсатора Cl определяется на -
пряж ение'v! на R2 и коэффици­
.е,нтом усиле ния дифференu:и­
альното усилителя.
Соответ,ст,в,е1rrно ,свет,о·в:о~му пот,оку на фотоююд Vl вы-
1рабатывает,ся элект,р:ич,е,ск,ий с!Иiг.нал на ,выходе диффе,рен-
циалыюrо уюилителя. Дифференциальный у,си.литель оохра-
ня,ет нап.ряже1-ше .на диоде постоянны1м и ,с.в:одмт I< нулю
емкостный эффект фотодиода •И у,величивает его скорость
78

реагир ов ан ия . Напряжение на транзи ,ст оре ,с1рзвнивае тся ·С оnор ­
ным напряж ение'V! на д р уг,O:11 плече диффе р енциал ы-rог·о усилителя.
Коr1да напря жеш:е нэ \1ti превышает а,по,рное на1прлже,ние, т1рэН··
знстс1р VЗ открывает·ся н прои,сходит зz~р,я1д 1,O11 ,J_.е нсаторэ. Cl до бо­
лее выс о :; о,го отр~ щ атсш,ного потенциала. Это напряжение являет­
ся от1пир аю щи м для поJ1евого т•ранзис тора V5, вследствие чего
то1< через пскледний уш:·ньшае тся. Ток, про-ходящий чс1рез V3
·складывается ,с т-око\r рези ,::т:с ,ра ~4. С у,:vв1арный ток через регу­
лирующий т,р а нзи стс,р V7 •по,ст•у лает на накоnител.н эне ргии 4 и 5 и
затем на 1,атод 1 r1-олупровод1ш : ково;-о лаз-ера для накачки и получе­
ния оп т нчес1юго излучения .
Ко,гда мощно·с ть свето-вого ,пот ока, излучаемого с за•дней тор­
цевой поверх1юсти лаз ера, увеличивается, то к в ф о то диоде \ 11
также увелИ'чивается . При эго:vr пр-оис ходит ,прс,пор ци·оналыюе :по­
вышение ·напряж е ния на резисте.ре R.5 . Пр·и этом уве ли·чивает,ся
п1 роводи м-ос ть транз и1стора VЗ, что вынуждает емкос ть С1 за1ри­
жать~ся еще более отрицателыю . Та,ки:v1 о•браза:11, снижение лров-о ­
димо,сти т ранзи стора TG приводит к умень'Шснню т,ока на транз,1-
сторе V5, что , в свою очt[) едь, прив-одит к ум,еньшени ю то:ка в ла­
зере - :11ощнс·с ть свет -ов-ого п,отока па1да~ет .
Прт1 сниж ении вых•,)J.НОII мощности оветовою потока то1< через
фотодиощ Vl у:11еньшаст,ся, чт о п,с,нижает нал1:)яжение нз ·базе 1:ран­
з н стора VЗ и , сле,.:~,-оват ельно , у:v1еньшает1ся его ток коллсктс1ра .
В ,свя rзи с этю1 конденсат-а р С 1 раз1ряжает1ся сн"рез р ез-истс1р RЗ.
По т енциал на затворе полевого тр аюистс1ра стз1ювится менее от­
рицательным, что ,лрив-о:шт к у м еньшению его проводим о1сти . При
ЭТОIМ rо,к транз·нстс1ра V5 уве личивается, п<овышая те:v1 самым мощ ­
нс,ст ь с,ветов-ого излучения ,J;O 1установлешного знач,~ння .
С ц е л ью улучшения па1ра:v1 е тров ста,билизатора в ,схеме на
р и,с . 3 предварительяый у1сишпель за:vr-енен на опера ци о нный уси­
литель , на неинв ер т и1рующе:vr входе ·хотор-ого н ап ряжени е сохраня ­
етс я 1постоя,юшу1 (•рис. 4) . Инве,ртирующий вх,од оше1раu:ионного
усилителя по дключен Е делителю R1-•R2 с целью регу л и,ров1<и
напряжения смещенш1 фот·одио,да V2, 1рас1по,и;кенного меж1ду ин­
вер т ирующю11 В'\Одом операцно-нного усилителя и нст,оч ню,о м л:о­
,стошпюго т оr,а . Диод Vl опраничивает обратный тем1ювой
т е- к фот·о,диод а V2, значе1ние кото1ро го удваивается на каж ­
дые 10° С. При это,,1 жела тельно ло,:rибрать ди -од Vl та1к, что:бы
его т е\1Новой ТО'{ и,1ел а.налогичную за,висимость ·от т е,1 ~перат)~ры,
-Е а К И фотодис1-1. Ка К TOJlL,KO и·нтеН·С'ИВJ-IОСТЬ ·СВеТ ОВ·О·ГО ,потока на
фото д иод увеличитсн , БОЗj)'С ·СШНЙ ток на ВЫ.'Ю,де ОПСf)аЦИОННОГО
усили тетт станоеи гсн положительны~,~, что приводит к 1П ·О•Вышению
79

Рис ..4 Э.1е,ктр1-1, чеа!,,а ,я сюю-Iа цепи обра,тной оняз,и с
Iиспо ,1.ызоI11 а11,ие1;1 dТi'е!р ,аI1.1. Iю-11нсIг о ~1 с1шителя
про rюдимости гранзисго·ра V9. В этом случае конденсато1р Cl за-
1ряжае11ся -отрицат,елыю, уменьшая ток транз'и,сто ра V9 и то1к ,на ­
качки лазера. Если мощность -светового л-ото1<а лазера падает 1ш­
же у,становленного значения , прои1сходит обратный п1роце,сс.
У'стройство ста'билизации оптич еоюго излучения полу~п1роводни­
ковых ла-зеров ,по структу1рной схеме -рис. 2 ,с по1собствует не толь­
ко ·поддержи,вать на д.1итель но м в,ременном интервале стабильно~
значение интен·сивност,1 олти 'че,ского излучения, но и з начительно
-сн1и знть у~р,01вень шу1 м101в, -опе1ктр, ,к-ото1рых шростшрается от 1сот еа-r герц
до мега,ге1рц . Это являегся важным фактор-ом при пе1рещач-е широ­
ко1по ,тюсного сигнала по волоконн10 - 0111тич ес к'им системам -связ и .
Статья постушI ;1а в нюие 1!983 год 1
80

У.11К 5'31.S6+6t211.39
М. Л. 1-Iемировский, В. П. Ковешников
УНИФИКАЦИЯ АЧХ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИХ ТРАКТОВ
НА ОСНОВЕ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ
Показана возможно сть унифш<ации А ЧХ электр·ической части
э ;rектроакустических трактов по критерию максимальной разборчи­
вости речи.
В настоящее время а-мплитудно-ча,стотна>1 ха·рактеристи,ка
(АЧХ) электрической части электроап<1устического тракта (ЭА Т)
большинства из ·серийно выпускг.емых отече,ствеююй промышле11'
1юстью , перег-о,во1рных устройств •со.гла1сно техническ1ой д-01,умента­
ции име-ет нера.1шомер,ность от 3 до 26 дБ в ~рабочем диаrпазоне ча­
стот (рис. 1-5}. На эт1и-х ри,сунках П1ред,с::!'двлены АЧХ элект1риче­
ской ча,с ти ЭА Т с-е,рийных изделий, обозначенных номерами 1, 2,
3,4,5.
Как вид·но из этих ри1сунпюв, кажщое из рассматриваемых из­
делий имеет ·свою форму АЧХ.
\.
Aтp,ilff
!fJO
9.f
go
8S
80
7S
70
бS
бО
Sf
2(]0 300
. Y(}J
202(}
Рис. 1. Амплитудно-частотные ха ·рактери стики
элект,рической части тракта нзделrrя типа 1:
1 - реализованная; 2 - \.1акс1-1 :,,1альная со ­
гласно ТУ на издели е; 3 - минимальная
согласно ТУ; 4 - стан д арт;;ая; 5 - опти-
м альная; 6 - -аппроксимируемая пол,ино­
м.ом Остепени; 7- то же 1степени· 8-
тоже2степен·и; 9- тоже3степени'· 1О-
'ГО же 4 степ ени
'
81

82
80
75
70
65
бО
55
1000
2000
f,Гц
'-!ООО
Рис. 2. Амплитудно-частотные xapat( тернстики э.1е1 ,трическоi1 части траI,-
та изде:н:я типi.l 2:
1 -уср,едненная согласно ТУ; 2 -ма:(си:,,Iа;1ыыя по ТУ; 3 - ,ш1-IIIма.11ь­
ная по ТУ; 4- реализованная; 5 - оптима ;~ ьная; 6 ~- аппро::с1- 1мируе,1ан
поли1-юrvюм О степени; 7 - то же· l степе1ш; 8 - то же 2 степени; 9 -
то же 3 степенн; 10--то же 4- сте пени
Рис. 3. А,-1плитудно - частотные характер11сп1ю1 э:1 е кт1рической
час·т11 тракта нзде:Iия типа 3:
(принятые обозначен ия соответствуют рис. 1).

fr, JJ/j
1,
/\/ \
/\
35
30
25
f,Гц
20L_
__ J_
__
- 1- ,_ __ __J _____i _____
-: ---'
200 JOO
. fOO
!ООО
2000
{1000
Ри с. 4 . Ампт1тудно-частотные характеристИIШ электрической части тра-кта
изделия типа 4:
1 - реаю1зова нная; 2 - станда·ртная; 3 - оптю,1а.%ная; 4 - аппроксими ­
руемая по линомом О степени; 5 - то же 1' степени; 6 - то же 2 степени;
7- то же3степени8- то же4степен11
Кгр, ifff
85
2.
80
75 s7"--x.
х
70
!v-
-----
/
/
65
/
/
бО
/
/
5J1/
50
4,,7._ _
__,___
-'--______,______1-I ___,::_,___J
zcc :;со
ио
ти:ю
200 0
f/000
Рис. 5. А:v1п,снтудно-частотные характеристтш эл ектри,1еской части тракта
изделия тнпа 5:
1 - реализованная; 2 - опти:v1альная; 3 - стандартная;
4-8
-
тоже,чтоинарис.4.

К:роме т ого, даже пр и 1,юпользО'вании О!дного и того же ,се:ри й­
но ю шлемофона ТШ - 3 А ЧХ изд е лий 1 и 2, согласно технической
документации, имеют ~различные обл а сти максималыного значения
(1000-2000 Гц у изделия 1 и 1400-2000 Гц у изделия 2).
Поэтомrу в данной ~ра б оте с помощью ЭBNl была оценена в,о,з­
можность ун ификации А ЧХ эле1прич еской ча,сти ЭЛ Т, исшольз уя
в качест,ве критерия 'Ра з борчивость р е чи, обеспечи.ваемую изде­
лие:-.1 в зада ·нных у,словиях о,суще,ствления связи. Одновременно с
этим , была вЬ!lполнена ре1бота по оптимизации А ЧХ электроа1кустн­
ческих трактов с целью nолуче н ия максима J1ьной раз6орчивО'стн
~речи .в реальных у1сЛ'овия х э:ксплуатации.
Рас'Чет оп тималыюй АЧХ ЭАТ и и х а пюро1<'симация вып.оJlНЯ·
JiИ•сь 1по менщике, изложенной в [1] .
Ур овн и спект1ра Ю<'устических ш у мов, которые и1сп·ольз -овали,сь
nр·и ра1сч,етах, п1риведены в та бл . 1, а в та·бл. 2 дан ы обо·бщенные
р езультат ы расчетов р ~~з6ор 1 1 и 2 о с ти •речи иссле:дуемых серийных
изделий для ,различ-ны х форм АЧХ.
Таблица 1
ее(
со
со"
У ровни
(дБ)
Гц
=
со"
t;:
;:;;
сп е ктра
на частотах,
~ '-'
;>,
с,:
Q.)
~: :s:: ~::::
=
f..
:а~:3
с;
о: ;3
Q.)
=
=:о=
ее(
=
о: с; ,..
"'
"' f..
~~~r-"
=
=u
1125
12/50
500
1000
12000 4000
Q.) о
1:1: ~ :r:;::::::
,-:.,
..
"'=
"-',:: ь 9
;г;
&~~ O..ii.)0--
i
, C..J t::: r:;Щ
>, 'd ее( ;>, '-' t::: ее(
1
120
113
95
96, 5
85
71
58
45
2
3
1:20
9
91
94
91
84
71
57
4
5
100
9
71
73
71
64
5:j
37
ТабJ1 нца 2
Разборчивость с л ов ЭАТ с J\ЧХ
=
согла с но ТУ
ап пр окс11:v1 и руемой ПОЛШ!О МОМ
о::
'~
,:::
= Q.)
о
:::
"'ее(
=
~~
с;
"'"'
..а
о
Q.)
о:::
с;
о::
о::
=
~:::: =
о
ее(
"'
"'
с,:
о::
""
u
;,":;: =
~:: ~
,:,: :::
С"=
от
<U;I:-
Q..:O::
м
~~
""
::;:: ;I:
~t;
"'-
о~
=
,<,
~~~u"'
Q.) 9:::
"'Q.)
о Q.)
"'Q.)
Q.) Q.)
~ ~::
=
:::-::: r.:;
г.; CJ
μ.~
~§
ь с::
~ с::
7; Q.)о
ь
~~
Q.)
со"'
с3о
Q.) а,
ьС)
с::
о..
:>,с-
С) <-..
ьь
о..,..
Q.) ь
Q.. 5::
о
~~
'-'
~ :5-:
u~
~и
t:: С)
"' ;,
F\J
::r Sd.
90,6 96,3 В17,о 87, 6 89 ,2 88,8 93,0
92,4 93,6 95,0 96, 0
2 9'2,] 96,3 86,3
818,5 88,8 93,0
92 ,4 93,6 95,0 96,0
3 97,5 98,:3
97,5 97,5
98,.2 98,3 9i8,3 98,3
4 95,4 97,0
96,0 96 ,7
96,8 96 ,8 96,9 97,0
5 92,4 93,9 91,9
92,0 9,2,6 93,2
92,9 93,4 93,5 93,8
84

На О'сновании .вышсюложенного был раз:работан паЕет п,ро­
rра1мм на языке ПЛ-1 д:тя О С ЕС, ,сс-стонщий из следующих п1р•О·
rрамм ных модулей:
Г'!рОграм~1ы расч ета С !i!ти, :-лаль1юй А ЧХ ЭА Т -согла~с,1ю алгорит ­
му, изложенно,,1 у в[!]:
пра гра·м:11ы расч ета 1r,аз'бо рчи·в-ости ~реч и для заданной АЧХ;
стан.1а,рт ной п,;~с г:;::::'.'ЧЫ 1-rз:<-:сждения ап п роксими1рующе,го поли­
нома заданной степен,-: nio ~rстс1у наю1еньших квадрата-в с воз­
можностью учета r.ес-овыv .к сэффициснтов узлов футщии;
стандартней под 1програ•:-,01 ы по·с троения на АЦПУ графика од·
ной или неск о~1:оки х функ,ций, позвол яющей лредстатпь резуль­
таты расч ета в г рафиче,с1ю~1 шще .
Каждая про ,·р а~нл а у~ оже т !;)З 1ботать I<ax в автономном режиме,
так и в комплексе. В этом и1 у час связ у ющую и У,ПJравляю щ ую
функцию выполня ет рюра ·ботанна я про:·1) аУrма - «дисrпетчер».
Управление 1юм,пле ксом осуществляется путем задания вход·
,ных ,параметр-ов. Пар ;:~ме тры поз ,в о-ляют задавать режим печати,
о пре делять тре'буе\1ы е 1:)а с че т ы , степень апп11юк·си:v1ирующего по­
J;инома 'И Т. Д.
В слу ча -е необх о1дим-ости в комiплекс ,\1ожет быть включена под­
тт1р огра1 м:vrа дл я .вывоцэ г1рафиче1ских данных (например, графи1-,,1
А ЧХ) на грзфоп о,с т,ро и тu! е.
Достаго·чно высок ое сыстр ,Сlдействие программ и н езначитель­
ный С1бъем требуемой он ератиЕной п ампти позво,1я,~т ислоль.зовать
их в па кепюУI р е жи:v;е , в 1;:>еж нУi с разде ленин времени (PPrB ) и с
иолользованием дИ 'Сl!IЛС 5!. В ·сл у чае нс.лол,,з,о ва-ния РРВ, по-льзо,ва­
тель, ра' ботающий за д 11с,пле е11 , мо,кет, за;tавая или 1юрректи 1руя
ис:юдные данные и / илн управляющие п с~ : оаметр ы , оперативно по ­
лучать треб уемые ра·с ч е ты, что \1ожет быть важно при выборе
опти мальноr·о решен и я .
Анализ данных та1бл. 2 пока з ывает, чт,о а:-тл и т у,::щ о-чз ст:оrгные
х ара,ктершстики элект:р и 1;е1с1юй ч а-ст~ r ЭАТ ,с uель ю 11х у нифи кации
целе,со-образно а1пп1роксиУiирс ,вать лолин-омо:v1 ну ,1 с вой сте п ени. Прл
этом на·блюдается нек от·орое повышение разборчивости слоч по
•qравнению с изделиями, в кот орых р е ализованы АЧХ в соот·ветст­
вии с требованиями те хнической до.кументаuии. Подобная у нифи ­
кация АЧХ поз1волит значительно у1простить техно,1опР1еr:к нй про­
це-ос и зг-от·о·вл ен·ия печатных · П i1ат (или •~1Икросбс1р с ,,), сократит ь
номенк;~атуру и у:v1 ен 1;шить т,р удое~ к•с":ть их i-r ::i ·cт ;) : i'ш и.
ЛИТЕРАТУРА
1. Не миров с1снй М. J1 ., Игна тов
В, И., Ков е шнн1< оп В. П. Опти­
,-rиза uн я пара,1етров э:1е1<1'ро3кустнче с ~о 1 ·0 тракта с пр1 1 ме не1-1ие>1 ЭUВ М. - Тех-
11нка r:,~.1ств свя з н. Сер. Внутр·нобъ ектовая св язь (ВОС), J982, вып. 2,
с. 95- -- 106.
Статья пос:·~;уп11 .1а в ню ле 1'98(3 rо.:щ
85

ТЕХНОЛОГИЯ И МАТЕРИАЛЫ
К:анд. физ-мат. на ук В. Л. Канцырев,
1КJа ·жr. фиIз-Iм 1а ,т . н· аIуIк О. Г. Семенов,
В. А. Веретенников , А. И. Долгов,
О. В. Сагаловсl(ая, А. Е. • Грузинов
ИССЛЕДОВАНИЕ Л АБ ОРАТОРНЫХ МАКЕТОВ ИСТОЧНИКОВ
МЯГКОГО РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛ УЧЕНИЯ ТИПА «МИКРОПИНЧ»
ДЛЯ РЕНТГЕНОЛ ИТОГРАФИИ
Прово дятся резу:,ьтаты изучения свойств лабораl'о,рных м акетов
перспектив н ых нет-очников мягкого рентгеновск ого из луче ния для
р~нтгенолито,, ра·фни. Ош,сываются 1 ист о чю11, т ипа ма:ю11ндук тивная
·вакуумная ис крз и газоплазменный источ11и1<, в которых д:ктигнут
к·оэффициент преобразования э.1 ектроэ н ерг И'и в :.1яг:,ос ренпеновское
изл учение око.; ю l %.
В 1рентгенолнтографии на,ряд~r с таки1м и тради,ци-01rны~1и источ­
никами мягкого р ентгенов1ск:ого излучения (МРИ) , :как рентгенов­
ские трубки и синх1ротроны (,нако1пит ели ,эле1пронав), мо:rут быть
ТiРименены различные пла,з,менные ист·о чн·ики [ 1, 2]. В наст10яще е
время разра 'ботан и иопольэует:с я ,в эк,::'периментальн-ой рентгеноли­
топрафии ла-зерно-плазменный и:сточник МРИ [3-5]. Одна из глав­
ны:, нереше1rных проблем ра·э1р а1 ботки этого И'Ст,очню<а - •С Оlзд ани е
мощного, ,мало,га1баритного, обладаю щ его большим ресурсом ра<бо­
ты часто тного лазе,ра.
Разработан и исследован новый п е р сп ект ивный плазменный
ис:гоч ни к М,Р И на о,с1-юв·е сильно т,очного 1;J аз ря да типа «Микро1пи,н ч»
(.раз:ря1д с плазменной точ1юй [2]) . В эт,01м и 1сточни1<е МРИ rюпус­
кает,ся плотной вьюокотем 1перату1р1юй плазмой, об1раз1у ющеЙ'с,1 лрr1
сильного,ч1юм (?::= 100 I<A) ра:зря~де ·в .вакуумной кам-ере с им­
пульоным за1ПоJ1 нение,м меж,электр,01дното промежутка ра6очи,м че­
ществом. Исследо1вались две разновищности и·с точника «микро­
пи нч»: мало•индуктивна>1 ва1~уу1мная и1скра, где межэлект1род1-1ыi-1
·промежуток за·полняется тте1ред оснивным раз,рядом плазмой от до­
полнительного, сра 1внительно маломо щ 1-юго, элект1ричес1юго 1разрн-
86

да, и <01икр,01пиi1ч» ,с и:vinyJIыcны:v1 напуском газа в меж:элекгр,од:
ный прамежуто:с Основнан до:тя МРИ и1опускается микро~пинчевои
областью ш1азмы с хараюерныуI раз:-1еро,м около 10 мЕм (~<шлаз.:
,менная точка») . Физичес~,;ие причи·ны о:бразования «ллаз'меннои
точки» с вьrоикой теУrпер:нурой и плотностью расс~1отрены в [6].
Источник «микропинч)> типа ссмалоиндуктивная вакуумная иск­
ра». Конс11р1укция разрядной j,:aме ры и,ст•оч н и1,а пр ,:,r~;ст авлена н а
р ,-;•с . 1. Н аруж,1-rый 1-:ор::ус: кa,.:::,pJI, явJ1 яющи йся 01:Sратн ы м то:ко:пр о -
водом, ВЫ'ПОJIНСН в виде
'J-
Р ис. 1. Ко нстру1щ11я ра зр я,дной 1,а,1ер ы 11сточ­
ника МР И •на осн•с в е ,1 а J10нн ,1у кт ивно (1 1JJ1,yy .v1-
нoй ис1,ры:
\ - 01шо с бер11,1:1иевыч фи.пыро"1; 2- триг­
герн ы1"1 э.:1ектр,од; 3 - ка сссп1 ,~ рео и сто :,1; 4 -
нзолятор; 5- анод; 6 - 1сн::,;1
цили1ндра ·с внутренним
диам е т1ро:v~ 50 м'м и дли­
ной в районе разрядносо
пр, 01:v1ежу т ка 50 :v1м - Пол ­
ная
высота
камеры
200 мм. Анодный держа­
тел ь нави н чивается на
ц е нтральный rзывод J<ОН ­
денсато:ра с в а куум1I-Iым
упл отнит елем изо~л ятс1ра .
Острийный аноiд диамет­
ро,м 4 мм ззкре1пляст1ся в
держателе так, ч·ю1бы
межэ л е ктр о JJЮе расотоя­
ние со,ставлял о 5-7 мм .
В к а т·одной ч а,сти 1,а­
чер ы и·меет,ся ПРI•юсе,вое
отrзс1)с т ие
д иаметром
2,2 ч,1 для на·пуска т1ри1·­
герной л.л::з,1ы. Сам ка­
тод плоский, вьrпол нен из
~; ,ержавеющ:: й -ст али. Триг ­
герный электр·од из нЕ1ржавеющей стали диа:v1елром 2 vыv1 за1<ре1п­
лен в изолир1ующем держателе с вакуу,1ныУI у1плотниrсл,::,1:v1. Каме­
ра имеет 4 окна для вывс1да излучения ллазмы нз рсзи·ст, измери­
тельные датч1и'i<И и качер1у-,обску1,у. В боковой ,rасти ктА1еры И'Ме­
ются ·отвЕ1,)стия ,1ля откачки и ввода магнитного ::онд:1. Kз:vieipa
откачивает,ся до да·вле,rия 5.1О -5 мУr рт. ст.
К,о Viму т ация 1 1р ипсрного р азря д а осу ществляс~ с,; у ..зрядник,ом,
за1п0Jл-1е1rны~1 азот,0,1 до давления 3- 7 ат\.1. в за.висимс:-ти от меж­
электродного paccтoя ilIOi- Поджиг производит,ся п ри по1даче на
ком·,1•ути1руюш.ий эле ктрод иIvrпу.1ьса 20 кВ ,от гене1ратор а од1-ю.крат-
1 ; ь,х иv11лульсов (ГОИ ) . П :1 аз1м з , ,оi:Sразовав1шаяся D резул ьтат,е р а з­
ряда между три ггер н ы .v1 электр одом и 1щртrусом к а ;;1 еIрьr , ,в ыт е кает
в катодное ·отвер,сти~ и закора·чнвает разрядный проv,ежуток ка-
87

м е ры . На ,стадии о сношюг о разряда диаметр плаз;мы под дейст­
ви е м со бс твенного м агнитного поля раэрядного т01ка у,меньша,ется
до 1 мм , посл е чего в близи аН•Оlда формщруется «пе1ретяжка», про­
цеrс,с ра з вития· к,оторой з а к анчивается о'бразованием локальной ,
плотн:ой горяч е й о' бла с т и (.«п л азменной точки»), являющейся ·ис­
т очнюю м инт е н·сивно го линейчатого излучения в ренпено;в,с:кой об­
лапи опе ктра [6].
Энергия , з аш асаемая в основном конденсаторе, составляла
0,4 -0,6 кДж при на1Пряжении 12-16 ,ЕВ. Максимальный разряд-
1ный ток дости г ал 200 кА , полу1период разряда был ~равен 2 мхе.
Источник с импульсным напуском газа в межэлектродныи про­
м·ежуток. В цел ях у м е Еьш ения ,скоро1сти эр·озии электродов и улуч ­
шения э копл у ат ац ио нны х хэ1ракт ери·спгк источни'ка разра1ботач
при нципиа л ьно новы й т и'п и сто ч н и1,а с нмпульс,ным напуском гаrза .
Конст1рук ция р цр ндно i'~ r-;аме ры и з,01браже·на на рис . 2. Полный
!О
!!
у ',i,i»~7"'1~
-!Z
-
13
2
Рис. 2. Канстр ук ция газош ,а з-
м енного источни к а МРИ :
1 - ,изолят,ор
кон денс ат ор а;
2 - кабели обратного токопро­
вода; 3 - -триггерный поджнr;
4- анод; 5- корпус; 6- ок­
но; 7- катод; 8
-
и мпульсный
rа з·овый кла пан; 9 -- в акуу:vt­
ный фланец для вывода излу­
чения; 10 - вакуу:v1ные уплот­
нения; 11 - изолятор; 12 -
ввод для ва,куумно~"1 откачки;
13 - ·вакуумный разряд:1:ик
ан1од за канчиваетс я решетчатой кону­
со о1б1ра з ной поверхн с,стыо. Им1пулысныи
кла,пан уста~ювлен в катодной част .·1
камеры на ·ос евой линии. КлаJПа,н 06ес­
п е1шв а ет ,подачу стру1и газа (Аг) со
01юр,остью 10 23 молекул в 1секу1нду (кон ­
ст р ук ция разработана в Институте
яде рн о й физики Сибирскою отдел е нин
АН ОССР [7]). Выходн о е отв "IР'СПI'2
кл ап а на r:ш16рано диаметр,ом 1 мм, та.;<
что н,о,р,j\н1льная 1ра1 бота рз.зря'дной I<а­
ме ры о' беопечивалась л1ри из1быточном
д авлении газа в полости J<ла ·пана
1,5-2 ат м . Длителы1ость напvска га.зз
100 МКС .
•
Конструкция решетчатого ано1да с
,п оJюс тью о·беспечи,вает равно1мерност;.
сгруи газа, протекающего в ·межэлеI<т-
1ро д1н ом ·промеж,ут]{I,~ . Формирование
с т1руи 1п~рои·схо1дит в кону,сообrра,зно ,,1
1СО' Пле . На выхо д е ,сопла устанавл'Ива­
ется реш е тчатый катод, в центральной
части ко·торО1rо шоrмещена вста·вка ту,го­
пла1 в1юю :v~еталла для защиты клапа­
на -от осевой ,ст,руи плазмы . Изолятор
1в ьппо J11нен из ф11оропла•ста и за1к1реплен
кольц,евыми .вакуум,ными у1плотнеН1ия­
ми ,с о •с1оо,р,о'ны анода и катода. Ча,сть
изолятора с ~развитой 1п0rверхностыо
н ах,01д ит,ся ,в а г1vюсфере и лр едо11в.ращает лря,мюй пробой по
nове1р х н ости. Анод ко н стр ;~ктивно н е1посреiд~ствеюю подсоединен :<
88

OДIIO'v!)' ИЗ ПО ЛЮ СОR СНЛЬНОТО' Ч]!ОТО J(ОМмутирующего ваку ум ного
раз·рядни ка . дi;Jутой э леп р,од разрядника зю<рештен на цею1раш,­
но,м выводе основного Еонденсатора . Соединен и е обратного, токо­
лр овсiд а (корпуса , ка,н,ры ) с земштой обкла :д1,ой конденсато р з
осуществлено 1rес1<олью1 :vr,1 кабелями в полих.1орвюrилО'вой изоли­
ц1rи. Разря1дная 1<а,:-.1е1ра отr,ачн'ва ется .vrасляным диффузи·онным на-­
сос о м JJ) давления остаточного газа 3 -10- 6 мм рт . ·ст. Вакуумный
1разря:lник от1,ачиваетс-1 вакуумным a rrperaт o;м ВА - 0.1 до давле ншr
10 - 4 М .\1 рт- ст . Отка,1 1, а раз1ряд ника .производится с помощью
и зол~-грующей трубки из г.1рмированноr о ~полиэтилена. При н а пря­
жении 20 т~В запасае,1ая в кондеr1+саторе энергия составляет
0,6 кДж. Л,\а1vсимальный 1разря!дн ый ток ранен 230 кА. Процесс об ­
раз-овання г,01рячей излучающей оiбла1с ти в плаз·ме аналогичен про­
ц ес·с у, п1роисх сrдяще му в в;:1.куум ноЛ искре.
Рассмот·рнм ф'из ик-о-техr-rнчее:r,ие хаР а1п е ристию1 эт их источни­
ков . Производirзя то~;:а раз1ря 1да репктрир,уетсн магнитны,1 зондом,
осцнл.логра.vr'l1ы т,ото р,,rх д.1я обоих типов и1сточни1юв пр едст а вле­
ны ,на ;ри·с. 3. Хара юе:рн ым пр и-з нако:v1 раз1ряда с «П J1азме 11ной точ­
а}
кой» является наличие так
назывземоi'! «осо·бенr-юсти»­
рез ког-о выброса на о сцил ·
л о грам,•1е в р а йоне прохож­
дения ее через нулевую ли­
нию (т. е. в:близи ма ,к·снму­
'Уlа то1< а). Именно по этому
пр1тз наку находят не-об хо.:r н­
,м ый р ежи1\1! устано:вки пр,1
настр ой ке и. пр•оис ходит
конт1ро;1ь во вре:vrя 1р або·ты.
Изображени е источннкз
о)
МРИ регистрнрова .тюсь с по --
.,
).11 оu~ыо рt:нт1 ге новской каме--
Рис. з . Осш1:1. югра\н1Ы dt/ clt :~.·1я
ры-оlб ску ры. Ка , ме~ра рас1nо-
1 1сто 1 111и· ко,в: а - Пl]i3 :,1а.'i0i1НД)ЪТ ИIН13Я
JЮ)кена В 3Т\10Сфере за
вак\_·v_·,11-1ая искра: б - - газоп . 1 ю ч t: 11но;-о
фильтром из бериллия тол-
щиной 150 м, к :vr. Р еп1с:т,::,ац и.я изибражения пРо-из-в оди тся на фото ­
flленку У ФВР ч ер,ез отвс1рстие диют е тра~м 100 ~шм в ал юминиев-ой
фолы;е толщиной 100 --- 200 мю1. К а,1е ра-обск у ра позв оляе т д ел ать
20 ренттtн ов-ских изос1раже 1-шй ,и сточ 1-1ит,а без пе р еза рядки . Судя
rю ре зк ич края,1, и 3обра жение нвляется :проекцией от.вер1стия на
фотопл еНJ()', т. е источник имеет ipa з :viepы ,wнюг-о меньше 100 мкм .
О.1на.r,о от выстрела к ныс т1релу 110.11-ож ени е источника в прост1ран­
стве фл у 1(туирует . На рис. 4 пр<:1::~:ставлено р~юпределение вероят­
н ос т. и по,.1ож еюrя нсточш1 ка по коорди-ната1м z и r, полученное пр,1
стагнпической обрабогI<е 60 ра-зр ядо-в (с,ерия, необходимая для

э,-:спошrролан,iя ре .зн сч) . Татш,,1 образом, реальный разм ер ист оч­
JliШ,, лprr экс1по1шрс,Еа нии μ езиста со,стг,пляет ~ 1 ло1. Как пок а­
зс1 л п ЭJ(СПерН'. it:!ПЫ , Ti\i,o ,' i И СТО Ч Н!!К ПО ЗЕ ОЛ 51е Т по.1учать l!ЗОбр J:+;е-
1-\ИЯ субмикрошrых э:~е:v~е нто-в на резисте п с т ан;rартной схеме з: ..:: -
поннро'Вания.
0,25мм
>--<
I /точка
г!
J
go %ат бсегt\
чцсла
90%ат
(}сего •;uc.rщ
а)
5)
Рис . 4. Статистическое: раслр ед ел енне лоло­
же11 ,1я источ .нrr!\а МРИ в р аz·рядно:,~ пр о,·1с­
жутке в сер ин 11з 60 ю,тпульсов:
а - р азб рос в осево,1 направленшт; б - ··
разброс в радиа ~lIJноч I!аа1рав .-1 ен нн
Полная энергия р,е11тгенов-с1<ото И'Злучения и его спектр ИЗ\Н'·
рялись ,с ло:vrощыо ТЛД- дозиr:11ет1ров, раз:viещенных за 1_::Jазличны­
ми филы1рами. Полная эне р,rия реr-пг еновс1юго излучения зз один
1разрящ 1ра1rз на 4,0 Дzк R опект,рально,:1-1 диапа'Зоне Ен?:0,5 кэВ [8],
чт·о соответст-вуе т , коэффицие нту ,преобразования эл е1причес коi:
энергии ь энергию МРИ 'l'J=0,8%- При этом, с у,дя по ,виду спектра,
ос новной вкл;зд 016 с•спеч11вает излучение в1блнзи Е" = 0,5--2 кэВ;
более ж естхое нзj;у ч еш~с с энергией I<ванто·в Е">З юВ со-ставляет
ш~шь r; а,< i 0/о от ,roл нoi'J э н ерrгии излучения в ИЗ\-!еряемом диап а ­
зоне.
Кроме ,сталь·ных исльпывались аноды из алюминия, титана и
меди. Практическое экспонирование резистов ·осуществлял1хь в
r<а1ссете на ,расстоянии 16 см от · источни ка. Кассета сое,д.иняла,сь с
к·орпусом р аз рn,,:о-юй rш,1еры через вакуумное у1шютr-1е.r1и,е и отка­
чивалась через окно камеры . Иапользовали1сь негативные элшп-­
iР'ОiННьrе рези1сты •с чувпuитсль ностью 10 ·мДж/с.м 2 . Резисты нано-
91

сились ?>летодо\lr цент1рифу гир ова ния на ,подложки из оки-си нниба­
та лит·ия и а~рсен и да галия . Толщина слоя Резиста 0,5-1 мкм. Ис­
пользовались рентгеношаблоны с золотым ,потлощающим слоем на
r,ремни-евой мемб:ране, толщина которой 1,5 мкм (минимальный
раз'v!ер элемеппа 0,5 мкм ), а также полиамидной мембраной тол­
щи11-rой 0,8--1 м1ЕМ . Зазор между мем1брююй рент1геноша1блона и ре·
знстом создавался ,с П:)Мощью коль,цев·ой ~прокладк и толщ и ной
10-15 мкм . Для защаты рентг е ноша· блона применяется фильтр из
лавсана толщиной 3 мкм с алюминиевым пок1рытием (0,2 мкм).
До'За МРИ, ,по падающего на пове1рхность ,резиста, определялась с
помощью Т ЛД детеюоро в, установлен ных за фильтром, ,имити­
рующим мембра ну рентгеношаlблона и защитный фильтр . Прояв­
ление резисто.в до уровня 0,7-0,9 достига л ось пр,и экспозиции в
50-100 импуль,сов ист•очника [8]. Исслещование проявленных ре­
зи·стов -с пюrощью 1ра ·стрового эле:кт1ронн-ого микроско1па показало,
что миню1альный 1размеп элементов ок,оло 0,5 мкм при нерезкости
края изображения О, 1-0,2 мкм.
В ходе работы по отпимизаци и источника были проведены ис­
следования с кю1б ипиров а,нным анодом, составленным из ста л ьно­
Г() сеодечннка динчетро;у1 1 мм с алюми.~-шевой оболоч1юй диамет­
ром 4 .vr:vi. В 06.;rасти Е,.= 0 ,5-1 кэВ я·ркость источника возросла
в трп ~раза по сравнению с обычны м стальным анодом, что ,о,бъяс­
шrетс5J, по-ви1имо\11у, добавочным ·вклащом в этой области Не и
В-подобных r:онов а.1юмини я . При ,ра· боте с комбшниро1ванн ым
aнo:::,ovr источник пок азал большую стабильность (по я1ркости) от
выст:р ела к nыстрелу, причем вероят;ноег ь образования «плазмен ­
ноii ТОЧ!Ш» J:ОХОДН,'[а до 90- 100%.
Ча·стотз р а зрядов дшr обоих т ипов ист·очнико,в лимитировалась
с у ществуrощ с й систе\liОЙ отк зч ,тш и со1ста ·вила 3-5 -10 - 2 им1п/с при
в р е\lrснн заряд;ш конденсато ра 5 с и использование вьщрямителя
БС-50-50. Далы1еr"1шее увели чение чапоты с рабатыва:Ния и,м;пул ьс ­
ных источнпков МРИ уЕаза нных типов свя,зан,о как с увеличением
скорости откач1,и для боле е бы СI1рой л•оiдготовют 1рабочето О'бъема
ка:v~еры I< следующе:r,у ра з ряд у , так и с увеличением мощности
источникс1 ,питания (выпрями теля).
На основаш1и опыта работы с газоплазменным источником
можtю сделать 1ре1ю\1ен..11Jщ ии п о ею дальнейшему усовершенrст1во­
ванию . Во,щ,рвых, для у,сrпешн ой ра,боты источника ·без сбоя ре­
жима необходи1 :vi ста·биJiьно 1ра ·ботающий 1,лалан. Во-вторы х , ва­
жен состав газовой ·стгу н в межэлектродном .пр ом ежутке. В дал ь­
Еейшем следует п11ювести исследо.вания ,с более тяжелыми газами
(натrр·и:v1ер, ,с ксениrом) , а также ·и•опытать ра!Зличные смеси тяже­
лых и легких газов в целях ,получения макс имал ьного рентгеноБ ­
·ского выхода источниЕа ,в обла,сти Е";;? 1 ~эВ. Материал электро­
дов не играет существенной р-оли в фо1р1мировании разря да и эф·
91

фективности всточниr<а этого типа, однако це.~ссообразно пponecr;r
исследова,Ю1я ,при различной гео:-летрин а iЮда н катода и выя,:>
нить воз,можrюсть оптюшзации и,ст•очника rто это:vrу п:чраметр-у.
ЛИТЕР.\ТУРА
1. К ан I/ ы ре в В. Л. -- Техника средств связи. Сер. ВОС, 1982, вып. 11,
с 54--'&9.
2. Богаче ,в И. Д., Канцырев В. Л., Се1:v1е,но11 О . Г., Чпч ,коIJ Б. Н
-
Tex1IIИ1X·a ср-е1.]JСТ'В СЕ<ЯЗИ. Сер. вое,. 1~,82, •вьnп. ·2 . , С . I07-1l']/1.
3. Бы•ковский Ю. А . , Каti1цы1 ре:в В. :1, Каплу •н Ф. Ф. и ;нр. -Эле,­
тр,01н1ная -гех·них,с1. Ое!р_ Э"1ектр,с1Н1иi:\а ,(iВЧ, ·1Э71 9, вьт1. ! 1 с. ;814:-86 .
4.Басо•ВН.Г.,Быковск•иi'1 Ю. Л.,Виноградов А. В.11др.Оценка
возможностей лазер -п лаз~IеН1·iоrо и·сточн11ка :v1яrко г::, рентгеновского излучения для
рентгенолитографии. Препринт ФИЛН СССР )Го 12,9 , М, 1CJ8·'2.
5.Вас•ильевИ.В.,3ино,1вьевС.В.,Кузнецо,вА.С.п<дlр.Лrаве:рню­
пл-2,з'.1е1, 1ный и,ст•ОIЧНИ'К рентrенс,ВСЕ,01;,0 ИХ.'_Л ·Е'l'",iЯ_ - - Т3 юн" ТР1. ;I;Ol}(,l', Воес. конф.
«Опт;ша лаз,ерОIВ». Л., 1i98:2, с. 17'9 -180.
6. Веретенни ·ко1в В. А., Се ·,1е11о •в О. Г., Пo.:ty.\иII С. И,, Си­
дельни[,О!В Ю. В. -- Фиш ка плаz с,:ы, 119181, т. 7, J'\o !:) , с. !ii919'---ill2I01З_
7.димовГ.И.
--
Прл :601ры JI 'ГеG,,Н%;; 0 э:•,.спер1::.v1ел::1. ;z,:·8. ;V2 5 С. 59-60.
~-
ВеретенниковiЗ.Л.,ДолrовА.И.,Иса1, ,Jв А.1-i. 11 .ч1.- Пнсь­
:v:а в ЖТФ, 1982, т. 8, No 17, с . Ю4!J--Ю45
Статья поступила в декабре 1982 года
92

ЭJIЕМЕНПIА.Я БАЗА
УДК 62:l .399 Оl
В. Г. Ивакин, С. В. Скорняков
МИКРОСБОРКЛ БАЗОВОГО УСИЛИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА
ДЛЯ АППАРАТУРЫ СВЯЗИ
Рассчатрrшаются раз j 1ичные варианты nрIР:vrенения базового ус·и­
,1итс:1ьного элеs1е1:та (БУЭ) в аппаратуре связи, позволяющего
р1е11ыннть габар11ты и .,1ассу уз:юв аппаратуры внутраобъектовой
связи. Высокая тех1юлогич1-юсть изготовления н большой диапазон
,из:vrенения технических пара,•1етров позво:1яют широко применять
базовый уса:1ите .сrьны11 элемент в различных системах связи.
Про·бле.v1с1 у.v1еньшения га,бар,итов и массы а 1ппарату1ры СВЯIЗJ!,
~ш1фикации, rюrышен:1я надежноспr и__ 3 0~л-1ехозащищенности т1ре­
ьует применен:,1я унифиuированных ,суооло1юв, из которых м01уr
быть 01рганизованы разтrчные тракты АВСК. Указанная щр,о,блема
может быть решена с и::пользованием БУЭ, выпоJшенного в ви1де
микросборки. Принци:пиалыrая э.1ектрнчео1,ая схема такою эJJe·
мента по1,азана на 1рнс. 1. Схема предста 'вляет соiбой уо1литель с
симметричным.и вх,одюм и выходом, выполненный на бескор·п1усных
олерациошшх у•сt1лите;1ях типа 740УД5-1 (AI, А2). Такое пост1рое ­
ние обусловлено повышенны:v1и требо:вания·м ·и к а1ппаратуре связи
в части п-омехозащище·шюсти как по вх,оl-1,ным целям, так и по це­
пям литания. Резистс1ры RЗ и ,f,6 в со,ч(~та,ню1 ·с внешними конден­
сатора:vнr , могут испоm,зоватыя для кор1рекции ам 1плиту.цriо-частот­
ной хара~перисгихи усилителя. Резн •сто ры R4 и 1R5 исш:~льзуют,ся
в цепи отрицательной обратной связи. С помощью резлсто11:юв Rl
и R2 на 1-1·еи1-ше1 rлиру'!Ощие входы олс1рацио·нных уеилителей под,,а­
ется потенциал ·с редней точ1ш делит,еля на1пряжения, образованно­
го резистс1ра:v111 R7 и -R8. Применение та1,ою де,тителя поз~в-оляет
1-:опользовать усилителыiый элемент т<ак с о~'J,}ЮПолярным, та.к и с
двухполярным питанием. Коr-rдеtкаторы С2 и Cl явшrюня разд:>

Цепь
Конт.
г--- --- -- ----
---
--
--
--
fJыxoiJ f
/J
-------·----··-
гtf/10,/ RJ !О к
------· --··
!JxorJ f (+}
!
1
C J----r - -- -l'i,
,
! ~ i '---.,.__7'
8хоо J (+)
21
!
,,
{
1
□R!
v.-
!!1
z1/ :1 ,.:,-
--
!.п.J
.
JОк
/
ц
-fп
.f1
,.
1
CJп
8xoii 5 (-)
fl; '
7!J,:Г 1•п'
OtJp. с8ю1, 1 !2 1
Ri;
(,,1 •-' ~--
ик1
--'--
1
1
1
_ __J
ooщuil
41
!/rJк
1
1
R.'i .fОк ~.;с[ /<!J,-
Оорсбюь2 !О '
-.:J-- ,1.IOJ--,
-
/Ох 1
-r
!
!Jxo!J б(-) 8 h-J
1
1
Г-ih-
+Еп
J~J R2
~-1г1
~i;,,,,
lzN ]1
Bxo!J ч {+)
1
.
,
,1
;'--......
(j
..
Rб /Ол' 1
.
/4
1 с21д,1
BxoiJ 2(+) 7 1
_ ,.L__3}<;,;> '
l
11
1
V 1_,,.,(,.: -~:.:(
ffыxoiJ 2
g1
i-----
------ ----· .
-
·
-
-
-
--·
---
i\оп п~'с
15 __J
i
Рис. 1. П 1тиНl\!Iпиальнап э; ~ ектμическап схе,1а ,1;1r,ро-
сборки базового уснлите ,1ь но г о э, 1 емснта
лительными и форми1р ую т АЧХ усилите ля н а частотах ниж~
300 Г,ц.
Конденсаторы СЗ и С4- блокир,овочны е , а С5 и Сб кор1ректи-
руют частотную ха,рактери,стику о:перациош-1ы х~ уси,1и::елей [1 ].
Осн·онные эле-ктриче:ские ла1ра 1мет1ры мтшросоорки оазовото уси­
ли те льного элемента:
на,пряжение питанин: однополярное от + 12 В до +зо Б и лr 1
двух полярное со с1редней точкой от ±6 В до ± 15 В ;
диа пазон рабочих частот ,от 300 до 4000 Гц при ·подаче сшгнала
на неинвертирующие входы (контакты 1 и 7);
диапазон .ра, 6очих частот д:о 10 кГц :пр и подаче ·ситнгла на не­
инве р ти,р у ющие вх·оды (конта1пы 2 и 6) или на инвертирующ не
входы (контакты 8 и 14);
!),{

модуJiь полного ,входного (о:противления в 1рабоче,м диапазоне
частот до 10 кГц не менее 30 кОм;
номиналыюе соп1ротивление нагрузки 2 кОм, м1ы1и,мальное со­
прот ивление нагрузки 600 Ом;
коэффициент пе1ре,:r,ачи у,силитеш1 на частоте 1ООО Гц может
1;змеюпься от 1 до 40 с помощью внешнего резистора, rш лю чеtш о ­
го в це~пь обратной связ:н;
уровень шума, приведенный 1ю входу, не боле е 50 дБ;
максимальное выходное напрюкение на 1юминальноii нагрузке
прн напряжении питания ± 15 В - не менее 12 В эфф;
максималь_ное ,выходное на:п,ряжение на н агрузЕе 600 Ом не ме­
нее 2,5 В зфф. Гiрн ко,эффнциенте +1елинейных ис j{а жений не бол ·~с
1% при минимальном щ. 'пряжеюш :питания;
не1рав1юмерность А LJX в диапазоне 1шстот до 10 кГц не более
i дБ;
уровень напряженн51 на выходе усилителя JIPИ нащряжении по­
.\1ех в цепи питания 50 мВ в диапазоне частот от 100 до 6000 Гц
не более 60 дБ относнтелы-ю уровня выходною напр5Iжения 0,55 В
эфф .
Рассмотри,м применение базового усилитеJiыюго элемента ,в JШ -
1rейных узлах тракта А:ВСК: в ларингофонном, телефонно;vr, ,су,~1-
мирую 1цем у·силителях н т. д.
Структурная схема ла1р ингофонного усншпе лп приведен.а на
рас. 2. Поскольку ·в ларингофонном усили теле н ео бходимо о6еопе-
Bxl
8х2
fJxoiJнoй.
каскаrJ
7
J
5азо8ый.
злемент
Рис. 2. Ларинrофо нныi'~ усп,11-пель на базе м11кросборю1
чн ть отношение 1сиrнал/шу·м не менее 60 дБ (что сооаетстnует до­
г,у,с тимт,rу уро1вню шумс1, 'ПРиведенноr,о 1<0 ·входу, по1ря,д1,а 5 ;юй3) ,
а базо·вый эJiемент и,:v~еет уровень шума - 50 дБ, то в качестве пер­
вого ка\:кщ:1.а ларингофонного усилителя лрименяется малошумя­
ший дифференциальный усилитель на микро•схеме 159HTI. Базо­
вый же элемент используется во втором кас1,адс.
Питание усилителя -- ,о,дно1полярное + 12 В, коэффициент уси-
95

ления базово1,о э ле:v1 ента ус танав тrвае т ся внеuнш,:vт резисто1ро м
•Rl в ,пределах 30-:-40, " общий 1юэффиа и~ю пе р е,1,а ч1!
;1аринго­
фоююго усилителя рзнен 700. При выходно,,r на прюкенни 0,55 В
коэффицr1-ент н елинейi-IЫ.~ :10,ажеш-111 состаuш1е1 не более 1%, а
~таксимальн ое вых ид но ? натrрн :же ни е ра в но 2,5 В на нагрузке
600 Ом.
В тел ефонно м уси.111теле (рис. 3) нолользо.вание БУЭ воз,юж­
но т о лько в лредвар,11 г:н,ном 1,aci-;a,1e, лосЕолы,у ненбходи,,10сть
о--
базоtfыи.
\ f,IK
J
06/ХООНОЦ
каскаiJ
tfыx t
----<>
!fых 2.
Рис. 3. Т е .~1ефо11i 1ы1,..r у с н.:rнтt:~· 11-J 1;а ба з е :-,,1.нкро-
060,рки
обесп еч(:'Ння ;выходtюго Рап ряжения l О В эфф. 1r·:1 на г рузЕе 600 Ovi
требует щриме н ения ,10111}101:'О выхо,дно-rо 1кас1<: ада.
Каэффкц11ент переда ·чи та1<ого усил итеJiя :vrоже т уста 1-1зв ;1иват,,
ся о т 1 .10 20 внешним рези~ст-0-р о,,1 •Rl, в1< .1юченным таюк е в ц;:,т1ь
с тр кцатЕ,11,но й о<5Ра тн ой связн.
П~р·н питанм1 15 В усил;итель обеспечивает :v1а1,сжv1альное вы­
хо.'J,ное rитряженн е 3 В эфф. на на1г1 рузЕе 50 О:-.1 ·и 18 В эфф . на
наrруз· ке 600 Ом ,при коэффици е нте н ели нейных ,и·ска ж е ний н е 60-
.."1. ее 1% в оrбоих случаях .
В усилнтеJ1ьных гра:пах АВСК часто трtбустся су1:v1:v1 ·иро1ва 1н н~
и у с иление несrшJ1ью1х однот·ипных аналОI·овых с игналов. Исполь­
:ювг. ние базо,во,го :усиJI,неJiыюго элемента ,в 1сумм ·ирующе·м ус или­
теле по-зв·оляет сум:-.11ировать н ео бходюлое к-о,1ичест·во снr; налов
(рис. 4). Входные си ·rналы :подаются на инв е ртирующие вsоды опе-
1 рац.и онны х усилителей чер ез iрешающие резисторы Rl ... R2N
(рис. 4) .Коэффициент передачи можно из:vюня ть от 1 - в случае
нспользовання ы:утрешrих ,резисторо,в иб:раюной свя з и и д·о 10 ---
при испоJшз,ованни .внешних рези-сторов. Необх одимая амш1иту;щu ­
ча-стотнан х а,ракт е рн-стик;:~ уснлнте,пя фор:v1иру,ет с я с nоv1ошыо
пн епши х .э:1е:v1 ентоn.
96

!?/
!х!+~
R2
8х.2+
•
1
•
RN1
/JX Nt-c=}- __ ..L
RN~t
Вх. ! o---e:::J--i
1
:
R2N-1 1
8х2N-7 ~
: щ_J
8x2N~
базоtJыи
Jлемент
15J
-Еп
Р ис . 4. Сум:11· 11 руюший уси.1ите;1ь
на базе м1-11(росбор1ш
Усилитель •С а!нО­
матичесrюй 1регули­
ровК!оЙ 'УСIИJJения вы­
полнен на дв,ух ба -
ЗО•ВЫХ
(рис. 5) .
эле1м ентах
На вхоще
О!ОНОВ!ЮГО У'СИ.1ителя,
выполненн·О1го на ба­
-о iJыxZ~ зо·вом элеме'!пе А l,
включены у,пра1влто­
щие делители 1110 •вхо •
дам 1 и 2 (1рези,сто­
ры RЗ и ,R4, полевые
т:ранз•исторы Tl ·и
Т2). Т,ранз•исторы Т l
и Т2 у,nра'ВJrяют-сп
·выхо·дным нашряже-
нием ОСНОВ!ЮiГО 1ус- и -
лителя ,котю-рое уси ­
jJИ вается в1спомотательны·\·! усилителе-У!, вьшолненны:v1 на втс1ро1м
базовом эле:v1енте, и пос .~е выпря,1 лен:ия пода е тся на затворы Tl
н Т·2. Уро,ut::нь с1рабатывания устана •вливает,ся р ез1 : с т,оро,м R6. · При
изменении ·з'(одното сип1ала на 30 д Б выход1-юе t rап~ряж ени е ме­
няется не бо.1ее ч.e:vr на 3 дБ, 11,ак показано на рис. 6.
Unщ.B
\
,,о(-. -- ,
---
-
, ---~
1
_
1--~
D,7
-
---
'---
'
1
1
......1
05---- ---1
-
-
-
1
'
1
1
-1-
-
-
-j·
-
-
_j
!
13000:
/00
!ООО [Jdx,Mli )
Рис. 5. ,\чrциту дна я хараюерист . ;!(а
усилите JlЯ с АРУ
Пр1:\1енение ба-з·n·вюго
эле\1е 1па в·оз ·мож-но· та ·кжс
·в 0;1,н u;- :1роводных схемах
iЮстр оения трактов АВСК.
в ЭТО·М ·случае ОДИН ИЗ
вхо :,оr з а:зе:vи1яет1ся.
Констр:у,кти·вно базо-
вый усил ительный эл е­
- мент вьшолнен ,по толсто­
пленочн·ой технологии в
стандарпюм
1,орпус12
1206 .14 (ГОСТ 17467-79) .
Основные габариты кор­
т1уса ·без выв-о,до'в 19,5 Х
Х22Х5 ММ .
Пр1н1енение мик1рос-борки да;,1,,е с- допол нительны .vш навесными
элементю1. и позволяет сократ1пь за~ню1а .е:v~ый -оiбъе.м ,по ,сра:В!не.нию
с аналогичной схемой. вьшо-лненr-юй на к·о:рпу,сных ·навесных эле ­
:v1ентах, в 3 - 4 раза.
97

.
JJxoiJ 7
Rt
!Ок
!гЗ JОк
С!
Z-J
jJJOOпlJI
R8 .9,!к
~АТ
9
оазобыii
~
элемент
-
!3
-
Rff JОк _L
'
l 3 J !5L_j\lf
[Jxot12
г-1 __.г--г-- Т2
_L
['1p,".Offl
Т\7\,
о У ~___гС2 1
L-.i 2П302
/l.9 !ОО к
/'(
1t· 1_i _'
RZ ЗJООпср;)_-
L__
L=- l
t{~ТiO
.42
!ov
.
r117
/;J(' таокj / ')!,
.
Lc::_
"
-
'2П302.8
·г
-~
,---<?------+- - -t- c::=J \_
-
J ~ ,g~ 1:Zfffi ~7 -~ 1-"
--_
R5 u~бу_R1
==-
ulloм1 г51sГТ
3к
510
/00.к ~
,
'-1
<...5\
_
_. __,
!
-
_L
1
--~г~_- _
-_
--=~_-=t~-=-=~+f~
-
~
-~
Рис. С. Успл итель с АРУ на Ga:~c N1и1,росСор:,:;1

Высокая техно логичт-юс:тL и про"стота лз.,отот,ле1-rш1 мпк-р,осбо1р··
ки, о бусловленные пра менешrем толыю одно:-о типа резистюзной
пасты и небольши ·м чниюм эле,,rентов, пизкая себесто1N,,осгь, 1шr­
рок,ий диа1па·зо1н измен ения техrш,1Едшх хараЕтеристик (наiпрттже­
ние пит ан ия, на груз•ОЧI! ?Я 'СПОС·ООНОСТЬ II др_) лозво:rшот 'П!РНМС·НЯТЬ
микриобо1рку пр ;r разр аботке 1разJшчных т1раЕтов систем ,свюи .
Лl!ТЕР ЛТУРА
J.ШацС.Я.., JIJ.1
.1•1е,;,11н В. Ф, .\lаi'r6оро:1.а А. l} Э,ш-·,rетnтытсорнп
о.пе~р:а.ц н01н r-1ы х усli,:·ilите.лей. Ч. I .
За 1ру{;с;;,:11ая рацноэ.,·1,е1:,: т1рС1Е1тка, 1197:9, No 2,
с 64,
Статы1 посту,r,;:;1а в я ,;;.ва ·ре !983 гц:u1
~
/ 1К G.?,; .ЗТ5.Оi2'6
И, А.. Романов
МНОГОМОДУ Ш,НЫИ УСИJНПЕ ,ЛЬ С ЗАIЛ.:ПОИ
Рассматривают с я два варнанга ч1~ого,1од\',ILЧ,1х у, тшrе.,е!"1 мощ­
,ности с за щитным откл юченпем питання неисщ~аш,ы.-.. ~1одулей. О пп ­
сьr в а1о т ся особенно сти работы усп::птс"·:сii и прr1нодr;тся срав1-1итс.1JIJ ­
ная оценка их кпд.
:К ос1-ювным ,пара метра,1, х1р актс;0 : ;:у:с1;1л,, шrого:viодулыше
уси лит ел и мощ}юсти, о тно сят·ся ма ECI, ,rалыrо ьозможные rюэффи -
цие'нт полезного де йствия и фушщионалыпая нгдежность. Прове­
дем анализ некоторы х ,с хемотехничестшх решений мно,гомод ульных
у;силителей 1с заш:итным отклю чениео1 нен,сщравных модулей отно­
опельно э ти х ,пар аметров.
В [1] описан двухмодульный усалитель (,рис. 1) , фушщиональ­
ная надежность которого обеспечнвс1ется отключением неи,справно ­
го ·модуля ,п1ри в·озю11 rшовении в нем аварийно~"~ ситуа ц и и. Уст1рой­
ст,во работает ·следующи м обр азо:vr. О тrеиспранном ~состоянии лю­
·бо1го из ·модулей усилителя свидетельствует падение напряжения
на баллапном резист,uре Rб ГМСС. Если ,в ышел из строя, н апр,1 -
ме1р, модуль Ml , у1ровень сигн;~ла в точ1-:е 1 ГМСС значительно м ень­
ше нормы или ровен ау ,110. В точЕи 3 ДСl вырабатывае тс я сигнал
положительной 1поля1рност и, который, воздействуя на ИП 1, отклю ­
чает питание MI. Пр и этом выходна5! ~,iощность усилителя умень ­
ш ае т,ся 'В 4 1раза , если вы ходные Nющности модулей ,исп р авног о

усилителя и фазы их i:Jыxo1JJ1ыx сйrналов бы:ш сбалансированы
друг ,относительно ,.тру;-а [2].
Рис. 1. Дву,МО.J.У .' IЬНЫ!I усИ:!ИТС,% с защитой:
Nt!, J\112- модули уси : 1ителя; ИПl, ИП2
-
нсточн11ки питиния
первого и второго модулей соответственно; ДС 1, ДС2 - детек ­
то1ры-су,мман,ры; ГМОС - гибридная мостовая схrма сложе­
ния мощностей; R" -
сопрот нвленн е ш1rрузкн усилителя; Rб -
бал.~астный ·резнrтор
К:оэффи,циент 1полезн0!!0 действия уси JтитеJ1я 'ПРИ защитном от­
КJiюченнн нетrспра·вного модуля можно рассч:1тать · по фор,11уле:
где '!'\им - 1~пд ,испра·в1-юго модуля;
11 ~ - ](IПД двухполюсной ГМСС.
Пiри неравенстве выходных :vrощностей, •ск:1адывае~-1ых с но­
мощ1:,ю мостовой сис т емы сложения [3], 1график за•в11+симо·ст,и нели­
чнны 11 :f: показывает, ч то .:~ля двух,полюсной 'Vtостоной ,системы
100

сложения мощнос.т е й ; ,р ;,1 чощности на одню1 входе, ра вно,й нулю,
1\ 1 = 0,5. Следо·13 атеюню , кп-1 ус и лителя n,ри за1цитном от кл ючеНПiI
одного из двух модулей око1-1е,чнuй ступени ооставш1ет О ,5Т]пм, т. е
относительно мз.;;_
Разработан уси,'Т~п~п, . мо щ1-юс11и с не;си:vrметр,и,чны м вы х одом
и зс1щ1пным оТI'"1iСЧ е1тнr:м не-истлравных вьrх,одных ·к ас кадо в, ,~ото ­
рый имеет более ·высокий ~ (рис. 2).
111
--к~·~-·---------
h<i~
,l:_12
______
_______
_
м7оl__J
2
ДJ
Рис . 2 . Дв:\-х·Г1;оду ~·ть1iЬiЙ у с И.,l hТ С ,;Iь с ЗUUliiTO{r 11 ПOB:>J 111J e !-1Hbl\1 "i
в аварийно ~~ ,режи ,1е работы :
К- ключ; Р1-РЗ
-
са,юбJiокирующиеся ре .'1е; СУ - с,о:·ю1сую ­
щее у;.с троiiств:о; Д I -Д4 - развяз ы в аюшие диоды; БИКО --
б.1ок ю.~пу,1ьсов кра-rковμемснноr•о отк л юченнн В\0,1 , ; ого с нг­
на .,а
Выпо,тнен не н взаи:l'IС1,J.ейстг.,и е бJJ'O IIOIЗ де, и~v1 11 ГУ: СС 1:.1 одр ,0Iб­
IЮ описаны в [J 1. Согл ас ующий т1р ан оф орматор СТр преднавначен
для со:'ласования еыходного сопро т ивлен и я ·нсправного модуля ·:
насiр}·зкой. Ком v,1утато,i-Ы РJ -РЗ Т1,1 огут быть вы1юm1с 11ы в виде
;;ю5ы'< элек тро-ме х анич еских ИJIИ эле1пIро,нных реле с с амоlблок,1-
!рОВ' iЮЙ. Бл о к ,и:v11Пуль,со;, 1,ратко1вр е ~•rе ннаг-о отключения ,Л1ита1ни>1
может быть ·в ыrю .п н ен в 'В иде односта,больною :.rулы ,иви ·брато1рз с
101

диф ф е ренцир у ю щей RC-- цепью на в ходе . Он вы1ра·батывает 1,рат-
1юврз:v1е н ный нмпуль,с поло;к·итель ной по~1я рности с длительностью,
равной времени пе1рек.:ноLJения Рl-РЗ , 'В ·случ а е аварийной опуа ­
ции прr1 появлении нз входе БИКО с к а ч кообразното ув·еличения
положителыюго напрпжения.
В иcxo"Jю:vr состо5Iннн, коr да :vrодул и ус и лителя иоправны, их
выходные снrналы посгупзют ч0рсз нир:vrа лы-ю за:vrкнутые контак­
ты P l и Р2 на м-остов,1 ю cxe:-1v сло1кенпя мощностей. Выходны'"
;\1 0ЩНОСТIИ :vrоду,1ей ск.1а:1ышают'~п В Rн , Соr.1 .:::су ющий трансф ор~1а­
ТС!) СТр отсоединен от R11 с ПО,\ЮЩЬЮ РЗ.
При выхо,:~.е Рз строя о;нюrо из чодуле 1\ на ,Л1рн;v1ер, модуля Ml,
в тот :v1 0,1ент, кол.·1а напряжение на е ~•о в ы ход е у ме ньшит,ся, а nз­
_1,ение напряжения на бэ.ыэ.стно:vr 1рез11стор,2 R6 увеличи т,ся до ,о,пре­
деленного значения, 11-ra выходе ДСl обр а з у ется 1сигнал ко:v~анды на
отключе н ие ИП 1 и ,переключение К, Р2, Р З . Этот ,сигнал юредстав ­
ляет со'бой +r,м·пуль·с полrjжительной по,1яр н о ст и , передний фронт
которого запусr,ает блок ·н:vrпу.1ьса 1<ратков р е м е нного отключения
1,хо,:;,ного снгна,:~а. I-Ia вых,оде БИКО ф о1р:vш р у ется также иr'.1.пуль с
полож,ителъно(r по,15Jр,1остн, отк,'1ючающ и й с по,:v~ощыо ключа 1,
входной снгшц ycrurи re.151 ·11а врс,1я 1пер';:кшоче ния Р2, РЗ и оп<лю­
Чс:НИ51 тrнтания '.10,:~,у.1я ;\11. I(оч~1утаторы Р2 , РЗ от1соединяют вы ­
ХОJ. модуля М2 ll н::~-,;)уз1<у !{,, •от Г•\•\СС и по,:~, 1, л ючают их к СТр.
ИПl ·отклю 1 1оет нaпp,1 ;,,.::::rrre mп;_,Ji,IH .\111. За,1н п й фронт ,выхо д 1-ю;-о
и'.1пуш,·са БИКО п,р11во1_r,т ю1юч в исходное ,со ст оя ни ::- . Сигнал ·воз ­
буждения пода;:,rс:сr Н" nsrц :.1ё,Jу,1,1 !\12_ Выхо.:ш ая ,1 о щ ность М?
r1?аюическ·и по .11:0,пю гередается 1 нсрез ·со r ,~ас-ующий тра 1нсфор­
матор в нагрузЕу. Пр11 этюr, пренебре,га я ,потеряr ми в СТр, Ч уе =
=1;ны, что препышает в 2 ~раза Ч~·с из·ве, спюго -у с тройс тва в С.'rучае
защитного ,отключсШi?. ;.;сисправного модул я.
Предложенный варJ1онт многюrодульного у,с илителя мощноста
поз·r.оляет значнтелыю повыспть .к1пд уст ройстi3:з. 1пр,и аварийно:,т
опитючешти од1-ю,о из :.rодулей. Следовате л ь. но, фу,нкциональная
на_1_сж11ость 1раrо1 атр·ивас,-тото уснтпел я в ыше , че'\1 известного.
ЛIIТЕРАТУРА
11. Г .'1 Ушко М. М.. , Кр ю 11е к А. А. Устроiiство д.1я защиты усн:штеля мощ­
вост1r. А. С. СССР ,N~ 482850 км. НО2 Н7/20 от 30.Xl.73.
]()2
2 Р .1 u;и,опетре;:~,ающие устройсттва По.J, ред . Зейт,1е1шш Г. А. М.: Связь, 1969.
3. К а га но в В . 1!. Тр21;, з~1сторные р,щ:~.1щп с1р,tц атч,ик1и. :vJ..: Э.н,е рr nwя, 19176.
Статья nоступила в янва·ре [J,983 гола

,'1. И. Лоnарсва,
~. д.
Соболев, д_ И. Хохлов
БЛОК ЮIНИИ СВЯЗИ ДЛЯ АВСК ПО
Рассматриn~•(•тс:1 c;;e1,iaыr рсшс1II1н б.1ока проводной J1I11 1 ин свн­
.ш, 11спо,1ьзуечщ·с .•,· I н соЕ:,я ·,ке1-111я вы11осно1 о те .:1ефонноrо ап п арата
с оп~~о.ратурой свя~~т по.1вн;,1,тсто объекта, u ,~оторо,1 установ.:тсно
~·стр о (!СТА() J:[l r:! 1 ·тr:1 о~ 1зысо;,.~~~: :. J Г! р ЯjКСНН ii.
В настоящее врел,1я те.:-rеdюнный апш1рат (ТЛ),
сонместно с тслсф-онны:1r Е3.белем (на1п1р ю1ер, ти·па
ю1еет шнро;<ое 1распространенне.
ра· ботающий
П-275 и др)
В связи ,с организэцчей ·сон,.rестной работы ТА ,и а,ппаратуры
внутренне~"~ св,rзн и 1<0\нrутащш (АВСК), построешной на соr1ре­
менной э,1еу1ентной Gазе, в 1,oтopoii имеют мес,о низкие ур·о·вни
нс~прнжеrшй 11 т-оков , существует -п робле:.•Iа зэ.1циты этой а1ппара­
Т?РЫ связи от ВЫСО';{I!\ налряжетrнй гр·озовы:-..:: 1разря;.~;ов, 1-1авсден -
ны, на прJво:шую л•;1нню связи.
Данчая прсu.1с:.:а в пе1рспект,и 1пс :vюжст · быть раз1).ешена с и.с­
пользсrан;-1O,r свстоёо щых лпни(1 снязн. Однако отсутствие серий­
но-вы::J·скао}:ых от::чепвснно(i про}11ыш,1еr-rностыо -световодных
J':Шr1,ii в настопщсс Rp;:\IH не rrо:sволпет ,вос полт"зоваться преимуще­
ствюш свстслодны:-..:: т-.:абс\1с~"! ;.1,,lя решелня данной 'проблемы .
Зс1,;ачо. yc,l.OЖ!-JHC'TC'I еше И ТС\1, что ·С'lТ',·IЧески~"! стык 1не 1103'130-
:пт с.:тряrать вiювь рс1з1работанную 3i.1Парату,ру с r~ро:.1а,дны:,1
пар:,():\1 сущесгв\·ющеi'1 сзязrюi"1 ап·п21рагуры, 11аходящейсп rз 9Nстrлу­
Jтс1цни.
Для сопряжеш,я J\БСК каj( с ана:1огнчной аппаратур-ой, так и
с вьше.сею-rы:.1 Т,\ разра::отан б:!о:, провоJ-110(1 ,1пн-шr связи (ПЛС).
Расс:vютрю,r один нз В.'lраантов блок.1 ПЛС, обсспечнвающн(r
сог,1ряженне АВСК с Т.-\. Струюур·на,r ,схещ1 блс1ка ПЛС в ,о,сr-юв ­
но:vr ощJеделяется ти 1пом Л::',1ефонного аппарата. Для ртuоты с ТА
б,ток ПЛС до.1.i1•;сн обеспечивать:
··- nо.11чу
И Лj)IfC\[ ИНД)l<ТСJ;)НОГО вызова;
--
cor,1 a ::oв::ur;re с прово.J.нпir л,~1ниеi"i св,;_л по ," ·ре: ачс и прие ­
:\Ту рс(Jсво~·о .с,11 гн ~1лз;
-
Пp;rc,'-r ) П еа,п;т;-т :;1ще~о Cli гнала При 11 с1}Юi 1·и ;1 Т .=, i-j, . --:>!!ТЫ
ми IЧЮ­
тслсфою1011 тру :.;!,_,1 Т.с ,J_:rя ,.:щстанцион·ного управлс1т;1 ра,,:щостан ­
цис!°r оеiъет-.:та;
-
осущt:ств.1ятт, заrшпу АВСК от Э.\1И, наво,J,1п:,лых 'В •п1рово.J. ­
но~"r лин:~и сРпз,r.
103

Та· ким образол,r. 1р асоrатривае,:v1ый 1 бJюк, стр,укп1оная ,cxe:vra ко­
то11юго rвображена на рис. 1, должен ·иУiеть с.1еду1 ~щи е ф ункци о -
1rзльные узлы:
Рис. 1. Стру1,турная схе ,1а б :IО!<а п ,;-тс
ГИВ - генератс 1;:> ин дук ­
т ор н от,о вызова;
пив --л ри е\1 НИК ИНД )"J{­
ТС!j) НОГС вызова;
СУ - согласующее у,ст-
роi'~ство по при ему и п е р еда•
че ::) ечевог•о си гнала;
УПНТ - уст1рой,ство пр и ­
ем а уп равляющего си,гr-тала
1; 1р и н ажатии тангенты ТА;
ЗУ -- защитное ус тройст ­
во.
Данная •:::хсча разраб ота ­
на с у четом 1ра1боты бло1-: с1
ПЛС с тел ефонны :vr а1пщ'1ра­
том Т А-57 [1].
При ра зра1 ботке •б:1(..,:-<а П Л·С 'УЧ И тьнвались е:-о массо-га16а1р·итны .:::
ха ракте ри,стик1и, тюторые щри болышо·\1 кол ич е,::тве 1пр о,водных ли­
ний свя,зи з начит еJ1ЫЮ сн ижают эт-и показ:н е ли . Д , 1я соз..:~ ания бо ­
лее с.Е'1р ийн с·способ но·r.о rrзделия в блоке ПЛС прюЕ'НС:·Iю \1а1, си ­
\1ал ьн ое ЕОЛ'и ч ество ,покупн ы х изделий.
Одни,м из о·сновных требований, значите,1ьно усло1княющи х схе­
;vт отехнику ,блока ПЛС, я,вляегся осуществление защиты А ВСК
объ екта от •Оlпасн ы х напряжений, ·котс1рые в оз·ник а ют в прО1водной
лю1и1и •связи вс Jr едствие прямого шопадания нз нее пров одов N~ло­
вой электр осети ~при о'6:рыве пс,след1ней, или в-с;1едствие наве,денно­
го налряжения •от бл;нЕо раоюл,оженных радиот ех нических ·пер е ­
дающих и дру,· их уст,н1 01ю1,, а та]{ж е при ,рJзо1: ,ом ~разряде и т. n .
На,иболе е 0;1 асным ис точни ком наr;1ряж ен ия явл"ет,ся эне1ргин
удара молнии неп осредстве нно, в линию свнзи или б .1из ко ра ,с,по­
ложе нные линии элект:ро,переда чи и ,тру·гие объ,:скгы. Токи мол1нин
1имеют импульсный xa p ai<rep , длителыюсть ил1пульсов ,может ко ­
лебаться от 10-20 до J00-200 м1,с и боле е - В настоящ ее врсл1н
эффективность защи ты от грозовых р:црядов проверяет,ся 1п,о д ач е й
на аП1па1рату1р1у свнз1и со с тч:юны линю~ Ее ·менее 10 импуль·сов ам­
илитудой З,500 В ·и длителыюстью 50 мкс, интервал между им,пуль ­
сами не более 30 с [2].
Для защиты аппара г у ры, с,оздан·ной на тра1нзипорах •И инт е -
1гра льных эл емен тах , от с1п асных на 1пряжений ,используют трех•сту-
104

гтенчатую oкre'i\1y снижения этого напряжения (рис. 2) . В "схемах
перв-ой сг у1пе ни защиriюю устройства исшользуюг бысгродеиствую•
щие разрядю1к,1 F , котор ые включаются :между каждым про'В·О1дом
.пннии связи и зе\1J1ей и ,срабатывают ,при нащряжен1ии 200-300 В .
Второй ступенью защиты яЕляег,ся линейный симметричный т1ранс­
фор,1атор T l , к,отО1рый обеспе чива ет защиту аппа1ратуры в сл у чае
нозникrювения, в JI'инии наrпряжений, нед,о,стат·очных для сра'баты ­
вания разрядшшов, т. е напряжений ·менее 200 В.
Рн,. 2 . э.~ек тр11ческая схема трехступенчатог-о узла
за щиты
В свюи с те,1, что создать идеально симметричные линии и
юн,:ейные трансфор~1а т ор ы нево-зможн-о, т. е. в линии с входным
т~рансфс1р:v1ан :/О\1i в,сеr;2.а будет наблюдать,ся перекос и часть на­
п рнже ния , наведеююrо на оrба :прово,да линии, не ~будет ском1пен­
сирована, п1р11 этом 1во вторичных обмотках линейного транофор­
:,rатора :чо,кет появл ягься 'и,~шульс ное на!11ряжение с амплит уд ой
от 1- до 30 В . Д поскол ьку в т оричные обмоп,1и трансформатора
ПОJ.клю ч ены к ч ув.ст вительны:vr вход а-м электрических схем (как
:гrра · внло, база т1~анзисгора ), то в ус гр,ой·стве за щиты н еобхоJ;и1м.:J
v. спо.,1ь:;ование тр етье й сту п е ни. Эта -с11ушень у станавливается в
базах тра~висторов и предс тавляет ,с,обой вст1ре чно включенные
стабилитроны V2, V3, ког,01р ые позволяют снизить опа,сное Н3пря­
жение электроА1агнигнг,r х 'И\1пульсов до рабочего на,пряжен~ия ак­
тивны х э.1е,\1ентов алпар::ну р ы связи объекта .
В бл оках ПЛС серийной АНСК , к кото1р,ой 1не п1редъявляются
т1реб о вани я ·п о защи т е от Э,МИ, ,rенер ато1ры индукт,орно•ю вызова
п-одыо г непосредственне> в линию св я1зи ли' бо синуооидальный , ли­
бо и \1 n ульс ный низ'коча ·сг,о тный си г нал, а управление радиопер е ­
датч1иком с ТА в этих об ъектах осущес твляется по ,схеме, изобра­
женно й 1на рис. 3.
Прн нажатии ганrент ы ТА создае тся цепь для срабатывания
р еле, ког,ор-ое у~щравляег ~работой ради ,осредства объекта.
В блоке ПЛС 1щри ,rали чии линей но го тран·сфо1р,магора, ,01бео пе-
0швающего также и гальв анич е ск ую ~развязку аппаратуры свя,зи
IOS

•
объекта и проводной л инии ·связи, возни·ка ют сложноси1 в лереда ­
•1е .индукторного выв-оза и при е,tа У'П!JЭ •вляющего сигнала при ,на ­
жан~и тангенты ТА.
Рис. 3. Схе,,1а пуска пере:1,ат, : ;1:,а тзпгепто~·r ТА
Для передачи в линию ·си·:-на .1з индуктr1fJ'-НУQ Р.ызов 1. с "!а'Ст·о ­
т-ой 17-50 Гц тра1+сфор·матор, j<cт:1pы i"t нсп-о : rl::зу-:ст ~я в систе:v~е
защиты !И через 1,от,с~;::,ый сигнал вы зов а л ер -: .1аетс:1 в линию связи ,
должен иметь достат-оч1ю высо к ую и1-1д·у~-:ти 12 нс :ть, а. следо•ва т ел ь­
но, и габариты.
Однако да1нный т,рансфор матор долж~н быть сь;лолнсн на боль ­
шое пробивн-ое напряжение между лервич1-1ы:11r:1 и uтор : : 1ш ыми об ­
мотками, а поэтом у тех1-юло,иче·сю1 вьтолнтлть такс~"~ 11:)а нсф о1р:v1 а ­
то1р горазд о легче п ри малой ·ин дуктивности.
РассмотР'И ':11 состав узлов, ,вхо ,:rящи~ в раз1работанны~"1 б;rо;<
ПЛС.
В генераторе ин дукторн·ого ·в ы :;ова и-спользуется l!астота 1поря,:\­
л.а 50 к.Гц, 1ют о,рая м-0;1улируется низкой частото~"r, ,срав нимой с
частотой и11-rду к торно го вызова. Для 1тт е редаlш в люшю юаче1< и :11r­
лульоов выоо•коч асто'Т;101'0 опгнала в схе:11е п.ри~н:нен т1о анс.фор~м а ·
т-ор тила ТПГ (т1ра нсфс,рматор прямо уг о льной герме тиз ирова н­
ный), который ра1 ботает на часто-тах до 50 кГц и 'Имеет проrби,вное:
на.пряжен,ие изоляц и1и между о•б~ютками по,рядка 5 к В. При га~ба -
• ритах 56Х123Х6 мм и мас,се до 25 ,r . ,он может передавать мощ­
ность до 25 Вт . Ген е1ра т о•р индуюорн от о вызова 1:1,1,0:жет быть уда­
лен от о•бъекта на нескольк о десятко·в кило:11етр-ов . Сигн ал вызов а
вослри1-шма етс я электромагннтны :v1 звонком ТА. Индуктс1р в ТЛ
1разВ1твает м-ощ1-юсть до 2 В т и .подает ,в ли1-:11ю сигнал частотой
17-25 Гц и ам:плитуд,ой до 1,20 В .
Эк,апериментальные исследювани я показали, чт,о наибо льшая от­
д ача звонка ТА им еет место на частотах 40-50 Гц, а создание
шумового воздей·ствия в 75 дБ можно получить от зв-онка ТА пr н
10'3

подаче на ,не.го н а пряж ен-ия амinлитудой в·сег о 20 В, что и опреде­
лило осно,вные т·ребован1,я к ха~рактер1истикам 1блока ПЛС.
Генератор состоит нз зада'Ющей части, собранной ~по схе~ме сим­
мет1ричного мультиви•братора на и н ве1рторах ,с неза'Земленны м и
резисторами [З]. Си1гнал с задающей части ча,стотой 90-100 кГ,ц
подается на схему ,сраВ'нения, которая используется для модуля ­
uии нес у щей ча стоты и зап·и,рания оконечной части •генератора
ин дукт,орн о•ю вызова в пауз а х , когда вызов в линию не IГ!Одается.
С выхода cxe мi,J сравнеi-!ия лромодули1р·ованный ,сигнал по·сту,пает
на счетный ,вход т1ритгера, кото1рый используется для получения
двух сигналов, сдвинуп,,·х шо ,фазе дру~г относительно друга на 180°.
Далее дв ойной ·ситнал подается на входы т1ранзисторных ключей,
собранных по схеме со·ставно•ю транзи,стора (.пары Дарлингтона)
[4]. Натрузкой т1ранзисторных кл'Ючей являются импулысные
тра,нофор:vrаторы ти•па БТИ, 'В одно1м ·корпусе кото1рых находятся
д:в а четырехобмоточных трансформат,ора. Две первичные обмотк',-1
каждого трансф,01рматора подсоединяют,с я к п,редоконечным тран ­
зисто1рным ключам, а ч е тыре вто1ричные - к .переходам эмиттер
-
база четыр ех т1ранзисторных ключей оконечно,й части тенерато,р а,
собранной по мо·стовой схеме [5]. В ,одну диаюналь моста вклю­
чаются ист очники с напряжением ± 15 -В, а в дру~гую - первичная
·О'бvrо тка трансфо1р11атора ти,па 11ПГ. Вторичная обмотка 001бир ·ает­
ся из т1рех по·следователы-ю вr<люченных 01бм-оток ,с ,суммарным ко­
эфф иц иент оvr т1рансфор\1 аu:ии по от ношению к вы1 бранной перв·ич­
ной обмоТJ<е, равным 6. К вторичной обмотке трансформатора
ТЛГ подключен людный мост ,с RС-филыр-ом, с вы хода которого
снимается низкочастотный сигнал индукто•рн,оr,о вызо,ва и через
щроводн у ю Jшнию связи п-одает ся н а звонок ТА.
Для п олу чени:-1 модулирую щ его с-и-г нала и,сп-ользует,ся сигнал
оло-рно г-о гене1ратор а за да ющи й ча·с ти, ко,торый подается на двой -
1-'ОЙ четырехразр,;дный ,'lе.rrитель и два Д - три пге1ра. С целью уJi уч­
шенип условий вызова в схему •введен шрерывиоый з·вуковой сиг­
нал , 1,•0 11ор ый ·пол у чается до полнительным делением модулирующе ­
г-о ог;- нала д войным четырех ра з1ряд ным делителем. Сиг~нал моду­
ляции и с-игнал прерывания подаются на схему сравнения.
Та ки,,r об разом , и,с-по-льзу я несущ у1ю частоту ·порядк,а 50 кГ;ц
дл я сопряжения ·с ,прово·,:що-й линией, можно применить малогаlба­
:ри тный серийный тран ,2форм атор типа ТПГ, который ,служит в ка­
честве -вто1ричного звеrrа з ащиты гене,ратора индукто·р1-юго •вызова
от Э.V!И и для передачи в линию св язи сигнала вызова.
Рас смо трим реж1им ущр авления радио.передатчиком объекта с
вынесенного ТА п уте ,\1 нажатия его тан1г енты. Для этой ,цели в
дан1ю ~1 уст р ой,с тве ген ера тор индукторного вызова ·работает •в д-вух
режим ах : вызова и п1ри С:м а у пр а вляющего ,си.гнала при нажатии
107

'I :1 ю сн' ы Т,\. Гiрн 1~J:1Goтc п рсжи:vrе п,р,р,::\rа в э:v1иттерную u спь
1{)9 1: ;i~ \·. •;()pнi-,r\ ;,· :r;orтr i1
·око11е ч11оf'r ч астн генератор о. вк ~:1 ,0ч.'J ст,:н
CC'tПpC;'J !IГ~.'1( lHlC П0J)5I;J,J\(1 .1
-3 1{OVI, КОТ1оро~ Y\1C'HlJ UJ 3L:T ТОЕ лот рс5 -
:rсния ге11ератора . Да!!lюе соп1ротивленне 5шлпется датчик,O,1 лp;i­
pau:emнr н,11;,руз:,н в линии связи при нажатии тангенты ТА
(1[1IC . л ). Это прн·р ащr:1-r 1 ~е ко\и1арируется J,лs1 поJ1учення .1о п1ч,с ­
с:сс:о с;1гн:1.-1а ,:,;,ст;,1щ11ош1с,,.о уп1рав ,1ения рэ.:I:,rостз.нцнеr"r.
l(лeeetJur'IL!l(lf IКомпа-1_1
.,~-~"-,
1ратср ~l
1
lloп
f,,... _~
Г,:' -} . C\~_-:-.Ja E:~if(_'\JCI :,·прzв 'iЯ!С-!ЦСГО С ~1г::.:1 -
:Jа г~рн 1;а)1{ати н танrенты ТА
Предл а,гае:vrое схсч-
нJе ;решен -нс ,Jа(:т ноз ­
\!Ожность
управлять
р~;Еичо:vr работы ра­
д:1O'1ередатчика, 1;)::~с~rо­
лох;енного на ,объекте.
с по."~Во~о ТА , нес:vrот ­
ря на rаJIL,В,и--шчсскую
р;:~зnяз,,у АВСК с про­
вu,1ной лин ие й СВЯЗУ!.
Рассм':Jтри:vr содер­
жа н;;;:, i[ ф'.'Е IЩИ'И дру­
гих узт,т,. бло ка ПЛ С:
r 1 ;Jиe\!i-I1!Ea
инд ук тор-
НJ~о вi~iзz:::,вs и схе,1ьr
,со г.1асо ваiп;, .
l1рие:,'1 ни к
ин.1у к-
то рного вызова состо ,, rт
из
вьщря:vrителыю: о
моста, RC - фильтр г ,
,O1перационног о усн .1 , ! -
теля и компарат о ра. ifJ
г.ьс, о,1е котс1Jого выдеюiется лr:,: иче.ский 1сигнал ·при поступлении
на Б.\О.l. пр11е1i:•нrша си,нс1ла ·индукт,о,рното вызова. Лоп,Р-;ес1-:и (r си г -
1,9.,1 : roнxo ·•.J прие \пr;11,а нспользуется в АБСК длп вю1ю,1,~н r1я то­
н::~.,с"I,:ого сигна:1а, ПO;J,i1Bae:vro1:-o В телефоны абонентов а,бъе;,::та, !!
.:! ;я пключсшнr светоп,о~"1 индикации на пульте, сигнализирующе й
С! п от:1че JiЛa пр~1е,ле 1tтду кторного вызова по проводной линии свя­
~:.и . П)и прие~1е вызо в~ индикатор ми,гает, а п:ри передаче - горп
постоянно .
(:и \1 ' ' СОГЛ а COP,3 lf !IЯ С·ОСТОИТ ИЗ двух уСИеlИТелеЙ И J;JСЗ И СТИВН Ы Х
,' ,'J 'T<' ." tCii. 0.111rr усилтN~ль предназ,начен ,1ля передачи 1рсч е воrо
с:· п ;i,1::1 от абс1iс1пог. АВСК в проводную линию к ТА . Второй y c:r-
.
:'н•,ь рс:С,отает соЕ,:,.,r:::с тно ·с уст,ройст,вом автоматическо~"r регу ш1-
р:· в;;:;; ус~1лс ню1 , обеспеч.и,в,ающим по,1держан:ие пост,оя1нно го ypoв­
J,'I рсчсЕо:·о сн, гнпло на входе АНСК Гi)И ИЗ\,rенении его в провоJ.­
нсй ,1ННИИ свя зи В з а;чr..~ИМ·ОСТ!! ОТ 1;:Jазлачных факторов (1rео.1ина ­
к,овая дл1ш1 проводrюii .'ТИЕии связл; влняние по;-одных условJ1й;

изменение у1роrшя си,гна.;rа, лередава еУ1ог,о абоне1по).I в ,l 'II НI ,ю; из ­
л1енен-ие напряжения ши,ания ТА и т. д.) .
Прием1ник ин.J,у кторного выз,ова 'И устроii спэ. сог.1.1соваш1я -п о д­
к;1ю чены к л-ров-одной .;,и1-r ии связи через тр ансфор:11атор з ,тщ ит ы .
Так11н1 образо:v~, 1рассчотренный блок пр ово,1ной Ю!Н} ;;-! связи с
уст1роiiством защиты ог в-оздействия на ап,паратуру сr;язи о.iъепа
высокого 1-1аг.1ряжен-ия позв -оляет под ав ать и пр ю1ю-rать ин.::;:пп-ор­
ный вызов дистанционно (с телефон1но1:-о аппар ата), упр.1вл)сть р;:~­
·ботой радиостанции, а также ,осуществ лять дуп л еЕсную речевую
С'ВЯЗЬ .
J1ИTEPAT;iPA
l. Весе;;ов Б. С., Ефа.,02 Nl. П., А:,екса,н;;.1ро:; Е. ,\'\.. Те,1:;;фон::J­
rс:1ег,ра фн;;,1 аппаратура -М . : ДОСААФ, 1917'5 .
2. В о ,1 :, о в ! ! . !!. Защита от 01п,жны1Х н,а~пряж ен11i1 т1р•,жзп стGр,:J<I,1s ycrr.11;rтe ­
. .1 e if в :-,.,;н,оrо1<а1Iа~1ыIы\: систе~,1ах с1зя iз1 и . - lVI .: Овп зь, 19'76.
3. В о л к о в С. П. Генераторы прююуго ,1Ь ных ю1;тут,с ов 11J МОП -- :-,.1с:1'1с::­
та.\. - М.: Энергонздат, 1981 .
4. JI е н к Дж . Справоч111I1< по со13реме11н ьв1 тве1цот с.11.,ны,r усн.л:тс,1я'1 . --
Nl.: ,Чн1р. 19-77 .
S. К И 6 3 II( Н !! II . ,\. Основы .Еl:ыоrчевых ,,210,J.•CIВ у ~;r,1е1:ш1 .
--
,\1 .: ЭнсргонJ­
J,3Т , 1979 ,
G. Дон;_: .1 L
. 1 Р. Ж.. ~-Jйт. Э .1ектро'1 асJi,:Н!!"' ' ,'ОВ\1ссти,1:,:хть '!)J,,:1.1r:jз,1c,;·po.1-
1:ыx с :;е .1с т в 11 неt,рю,на,чере1111ные по1чсхн. - .Ч: Совет с: ,ос ра..1110, 11'978 .
109

КРАТКИЕ СООБЩЕН ИЯ
В. В. Авдеева, Л. 11. Буряков, канд. физ-мат. наук
Н . К Довченко, канд. физ-Nаr . на,,,к
В. М. Желудков, А . И. Хохлов
СВЕТОД И ОД С ТОРЦЕВЫМ ВЫВОДОМ ИЗЛУЧЕНИЯ
Приводится о аисание конструкции, важн ей шие характеrпстик11
св ет одио да на основе ДГС с то р цевы:.1 выводом излучения, работаю­
щего на длнне полны 1, 55 мкм.
Длина волны излучения 1,55 М КiМ наиболее ·предпочтительна
для реализа.ции оптич еск их ,си•стем -связ ·и , т. к - потери на по ,глощ~ ­
ние в материале кв2 1рце во1го св ет,ово д а на эт,ой дл ине волны мини­
маль·ны.
Ранее оо,о·бща лос ь ·[1,2] о разра• ботке светоизлучающих д иодо;3
(СИД) и [3, 4] -- лазерных диодов, ра·ботающих на эт ой длине вол­
ны. Описанные з [1, 2] фронтальные светодиоды без специальных
оптических согласующн х устройств ·имеют малую эффектив н ость
ввод а излучения в ,с ветовод, т. к. диаr1рамма направленност-и излу ­
чения подобных све-годиодов близка к диаграмме Лал1бер-говского
исто чника [2]. На,п ример, у ,светодиода [2] коэф ф ициент ввода излу­
чен и я был равен 3-4% для кварцевого световода с диамет,ро,:v1
се1рдечника 200 мкм. К!оэффициент вво да излучения в световод
можно увеличить, лрил1енив конструкцию СИД с торцевым выво­
дом 1излучения.
На основе двойной гете 1р-оструктуры , подр-обно описанной в [2] ,
был разработан светод и од с то1рцевым выводом излучения. Кри­
,сталл светодиода пре-дс1авлял ·из ,се· бя к ва драт 150 Х 150 мЕм со
сплошными 1юнтактами кр -и п --областям ДГС. Вывод излучения
IIO

осущесгвлялся через один из т с1рцев кристалла. Такая п~ростая
конс тр у1щия ,была при:vтенена для отработ.ю1 технологии изготснз~
леню1 СИД, Еорпусирования и оп1ределе ния эффективности ввода
и з луч ения ,от та1,ого светощюда в све т-овод .
На рис. 1 показано уст ройство ко·рпуса то1рцевого светод1юда.
Рис. 1. Устройство корпуса торr~евоrо светодпода
Он разр аботан для СИД с фронтальным выводом излучения тИlпа
ЗЛ- 13 2 А , но изменения, в несенные в одну из .деталей, ~позв-оляют
использовать его для Еор.п уси р·ов а1+ия С ИД с торцевым выв-одом
излучения . Приняты следующие О'бозначе ни51 деталей ,на рис. 1:
1 - контактные выводы, 2 - медная детаJ iо, ибеопечивающая :пр-и ­
паи1Заюrе к1ристалла и теплоотвод, 3- стал ьная деталь, об е спечи­
вающая юстировку осн п·осадо чной втулк и , относительно оптиче­
ск ой оеи к р ис т алла и г1;:)],1соедине ни е ответной части оптического
~разъем а , 4 - к·ристалл.
Экспериментальная ,:а р актерис тика распределени я опек тра из­
лучен ия светодиода лредставл1:,1-1а на ри1с . 2. Nlаксиму,м излучения
СИД из -г ра·фика находится у 1,5 25 мкм, что незначительно отли­
чается ,от расчет,но1го 1,55 мкм . Это, :по-·ви)];и:vюму, с в яза 1но с теХ'!-10-
логическими особенностями изготовлен ия пла,стины, из которой
изготовлены свет-одиоды. Полу ши1рина полосы опектра изл у чени:'!
больше, чe :vr у ~ра н ее о,писанн ы х фронталыных СИД ·и ·равна 2'20 нм.
Допустимое 0{1рапюе напряжение составляло 1,0-2,5 В . Падf­
ние прямого на,пряження при токе 50 мА дости гал о 3 :В, чт,о сви­
детельствует о необход;о1ости улучш е ния конта к тов.
Ватт-амперные характеристики светоди-од а линейны в пр еделах
токnв от 15 до 1.50 "лА. 1.3 сторону токов больших 150 мА на~блюда­
ется насыщение, очеви,J)Ю, связан ное ·с пере,грево, м кристалла.
В -стс1рону токов ,1е1-1ьшнх 15 мА также проявляется нелин ей 1-юст ь
ватт -ам перно~"1 зависю1ости , ха~ракте рная для тс1рцевы х СИД и ла-
111

зерных диодов. Ее можно знач ительно уменьшить и.;ш устранить,
применив nолосковую :· еометрию электродов.
Р113_,, 11.1111 .ed
90
80
70
бО
50
40-
30
20
_10
':>-- ... ...1
1,1 1,2 т,з !,lf 1,5" !,fJ 7,7 1,8 л,мкt,f
Рис. 2. Спектральная характеристика 11з:1у­
чения торцевого све то д иода
Инерци-оююсть нараста 1ния и спа д а фр он то в и:vшульса излуче­
ния у торцевого свето д 1rrjда не ·пр е вышала 10 -15 нс .
Были -и.змерены диа1гра1ммы нап1равленно сти излучения СИД в
Ро1ризонтальной и вертикальной плоскост ях (1рис- 3 а, б). Они HL
одинаковы, т. к. излучающая шлощадка ю1еет вид прямоу 1;-- ольни ­
ка 150Х 1 ,мкм. Коэффициент ввода ~излуч ения в световод с дию,1ет­
ром све1'оведущей жилы 2·00 мкм равня лся 9-1 1%, что в 3 раза
,превышает эффективность ввода изл учения от фронтальных СИД
с диаметром излучаюшс-: и площадки 300 мкм.
Простой ра,счет показывает, что не-омотря я а несов ер шен·ст1во
конструкции ,01п:исы·ва1е·мо1I10 т,орцево~го свеТ1одиада и меньшу10 об­
щую мощ~юсть и1злу~чения, чем у фрО1нтал ьных СИД, вводимая ,от
них в светово!д мощtюсть •одинакова. Так от свет-одио да ЗЛ--132·А,
сdгJшсно ТУ .при токе накачки '50 ·мА и общей м,ощносп~ излучения
1 .мВт, в •dвет,овод ква.рц-лолимер с диамет р и.vr светоnедущей жилы
200 мк1м вводигся мощ1юсть 10 мЕ,Вт. У то1рцев-о·ю СИД, О1писывае-
112

м-ого в с-оо:бщении, щри н>м же токе обща я мощноtть излуч,ен.ия
со-ста,вляет О, 1 мВт, но в св етовод днаметр·О'М 200 юсv1 в·водится та ­
кая же мощно·сть, как и от ЗЛ-1 32А.
Ризл, отн. l?i!
_,
0,8
О,б
0,4
0,2
\
\'-
~~~-~~-~~-~~-~~~! .. _.J
- 25-20-/5-!О-.f О У10152025' г/JOd
а)
l'изл, отн. etl
0,Ь'
О,б
0,2 -
~~-~-~-~~~-~--~1- _l
___
-/2
-9
-6'
-jоз(jg'7
,? 1;'
lf)
Рис, 3. Днагра1ммы направс1с11ностн нз:1уче111rя
торцевого СВс'ТО,\но:1а :
а) в rоризонта,1ьно~°r п:rоскости; б) в rзерпr­
кальной п~оскостн
113

ЛИТЕРАТУРА
1.Алферов.Ж. И., ГuреленокА.Т., Груздов В. Г.идр.Свето­
диоды на основе ДГС IпGaAsP /IпР с внешним квантовым выхоЩО).! 3(} % .-Пись­
ма в ЖТФ, 198Q, т. 8, вып. 5, с. 257-262.
2.АвдееваВ.В.,БогачевИ.Д.,ДовченкоН.К.идр.Светодиодс
длиной в-олны излучения 1,55 мкм. - Техника средств связи. Сер. Внутриобъек­
т,ов ая овязь, 1982, вып . 2, с. 145--<149.
3.АхмедовД.,КучинскийВ. И., Мишур!,ый В. А. и др. Низко­
пороговые гетеролазеры InGaAsP /InP для спектрального интервала 1,5-1,6 мкм.­
Письма в ЖТФ, 1982, т. 8, ЕЫП. 4, с. Q•36-1240.
4. К о э н Ч. •1,5 м1,м лазер работает пр.и 23 ° С. - Э.1ектроника за рубежом ,
1'981, No 23, с. 1•6-17 .
Статья поступила в августе 19 83 го да
114

УД!<: 5,58 386 :628,387.0:1
Канд. физ.-мат. наук Н. К. ДОВЧЕНКО,
В. И, Игнатов, ~шнд. физ-1мат. н.а,у,к
В. Л. Канцырев, •юа,нд. техн. •на)\к В. Ф. Ламекин
ОБУЧЕНИЕ В СИСТЕМЕ ВУЗ - БАЗОВАЯ КАФЕДРА
Рассматривается структ у ра и порядок об у чения в системе ВУЗ -
базовая кафед.ра предприятия прю1снитель н о к подготовке инжене­
ров - к911структоров РЭА.
·Мос1ювский институт радиотехники, электрони 1ш и авто,мати1ш
МИРЭА в последн1ие годы установил связь ,с ря _, о м предприятий
с целью улу чш ения подготоюш специалистов о -iра1сли. Система
о•бучения тrредусматривает подготовк у студе1п-ов на с,оr1ременной
техничес1юй базе непосредств ен но в щроизводст в енных условиях
базовых шредrприятий отрасли силами их высо к окваю1фицирован­
ных ,спе!),иал истов .
Основой взаимодействия института с базовым пре,II!приятием
является ,профилирующая кафедра, которой заведует ~руководитель
п1редпр1иятия, что уск·о ·ряет ~решение вопросов, связанных с органи­
зацией учебно1го про,цесса. На кафедр е , кроме занятий по профи­
лирую щи м дисциплинам, щрово-дится обучение студентов инженер­
ной и науч1ной дея тельно~сти -в обла·сти техники связи. Пр,и этом,
базов•ое предприятие предст2вш1ет с туде нrа ' . 1 возмож r~.") . ТЬ осваи­
вать новейшие измерительные п:,исиры, тiохнолотичсtкос: оборудо­
вание и щро ц ессы, исшользуемые в современном производстве, а
та кже изучить ·с1руктуру и оргаы1зацию научной и щроизводствен­
ной деятельн·о·сти, ,принимая неписредствеююе участие в выiполне­
нии НИОI(Р .
Подготов ка инженера в системе .МИРЭА- ,базовая кафедра
н.а_чинае т,ся на первом курсе (читается курс «Введение в специаль ­
ность» и щроводит,ся учебная практикаj, продолжается на четвер­
том и пятом ку:рсах (ведутся занятия по щрофилирующим ди,с:цил-
115

мшам, исуществш1 ется 1~ро1изводственное 016~·,rсни е) и ~ .J uсрш ас те я
· выполнением дirпло,ют~::·о юроекта на шссто.,л курсе.
Учебная практ ика с:ту,\ентов первого курса ш1 бз:,озu:,г нред·
приятии -создает у них прс:.1,стаn.1е1шс о п:роr,о,1:1Уiых разраоотн1х
и характе1ре щро иззодства, его струЕтуре, з1rа1,сшгт с рзб::.;ч·ш.1
профессиям1и, условия:'°;,~ труда 11 ирганнзацне~"~ работы в рс•з~:вба •
тывающих и производствс1-шы~ цеха\. Во врсш, этоi'r пракп1Есi
студентам -пред-оста IЗjJЯетсп воз \iОЖ НОСТЬ C~I \IOCTO5! ГCjil,HO ВLI:10:1-
нять отдельные пр:)Изводственные операции . O!ii)C,J.c"1cн1юc Е1;х~:-111
отводится на праЕпшу в вычисmпе:~ьноч це1-пре прсюрш1п1я.
З д есь сгуденты пр:аJППЧЕ;СКИ ЗНЮ,С•\r,IТСЯ с BЫ'I!IC.'IJIЛ:':Ii)Hoii техни ­
кой, составJiени е;v; и от,,1а;кивание:vr n1po,•1pa\1,,1, проведс11неч рз.счс­
тов по НИУI . ПoлyчeJC!J,rf:o ПJХШПfЧССКИЕ: Jl.0 !3ЫJ,)( дают 13JЗ'.IOЖriOCП,
и·сп ольз,овать выч-нс,1итеп)ную тс,;1ншу в ПL1c.1eJ.) IOШL\I учеuно,1
процессе для инженерны\ Jl)[::-1e1:л, r<урсовы.\ н ,11ш:10\ ныs прое,, ­
т,ов.
Программа п1ро'1звс,1ст:,еmю:-u 0Gучет1н LTy,J,cH ,L;,\ чспертог,J
ку1рса ·предусматривает ;-1зуч~::i1ис оруктуры управле1ш,r ·прсднрия­
тие,,,: , функци о ни р·озаш;q его поJ1рю,:,с . 1еш111, систош п:1аннr,оы1-
ная и материально-тсх11i1чсского обсс,печен1r::. орган,1:;а_шн -О\1)311ы
труда и те х ннЕ н ,безопсtсностн, JiзnGретатс.-11,стза -1 р.•щ1ола .,1иза­
торс1юй работ ы, патснтов<'денин. И:-1 вьцаютсi1 тэ1 же задания 11:::1
С3:\101СТОЯт ельную paбcJiY, которую онн ЕЫП()Л[ЯЮТ I3 разЛJ-f'JНЫ.\.
подразделени нх под .руководство_,,r слс1.щаJJИст,ов. Е процессе обу ­
чения студенты iю,11учают возможность Rыс1рать прсфи:~ь своей бу·
дущей Пij)Сф е с сни, ;i 1,uллектив кафедры знакочнтс,; с их на1:лон•
}Юстями и спосибностл \Ш, чт о-бы ко1-шретизироы1ть их далы-rсйшс~
производственl! Jе обу 1 1с1ше и дн'пло:vrнос прое1, 1,1розаш1е .
На ШITO'.r Еурсе с,уденты распредс.-1яюгся по 111с,1разделеН11Я\L
пред;П1риятия с учето:vr их накло1-шостС'(1 и р:коУiендзцш"r руко:оод:-1 ·
теля ruро,изводстзенны .'!. обучение}!. Они о·бучаются на прсдщрия-­
тии четыре дня в •неде то_ В -основно:vI все сту,J.е11т1,1 офор:v1,1яются
в штат предприя тшт . Производственное обучен:1е ,х;.Lется по и11д,r•
видуальным планаы, прi! этт.1 перед сту,:1,е1но~т ст;,вюся задачи,
решение которых яr,лнетсп основоrr ;.ця -1.rш.,o}i,:o,ro проектирова ­
ния на шестом r<yipce. Ка;, правило, э,о зс1дачи в1,:;1олняе:-,шх в по,1 -
1разделепиях НИОКР. Ич,:~11вн;~уальныii н.-1ал студента прсдус~-rат -
1ривает изучение :--rетод:-1ки научного -понск:1, в:::денис э1<сперн:v1ента,
·обра· ботки результато в нз,1сре1ш(i и шrжен:::рных рас,1етов, а так ­
же юсв,о.енне средств пзv1ерите:11)ной тс:,;н11IIШ, 1~спьпате"1ьного обо­
рудования и техно.·ю!'Ичссю-1:; процессов. Для сту-1.,::нтов преJ.у­
,сматрпвается уч астне в сс\-шна:ра:-;, про1:с.J,1н;ы:-; нз. Е1j)сдпрняпш, 1;
студенческих и о-;-1рас :1е1:ых н аучно-техни,rесю~х Еонфсренциях 11
·КО'I-!курсах на лучшую студенчео;ую работу, еже! одно оргаш;зус•
.мых на предприятии.
116

Ра·ботJ ел· 1,снтоз 1;:J r:рс:-с1я п рm r зGодствсш ю , о о бучени,r регла ­
,1сuт;•руtн>1, j,,!!,;; ;1.c t 5i ,.стру_;11ш,он ·пu,11раз,1с; 1 е11н й, е ж е ~1е сячны,,1а
плана\111. Контро,1ь 33 1!\ [LJiJ(J;1J:c1r11c , 1 ,ос ущ еств ю1 етсп 1ру1<овод,;.1-
Т( .:1сч прзI,пr,,и с т у.·1с [,~: Он 11роо1ат1риЕа:: т ра б оч и й ж у рнал сту •
,'!сита, o.;cy;:z,1ac; ,.: ; , Ji.\ ' r•~зу:н,таты и ;u.1е т рекоче 1-r д ацин n•o даль ­
н е(тшеi'~ раGоте.
I-! а шс,:тп',r Е,· :'се :т-:..1crrтL1 на :-;.о,1ятся на базов,ом предп1рияти н
всю ра·бочую J!Е'j(елю. Они ес.'\у т р або ту по и зi\и шrой тc:vr,~ дл ­
П,'IО\11·ЮГО прое1,т а . за,,nспленноii за ст уде нт о ,1 на сснова1ши его
111rсыленнс,го 3аявлсн11,1, J·:спо,1ьзу,r :v1:а т ер иа л ы и даш-1 L1 с, 'J-r аЕ::тлен ­
ЕЫе во i\Je:-.1я прои"но,J.ственного обучения на пято,л курсе.
Прон.::поJ.сн~сшr,Jе О'оучс н нс и грает бо льшу ю роль в фор,1 1>1?ОВЗ •
юш бу.J. ) 1щ1х слец н аJJиснJ.в и И'I~0Lоднтс:1с~"r л роизnодствэ. Нзхо ­
:шсь в п1ро;1зводс т вею ш :< к о J1 ,1еrп и вах, ,с•ууден ты, нар51ду с профес ­
сноrи,1ш-,,нь;,ш ш1выка:--11; ;шжсне ра, пр,юбр е таю т и опыт ,общ е ствен-
110 - по.1;:ти с;сс,,о~"r -1спс,1ы1ос т и . Б уJ,у щ ие и нжен е ры получают на ­
гля:шые у р окн ьзаи,чо,:L,' !0r сп:,;1я 1ру11 0Dодите ле i'r и колJ1 е 1пивов т1ру ­
д :::щн:(СЯ, нм с т п поrчпс1; более п спят ными соци а льные интересы
Пj):)ИЗВОJ.СТВСШ[·О1:--о I<O.I/fCJПИБa , Т эю1:1-1 о бр аз о~1 , условия ,производ­
С ТС,С!ir!ОГ'О -обуче н ня спосо'бств у ют у ск о ре нию а да птации ,юлодого
r: пец;,rал; t ста 1, v.снкрегной шrженер н о ~'i дея т е льности на пр,оизво-,1"
СТБС, ЕС:--да 01[ !1i)C.1C ПГJ::уче 1 шя J,ИП:I O :Vl :Э В·О З В,ра ща е тся В ЗН3КО\1ЫЙ
е\1у П)~ОЕЗВОJ,СТВСНIIШ0! !:О,,ЛеiОНВ .
0;,ыт по,1готов ;\ii спсцнатrстов в област и тех ни к и сред ств свя­
зи ГЮ С НСТе\1Е' Б~ - 3 - б,::ЗОВсН! J<C:'cфCJp::t ПО1<33 Ы l;ает, ЧТО ДЛЯ ВЫ ­
пуск 1-: J1КО!3 МИРЭ,..\ прэ1,тичсс1ш нег нео·3 х о ;:~л ,1ост,и в стю1ш1ровкс
после о ::опчаШI)! вуза . У.о~ю,11 ,1 е опе ц но.J111сты, ок ончившие е г о , об­
нэ1руживзют т,1,гу к ш.1уч1той Jе,т::льности, а наиболsсс rюдготтзлсн­
ные НЗ ннх СТ31IО!3НТСЯ сонскатс, ~ юл:; <JJ ЛИ 3 СПJ!j)3 1IТ Э\Ш .
Бы:трая C\;c:rr:\ по~;о::сний а пn а р ат ур ы , ха ракт ерная для разви ­
"1'и,1 П]IO\IIЬI LI1 Л(;'JIHOCTИ c·pt>),C TB СВЯЗИ, а Т 31, )КС ГJ!У,ОО J< ЭЯ ,J,Иффе1рен­
Ц П :щ;;я пронзво,J,ства сы1зно(1 о.плара r у р ы в зz.:ви с илJо с т и ,от п1;:нш ­
цнпов п ере:Lачи 1снфс,;J,iЫШ1 1 требуют от у ч ебн ог о nро це ссз д о ста ­
то ч ной ;- J,,О](ОСТ' ! С ТЕ''.!, ,,~с,бы ПО,J ГОТОВ IПЬ ИНЖСНl:'])3 В со,огвет,ствиа
с треб0Dашr,1,н 1 н аучно-тех11ическиго п р ог р ес са. Ес лн е ще 10-15
,;тет то;,rу ::азаJ, по еди1:с,,1у учс·;:;;;1\1у п ;iану с п е ц и а лr,н:J сти «Конст­
ру1:,.;о;:1;.;ннс 11 nро;вво.:.1,с-;130 РЭ .\ » вуз ы гото ВИj]Н с л,с> ци .,.rшстов дл;;
E OliCTj})'il)(Jf:J][l[Я, прс:н· : о;tствз И Пj), ! ;11ё' l·! Е' НИ Н Wf' j) OE JГO KJ!3CCcl
РЭ:\., то е н~;с 1 ОШ!i(:ё :,;:,е:-с,я полотовин в р а,1ка:-; сдинс,го уч е бно ­
,о
п 1аHJ ~ ,rш•, ,_1сэ.1ы1u;·;1 сне1.1,11 аJшстз, сп-особного 610:•:тро пepe­
I<:i1C1!a1 ьсн с о,:лс а те:,;нччес1<оr.о натrравления на другое, 1нcвoз­
\i0.i:,u.J. СтандаJ,,iыii ;•kбный н,1ан по:,,готов1-:н дас т бу )_ ущему иа ­
·,,с,н:'р:.· :-шаюrя ,,ишь uuroв r-;01 1 с т1р 1 ированпя РЭ .-\ п практические
'i,!БU.,:: :"c . "c::C,J \'1f3!,ТСГ3 . Пс-ЭТО:.'lу деЯТС""J Ы!ОСТ Ь :t!OJIOJ,O,Г•O СП t ЦJ!З -
117

листа на щредприятии 1-:аtrинается с углубления полученных в вузе
знаний и прио·бретенин практических навыков в соответствии с тех­
ническим на :правлени-ем п1редпР'иятия.
Внедренная 11 МИРЭА система 01бучения ВУЗ - базовая кафед­
ра максимально при'6лижает знания и практические навыки сту ­
дентов к т1ребо·ваниям и услов1иям кощ<ретного -производства, гд::
им предстоит работать писле ,окончания вуза.
Спецификой учебных ~планов МИРЭА явля-ется наличие ~з них
rтоофилирующих дисцпш11ин, Еоторые соответствуют техничес1юii
направленн-ости базового шре:.щрнятия, причем значительную часть
их объема занимают д исциплины, определяющие конструкто.рско­
технологическую под;--отовку инженера, на·при•мер, «Конст1руирова-
11ше БОСС», «Констру1щия и основы техноло1гии элементов БОСС».
Состав и оодержан1ие этих ·предметов непостоянны. Они меняются
в ·соответ-ствии с изменLния,ми в технической нап1равленности ·про­
изводства базового Р1редприятия. Занятия по профилирующим дис­
циплинам ведут квал11фи·цированные специалисты баз ·ов-о,го пред- ·
прият,ия. Их знания и опыт щ:юизвод ствеююй и научной ра·боты
дают им в-оз"rож1-1ость с троить СЕОИ лекции на к•онк·ретном мате­
риале, отр а жающем производственную деятельность ·базов-ого пред-
1п~риятия. Суп.1,ест Е е1-шы-:,1 д ополнением к курсам является лабора­
торный п1ра к ти ]( ум по е;п е цдисциплина:vr, при проведении которого
используется у юшал ьно е п1роизво дс твеюю е ,обор у J.овани ,~ пр е 1 -
приятия . Постоянное о бновление оборудования, •О· 5условлеJ-шо с~ на­
учно-техническими достижениями , с посо·бствует значительн-ому
ул у чшению профессионс1 л ьной 1под1ютовки будущих специалистов .
Таким образом, с истема обучения ВУЗ - 1базо,вая кафедра по­
зrюляет ·на ранн ; ,х этапах о·б у чения провести п::юфе,:ти -ональну,о
ориентацию -сту,~ентов ·по произ-водствею-1ы"1 и научным напрз.вле­
нинм, аа завс 1ршающих эта 'пах ускоренно адапти·ровать их к JСон­
кретным вида,м 11рудо ;зой деятельности, после ·окончания вуза рез­
ко сократить срок стажировання к вьшолненню обязаюистей ин ­
женера-конст1рукт,ора определенн,ого изделия, ускорить накопление
навыков и разв;пие ш,к Jюнностей к научней деятельности и, JЗ ко­
нечном счете, пJвысить ю:1чество подгот о вки новых п о колений опе­
циалистов в области создания средств связи.
Статья попу,пи.та в июле l983 ;·· o,.:r:a
118

ВНИМАНИЮ АВТОРОВ
Содержание статей, направ JIенных в редакцию научно - техни ческ ого сбор н и- ,
1:а, должно соотве т ствовать его профилю и представJrять интерес для широкого
1-. руга с п е1.,налистов организа1.1ий и пре,;шриятий отрасли .
Объем ст,1тьи не долже;1 превышать 15 страниц машинописного текста и
нметь не более 5 иллюстрациi'1 .
В статьях следуе т кратко ·излагать то новое и оригинальное . что получ ено
в рсзу.rI ыате работы предпр:иятия или а-вто·ра; н е допускать нз.r1 и шних подробно­
стей, повторения извес т ны~ положеннй, неточных формулировок и неправильно
Г!Остроенных пред ,1ожений, нскажаюших с:vrысл и затрудняющих пониман·ие тек ­
ста. Каждая L тать,~ долж11а оканчиваться четким и ВЬ!'Водами и рекомендациями
по практич еском у прю1енению (использонанию в Hl-1P, ОКР и на п роиз,водс11ве).
Выво д ы оформ,1яются отде:1ьным лодразIдеJюм .
Статьи п·редстав,1 яются в двух экзем п лярах ( 1 -й и 2-й машиношюн ы е экземп­
мrры), от п ечатанные через два ,интервала на одной с т оро н е лис т а стандартного
раз1:v1ера с полями 3 см с левой стороны . На полях против ссы Jюк в теr~сте про •
с, авляются номера ри·су 111,ов и т аблиц . Kpo:vie основного текста статья должна
со;\ержать инде;-.;с УДК, ripaтhyю аниотац·ню (:vrе жду названием и текстом) .
К статье необходимо п•риложить реферат объемО1в 10-15 машинописных
строк, Е котором д олжно быть изложе,ю основное содержание статьи.
Математичссr<ие выводы (форму J1ы) должн ы быть сжаты:vш, без "промежу­
точных преобразо.ваннй, упрощены ча стн ч н-ой или п олной за\.1еной пря\.10Й черты
дро би на косую, а также ввЕ·дением ю1есто дроби о·rр·ица т елыюго показателя
степени (т. е . приспо с обле;;ы для однострочrгого набо1ра). Нуме1ровать следует
тол ь-ко те формулы, на которые имеются ссылки в тексте. Автор должен произ­
вести разметку : прописНЫ\: б укв ы Jlатннско г о алфавита размечаются подчерки­
в;;ние,,1 дву:v1я прямы1ми и о Lсн ой волнистой черточками, ст,~ючные - двумя пря­
мыми и о дной во л нистой сн11зу; для - сходных П'О на че-ртанию букв должны быть
даны пояснения н а полях статьи; греческие буквы должны быть обведены крас­
ны:v1 ка ранда шо,1.
Еднннцы из·:v1ерення доюЕны обозначаться согласно при:-1ятым обо.значения:vr
пv Международной с истеж: '"ди нrщ (СИ ) . Тер:vшны и обозначен·ип необходимо
указывать. в соотве т ств ии с действующнми государстве1-1ны,iн стан;,ар т ами.
Спн сок ,1ите·рату ры и пол.рисуночные подписи следует печата т ь на отдельных
странii цах пос ,1е с;::нов ноrо текста в гюря д:ке улс• ,.~ ·' :-f: :!н :~~ - О:тс2··ие пристатей­
ных сп исков литературы должно соответствовать ГОСТ 7. 1-76 ( «Библиографи ­
че, ское опнсание проr;зведений п еч ати»). Для жvрна ,, ьных ст:н е 11 отечественных
11 зарубежн ых изданий необхо дим о указывать· фамилию и и1-пщиалы авто1ров,
назВа i: !·' С ста тьи , журнала, го д , том, r:oYiep, стран'Ицу (для зарубежных )~урналов
все на нностранном языке). Для книг-фамилию и инициалы автора, полное н а ­
звание юfиrи, }1ест о издания, издательство, год издания, с1•ра:ниuы.
119

Ил:ностратнвный мс1тери::: :; пrи:1агается в д в ух экз емп л ярах и допжен соот ­
ветствовать т р ебованиям ЕСКД . Нельзя вк леи,вать и лл юстрации в текст. Черте­
жи 1-1 схемы выполняются черной тушью на че р теж ной б ума ге или кальке paз­
:vtepo:vr 13 X ll 8 с1м . С:10жные чертежи , насы щенные м е лким и дета л ями, 'И чертежи
с бо:rы11 11 м коли че ством выносок следует переработа ть в цел ях исключения нзоб­
рюкений и надпнсей, н адобнос т ь в Еоторых не вьюывается содержанием статьи.
Графики должны ю1еть сет!\)' . Графики б ез сетк и д опус!\аются в случае , если
на осях нет ц:;фровых обознгчений. На графиках обязате.i1ьно дол жны быть ука ­
заны назва1 -:11я oce1°r и раз,rернос т ь.
Таблицы и ечатаются таl\же на от дель ны х л истах. Они д олжны быть ,1ако­
нич11ы:v1и, содержать щ1,шча.1ьное ко:шчеспю ,1. аН'i·I Ых, необходи,1ых для и .1люст­
р,щин те,,ста статы1, иметL тt:v1атичес:ше заго:ювки и не дубл ировать графики.
С:тс~тья нзправ.,ястся н а !!з ;,ан11е с сопроводительным иисьм ~ом за ио д писью
рук ово,1.нтелп иреднршпн я . l\ сопровод ите льному письм у, кроме статьи, прил а­
гаются: выписка из решенiiя НТС с обоснованием целесообразности публ икации ,
акт э1<спер ти зы, справка о иаписю111и стать'И в нерабо чее время (обЯ'зат е,1ьна
г е рбовая печать) и лнч : 1ы !: Еар т очI~и авторов.
Об~ экземп .1я р ;, стать и подт1сываются BCE', 1I i а вт о,ра,\нl .
Рfдаюор Е. К. КИЧКИ НА
11одписано к 11ес!атн 30.12 .' 8 3 ,
Т-2В669.
Заказ 140l
Цена 80 1юп .
Индекс 3942.
Формат 70 Х108 1/1 6.
Печ. л.
Уч. изд. л.
Тираж 1000
Тнп . Ni>инмонтажспецстроя СССР

УДК621.372.8.02 Довчен-ко Н. К., Ла"'екин В. Ф. Примt-
нение интеградьной оптики для достижения предельных параметров
снетоводвых с>1стем связи подви.жных объе1<тов . - Техника средств
с вяз-и. Сер. ВнутриобъектоRая связь (ВОС), 198!3, ВhШ . 1, с. 3---14 .
В настоящее г.ремя создаютсf! uнтегрально-оппrческпе пр,;боры
на основе полупроводников ой н то!:коп.1l,ЕО'1ной тЕ'хнолопш -- - э:1с­
ментной базы более эффективных оп-rиче;:rrих систе,-: передачи, обра­
бонш и хране1шя информацип ПО , так r<ш< ы:сп:1уатаuия МЭА на
ПО связана с nы-соки м уровне~-I ш :у~•.1ов, rнrбpauпi\ перепадсн:1и те).1-
пер-ату1р , высокой в.1ажностью , с.,ожной э.'1ектромагпитн·ой обста1-юr.­
кой,
Расомотрены пр инципы работы и реалпзаци11 модуляторов п п е­
реключателей; по.1у,проводншю1шх приборов, сочетающих в криста jr­
лс электронно-оптичесюrе ком понепrты: нопросы сопряжения прибо­
ров с волоконны:,ш r:вет:-Jводами и их раз,лещС'нr,я в 1-.:ор пусах. Пока­
з~ны перопектиuы пр·именения 1rнтегrа ,lыrо-оптичес)(ИХ прпборов в
оптичРсr,тrх системах связ·и ПО.
:,'дк 621.395.345 Кото в ич Г. Н.. Ламекин В. Ф., Овчин-
ни 1, о в В. П . , Ро ж ·к-о В. Н. Анализ принципов построении цифро•
вых кольцевых с истем связи ПО с использовани ем элементов воло­
конной и интегрвльной оптики. - Техника с редств связп. Сер. Вну"
триобъектовая связь (ВОС), 198.З, вып. 1, с. 15--212.
В настоя щее время П1роисходит всеобщий перехо,1 к цифровы:11
методам передачи информащ-ш в волоконно-оптичеошх систе.У~ах
связи подвижных объектов. При этом иопо льзуются uеi! трас,нзова н­
ные и децентраю,зованные устройства управления . О дной нз пер­
спекти,вных структур ВОСС являе т ся кольце~111я, поэтт.ту предстnн­
ляет большой интерес расс11отрение B0'1)JQCon построее:ня г-руппово"
го снгна.ла, алгоритмов обмена в абонентских апп~ра т ах н устройст~
вах управлснин, форматы слов (телегра:,1м) об,лена , rrpoцe,~Yp Уста­
нов.1ения сое:шнений при избирRтепЬ'ной и ко:-нреренц-сl!язп . Нак­
больший интерес п:редстав.1яют разрэt1отан ,1ые схемы БОСС ко,:,ьuе"
вой структуры с и сп о.'1ьзо-ванием элементов и.нтсrрэ,Iнной оптики :
оптич-еских ключей , модуляторов и ответвителей.

\
;,,1 дк 621.382.82 .0:<
Л J :vr е :; 11 r1 13. Ф. Выбор алгоритмических, ап-
парат н ых и програ:шл-1ых средств анало говых микр о процессоров дшr
ABCI( ПО. -- To. 1;1rEa срс:lс тв связн. с,,р. Енутр1ю сi ,,ск т·ова я свя з :,
( ВОС), 1983, !JЫП. i, с. '22 ---13•2 ,
О дноi'r из тен :1енцнй соврс \rе нной \11-rкросхе:11отех1-1и:ш ЯIJ ,,1яетс,1
к о мп ,1ексное проеii.Тпрование средств свя з 11 11 эв т омат11чес к оf'1 о,бра­
б откн даш1ых . 7:,·' г, е,11!':ен1:е степе:111 инте1 ·ра щ1и Б:ИС увс .; 1 ичпвает и
кол·ич е ство по.1снсте \.r, rаз\:1ен.~ае~,.iЫХ на кр:1с т а~· 1:1 е. Раз1р а бот1;а
П П ЗУ с э:1 е"трически•\1 проrрам\rирован!l е \1, ЛUП и ЦАП н МП ,
р азме щаемых на одно:vт кр!iста,1,:rе, позво ,1н .·10 создать а н аjJог о вы,с
~•н к р·оп рfJцес с оры (AM!l), работающие в ре<1 .1ы10\r ж1 с штабе в р е:v:с­
:w и АМ П п уте:v~ проrрю-!\,1нронан11я соотв ет ству ющих уп рав .то 1ш f1,
позво:;яrт испо :rьзова ть Il!! фр о ну ю ЭВМ ю·1 ес т о устротrств на ана­
логовых схе\,1~1л. Точн1с,с т ь 11 с тdбн.11ы!ость г::ара~-,1 етроп э.,1ем е нтоs и
выпо.п няе .,1ых фун1,циi'r об ес nе 1 I и nается n них зс1даюв1.и' ;-., 1 к, в арцевы:ч
р еЗШ! i!ТОро,л И BiiE'l!.I!-iИM ИСТОЧН!IКОМ опорного нr, п рЯЖ!:Н! I Я . Т 3 !( 3Я
о рганизация \!ill\j)O-ЭBjv\ сб еспе чнвз е т исЕлючи те.1 ы10 высо1,ую вос­
п р оизвод н ,1ость ци фрового ,1о;т.е,1н1рова1шн характер·исти 1; , не д10.сту,п ­
н ую аналоговой 'J r· хн и1\е .
В статье изложены г:роб:;е:сrы ,с1искретшааы1 ана,;:ого.вых сипrа­
лов, оп1,: r: ;~ны 1;ек :..1 т1ор ые <1 .:1 rорпт- \1 11че с 1-: не структуры АЛr\П . Kpo;v1e то.­
го , р ассмотрен ы во :1р о с:ы прое1<тr1роаан11н аппс1ратурных средстз 11
п ро,ра,1 мн ого обеспечен;;я АМП прн:vт ен ите .1ьно к АБСК !10.
УДК б2i1.375.049. 10 Л" 'il е 1< н н 3. Ф. Применениt регулярных вы­
•rис ,о. и тельных стр укrу р J1,л я со з дания эффективных СВТ ЛВСК ГiО.­
Т ехнню средст11 С!ЗЯЗI!. Сер. Внутр 11о бъект овJя свп з ь (ВОС), 1983,
!JЫСЛ. 1, С. 32- 45.
Р аз в итие вычr1с :,!l те:1Lно1"1 техни ;ш на ,1ан1-10:v1 этJ пе хара~;теризу­
е тся с о ц:,ЕЕе,; новых пр11Пl ' IПОВ структу,р1юi'1 . фу н к циональной и
а :1го р·ит .чн ч ес1<0:"; организащш СВТ и ее техно,1огической р е r,:1нзац нн .
Р егу,1ярныс ст rуктуры по зв о .1яю т У):;е в настош1.:.ее вре,чя созда ­
в с1 т ь MHi{J)O~ЭBf\'\. С ;\·1JH!!i\'lc~; 'lb !I bl .\11 ЧЛС сlО\1! ТИПОВ КО}iГ: О Н Е'Н ТОВ на базе
н еко м~1утируб1ых а: : а::оГ'о - цнфровых '-'Iат ричн ы х э:1е:v1ентов, в то,,1
ч 11 слЕ; цифровы е про:~ессор ы c1rrнa:roв.
В с т атье по каза 1-: ы воз,,~ожност11 схе:v10т е хн 1 1ческой резлизацин
всех ф у!!кциона.11сных б..,окоn аналоговых ;v1икропроцессоро в н вы­
по лнею,1! их в sнд Е' БИС 1•а неско ,,ьких раз н овн-1Еостях матричны .\
кр и ст а.1лов. Опи с ыв аютс я nрннц,~~-:ы р;16о ты 11 п остросн r1я та;< и .л
матрщ1,,,
2

/

УДК Gi2,1.i3.0i9.35 Игнатов В . И . , Карба .н А. Ф., ИGанов В . К.
Ностроение встроенного коитроля и автоматнз,щия резе р виро ­
nан~.я в аппаратуре внутренней связи летатеJjьных аппаμ а тоn. - -
Техн и-ка средств свнзн . Сер . Внутриобъектовая связь (БОС ), 19 8~ ,
вып. 11' с. 45 - 5-2.
Сюжность аппар::пуры r:шутренней свя~и (;~ВС) требует исполь­
зования в нeii с:11стем встроенного 1ю1про.1я 11 автомат и ч ес к ого р е­
зерв11рования . Это позво,1яет о-перативно определять от к аза в шее
tстрой-ство н авто .\1атич~с1ш под"лючэть в,~ec·;:_rJ н его резервное .
t=>азj•iоо Ьразн с c:11г1JtJ"1oв, цнрЕу,пиру1оu1JIХ в Р~В'--', а, с.псд:-Jвательно .
jJ L!Зl·lOil .П~lHOЗO C TЬ ЭJ !e:vli:.HTOB ! IX обработ:{а требует ИНДИ13'Иду а л ь но го
подхо.J.а " г: о -,· грое11шо вс·трос1л1ого i,онтроJ1я этих эле1менто,в . Р а:з ­
раGот,1 н ы ф/r-11<. цнонапи:iые схс~~rы, поя с1-1яющне построение вст р оен"
J1oro 1:онтроля и авн:;;.1атнческого ре з ервирования.
УШ(G815,;.54 ИIнатовВ.И.,КарбанА.Ф., lIвановВ.К.
Построение с истемы управления в аппаратуре внутренней с в я­
зи .~е т атет,ны х аппаратов. - Техннкil ор е .:~,ств свнзи. Сер . В нут ра­
объ ектовая связь (БОС) , 19~3'3, вып. 1, с. 52- 59 .
В настоящее время уделяtтсп большое внимание ун н фиI<а ц и и
систе:vr управш, ш1я, IiCnopыe позволяют ЩJ011з 1юдить изменен и е функ ­
цио11ат,11ых nоз,,:ож1rостей аппаратуры п уте:vt перестроения алго,рнт ­
ма ф у нкц и оllироr.а1 -1иJI снстС:'.'IЫ управ ~·rспня . Такие системы управ ­
.'Нёш1я строятся r;Q разли•11-:ы :,,1 прющипа:v1. Urш са нная систеыа управ- · ·
,1е~:1ш охватьгвает всю аппаратfру, включая ц е нтральные и пер,ифе ­
рийные блоки. Особое внимание уде.~ яется построенюо центрального
процессора - ycrpoi-icтвy вре,\1еrшой логической обрабоl'ки . П р н,зо­
д ятся фу;1кщю1-1а:1ьЕые cxe:vrы ·и алгорrпмы фушщионировапия .
Л а м е кн н В. Ф. При!!ципы r~остμоений устройств
управления АВСК ПО на, основе перестраивае~чых , цифровых ст р ук­
тур. - Техню<а срел.ств связи . Сер . Внутриобъе1сговая связь ( ВОС ) ,
1983, вып. 1, с. 59-69.
В настоящее время бо:1ьшинство лrJдвi,ж;;ых объектов являютс я
у п-ра13ляем ы ми с по:v1ощью ,тект:ронных устройств. Универсальн ые
м и кр о п роц;;ссор ы с жестко1:1 t т рукту 1юй наиболее распрост р ане н ы
r. устр . оii-с 11вах упj_,ав.>1еиня ПО. Их 1,rе,цостатками являются : ,недоста­
то•1110с Gысrродейст-впе, н~обходи:vrость n преобра.зсвательных ус т­
роiiствах д ,1я соn,ряжения с реальной апrн1ратурой и rrизкая эффек­
тнвность пр и C ll liTeзc И3 IIHX :1'1!-ЮГОПроцессорных струrпур .
В ргзуjr ьтате uозЕиI<ает необходимость создания устройстз упра в­
..rенпя
нс1 базе проб.~емно - ориентированных пр,оце ссоров .
В ст2тье р ,Jсс i,ютrены вопросы рсат1·4;11,, 1: 1 микропроцессорных
)·стро iiст в улрав ..1енш1 Л3СК ПО на базе пср <:с тра11в ает,п дифровых
струюу·р с внде ннт е гр;;рующ н х процессоров прrrмен1;.:rельно к т ех ­
Iiологин БИС.
3
/

УД!( 021.372 .8 Б е сп я т о в. Ю. Д. Схема интегральноfi оптики 11
оВъектовых системах связи. - Тех,;1и%а средств связи. Сер. Внутри­
объектовая связь (ВОС), 198.З, вып. !, с. 09-7!3.
С целью ко·нкретнзащш задач по созданию элементов и схем ин­
т е ,ральной оптики разработана принн;ипиальная схема объектовой
с r :с темы связ·и на основе способа спектральн'Оrо разделения видов
связи. Система им еет абсолютную электромагнитную соJЗJместимость
с ;Jадио- и эл е ктротехничеоким :и уст рой ствам и по дви жно го объект а .
Д.,я практической реа Jшзацин си стемы необходн•ма разработI(а не­
кс торых н идов схем ннтеграJ11,ной оптики: узла излучателей, узла
ф отоприемннков и уз.'Iа сог ;1асова1шя радиостанции.
УДК 621 .372.8. Шмеле в К Д., Игнат о в В. И. Устройства
на кач:(и полупроно;~никовых лазе р ов для систем воJюконно-оптиче­
с к,Jй связи. - Те,: ни ка средств связ и. Сер. Внутриобъектовая связь
(Б ОС), 1983, вып. '1 , с. 74-80.
О с нову ЭЛС),i iё:1-iТНО Й базы !ЗО JlОIЮННО-ОПТНЧеских систем СВЯJ!!
(Б ОСС) составю1 ют дискретные полупроводниковые опто - элеюрон­
ные приборы - по л упроводник овые j!азеры и светоизлучающие ди о ­
д :,~ , фотоп-риемные элементы - р-i-п и лавннные фотодиоды.
В о просы соr.rrас о ван·ия указанных элементо·в п•о оптически.м пара­
ыr~трам заюI мают nажную pOj ib в создании надежных систем связи.
Одн ак о на оптич с,с ю-Iе па1раметры излучателя оказывают большое
в :: ия н ие режим р а боты , с табилыюсть тока иакачкп, соотношение
" мокду значею-1я", и поро г ово-го то ка и тока накачки. С увели-чен·ием
л; ; едел ьного значения тока накачю-r шум лазера сн ижает с я, при этом
ухудшается тепловой режим, приводящий к увеличению у~ровня
шу мов.
Рассмотрены не1юторые структурные и пр.инципиаль!-IЪlе схемы
у с тройства накачки.
УДК: 534.86+62!.39 Немировский М. Л., К:овешнн­
к о в В. П . Унификация А Ч Х элеIпроакустических трактов на основе
Iю ли•Iественных методов оптимизации. - Texшll(a средств связи. Сер
В нутриобъект•овая связь (БОС), вып. !, с. 8•1 - 85 .
Ам-плит удно -ч асто1'ная характерис тика электрической части элект­
ро акустического тракта серийно выпускаемой аппаратуры связи в
р абочем диапазоне частот и·меет большую неравномерность (от 3 до
26 дБ), '!ТО затрудняет пропесс регуJiи•ровкн и не позволяет унифи­
ци ровать п араме1-р ы разrоворног,о тракта. С целью выяс н ения вов­
м ожнос т и унификаци и АЧХ элек11рической части тракта с помощью
ЭВМ были выпо J1 нен ы расчеты разборчивости речи. Показано, что
для большивстаа типов трактов такая унификация вЪзмо-жна, хотя
при реаJ1Iвации опт1н1а J1ы1ой АЧХ ра .1борч ивость речи повышается.
4

,JДi( 621.378.325:6121.3 .029.676 Канцырев 13. JI., ё ем е но в О. f.
ВеретенннковВ.А.,Дс,лговА.И.,СагаловскаяО.В.,
Гр уз ll но в А. Е . Исследо~;а~ше лабораторных . макетов источ11и­
ко в м11гкоrо р с нтг,ш)впюr·о излу ч ения типа «МИI[!ЮПИ!!'-1» для
μен т ген олитографии. -- Техника средств сwязп. Сер. Внутрнобъекто­
еая связь (ВОС) , 1983, вып. 1, с. 86-- 92.
Разра-ботан 1-ЮIJЫЙ перспективный плазменный источник мяг-кс,,го
рент г еновского излучения (МРИ) дл я nрактнческой рентгеиолито ­
графпи. Исс-1едованы два варианта этио ис точ::ика: типа -:,,:,;алоин­
д уктивная вакуумная искра», где з апо.пне1ше разрядног,а пром ежу т­
ка происходит r;,1аз~10й от дополннте.11ьно1·0 триггерного разряда, и
,·азоплазменный источник с юшульсным нгп у ском газа. Коэффи ­
циент преобμа юва>J-1ин э,11:кт-рнч ескоii э:-1ер1·i,JИ в энергию рентгенов­
ского излучення в диапазоне энерг ии rш антов рентгеновского излу­
чения 0,5--2 1<эВ составляет вет1чину д;о 1%. Ра збро с положения
и злучающей област и в пространств е не прев ышае т 0,5 -{i мм. Осу ­
ществлено пр,1ктическ ое экспонирование резистов через рентге н а­
шаблоны с субМfшронными ,размерами элем еа тов . Р а зрешение при
-экспонировании не г ативных резистов через рентrеношаб л оны сост а а•
ляет лучше 0,5 мкм при нерезrюсти края изображения 0,1-0,2 мкм.
Выработаны реко~~ендации по да:1ьне йшс му соверш енст во ванию
плазменно.rо ис:.точника типа «микро-шrнч».
УДК 621.,399 ,01 .·
Ива~iИН В. Г. , Скорппков С. В. М.икросбор­
кг. базового усиJштеJtьноrо э лемента для аппаратуры с в язи. -- Техни ­
ка ср едст в евязи . Сер. Внутриобъекто.вая свпэь ( В ОС), 198:3, выл. 1,
с. ~3 -99.
Проблемы унификации и технологичностн радиоэлектронной ап ­
паратуры требуют применения стандартных суббл оков, выпо 1шенных
на о снове современ ,ной технологической базы. Одной из nопыто"
решения этих проблем являет ся использование в линейных трактах
АВСК. базового ус и лителыrо rо элемен т а .
Приме н е н ие м1шр ос б орки позволяет уменьшить габариты и мас­
су аппарату ры с IJ язи. Широкая область применения м:икросборки
обеопе ч нв~ется боль ш им диапазоном ее тtхнических характеристи,<
и высокой техноJюгнчносrью изготов,1енш1 .
УДК 621.375.0:26 Р о м а и о ,в И. А . М.ногомодульны.й усилите,% с
;;ащитой, - Техника средств связ:и. Сер. Внутриобъектовая связь
(НОС), 198:3, вып. 1, с. 99 -- - 102.
функцно­
несиммеr·
S~!ХОДRЫХ
~JJ1я: I1овы 1.т_1ення коэффициента r~о л с зног о дейсrсия н
~r а л ьной 1-rнде;1п!ос.т.и раз,рr.1бот~.н усиднтель мощности с
pl-Fj 1fbl;\1 ВЬ! Х·ЭП:Q~ И за _ЩИ'1'1iЬl~,1 011'.i:{ЛiGЧ'е'ПИt:iЧ Е~и:с.правн:ых
. . ~ск.а.l С :Ь.
0Ен::ы:~- аёт.:х n·р;1нп.~ п рг.б01ы .1;1нЕбrо ~!!'рс.:~ств~..

Ук,к_ 621.314 .5 '8
ЛопареваJi:. И., Соболев В. Д., Хох-
лов А. И. Бло1, линии связи дшl АБС!( ПО . - Техника средсть свя·
з и. Сер. Внут:риобъе1, товая связь (БОС),. 1983, вып. ! , с. '103 -109.
Необхо димость защиты от вы со,(u го 11аnр яжсн и я, например , гро­
зовых разря дов, сонременной аппаратуры вн:rтренней связи и ком­
мутации по.дважных объект-о.в, работающей по п роводыой линии
с вязи с телефою1ым аппаратом, требует создания специаль н ы х уст­
ройств сопряже н:rя мtжду АВСК. и ПЛС. Раз,работаны схемны•.'
решения блока ПЛС, нс.пользование которых позволит преодо ле ть
р яд проблем, t;внзаrшых с зюци той А13СК от высоко го нап ряже ния.
УДК 621.373 .826:6211 .396 Авдеева В . В., Буряков Л. П . ,
Дов'!енко Н. К.,Желудков В. М., ХохJlов А.И.Света.
диод с торцевым выводом излучени я .·- Техник,1 сре·дств связи . Сер.
Внутриоб ъе ктовая с вязь (ВОС), 19813, вып. !j, с . 110-113 .
Фронтальные светодиоды без специа:;ьных о птических согласую ­
щих устройств нмеют •малую эффективность ввода излучения в све­
товод. Для по ;,ышения коэффициента ввода излучения в светово;.;.
раз,ра бота .на новая ко нструrщия светолзлучающего диода с торце­
в ым выводом излученин.
УДК: 658.386:62·8.38 '7 .01 Довченко Н . К., Игнатов В . И . ,
К:анцырев В. Л., Ламекин В. Ф. Обучение в системе ВУЗ··
базовая кафедра. . - Тех·ннка средств связи. Сер . Внутриобъектоваи
связь (БОС), 1983, ВЫП. 1, с. 114-1117.
Большое распространение получает систе),1а rrо дгот овrш икжене­
р·ов -конструктюров РЭА по сис,'еме ВУЗ -· базовая кафедра на п,ред­
п,риятни. Она поз вол яе т на ранних эта,па х обучения п,ровес'!"и про ­
фессион ал ьную ор иентаци ю студе нто в, на завершающих этапах
ускоренно ориенгироват ь к конкретным видам трудовой деятельно ­
сти, после о,кончания ВУЗа сократ,ить срох стажировки, ус корить н а-
1юп лен ие навьшон и ра звитие наклонностей к научной дея тельно сти.
Этн во,про сы технологии обучения в новоii систем е рассмот;ре н ь;
в стать е.
б

J