Текст
                    ДЕГОТНОЕ ТЕЛЕГРАФИРОВАНИЕ
Г.Д. ЕМЕЛЬЯНОВ, Е В БйЗИЛЕВИЧ, С И ВЫГОВСКИЙ
ТЕЛЕГРАФИРОВАНИЕ

Г. А. ЕМЕЛЬЯНОВ, Е. В. БАЗИЛЕВИЧ, С. И. ВЫГОВСКИИ ЧАСТОТНОЕ ТЕЛЕГРАФИРОВАНИЕ ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ, ДОПОЛНЕННОЕ И ИСПРАВЛЕННОЕ Допущено в качестве учебного пособия для электротехникумов связи ИЗДАТЕЛЬСТВО «СВЯЗЬ» МОСКВА 1966
УДК 621.394.54(075.8) 3—6—2 12—66
Предисловие В общей системе связи страны важное место занимает телеграф- ная связь, являющаяся документальным видом связи. В настоящее время дальняя телеграфная связь осуществляется преимущественно по каналам тонального телеграфирования, организуемым на важ- нейших направлениях по кабельным и радиорелейным линиям связи. Настоящее учебное пособие написано в соответствии с програм- мой курса «Частотное телеграфирование» для техникумов связи. Основой для написания данной книги явилось одноименное учебное пособие В. А. Дубовика, 'С. И. Выговского, Е. В. Базилевича и Г. А. Емельянова, выпущенное Связьиздатом в 1962 г. Изъяты разделы, относящиеся к описанию процессов, известных учащимся из смежных курсов. Существенно сокращены разделы, посвящённые теории и описанию аппаратуры с амплитудной моду- ляцией, так как аппаратура с AM является неперспективной. Заново написаны разделы по тональному телеграфированию с фазовой модуляцией, так как аппаратура с ФМ используется всё шире, особенно для передачи данных — передачи сообщений от электронных вычислительных машин к потребителям и наоборот. Приведено описание новой перспективной отечественной аппара- туры частотно-временного уплотнения ЧВТ, которую недавно на- чала серийно выпускать наща промышленность. Заново написан раздел об измерительной аппаратуре, использу- емой при тональном телеграфировании. Применение в новейшей аппаратуре переключающих и коммути- рующих устройств на полупроводниковых приборах и ферритах обусловило написание гл. 5, в которой содержатся краткие сведе- ния о работе элементарных устройств на этих элементах. Кроме того, заново написаны гл. 1 и разд. 12.3—12.6 и 3.6. Остальные разделы учебного пособия доработаны редакционно с целью более сжатого, но достаточно полного изложения рассмат- риваемых вопросов. 3
Так как по эксплуатационно-техническому обслуживанию аппа- ратуры и каналов тонального ,и надтонального телеграфирования имеются инструкции, изданные Министерством связи СССР и Теле- графные правила, то в данном пособии вопросы технического обслу- живания, профилактики и ремонта аппаратуры изложены очень сжато. Пособие может быть полезным для инженерно-технического персонала, связанного с обслуживанием аппаратуры частотного те- леграфирования, а также для работников, занятых созданием си- стем телемеханики и передачи данных, новой аппаратуры частотно- го телеграфирования и проектированием телеграфных связей. Введение, гл. 1, 3—5 и 8, разд. 12.3—12.6 написаны Г. А. Емелья- новым, гл. 7 — Е. В. Базилевичем, гл. 9 и разд. 6.1, 6.3, 6.5, 12.1 и 12.2— Г. А. Емельяновым и Е. В. Базилевичем. Главы 2, 10, 11, 13 и разд. 6.2 и 6.4 написаны С. И. Выговским. Все замечания по данному пособию следует направлять в изда- тельство «Связь» (Москва-центр, Чистопрудный бульвар, 2).
Введение Частотное телеграфирование представляет собой метод осуществ- ления связи двоичными кодами, при котором для передачи сигна- лов по' линии применяется переменный ток. Частотное телеграфирование может быть осуществлено как по проводным, так и по радиоканалам связи. По проводным каналам телеграфирование переменным током производят, как правило, в звуковом диапазоне частот. Если для передачи сигналов применя- ют ток с частотой от 300 до 3400 гц, то такой способ передачи дво- ичных сигналов называют тональным телеграфированием. Если для передачи сигналов применяют переменный ток с частотой выше разговорного спектра (3000—10 000 гц}, то такой способ передачи называют надтональным телеграфированием. Основные преимущества тонального телеграфирования заклю- чаются в том, что оно позволяет организовать в одном телефонном канале связи до’ 40—48 телеграфных каналов, обеспечивая более экономичное использование сил и средств по сравнению с содержа- нием телеграфной линии постоянного тока. Кроме того, тональное телеграфирование позволяет осуществить связь практически на любые расстояния. Сеть связи, составленная из каналов тонального телеграфирования, обладает простотой об- служивания, а также гибкостью, позволяющей создавать обходные пути при отказе линейных средств основного направления. Тональное телеграфирование по телефонным каналам оказалось настолько' удобным, что в настоящее время ему отдают предпочте- ние перед другими видами телеграфной связи. Особую актуаль- ность каналы тонального телеграфирования приобрели в связи с расширением сети абонентского телеграфирования, для которой требуется большое количество каналов. Следует отметить, что' телеграфные каналы связи могут быть использованы не только для передачи телеграмм, они широко ис- пользуются для передачи двоичных сигналов от всякого рода дат- 5
чиков, используемых в телемеханике, телеуправлении и телесигна- лизации, если скорость передачи этих сигналов не превышает про- пускной способности канала связи. Последнее десятилетие характеризуется бурным развитием «средств автоматизации и механизации народного хозяйства СССР, основанных на использовании электронных вычислительных машин. При использовании ЭВМ появилась необходимость в связи между .вычислительными центрами и абонентами, пользующимися элек- тронными машинами. Область связи, обеспечивающая обмен ин- формацией между клиентами и ЭВМ или между двумя ЭВМ, по- лучила название техники передачи данных. Расстояние между кли- ентами и вычислительными центрами может исчисляться тысячами километров. Область применения систем передачи данных очень широка. Она простирается от области освоения космического про- странства до служб бытового обслуживания населения. Одним из звеньев системы передачи данных являются каналы тонального те- леграфирования. Уже краткое перечисление возможных областей применения ка- налов тонального телеграфирования указывает на важность этого вида связи в общем комплексе средств, обеспечивающих беспере- бойную систему обмена информацией во всех отраслях народного хозяйства страны.
ГЛАВА Вторичное уплотнение каналов 1.1. МЕТОДЫ ДЕЛЕНИЯ КАНАЛОВ и времени ^частотно-временное де- 5) Каналы тонального телеграфирования Рис. 1 1. Методы деления каналов' — временное деление; б — частотное деление Системы частотного телеграфирования можно различить по мето- дам деления каналов и по методам модуляции (манипуляции). В отношении деления каналов существуют системы: — с делением каналов по времени (временное деление); — с делением каналов по частоте (частотное деление); — с делением по частоте ление). Сущность первых двух ц) способов деления каналов представлена на рис. 1.1. . При временном делении \ (рис. 1.1а) вся полоса ча- \ стот канала используется 1 для передачи токов, обра- зующихся при работе вы- сокоскоростных много- кратных аппаратов. В ка- нале имеется одна несу- щая частота, которая мо- дулируется токами теле- графного аппарата. Та- кая система позволяет а иметь несколько каналов за счёт многократности аппаратуры. Принцип многократности заключается в том, что в оп- ределённое время к линии с разных концов при помощи распреде- лителя подключается передатчик и приёмник одного крата (распре- делители могут быть как механическими, так и электронными). Теоретически максимальное число кратов (каналов), которые мож- но получить для передачи телеграфных посылок со скоростью 50 бод при временном уплотнении канала, может достигать 60—70. 7
Однако изготовить распределители для такого числа кратов прак- тически очень трудно; кроме того, вряд ли есть нужда в таком мощ- ном пучке связей между двумя пунктами. При частотном делении (рис. 1.16) широкополосный телефонный канал делится на ряд узкополосных каналов тонального телеграфи- рования, число которых зависит от полосы широкополосного кана- ла и от скорости телеграфирования по узкополосному каналу. Обычно число узкополосных каналов колеблется от 12 до 24. По этим каналам может быть организована связь как при помощи стартстопных аппаратов, так и при помощи многократных аппа- ратов. Рассмотрим преимущества и недостатки различных методов де- ления канала. Временная система позволяет передавать телеграфные сигналы значительной мощности, благодаря чему она хорошо приспособле- на для работы по радиоканалам, так как вся мощность -передатчи- ка расходуется на один сигнал, и устраняет влияние между канала- ми, поскольку в каждый момент времени идёт передача только одного информационного сигнала. Однако эта система требует применения специальной синхронной аппаратуры и уменьшает ма- невренность связи вследствие сложности выделения каналов. Хотя система частотного деления позволяет использовать лю- бую телеграфную аппаратуру, довольно просто выделить и ответ- вить любой канал, однако ей присущи серьёзные недостатки: 1) необходимо иметь малый уровень передачи в каждом канале ввиду того, что общий уровень всех каналов не должен значитель- но превосходить уровень токов при телефонировании, в противном случае телефонный канал, используемый для уплотнения телеграф- ными каналами, будет влиять на работу соседних телефонных ка- налов; 2) значительный диапазон частот используется на ра-сфильтров- ку, т. е. непроизводительно; 3) вследствие узости канала получается малая крутизна нарас- тания токов, что понижает помехозащищённость системы; 4) возможно взаимное влияние каналов; 5) затруднительно использование системы для работы по радио- каналам, так как мощность передатчика должна распределяться пропорционально между всеми каналами. Как было сказано, по методу временного деления канала мож- но организовать большее число телеграфных каналов в одном теле- фонном, чем по методу частотного деления. Поэтому целесообразно объединить оба метода, что позволит иметь большее число каналов, чем при частотном уплотнении, сохранив гибкость связи. Аппарату- ра, объединяющая оба метода уплотнения, получила название час- тотно-временной. В настоящее время для телеграфных передач по радиоканалам целесообразно использовать метод временного уп- лотнения, а по проводным линиям связи — метод частотного уплот- нения. 8'
Рис. 1 2. Способы передачи телеграфных сигналов: а — методом амплитудной модуляции; б —методом частотной модуляции; в — мето- дом фазовой модуляции
Для телеграфной передачи по проводным линиям связи исполь- зуется обычно телефонный канал, занимающий полосу частот от 300 до 3400 гц. Поэтому метод частотного телеграфирования, при /котором используется тональный спектр частот, часто называют то- нальным телеграфированием. 1.2. МЕТОДЫ МОДУЛЯЦИИ ПРИ ЧАСТОТНОМ ТЕЛЕГРАФИРОВАНИИ Частотное телеграфирование по методам модуляции можно разде- лить на частотное телеграфирование с амплитудной (рис. 1.2а), частотной (рис. 1.26) и фазовой модуляциями '(рис. 1.2в). В схеме на рис. 1.2а переменный ток несущей частоты подаётся в линию только при нажатии ключа Кл; в случае размыкания клю- ча подача тока в линию прекращается. В схеме на рис. 1.26 посылке нажатия соответствует посылка переменного тока частотой fi и по- сылке покоя—посылка переменного тока частотой /г. 1.3. ПОНЯТИЕ О ТЕЛЕГРАФИРОВАНИИ С ПАССИВНОЙ И АКТИВНОЙ ПАУЗАМИ При телеграфировании постоянным током существуют два способа воздействия на приёмные устройства: путём изменения величины тока или путём изменения направления тока. Первый способ назы- вается однополюсным телеграфированием, а второй — двухпо- люсным. При однополюсном телеграфировании рабочая посылка осу- ществляется передачей тока (с амплитудой /), а посылка покоя — прекращением тока; при двухполюсном телеграфировании рабочая посылка осуществляется передачей тока одного направления (с амплитудой +/), а посылка покоя — током противоположного на- правления (с амплитудой —/). Из сравнения обоих методов телеграфирования можно сделать следующие выводы: 1) при двухполюсной работе действие приёмных устройств в меньшей степени зависит от изменения входящего тока, так как ра- бочая посылка и посылка покоя будут изменены в одинаковой сте- пени, тогда как при однополюсной работе будут изменяться только рабочие посылки; 2) действие помехи (рис. 1.3а) при двухполюсном телеграфиро- вании сказывается меньше вследствие большей крутизны нараста- ния тока сигнала при его установлении в линии (рис. 1.35). При двухполюсном телеграфировании также в меньшей степени сказы- вается и дробящее действие помехи, ибо ток срабатывания реле мо- жет быть выбран достаточно малым по сравнению с линейным то- ком (рис. 1.3в). Поэтому система двухполюсного телеграфирования, обладаю- щая большей помехозащищённостью, нашла широкое применение в телеграфии. 10
Как уже указывалось выше, при частотном телеграфировании могут быть применены методы амплитудной, частотной и фазовой модуляций. Нетрудно заметить, что метод амплитудной модуляции, по существу, является методом передачи сигнала с пассивной па- Рис 1 3. Действие помехи при одаополюсном и двух- полюсном телеграфировании узой, так как рабочей посылкой является импульс несущей часто- ты, а посылкой покоя — интервал (отсутствие тока в линии). Систе- мы с частотной и фазовой модуляциями относятся к системам с активной паузой, так как посылка работы осуществляется переда- чей импульса одной частоты (фазы), а передача посылки покоя — импульсом другой частоты (фазы). Поэтому можно провести ана- логию между методом ТТ с AM и однополюсным телеграфирова- нием и между методом ТТ с ЧМ и ФМ и двухполюсным телеграфи- рованием. Очевидно, что системы телеграфирования с активной паузой бу- дут обладать большей помехозащищённостью, поэтому их целесо- образно применять на каналах, подверженных значительным по- мехам (воздушные линии связи). 1.4. ОДНОКАНАЛЬНЫЕ И МНОГОКАНАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ УПЛОТНЕНИЯ В проводной связи применяют несколько телеграфных систем, ис- пользующих переменные токи. Одноканальные системы. Они применяются для осуществления одной телеграфной связи. Известны две разновидности аппаратуры этих систем: 1. Аппаратура для осуществления телеграф- ной передачи по телефонной цепи вместо теле- фонного разговора. Два абонента, установив обычную те- 11
лефонную связь, могут перейти на телеграфную передачу при помо- щи специальной аппаратуры. Для передачи сигналов применяют ток звуковой частоты. 2. Аппаратура, позволяющая на телефонной цепи установить дополнительно к телефонному разговору одну телеграфную связь. Для передачи сигналов применяется переменный ток, частота которого лежит вы- ше, ниже или в середине разговорного спектра. Многоканальные системы. Это мощные системы, позволяющие на одной цепи установить большое число одновременных дуплекс- ных телеграфных свя- зей. Существуют две разновидности аппара- туры этих систем: 1. Аппаратура тонального теле- графирования, по- зволяющая на одной двухпроводной или че- тырёхпроводной цепи установить до 24 одно- временных передач. Для передачи сигналов применяют переменные токи звуковой частоты в диапазоне от 300 до 3400 гц. телеграфирова- joo яоо гюо Рис. 1 4. Схема одновременного телеграфиро- вания и телефонирования 2. Аппаратура н а д т о н а л ь н о г о ния, позволяющая на двухпроводной цепи дополнительно (кроме телефонного разговора) установить несколько телеграфных связей (от 4 до 20). Для этой цели применяют переменные токи с часто- тами, лежащими выше разговорного спектра, обычно в диапазоне от 3000 до 11 000 гц. Каналы, образованные указанной аппаратурой, называются со- ответственно каналами тонального или надтонального телег,рафи- рования. На рис. 1.4а приведена скелетная схема организации телеграф- ной и телефонной связи в одном телефонном канале. Для этого в телефонном канале с полосой пропускания от 300 до 2700 гц огра- ничивают спектр телефонной передачи при помощи фильтров ниж- них частот Д. В выделенной части спектра 2400—2700 гц (рис. 1.46) при помощи фильтров верхних частот А осуществляют одну или несколько телеграфных связей. Для осуществления нескольких передач одновременно необходи- мо включить несколько каналов. Многоканальность достигается включением в цепь нескольких передатчиков ,и приёмников, на- строенных на определённые частоты. На рис. 1.5 приведена скелет- ная схема многоканальной системы телеграфирования переменны- 12
ми токами. На передающей станции этой системы установлено .не- сколько генераторов и такое же число модуляторов и фильтров пе- редачи. На приёмной станции включено такое же количество филь- тров приёма, приёмников и реле приёма. Передатчики Приемники Рис. 1.5 Схема многоканальной системы частотного телеграфирования Генератор Гь модулятор Afi, фильтр передачи ФПерх, фильтр приёма ФПр\, усилитель У1( демодулятор ДМ^ (приёмник) и реле приёма Pi образуют один канал. По этому каналу может переда- ваться телеграфный сигнал переменным током с частотой ft. Гене- ратор А, модулятор М2, фильтр передачи ФПер2, фильтр приёма ФПр2, усилитель У2, демодулятор ДМ2 и реле приёма Р2 образуют второй канал. По этому каналу может передаваться телеграфный сигнал переменным током с частотой f2. Таким же образом осущест- вляют передачу по остальным каналам. Заметим, что токи различ- ных частот, поступающие от передатчиков, в начале линии смеши- ваются и идут на другой конец линии. На приёмном конце токи раз- личных частот разделяются фильтрами приёма. Проследим путь прохождения переменного тока с частотой f3. Генератор Г3 беспрерывно посылает переменный ток с частотой fs, который пройдёт через фильтр ФПеръ в линию, когда модуля- тор ЛГ3 пропускает этот ток. Пройдя линию, переменный ток пройдёт через фильтр приёма ФПр$, де модулируется и приведёт в действие приёмное реле Р3. Пе- ременный ток с частотой /3 не будет ответвляться в другие приём- ники, так как на их входах имеются фильтры, пропускающие токи других частот, но не пропускающие тока с частотой /3. Подобным же образом производится передача сигналов по другим каналам. 13
Схема рис. 1.5 позволяет на двухпроводной цепи производить пере- дачу по всем каналам только в одном направлении. Для передачи сигналов в обратном направлении необходимо использовать вторую двухпроводную цепь, по которой будет производиться передача то- да Рис. 11 6. Схема частотного телеграфирования по двух- проводной цепи ками тех же частот, что и по первой цепи, но в обратном направле- нии. На таком принципе, используя четырёхпроводные цепи, по- строено большинство систем тонального телеграфирования. Если по эксплуатационным или техническим соображениям не- возможно или невыгодно применять четырёхпроводную цепь, то двухстороннюю связь можно осуществить и на двухпроводной цепи (рис. 1.6). В отличие от предыдущей схемы здесь, кроме генерато- ров Л—Г3 и фильтров передачи ФПерх—ФПеръ, включены приём- ники npiy Пр5 и Пр6 с фильтрами ФПр^ ФПръ и ФПр&, которые принимают сигналы, имеющие частоты f4, /5, /в- Эти сигналы посы- лаются передатчиками, находящимися на другом конце линии. При такой системе передачи для осуществления трёхкратной связи по- требовалось на каждом конце линии включить но три генератора с фильтрами, настроенными на одни частоты, и по три приёмника с фильтрами, настроенными на другие частоты. Между группами частот f\—fs и f4—f6 устанавливают интервал, который обеспечивает отсутствие влияния между передатчиками и приёмниками. По схеме рис. 1.6 построены некоторые системы ап- паратуры надтонального телеграфирования.
ГЛАВА Устройство и принцип действия каналов частотного телеграфирования: с амплитудной модуляцией 2.1. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ОБОРУДОВАНИЯ КАНАЛА ТТ С AM До настоящего времени в некоторых странах выпускается аппара- тура тонального' телеграфирования с амплитудной модуляцией (преимущественно 24-канальная). Отличительной особенностью но- вой аппаратуры ТТ с AM является значительное усовершенствова- ние схемы приёмника. Рис. 2.1. Блок-схема многоканальной системы частотного телеграфирования с амплитудной модуляцией Вследствие недостаточной помехоустойчивости аппаратуру с амплитудной модуляцией целесообразнее применять на сравнитель- но коротких линиях и, в первую очередь, на кабельных линиях связи. Блок-схема системы ТТ с амплитудной модуляцией в одном на- правлении передачи приведена на рис. 2.1. На рисунке показана также форма токов в характерных точках схемы. Передатчик каж- дого- канала -состоит из генератора несущего тока Г, модулятора М и фильтра передачи ФПер. В состав приёмника входят: фильтр 15
приёма ФПр, усилитель Ус, детектор Д и приёмное реле РПр. Амплитуда синусоидальных колебаний тональной частоты, создава- емых генераторами всех каналов, одинакова, а частота определяет- ся номером канала ТТ. Телеграфные посылки прямоугольной формы от передатчика те- леграфного аппарата поступают на модулятор, назначение которого заключается в том, чтобы пропускать от генератора в линию ток не- сущей частоты при одной полярности телеграфных посылок и за- держивать его при другой полярности посылок. С выходов фильт- ров передачи модулированные переменные токи всех каналов си- стемы ТТ поступают в линию. На приёмной станции они разделяют- ся соответствующими фильтрами приёма ФПр, усиливаются усили- телями Ус и выпрямляются детекторами Д. Выпрямленный однопо- люсный ток приводит в действие приёмное реле РПр. С якоря реле двухполюсные посылки постоянного тока прямоугольной формы не- посредственно или через специальное переходное устройство приво- дят в действие приёмный телеграфный аппарат. 2.2. СПЕКТРАЛЬНЫЙ СОСТАВ АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРОВАННОГО СИГНАЛА. ОГРАНИЧЕНИЕ СПЕКТРА ЧАСТОТ При амплитудной модуляции амплитуда несущего тока изменяется во времени по закону модулирующего (управляющего) сигнала, а угловая частота <о и начальная фаза <ро несущего колебания при этом не изменяются. В простейшем случае модуляции одним тоном мгновенное зна- чение тока AM'колебания «м(0 можно представить выражением 1М (0 = 14 + А /макс COS (Q t + ф0)1 cos (ш t + ®0), (2.1) где /н — амплитуда немодулированного несущего тока; А/Макс—максимальное изменение амплитуды тока iM при мо- дуляции; И — угловая частота; Фо — начальная фаза модулирующего тока. На рис. 2.2 показана форма AM колебания. В промежутке вре- мени от 0 до ti несущий ток не модулирован, т. е. его амплитуда по- стоянна. Начиная с момента t}, амплитуда несущего тока изменя- ется во времени и в данном случае по синусоидальному закону. Кривая, ограничивающая амплитуды колебаний несущего тока, носит название «огибающей». Важным параметром модулированно- го колебания является коэффициент глубины модуляции т, пред- ставляющий собой отношение m = . (2.2) Лт С учётом этого коэффициента iM (О = Л [1 + т cos (Q t + ф0)] cos (<o t + ®0), (2.3) 16
откуда следует, что изменения амплитуды модулированного ко- лебания происходят относительно амплитуды немодулированного несущего тока в пределах от минимального значения /н(1—т) до максимального значения /н(1 + от). Для безыскажённой моду- ляции должно ~ I —27 •макс — н- соблюдаться условие При т—l Дин=»0, Рис. 2 2 Форма амплитудно-модулированного сиг- нала Для анализа частотного состава AM колебания необходимо про- извести тригонометрические преобразования в ур-нии (2.3), в ре- зультате которых получаем 1М W — Л cos (ш i + То) Н—~ m cos [(<о + й) 7 + ф0 + ф0] + + у-/и cos [(ш — Q)/ + <p0 — %!• (2-4) Первое слагаемое правой части уравнения представляет собой исходное немодулированное колебание несущей частоты. Два дру- гие слагаемые есть результат модуляции. Этих частот до модуляции не было. Частоты ш + йи со—й или f+F и f—F называют соответственно «верхней» и «нижней» боковыми частотами. Амплитуды этих двух составляющих колебаний одинаковы и равны — mla, а фазы сим- метричны относительно фазы несущего колебания. Таким образом, AM колебание при модуляции одним тоном имеет дискретный спектр, содержащий три составляющие со, со + й и со—й. Расстояние между боковыми частотами или ширина полосы час- тот составляет 2Й, а фазы боковых колебаний сдвинуты относитель- 2—615 17
но друг друга на угол 2ф0. Заметим, что со^> Q (или f ^>F), т. е. час- тоты боковых колебаний f±F мало отличаются от частоты несуще- го тока f. Реальный модулирующий телеграфный сигнал содержит в об- щем случае п гармонических составляющих, каждая из которых со- гласно ур-нию (2.4) вызывает появление в результате модуляции двух боковых частот. Рассмотрим случай передачи телеграфных сигналов вида 1 : 1 (точек). Сигналы такого вида представляются следующим тригоно- метрическим рядом: (7М (О = ~ fsinQ t + — sin ЗЙ/ + — sin 5Q t + • • -V (2.5) л \ 3 5 j Из ур-ния (2.5) следует, что телеграфные сигналы вида 1 : 1 со- держат гармонические составляющие, частоты которых нечётно- кратны основной частоте модулирующего колебания, т. е. частоте передачи точек F. В результате модуляции, кроме несущей часто- ты /, появится ряд боковых составляющих f±F, f±3F, f±5F и т. д. При передаче неравномерных сигналов спектр боковых частот будет ещё сложнее из-за появления чётных составляющих. В целом спектр огибающей будет содержать составляющие с частотами: fr f±F, f±2F, f±3F и т. д. Для пятизначного кода может быть 25 = 32 различных комбина- ций плюсовых и минусовых посылок тока. Таким образом, при те- леграфировании образуются различные сложные сочетания гармо- нических составляющих колебаний. Относительная величина амплитуд гармонических составляющих при модуляции точками 0,6- О,ц о,г 0,32 Рис. 2.3. Относительная величина ампли- туд составляющих спектра точки при ам- плитудной модуляции показана на рис. 2.3. По мере удаления от несу- щей частоты амплитуды составляющих быстро уменьшаются. По сравнению с ам- плитудой первой боковой частоты f±F амплитуда составляющей f±nF в п раз меньше. В формировании сиг- нала роль высоких со- ставляющих незначитель- 0,5 на, они лишь придают сигналу прямоугольную форму. Однако телеграфное реле или элек- тромагнит телеграфного аппарата работают только от части по- сылки. Поэтому, будет ли посылка тока строго прямоугольной или же несколько скруглённой формы, не является существенным. Сле- довательно, для правильного приёма телеграфных сигналов нет не- обходимости передавать весь спектр частот сигналов. Практически 18
достаточно ограничиться передачей несущей f и двух пар боковых частот f±F и f±2F. Ограничение спектра передачи не только воз- можно, но и необходимо, исходя из требования минимального влия- ния между каналами ТТ. Пусть по смежным каналам передаются точки. Тогда в каж- дом канале возникнет свой спектр частот. Часть составляющих спектра одного канала попадёт в соседний канал и вызовет, таким обра- зом, искажения в переда- че (рис. 2.4). Взаимное влияние между каналами будет тем больше, чем ближе находятся друг к другу каналы, так как в каж- дый канал попадут посто- ронние составляющие с большей амплитудой. Не- сущие частоты каналов МОЖНО разнести на такое Рис. 2 4 Спектр одновременной .передачи расстояние, что влияние точек в смежных каналах между каналами обнару- живаться не будет. Однако экономически это не оправдывается из-за нерационального использования частотного спектра. Целесо- образнее ограничивать спектр передаваемых частот, для чего в каждый канал включают полосовой фильтр. (О других задачах фильтров передачи говорится ниже.) То обстоятельство, что количество продуктов модуляции опреде- ляется сложностью модулирующего сигнала, может быть исполь- зовано для ограничения спектра составляющих путём приведения модулирующего сигнала к более простому виду. Так, если несущая модулируется прямоугольным сигналом, то, как было показано, об- разуются боковые полосы частот f±nF. Скругление формы модули- рующего сигнала приводит к существенному сокращению количе- ства продуктов модуляции высоких порядков. Кроме того, это единственное средство ослабить действие тех высоких продуктов модуляции (или избавиться от них), которые попадают в полосу пропускания данного канала и, естественно, не могут быть ослаб- лены фильтром. К ним относятся составляющие вида f—nF, когда nF~2F. С этими продуктами модуляции нужно считаться лишь для нижних каналов системы ТТ, так как для верхних каналов выпол- нение условия nFвозможно только при больших п, а, как из- вестно, с увеличением п быстро уменьшается‘амплитуда составляю- щих частот. Скругление формы прямоугольных сигналов, создаваемых теле- графным аппаратом, осуществляется включением в цепь постоянно- го тока простых нч фильтров. 2* 19
2.3. ФИЛЬТРЫ. ВЫБОР ШИРИНЫ КАНАЛА Назначение фильтров Фильтр передачи служит, в основном, для ограничения спектра частот, передаваемых по данному каналу ТТ. Кроме того, при по- мощи фильтров передачи просто решается задача параллельного включения каналов ТТ без потери мощности. Дело в том, что каж- дый фильтр имеет высокое входное сопротивление со стороны ли- нии для токов других каналов. Этим исключается взаимное шунти- рование каналов и, следовательно, взаимное поглощение мощности на выходе каналов. Кроме этого, фильтр передачи подавляет гар- моники несущей частоты, возникающие вследствие несовершенства работы генератора. Фильтры приёма служат для распределения токов рабочих час- тот по соответствующим каналам ТТ и для подавления мешающих токов, т. е. разного рода помех, поступающих с линии или вч кана- ла, и рабочих токов смежных каналов ТТ. Искажение телеграфного сигнала фильтрами Ширина канала частотного телеграфирования в основном опреде- ляется суммарной характеристикой затухания полосовых фильт- ров передачи и приёма. Ограничение ширины полосы пропускания канала, кроме положительных сторон, о которых говорилось выше, имеет существенный недостаток. Он заключается в том, что фильт- ры являются причиной появления искажений телеграфных сигна- лов переменного тока, особенно при больших скоростях передачи. Фильтры вносят как амплитудные, так и фазовые искажения. Первые проявляются в том, что затухание для различных частот неодинаково. Часть составляющих сигнала фильтр практически не пропускает, токи же других частот проходят через фильтр с боль- шим или меньшим затуханием. Фазовые искажения заключаются в том, что составляющие сигнала проходят через фильтр с различ- ными скоростями. Вследствие амплитудных и фазовых искажений, вносимых фильтрами, происходит изменение формы передаваемых сигналов. Если на вход фильтра поступает посылка переменного тока, то ток на его выходе появится не сразу, а через некоторое время тр и будет нарастать постепенно. Чем уже полоса пропускания фильт- ра, тем больше длительность неустановившегося процесса и, следо- вательно, тем большим искажениям подвергаются сигналы. Физику явлений удобно рассмотреть на примере (рис. 2.5). Масштаб тока на входе и выходе фильтра взят разным. Как вид- но из рис. 2.5, нарастание и спадание огибающей посылки перемен- ного тока на большом участке происходит по прямой линии. Ха- рактерно, что по достижении величины тока, равной установивше- муся значению, ток ещё некоторое время возрастает, а затем со- 20
вершает около установившейся величины несколько быстро зату- хающих колебаний. Превышение составляет в среднем около 10% от установившейся величины. Время, в течение которого нарастает (спадает) ток сигнала, называется временем нарастания (спада- Рис. 2 5. Посылка переменного тока: а — на входе фильтра; б — на выходе фильтра ния) и зависит от ширины полосы пропускания фильтра. Пусть мо- дуляция переменного тока произошла в моменты и t2 (рис. 2.5), т. е. продолжительность посылки на входе канала равна t0 = t2— На выходе фильтра посылка переменного тока достигает 0,1 от своего установившегося значения /0 через промежуток времени тр, т. е. в момент ^i + rp, а величины 0,9 от установившегося значения по прошествии времени тф) т. е. в мо.мент /1 + тр + тф. По отношению к моменту исчезновения тока на входе фильтра ток на его выходе начнёт уменьшаться через промежуток времени тр, т. е. в момент ^ + тР и почти полностью исчезнет через проме- жуток времени тф, т. е. в момент /г+тр + тф. Таким образом, посылка тока на выходе фильтра появилась в момент Л + тр, а исчезла в момент ^2 + тр + тф. Следовательно, продолжительность посылки (по основанию) на выходе фильтра равна 4 + % + тф — 4 — тр = 4 + тф> т. е. увеличилась на время нарастания сигнала. Идеальный фильтр беспрепятственно пропускает частоты от f\ до f2 и полностью задерживает токи частот вне данного диапазо- 21
на. Теоретические исследования показывают, что время нарастания (спадания) 0,86-5-1,0 0,864-1,0 /осч (2'6) где /1 и /2 — частоты среза фильтра (канала). Частотная характеристика затухания фильтра с вертикальны- ми краями не может быть осуществлена физически. Практически фильтры имеют кривизну в полосе пропускания и наклонные края. Формула (2.6) при этом сохраняет силу, а частоты среза f\ и /2 или ширина полосы пропускания фильтра А/ определяется по ча- стотной характеристике затухания фильтра на уровне 0,5 неп от- носительно затухания фильтра на несущей частоте. Продолжительность наикратчайшей телеграфной посылки дол- жна быть во всяком случае не меньше Тф. Несоблюдение этого требования создаёт тяжёлые условия работы детекторной цепи приёмника канала ТТ. Спадание тока в этом случае начинается прежде чем закончится его нарастание; положение краёв посылки становится неопределённым. Искажение телеграфных сигналов из- за ограниченной полосы пропускания канала тем больше, чем больше скорость телеграфирования. Требования к фильтрам. Ширина полосы пропускания канала ТТ Фильтры должны обеспечивать минимальное влияние между от- дельными связями при минимальных искажениях, вносимых в пе- редаваемые телеграфные сигналы, т. е. обеспечивать отчётливость воспроизведения сигналов. Необходимую ширину канала примерно можно определить из анализа спектрального состава амплитудно-модулированного сиг- нала точки. Выше установлено', что без всякого ущерба для рабо- ты достаточно ограничиться передачей частоты f и двух пар боко- вых частот f±F и f±2F. Таким образом, нет надобности делать канал ТТ шире 4F, где F — частота телеграфирования. С другой стороны, продолжительность элементарной телеграф- ной посылки t0 должна быть не меньше величины —. Минималь- А f пая теоретическая ширина полосы пропускания канала определяет- ся соотношением А/мин = ^-. (2.7) Ч) Если длина элементарной посылки равна 20 мсек, что обычно 1 1 имеет место, то минимальная ширина канала составит — =^_^ = =50 гц. Такая ширина полосы пропускания канала обеспечивает передачу несущей частоты и первых боковых частот f±F, так как 22
F= -----= 25 гц. Итак, максимальное значение ширины полосы 2/0 пропускания канала равно 4Т7, а минимальное -— 2F. Практически оказалось целесообразным брать Д/= (2,5-е-3,0) F. В аппаратуре ТТ с расстоянием между несущими частотами 120 гц (например, ВТ-34) эффективная ширина полосы пропуска- ния канала с учётом затухания передающего и приёмного фильт- ров равна приблизительно 80 гц. При скорости телеграфирования 50 бод (Е = 25 гц) такой канал обеспечивает беспрепятственную' передачу частот f н f±F и. вносит затухание порядка 1 неп для то- ков частот f±2F. Увеличение ширины полосы пропускания канала относительно теоретического минимума улучшает форму сигналов и уменьшает искажения при детектировании. Кроме того, создаётся запас для возможного увеличения скорости телеграфирования. Так, канал с шириной полосы пропускания 80 гц допускает работу со скоростью передачи до 66 бод. Делать канал уже 80 гц нецелесообразно по экономическим соображениям, так как в этом случае фильтры бу- дут дороги в производстве. Требования к фильтру передачи значительно менее жёстки, чем к фильтру приёма, поскольку первый служит лишь для ограниче- ния полосы частот спектра телеграфного сигнала данного канала, тогда как фильтр приёма должен защитить приёмное устройство данного канала от токов соседних каналов и от посторонних токов, поступающих с линии. Вследствие этого, а также для сохранения необходимой шири- ны полосы пропускания канала в целом (т. е. фильтр передачи плюс фильтр приёма), полосу пропускания фильтров передачи де- лают шире полосы пропускания фильтров приёма. Поэтому кон- струкция фильтров приёма сложнее фильтров передачи. Если •фильтр передачи может быть сделан из одного звена, то фильтр приёма должен (быть эквивалентен, например, двум звеньям. Счи- тается достаточным, чтобы затухание фильтра передачи на часто- тах смежных каналов было не менее 2 неп. Затухание фильтра приёма в полосе непропускания, т. е. на частотах соседних кана- лов, должно устанавливаться, исходя из допустимой разности меж- ду уровнем полезного сигнала и уровнем помех. Для практических целей можно пользоваться следующей приближённой формулой: ан = а0 ф А + ^-1пщ (2-8) где а0 — затухание фильтра приёма в полосе пропускания (на не- сущей частоте данного канала); Др„ — допустимая разность между уровнем сигнала и помех; п — учитываемое число влияющих каналов. В аппаратуре ТТ применяют полосовые фильтры, составлен- ные из П- и Т-образных звеньев и дифференциально-мостовые фильтры. 23
Дифференциально-мостовые фильтры позволяют сократить чис- ло элементов (катушек индуктивности и конденсаторов) фильтра в два раза. Но стабильность их частотной характеристики затуха- ния хуже, чем в фильтрах других типов. В дифференциально-мо- стовых фильтрах в большей степени проявляется нарушение на- стройки контуров вследствие изменения величины ёмкости конден- саторов или индуктивности катушек. Поэтому дифференциально- мостовые фильтры и, в первую очередь, фильтры приёма необхо- димо периодически проверять и подстраивать. Вторым недостат- ком фильтров этого типа по сравнению с фильтрами типа К яв- ляется то, что после частот бесконечного затухания характеристи- ка затухания фильтра имеет «провал», что снижает защищённость данного канала от токов смежных каналов ТТ. На линейной стороне фильтры передачи и соответственно приё- ма всех каналов включают параллельно. Входное сопротивление полосового фильтра имеет индуктивный характер на частотах, рас- положенных выше полосы пропускания, и ёмкостный на частотах, расположенных ниже полосы пропускания. Вследствие этого на характеристике каждого фильтра сказывается присутствие смежных фильтров, причём не все фильтры находятся в одинако- вых условиях. Фильтры среднего канала системы ТТ подвержены относительно слабому влиянию других каналов, так как они шун- тируются примерно одинаковым индуктивным и ёмкостным сопро- тивлениями. Действие этого резонансного контура незначительно. Что касается других фильтров, то для верхних каналов они суще- ственно шунтируются индуктивной проводимостью, а для нижних каналов — ёмкостной проводимостью. То и другое может стать причиной несимметричности частотной характеристики затухания фильтров относительно середины полосы пропускания. Чтобы из- бавиться от действия вредных проводимостей, параллельно всем фильтрам включают компенсирующий контур; обычно это на- строенный контур LC. Для улучшения условий параллельной ра- боты фильтров включают также развязывающие сопротивления. 2.4. НЕСУЩИЕ ЧАСТОТЫ Выбор несущих частот Для тонального телеграфирования предоставляются телефонные каналы с полосой эффективно пропускаемых частот 3004-2700 или 3004-3400 гц. Следовательно, несущие частоты крайних каналов ТТ не могут быть ниже 300 гц и выше 2700 и 3400 гц. Вторая причина, по которой нежелательно выбирать несущие частоты ниже 300 гц, заключается в невыполнении при этом обще- го условия выбора несущих частот, требующего, чтобы величина несущих частот была намного больше частоты телеграфирования. Несущие частоты каналов ТТ должны быть нечётно кратны оп- ределённой частоте, принятой за основную. Благодаря этому вы- полняется требование минимального влияния между каналами ТТ, 24
вызываемое нелинейными искажениями. Кроме того, кратность не- сущих частот основной частоте позволяет просто решать задачу' создания многочастотных генераторов несущих частот. Рассмотрим вопрос о нелинейных искажениях. Если через нелинейный четырёхполюсник проходит одновремен- но несколько токов различных частот, то на выходе четырёхполюс- ника, кроме токов этих частот, появятся токи новых частот, кото- рые будут представлять собой гармоники и различные разностные или суммарные сочетания основных частот, а также основных час- тот с гармониками. Например, при двух частотах на выходе нели- нейного четырёхполюсника могут появиться токи частот 2/1, 2/2, fi±f2, Л±2/2, 2/2±Л. Частоты Л±/2, Л±2/2 называют комби- национными. Сумму коэффициентов перед f называют поряд- ком продуктов нелинейности. Так, нелинейные помехи вида 2Д, 2/2 и Л±/г относятся к продуктам нелинейных искажений вто- рого порядка. Амплитуда токов комбинационных частот существенно больше токов гармоник того же порядка, а следовательно, больше и ме- шающее воздействие токов этих частот. Предполагается, что в ре- альных условиях чаще приходится иметь дело с преобладанием не- линейности второго порядка. Поэтому несущие частоты следует вы- бирать таким образом, чтобы комбинационные частоты вида fi±fz не совпадали с несущими частотами. Это условие выполняется, если несущие частоты будут нечётными гармониками от основной частоты Fo. В самом деле, при нечётном k комбинационные часто- ты k\F0±k2F0= (&i±k2)F0 будут чётными гармониками основной частоты Fo, поскольку сумма или разность нечётных чисел даёт чётное число. Следовательно, токи этих частот не совпадут с несу- щими токами каналов ТТ, а будут отстоять от них на расстоянии, равном Fo. Задача далее заключается в выборе величины Fo так, чтобы не- линейные помехи второго порядка попали в промежуток между noi- лосами пропускания фильтров. Только при этом условии помехи данного вида будут существенно ослаблены фильтрами. Это усло- вие выполняется, если Fo равно половине промежутка между несу- щими частотами Afis. Последний, в свою очередь, определяется не- обходимой шириной полосы пропускания канала Д/ и шириной час- тотного интервала Л/', который требуется для разделения каналов. Таким образом, /%= YA/’-2=T(A/ + Ar)- (2-9)| В 1931 г. МККТТ1) принял стандарт, согласно которому несущие частоты размещаются через 120 гц, начиная с 420 гц. Основная. ’) МККТ — Международный консультативный комитет по телеграфии С 1957 г. МККТТ — Международный консультативный комитет по телефонии и телеграфии. 25
частота (расчётная) равна 60 гц. Несущая частота первого канала представляет седьмую гармонику основной частоты. Формула для определения величины несущей частоты любого канала имеет вид /н = (2п 4- 5) 60 гц или /н = (300 + 120/г) гц, (2.10) где п—номер канала. В европейских странах аппаратуру ТТ конструируют, главным образом, в соответствии с рекомендацией МККТТ. В США принято распределение несущих частот в соответствии с формулой /н = 255 + 170п. (2.11) Здесь несущие частоты нечётно кратны основной частоте 85 гц. Несущая частота первого канала равна 425 гц, а последнего, сем- надцатого, — 3145 гц. Легко проверить, что в обоих случаях выпол- няется условие попадания в полосы раофильтровок нелинейных помех второго порядка. Если первое распределение частот позво- ляет организовать в широком телефонном канале 24 телеграфных связи, то второе всего 17, т. е. на 7 каналов меньше. Выбор широ- ких каналов обосновывается более лёгким и дешёвым производст- вом аппаратуры и обслуживанием каналов ТТ, а также возмож- ностью работать с большей скоростью. Приводится ещё и то сооб- ражение, что не всегда нужны и экономичны большие пучки ка- налов. Преимущество узких каналов состоит в следующем. С расшире- нием сети абонентского телеграфирования и осуществлением пря- мых соединений требуется большое количество каналов ТТ. Рабо- та со стандартной скоростью телеграфирования 50 бод удобна с точки зрения печатания и, кроме того, имеется возможность увели- чения скорости передачи до 65 бод, что вполне достаточно для руч- ной работы и, в известной мере, для автоматической передачи. На- конец, несколько большие трудности, связанные с конструирова- нием узких каналов ТТ, не являются решающими в выборе несу- щих частот через 120 или 170 гц. Выше рассмотрены основные предпосылки выбора частот несу- щих токов и при этом не учитывались величины начальных фаз то- ков несущих частот. Однако когда система ТТ питается несущими токами от многочастотных генераторов, можно заметно уменьшить нелинейные искажения соответствующим подбором начальных фаз токов несущих частот. Благодаря фазированию пиковое значение суммарного тока значительно меньше, чем в случае, если бы фазы токов совпадали. Отсюда уменьшается вероятность перегрузки те- лефонного канала пиковыми значениями суммарного тока, а сле- довательно, и вероятность появления нелинейных искажений. Фа- зирование токов несущих частот, например, осуществлено в машин- ных генераторах аппаратуры ВТ-34. 26
Генераторы несущих частот Общие требования. К источникам токов несущих частот предъявляют два основных требования: стабильность частоты и ста- бильность выходной мощности. Аппаратура частотного телеграфи- рования с амплитудной модуляцией может быть рассчитана на по- лучение токов несущих частот от индивидуальных электронных ге- нераторов или от многочастотных групповых генераторов. Послед- ние делятся на машинные и ламповые или гармонические. В случае многочастотных генераторов от одного генераторного устройства должно питаться несколько систем ТТ, поэтому возни- кает проблема совместной работы систем без взаимного влияния, особенно в случае повреждения какой-либо из них. Могут быть применены-три типа развязывающих устройств: развязывающие со- противления, дифференциальные системы и отдельные трансформа- торы. В первом случае требуется большая мощность генератора; дифференциальные системы дают ограниченное число выходов; схе- ма с отдельными трансформаторами хороша, но несколько гро- моздка. Индивидуальные электронные генераторы. Лам-- новый генератор представляет собой одноламповую схему с коле- бательным контуром в анод- ной или сеточной цепи. В качестве примера на рис. 2.6 приведена схема генератора с колебательным контуром в цепи анода и па- раллельным питанием. Ко- лебания возникают в момент включения анодного напря- жения вследствие возникно- вения при этом импульса то- ка в колебательном контуре генератора. В дальнейшем колебания поддерживаются благодаря положительной обратной связи анодной и сеточной цепей. Источни- ком энергии колебаний является анодная батарея. Дроссель Др исключает возможность замыкания переменной составляющей анодного тока через анодную батарею. Блокировочный конденсатор Сб ограждает колебательный кон- тур LC от высокого напряжения, Rg и Cg — контур автоматиче- ского смещения (гридлик). Удлинитель Уд на выходе генератора включён для того, чтобы изменение нагрузки не сказывалось на частоте генератора. Извест- но значительное количество разнообразных схем ламповых генера- торов тональной частоты, рассматриваемых в учебниках по дальней связи. Частота генератора Рис 2 6 Схема лампового генератора с па- раллельным питанием 27
где L и С — индуктивность и ёмкость колебательного контура, г — сопротивление потерь в контуре, — внутреннее сопротивление лампы. Очевидно, чтобы частота генерируемых колебаний сохранялась неизменной, необходимо обеспечить постоянство величин ёмкости, индуктивности и добротности колебательного контура и постоян- ство внутреннего сопротивления лампы. Величины L и С могут из- меняться при изменении температуры и влажности окружающей среды (изменяются габариты деталей), в результате механических воздействий (изменяются взаимная ёмкость и индуктивность эле- ментов схемы) и недостаточной экранировки схемы генератора. По- этому катушка индуктивности и конденсатор колебательного конту- ра изготовляют из материалов, обеспечивающих достаточную ста- бильность L и С при изменении условий работы генератора. Это же касается и активного сопротивления контура, определяющего поте- ри г. Однако г, кроме того, зависит от величины выходной мощности генератора и нагрузки контура, создаваемой сеточными токами. По- следние, в свою очередь, зависят от питающих напряжений, от ко- торых зависит ,и величина Rt. Следовательно, вторым условием для получения стабильной час- тоты генератора является постоянство питающих напряжений. На- конец, схема генератора должна гарантировать его стабильную ра- боту с учётом разброса параметров ламп или транзисторов. Подобно ламповым генераторам может быть построен ряд транзи- сторных генераторов синусоидаль- ных колебаний. Для примера на рис. 2.7 показана схема генератора с ёмкостной обратной связью. Кон- денсаторы Ci и С2 с индуктивно- стью L образуют резонасный коле- бательный контур. Через конденса- тор связи С3 часть тока из колеба- тельного контура поступает в цепь базы, благодаря чему обеспечивает- ся генерация незатухающего сину- соидального колебания. Положение рабочей точки транзистора устанав- Рис 2.7. Схема транзисторного генератора с ёмкостной обратной связью ливается при помощи сопротивле- ний Ri—R3 и RK. Машинные генераторы. Машинный генератор представ- ляет собой соединение электродвигателя с генератором индукторно- го типа. По существу машинный генератор состоит из 18 отдельных генераторов с общим возбуждением. Ротор каждой частоты пред- ставляет собой металлический диск с зубцами, число которых опре- деляет частоту индуктируемого тока; число же дисков равно числу несущих частот, вырабатываемых генератором. Все роторы нахо- дятся на общем валу с якорем двигателя. Соответствующей ориен- 28
тировкой дисков по отношению друг к другу обеспечивается фази- рование токов несущих частот. Статор генератора также имеет зубцы. Магнитное поле создаётся током, протекающим в обмотке возбуждения статора генератора. Машинные генераторы периодически чистят, смазывают и регу- лируют, поэтому обязательно наличие резервного генератора. Гармонические генераторы. На рис. 2.8 приведена блок-схема многочастотного генератора с нелинейной катушкой. Рис 2 8. Блок-схема многочастотного генератора с не- линейной катушкой Ток основной частоты 60 гц от задающего камертонного генерато- ра ЗГ усиливается мощным усилителем Ус и подаётся на нелиней- ную катушку НК, которая обеспечивает получение нечётных гармо- ник основной частоты. Гармоники, соответствующие несущим час- тотам каналов ТТ, выделяются узкополосными фильтрами ВФ. Вы- равнивание напряжений несущих токов осуществляется при помо- щи удлинителей. Стабильность частоты обеспечивается камерто- ном. Без дополнительных усилителей такая схема генератора мо- жет питать до двух систем ТТ. Разделение каналов может быть осуществлено при помощи дифференциальных трансформато- Избирательные j/ IГ f-ВОгц А усилители >Ч-~1-и канал (й202Ц) >1—*~2-и канал 18-й канал^йВОгц) Рис 2 9 Блок-схема многочастотного генератора с делителем частоты ров ДТр. В качестве нелинейного элемента может быть использо- ван дроссель с сердечником из молибденового пермаллоя, работаю- щий в режиме насыщения. В схеме рис. 2.9 ток с частотой 480 гц от задающего генерато- ра ЗГ, стабилизированного кварцевым резонатором, подаётся на ге- 29
нератор гармоник ГГ пилообразного напряжения, богатого гармо- никами от основной частоты 60 гц. Для выделения токов несущих частот каналов ТТ (нечётных гармоник частоты 60 гц) и усиления их до определённой величины служат резонансные избирательные усилители. На рис. 2.10 приведена схема гармонического генератора, позво- ляющего питать несущими токами до пяти 24-канальных систем ТТ, Рис. 2.10. Гармонический ге- нератор несущих частот для системы ТТ с группо- образованием построенных по принципу группового преобразования частот. Пу- тём трёхкратного деления на четыре задающей частоты 3840 гц, стабилизированной кварцем, получается основная частота 60 гц, ко- торая выделяется фильтром ФНЧ, усиливается двухтактным усили- телем Ус и подаётся на нелинейную катушку НК. На выходе нели- нейной катушки получаются нечётные гармоники частоты 60 гц, шесть из которых (№№ 9—14) с частотами 1140-4-1740 гц каждая выделяются своим узкополосным фильтром и затем усиливаются усилителем для получения мощности, достаточной для питания 20 каналов ТТ (5 систем по 4 шестиканальных группы). Параллель- но выходу нелинейной катушки включён выпрямительный мост М,. при помощи которого создаются чётные гармоники частоты 60 гц, из которых нужно выделить лишь три частоты: 2160, 3600 и 4320 гц. Эти частоты являются групповыми несущими для первой, третьей и четвёртой шестиканальных групп и служат для переноса основ- ной группы несущих частот 11404-1740 гц в область линейных час- тот остальных трёх групп, т. е. 4204-1020, 18604-2460 и 25804- 4-3180 гц. В генераторе применяется фазирование несущих частот 30
путём поворота фазы несущих токов в восьми каналах на 180°. На случай повреждения имеется резервный задающий генератор и ге- нератор гармоник. Переключение с основного оборудования на ре- зервное осуществляется автоматически. Сравнительная оценка источников несущих частот. Система ТТ с индивидуальными генераторами несущих частот выгодно отличается от систем с многочастотными генерато- рами тем, что при выходе из строя генератора одного канала дру- гие связи продолжают нормально работать. Когда же выходит из строя многочастотный генератор, то сразу по нескольким системам ТТ прекращается работа. Однако многочастотные генераторы эко- номичнее, так как они позволяют питать одновременно несколько систем ТТ (до шести). Кроме того, многочастотные генераторы по- зволяют осуществлять фазирование токов несущих частот. Нако- нец, у них просто решается задача контроля частот, так как доста- точно следить за одним каналом, чтобы знать частоты остальных каналов системы. Необходимость постоянного наблюдения за работой машинных генераторов и частой профилактики (чистки, смазки и регулиров- ки) являются основными недостатками многочастотных генерато- ров этого типа. К числу других недостатков машинных генераторов относятся: изнашиваемость трущихся деталей, большой уровень шума, трудность изготовления статорных и роторных колец с зуб- цами различного размера, сдвинутыми по фазе. Что касается элек- тронных генераторов, то они не нуждаются в постоянном уходе и не создают шума в помещении, в котором они установлены. Благо- даря отсутствию контактов, создающих искрение, ламповые генера- торы не нуждаются в устройствах подавления помех радио- приёму. 2.5. МОДУЛЯТОРЫ ЧАСТОТЫ Релейные модуляторы Релейные модуляторы являются самыми простыми. Цепи постоян- ного и переменного токов полностью изолированы; управляющие- сигналы постоянного тока поступают в обмотку реле; якорь и кон- такты реле играют исполнительную роль; модуляция осуществляет- ся путём замыкания и размыкания цепи тока несущей частоты. На рис. 2.11 приведены схемы двух способов включения якоря и кон- тактов передающего реле. При посылке сигнала знака якорь реле шунтирует сопротивление 0,25 Мом (рис. 2.11а) или подключает генератор несущего тока (рис. 2.115). В обоих случаях переменный ток свободно проходит к фильтру передачи. При посылке сигнала интервала якорь передающего реле в схеме рис. 2.11а шунтирует цепь несущего тока и, кроме того, включает последовательно со- противление 0,25 Мом, а в схеме рис. 2.115 отключает генератор несущего тока. В обоих последних случаях несущий ток в канал ТТ не проходит. 31!
Сопротивление Ri, равное входному сопротивлению фильтра пе- редачи, исключает значительные изменения характеристик фильт- ров при передаче сигналов. Конденсатор С обеспечивает более бы- строе нарастание тока /. В качестве передающих реле использу- ются реле типа 43а или ТРМ (телеграфное реле местное). От генсватора Рис 2 11. Схемы релейных модуляторов а — с шунтированием несущей частоты, б — с отключением несущей частоты К преимуществам релейных модуляторов следует отнести их простоту, 100-процентную глубину модуляции и лёгкость замены. Однако недостатки релейных модуляторов более существенны, чем их преимущества. Реле требует ухода и регулировки, обладает инер- ционностью и вносит искажения. Поэтому релейные модуляторы не нашли широкого применения в современной аппаратуре ТТ с ам- плитудной модуляцией. Безрелейные модуляторы Безрелейные модуляторы представляют собой чисто электричес- кие устройства, основанные на использовании преимущественно полупроводниковых элементов и, главным образом, купроксных и германиевых выпрямителей. Электронные лампы, хотя бы потому, что для них требуются источники электропитания, не применяют. Могут использоваться лампы с холодными катодами, а также элек- тромагнитные материалы. Безрелейные модуляторы часто называ- ют статическими реле, потому что в них нет движущихся деталей.
Безрелейный модулятор, применяемый в аппаратуре ТТ с AM, является по существу четырёхполюсником, затухание которого резко изменяется от небольшой до значительной величины и на- оборот—в зависимости от полярности поступающих на модулятор телеграфных посылок. Требуется, чтобы разность между затуха- нием модулятора при посылке знака и затуханием, вносимым мо- дулятором при посылке интервала, составляла 4-^-4,5 неп. Это не- Рис. 2 12. Простейший безрелейный модулятор' а — схема; б — графики, поясняющие принцип действия обходимо для исключения возможности срабатывания приёмного устройства канала ТТ в результате общего действия различных по- мех и остатка тока несущей частоты при посылке сигнала интер- вала. На рис. 2.12 приведена простейшая схема безрелейного моду- лятора с графиками, поясняющими его работу. Практически при- меняют более сложные схемы модуляторов. Искажение телеграфных сигналов при модуляции Если амплитудная модуляция осуществляется при помощи теле- графного реле, то искажение длительности телеграфных посылок проявляется следующим образом: 1) укорачиваются посылки знака вследствие наличия переход- ного времени, так как нахождение якоря реле между контактами соответствует прерыванию тока несущей частоты; 2) из-за вибрации якоря реле укорачиваются как посылки зна- ка, так и посылки интервала; 3) вследствие нарушения нейтральной регулировки реле по- сылки знака укорачиваются или удлиняются, а посылки интерва- ла, наоборот, удлиняются или укорачиваются на ту же величину. 3—615 33
Максимальное изменение длительности сигналов, обусловлен- ное несовершенством релейного модулятора, может достигнуть ве- личины 8 = А ZneP + А /дибр 100%, (2.13) to где Дг'пер — время, в течение которого якорь реле переходит от одного контакта к другому; А/вибр — время вибрации якоря; t0 — продолжительность элементарной посылки. В безрелейном модуляторе искажения посылок меньше, чем в релейном. Более того, здесь величина преобладания является до- статочно устойчивой и поэтому легче устраняется на приёме. 2.6. ПРИЁМ И КАЧЕСТВО ПЕРЕДАЧИ АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ Требования к приёмному устройству В приёмном оконечном оборудовании частотного телеграфирова- ния приходящие с линии сигналы переменного тока должны быть распределены по соответствующим каналам и, в конечном счёте, преобразованы в сигналы постоянного тока, способные обеспечить работу телеграфного реле или электромагнита приёмного теле- графного аппарата. Даже при нормальных условиях токи сигна- лов на ;входе системы ТТ имеют незначительную величину, чтобы можно было непосредственно продетектировать их и использовать для управления приёмным реле. Следовательно, необходимо пред- варительно усилить принимаемые сигналы. В линии и телефонном канале, а также и в некоторых элемен- тах канала ТТ (главным образом, в фильтрах) форма сигналов переменного тока искажается. Кроме того, условия передачи сиг- налов по линии непрерывно меняются. Все эти факторы должны быть учтены при разработке приёмного устройства канала ТТ. Ос- новным элементом любой приёмной схемы является детекторная цепь, с которой, главным образом, связана проблема приёма без искажений. Как показано выше, спектр амплитудно-модулирован- ного сигнала не имеет составляющих модулирующей частоты, а содержит несущее колебание и боковые частоты. На выходе же детектора должно быть выделено напряжение с низкочастотным спектром первичного сигнала. Следовательно, детектирование свя- зано с преобразованием частотных спектров, что можно сделать лишь при помощи нелинейных схем. В приёмниках ТТ выпрямление производят обычно при помо- щи выпрямительных мостов, собранных на купроксах или герма- ниевых диодах. Например, в приёмнике аппаратуры ТТ типа ВТ-34 ток тональной частоты, модулированный телеграфными сиг- налами, пройдя две ступени усиления, поступает на купроксный 34
мост, который выпрямляет переменные токи. В другую диагональ моста включена рабочая обмотка приёмного реле. Иногда между детектором и приёмным реле включают усилитель постоянного тока. Включение приёмных реле в схему детектора Приёмное реле воспроизводит телеграфные сигналы в виде двух- полюсных посылок постоянного тока прямоугольной формы. Момен- ты перехода якоря реле опреде- ляют начало и конец посылок. С выхода детектора в обмотку приёмного реле поступают одно- полюсные посылки, под действием которых якорь реле перебрасыва- ется только в одном направле- нии. Когда же передаётся посыл- ка интервала, ток в линии отсут- ствует, но якорь реле должен пе- рейти к контакту интервала. Пользуясь рис. 2.13, нетрудно установить зависимость искаже- ний телеграфных посылок от ве- личины компенсационного тока 1К при постоянной величине рабоче- го тока /0 Рис. 2.13. Формы тока в приёмнике канала ТТ: а — посылка тока от передающего аппарата; б — ток в обмотке при- ёмного реле; в — ток в цепи яко- ря приёмного реле 8 = --3 /fl 100% to — fl — 2 А') 100%. to \ Л) / (2.14) Для того чтобы 6 = 0, необходимо, чтобы 1—2— =0, т. е. Л /к=4~/о- (2-15) Известно, что сила, действующая на якорь реле, равна произ- ведению тока на число витков обмотки. Поэтому условие (2.15) в случае неравенства числа витков ра- бочей wp и компенсационной wK обмоток реле перепишется так: ИЛИ /к /о • 2 2 wK (2.16) Регулируя величину компенсационного тока, можно удлинять или укорачивать продолжительность посылок знака и соответст- венно на ту же величину укорачивать или удлинять продолжитель- ность посылок интервала. Таким образом компенсируют односто- 3* 35
ронние искажения телеграфных -сигналов или, как их чаще назы- вают, преобладания. Представим ф-лу (2.14) в другом виде, зная, что т t0 = — . а т = —!— . ТогДа v Д fKa„ 8 = fl — 2А). Ю0%. (2.17) А /кан \ Л) / Таким образом, величина искажения пропорциональна -скоро- сти телеграфирования v и обратно пропорциональна ширине поло- сы пропускания канала AfKaH. Основными факторами, влияющими на надёжность частотных телеграфных связей, являются изменение уровня сигналов, всякого рода помехи и сдвиг несущих частот. В качестве приёмных реле в аппарате частотного телеграфиро- вания используют исключительно поляризованные реле, в -основ- ном, таких типов как РП-4 и ТРЛ (телеграфное реле линейное) или 44а. Для надёжной работы реле следует -обеспечивать пяти- кратный запас по ампервиткам по сравнению с ампервитками сра- батывания. Простой и надёжно работающей схемой включения приёмного реле является схема с использованием дополнительной обмотки, по которой пропускается постоянный ток определённой величины (рис. 2.14). Он компенсирует -отсутствие тока при посылке интер- Рис. 2 14 Упрощённая схема приёмника канала ТТ: Д — детектор, У — усилитель вала, поэтому дополнительная обмотка и ток в ней называются компенсационными. Действие компенсационного тока противопо- ложно направлению действия тока в рабочей обмотке приёмного реле. Когда величина рабочего тока становится меньше величины компенсационного тока, последний обеспечивает переброску якоря реле к контакту интервала. Обе обмотки индуктивно связаны между собой, вследствие чего в компенсационной обмотке -индуктируются кратковременные им- пульсы тока в моменты появления и исчезновения тока в рабочей обмотке реле. Эти -импульсы противодействуют -рабочему току. 36
Чтобы ослабить их действие, в компенсационную цепь включают большое сопротивление. Тогда для получения необходимой вели- чины компенсационного тока приходится повышать напряжение, подаваемое в компенсационную цепь. Поэтому в качестве источника питания данной цепи берётся обычно анодная батарея. Возможны и другие схемы включения приёмного реле, напри- мер, схема, представляющая собой сочетание импульсной схемы со схемой с компенсационной обмоткой, мостовая схема и др. Обычно применяют схему с компенсационной обмоткой. Условия работы приёмного реле Для приёма телеграфных сигналов без искажений моментам пе- реключения контактов передающего телеграфного аппарата долж- ны соответствовать моменты срабатывания приёмного реле. Огибающая AM сигнала на выходе фильтра и выпрямленный ток, поступающий в обмотки приёмного реле, имеют форму, доста- точно близкую к трапеции. Искажения телеграфных сигналов при изме- нении уровня приёма. Изменение уровня приёма — до- вольно частое явление в условиях эксплуатации. Оно вызывает появление преобладания, т. е. постоянного укорочения посылок од- ного знака и удлинения на ту же величину посылок противопо- ложного знака. Величина преобладания зависит не только от ве- личины изменения уровня приёма, но и от крутизны нарастания и спадания выпрямленного тока. Пользуясь ф-лой (2.17) и рис. 2.15, можно вывес- ти следующую формулу, определяющую величину искажений телеграфных сигналов при изменении уровня сигналов на Др, неп 8 = —— (1 — е~А₽) 100%. А /как .18) На основании расчёт- ных и экспериментальных данных на рис. 2.16 при- ведён график зависимо- сти 6 от Др. Искажения быстро увеличиваются с увели- чением Др, причём умень- Рис. 2.15. Формы тока в приёмнике без огра- ничения: а — ток в рабочей обмотке реле: 1 — при завышенном уровне приёма, 2— при нор- мальном уровне приёма, 3 — при заниженном уровне приёма; б—продолжительность восстановленных по- сылок: 1' — удлинённая посылка, 2' — нормальная посылка, 3' — укороченная посылка 37
шение уровня приёма вызывает заметно большие искажения, чем такое же повышение уровня приёма. Последнее объясняется тем, что при одинаковом изменении уровня величина укорочения посылки от уменьшения уровня больше, чем величина удлинения Рис. 2.16. Искажение телеграфных сигналов вида 1 : 1 при изменении уровня посылки при повышении уровня приёма. Схема почти безынер- ционна, поэтому на величине и характере искажений сказываются в равной мере как плавные, так и резкие изменения уровня приё- ма. Искажения фактически не зависят ют продолжительности и характера предыдущих сигналов. То обстоятельство, что величина искажения резко возрастает даже при небольших отклонениях уровня приёма относительно нормальной величины, исключает возможность практической реализации простейшей схемы приём- ного устройства (см. рис. 2.14). Следовательно, усложнения схемы приёмника являются неизбежными. Способы уменьшения искажений, вызванных изменением уровня сигналов (контрольный канал и схемы АРУ) Для обеспечения устойчивой работы каналов ТТ при изменении уровня приёма имеются два пути: обеспечивать постоянство вели- чины выпрямленного тока или регулировать величину компенса- ционного тока в соответствии с величиной и характером изменения рабочего тока. В обоих случаях принципиально возможны два ре- шения: 1) воздействие на токи /к или /0 одновременно во всех ка- 38
налах системы ТТ, 2) индивидуальная регулировка токов /к или 10. В первом случае предполагается наличие так называемого кон- трольного канала. Однако вариант с контрольным каналом не мо- жет быть эффективно использован по следующим причинам. В рабочем диапазоне частот уровень приёма изменяется неоди- наково, т. е. в разных каналах ТТ изменение уровня происходит на различную величину. Следовательно, нельзя по одному каналу судить о состоянии других каналов системы с достаточной сте- пенью точности. Система с контрольным каналом более чувстви- тельна к помехам из-за разности фаз токов помех в рабочем и Рис. 2.17. Схема детектора с АРУ контрольном каналах. Усиливается влияние колебания напряже- ний источников электропитания. Большим недостатком является прямая зависимость состояния каналов всей системы от состояния одного контрольного канала. Наконец, устройство контрольного канала связано с потерей одного рабочего канала ТТ. Таким образом, остаётся способ индивидуальной регулировки. При этом простое решение задачи заключается в том, чтобы под- Рис. 2.18. Принцип действия АРУ: а — при нормальном уровне сигнала; б — при по- вышенном уровне сигнала держивать постоянной величину выпрямленного тока при измене- нии уровня на входе канала ТТ. На рис. 2.17 показана схема де- текторной цепи с одноконтурной схемой автоматической регули- ровки уровня АРУ, а принцип действия АРУ пояснён на рис. 2.18. 39
Детекторная лампа при помощи постоянного смещения Eg работает в режиме с сеточным током. В цепь сетки включается со- противление R, шунтированное конденсатором С. Благодаря се- точному току на контуре RC создаётся дополнительное смеще- ние Eg = Ig R. Это смещение создаётся во время передачи тока несущей ча- стоты (рис. 2.18а). При повышении уровня приёма сеточный ток б Rt=Rl=2M0M 0,004 мку L ?=0,4 мкф Рис. 2.19. Двухконтурная схема АРУ возрастает, вследствие чего увели- чивается дополнительное смещение Ед, которое сдвигает рабочую точку лампы в отрицательную область ха- рактеристики (рис. 2.186). При уменьшении уровня приёма сеточ- ный ток, а следовательно, и величи- на дополнительного смещения уменьшаются. Рабочая точка лампы сдвигается вправо. В обоих случаях величина выпрямленного тока почти не изменяется. На рис. 2.18а показан предельный случай ограничения тока, т. е. когда амплитуда напряжения входного сигнала Us равна ве- личине постоянного сеточного смещения Eg. Здесь /^ = 0. При дальнейшем уменьшении уровня приёма выпрямленный ток будет также уменьшаться. Схема АРУ, с одной стороны, должна работать со скоростью изменения уровня приёма и, с другой стороны, не должна реаги- Рис. 2.20. Зависимость величины искажений телеграфных сигналов вида 1 : 1 от величины изменения приёмного уровня: 1 — при двухконтурном АРУ, 2 — при одноконтурном АРУ, 3 — без АРУ, 4 — для аппаратуры BTR-50 000 40
ровать на изменение уровня, которое вызывается процессом моду- ляции. Эти два требования противоречивы и удовлетворить их в простой схеме не представляется возможным. Для создания луч- ших условий работы АРУ необходимо, чтобы во время отсутствия телеграфной работы в линию передавался ток несущей частоты. Большое значение имеет правильная установка рабочей точки АРУ. Эффективность использования АРУ зависит от схемы конту- ра в цепи сетки лампы детектора. На рис. 2.17 в цепи сетки вклю- чён один контур. Схема двухконтурного АРУ приведена на рис. 2.19. Зависимость величины искажений телеграфных сигна- лов вида 1 : 1 от изменения уровня при разных схемах АРУ по- казана на рис. 2.20. Вследствие инерционности АРУ не может нейтрализовать дей- ствие мгновенных изменений уровня приёма. Искажения амп литу дно-модулированных телеграфных сигналов от помех На вход канала частотного телеграфирования, кроме токов рабо- чих частот, поступают токи помех. Складываясь с рабочими тока- ми, они вызывают смещение точек срабатывания реле, а при до- статочно большой мощности являются причиной нарушения связи. Различают следующие виды помех: синусоидальные или гармони- ческие, импульсные и флуктуационные помехи или шумы. Гармонические помехи представляют собой мешающие токи, частоты которых постоянны или же меняются незначительно. Они появляются вследствие взаимного влияния каналов ТТ, из-за пере- хода токов с других систем связи и по другим причинам. Импульсные помехи представляют собой апериодические коле- бания, часто с большой амплитудой, возникающие от влияния ли- ний электропередачи, при работе различной аппаратуры сильного тока, от некоторых коммутационных операций, от грозовых разря- дов и пр. Более существенные помехи вносят шумы, которые представ- ляют собой результат сложения большого числа колебаний, в том- числе и импульсного характера. Различают шумы линии и шумы аппаратуры. Линейный шум обусловлен переходными токами меж- ду цепями связи, влиянием линий сильного тока, влиянием рабо- ты радиостанций, атмосферным влиянием и др. К шумам аппара- туры следует отнести тепловые шумы, шумы из-за дробового эф- фекта, шумы контактного и пробойного происхождения и т. д. Действие гармонических помех. Определим иска- жение точки, предположив, что на вход приёмника поступает ме- шающий ток одной частоты fn и что детектирование происходит по линейному закону, т. е. выпрямленный ток линейно зависит от входного напряжения сигнала. Наибольшее мешающее действие оказывают токи помех, частоты которых равны рабочим частотам. При этом выпрямленный ток уменьшится на амплитуду мешаю- 4U
щего тока Iп, если разность фаз между рабочим и мешающим то- ком равна 180°, и увеличится на если'разность фаз между эти- ми токами составит 0° (рис. 2.21). В данном случае величина искажений будет максимальной, причём, как это видно из рис. 2.21, Рис. 2.21. Влияние тока помех на ток телеграфного сиг- нала посылка точки будет укорочена или удлинена t2 на 2Д/ (с каж- дого конца посылки на Д£). Тогда искажение § = = 4-2—= +2 —е-"4₽п, (2.19) 4 Д /к 4 Д /кан где t0 — продолжительность посылки в отсутствие помех; /п ----отношение тока помехи к току сигнала; /с Др — разность между уровнями сигнала и помехи. На рис. 2.22 приведены кривые зависимости искажений теле- графных точек от уровня гармонической помехи для двух типов аппаратуры ТТ: ВТ-34 и BTR-50 ООО. Как видно из рисунка, помехи примерно одинаково действуют на передачу телеграфных сигналов независимо от схемы приёмника. Искажения резко увеличиваются, когда разность между уровнями сигнала и помехи становится меньше 3 неп. Если частота помехи отличается от несущей частоты канала ТТ, то величина искажений может быть определена по формуле 8 = ±2 е—Ар е~4апр. ПОМ д 1кан V 100%, (2.20) где Дапр. пом— приращение затухания приёмного фильтра на ча- стоте помехи по сравнению с затуханием на несущей частоте ка- нала ТТ. 42
Зная частотную характеристику фильтра приёма, можно най- ти зависимость величины искажений телеграфных сигналов от ча- стоты помехи (рис. 2.23). Рис. 2 22. Зависимость искажений телеграфных сигналов вида 1 : 1 от уровня помех: / — без АРУ; 2— при одноконтурном АРУ; 3 — при двух- контурном АРУ; 4 — расчётная кривая; 5 — для аппара- туры BTR-50 000 Действие флуктуационных помех. Флуктуацион- ные помехи характеризуются неравномерным распределением энер гии помех по спектру и хаотическим чины напряжения, причём неред- ко последнее может значительно превышать среднее эффективное значение. Отсюда в отдельные мо- менты времени «выбросы» иска- жений будут намного больше ве- личины искажений от гармониче- ской помехи при одинаковых эф- фективных значениях помех. Таким образом, правильно говорить о вероятности появления искажений определённой величины. Если уро- вень помехи существенно ниже уровня сигнала, то закон распре- деления мгновенных значений изменением мгновенной вели- Рис. 2.23. Зависимость теле- графных искажений от часто- ты помехи при AM флуктуационной помехи, а следовательно, и величин искажений телеграфных сигналов, близок к нормальному. 43
Среднеквадратичное значение телеграфных искажений при флуктуационной помехе определяется по формуле о ср.КВ К2е 100%. А /кан (2-21) Вероятность появления искажений, превышающих заданную величину, может быть определена по следующей формуле: Р(§фл > (2.22) ; / 8i \ где f [ -----\ \ /2 8ср.кв ; —. особая функция, определяемая по спе- циальной таблице. В табл. 2.1 приведены результаты расчёта указанной вероятно- сти для б1/бср кв =14-6. ТАБЛИЦА 2.1 Результаты расчёта вероятности для ®1/оср кв =1-2-6 ^1/^Ср.КВ 1 2 3 4 5 6 Р (°фл > ^1) 0,32 4,5-10~2 2,7-10~3 6,3-io—5 5-Ш 7 2-10-9 Пример Пусть Др=|1,31 неп, у = 50 бод, AfKaH = 80 гц. По ф-ле (2 21) Kle-1’31 Вср. кв = —~80---- 50' 100 « 24% • На основании табл 2.1 можно 'сказать, что величина телеграфных искаже- ний от флуктуационной помехи превысит 24% в 32 случаях из 100 и 48% в 4—5 случаях из 100. Если уровень помехи близок к уровню сигнала, то нормальный закон распределения искажений нарушается, причём количество больших искажений резко возрастает. Действие импульсных помех. Величина искажений телеграфных сигналов, вызванных импульсной помехой, опреде- 44
ляется по формуле 8имп = 4^иЮ0%, (А (2.23) где Uc — уровень сигнала, a Un — уровень помехи на входе фильтра приёма, А/ — время действия помехи, сек, V — скорость передачи сигналов, бод. Пример Пусть МЖ =0,5, v=—50 бод, Д/=2 мсек. Тогда 8ИМП = = 4-0,5-0,002-50- 100 = 20%. Влияние сдвига несущих частот. Аппаратура ТТ с AM практически нечувствительна к сдвигу несущих частот в пре- делах ±10 гц. Влияние больших, чем 1Q гц, сдвигов частот можно оценить по увеличению затухания приёмных фильтров на этих ча- стотах. Однако такие сдвиги частот могут быть только в случае явного нарушения нормальной работы аппаратуры и канала ТТ. 45
ГЛАВА Устройство и принцип действия каналов тонального телеграфирования с частотной модуляцией 3.1. СПОСОБЫ МОДУЛЯЦИИ ЧАСТОТЫ Известны два способа передачи телеграфных сигналов при помо- щи двух частот: а) однополосная система двухчастотного телеграфирования или система с частотной модуляцией; б) двухполосная система двухчастотного телеграфирования. Принципиальное отличие системы с частотной модуляцией от двухполосного способа телеграфирования заключается в том, что в первой системе частоты сигнала вырабатываются одним генера- тором. При смене частоты сигнала .в системе с частотной модуля- цией не происходит обрыва фазы частотного сигнала, что умень- шает длительность нестационарных процессов в фильтрах, а сле- довательно, и искажения телеграфных сигналов. Спектр частот ча- стотно-модулированного сигнала уже, чем при двухполосной си- стеме передачи, но несколько шире, чем при амплитудной модуля- ции. Наличие ограничителя амплитуд в схеме приёмника делает эту систему (по сравнению с двухполооной) ещё менее чувстви- тельной как к помехам, так и к колебаниям уровня сигнала. К недостатку системы телеграфирования с частотной модуля- цией по сравнению с системой с амплитудной модуляцией 'следует отнести большую чувствительность к колебаниям несущей частоты канала. 3.2. ВЫБОР НЕСУЩИХ ЧАСТОТ И ШИРИНЫ КАНАЛА Мгновенное значение частотно-модулированного сигнала при си- нусоидальной форме модулирующего тока может быть представ- лено уравнением i = / sin (® t + m sin Q t) = I [sin t cos (tn sin Q t) + + cos o> t sin (tn sin Q /)], (3.1) 46
т — индекс частотной модуляции где I — амплитуда тока несущей частоты, «в — угловая частота тока несущей частоты, Q — угловая частота тока модулирующей частоты, До> _________________________________________Д F ~Q ~ \F Величина AF показывает, как велико отклонение частоты в сто- рону увеличения или уменьшения от некоторого среднего её зна- чения, которое совпадает с несущей частотой. При малых значениях т, например при т <С0,4, выражение мгновенного значения ЧМ тока принимает вид i=7 (sin <u t -|- tn sin Й t cos co t) = I kin co t + — sin (co + Й) t-— / 2 2 X sin (co — Q) t = I sin co t -|—— m sin (ш + Й) t-— Й) t. 2 2 (3-2) Объясняется это тем, что при т X 0,4 можно считать, что cos(/nsinQ7) ~ 1, так как максимальное значение sinQ7=l, а cos т • 1 =cos 0,4=cos 23° = 0,92 « 1. Кроме того, sin(msinQ^) —msinQ/, так как синус от малого ар- гумента приблизительно равен самому аргументу. Следовательно, при малых т выражение спектра ЧМ сигнала аналогично выражению спектра AM сигнала, т. е. спектр при ча- стотной модуляции в этом случае аналогичен спектру при ампли- тудной модуляции. При индексе модуляции т>0,4 разложение модулированного, колебания на составляющие очень сложно, так как требует приме- нения функций Бесселя. На рис. 3.1 приведены величины амплитуд гармоник частотно* модулированного сигнала, вычисленные относительно амплиту- % юо 75 50 25 °!) W0 75 - 75 • 50 25 44 44 /£5 11.5 -1-..L т f-гг f-F 0 f*F f+ZF 57,6 57,6 f-3F f-ZF -f-F / f*F f+ZF f+3F Рис. 3.1. Амплитуды и спектры при частотной модуляции 47
,ды немодулированного колебания при различных индексах мо- дуляции. Из рисунка видно, что при увеличении индекса модуляции амп- литуда несущей частоты уменьшается, а амплитуды боковых ча- стот возрастают. Это значит, что энергия колебания перераспреде- ляется из несущей и боковых частот первых порядков в боковые частоты более высоких порядков. Так как в линию надо передать не менее 90% энергии сигнала, то при т = 0,5 для этого достаточно передать несущую и боковые частоты f±F; ширина канала, требуемая для передачи, равняется при этом 2F. При т=\ ширину канала ладо выбирать равной 4F, а при т = 5 требуемая ширина канала увеличивается до 12F. Та- ким образом, наибольшее число каналов можно получить при ма- лом пг. Однако в этом случае основная энергия приходится на не- сущую частоту. 'Следовательно, к стабильности этой частоты необ- ходимо предъявлять жёсткие требования, так как случайные от- клонения несущей частоты равносильны её модуляции, что вызо- вет значительные искажения при приёме. В отечественной аппаратуре с частотной модуляцией индекс частотной модуляции принят равным 1,8-^-2. В этом случае (рис. 3.1) основная энергия сигнала сосредоточена в несущей ча- стоте и в трёх первых парах боковых частот. Таким образом, ширина канала в этом случае должна быть рассчитана на пропускание несущей и трёх боковых частот сигна- ла. При скорости телеграфирования 44,7 бод частота сигнала 44 7 F= ~22,5 гц. Ширина спектра, содержащего три пары боко- вых частот, будет равна А/кан =22,5-6 = 135 гц. Учитывая возможные колебания несущих частот и возможность изменения параметров фильтра, о чём будет сказано ниже, фак- тическая ширина канала принимается равной 140 гц. При некотором снижении качества передачи, которое, однако, отвечает принятым в эксплуатации нормам, скорость телеграфиро- вания по каналу с выбранной полосой пропускания может быть увеличена до 75 бод. Для ослабления влияния комбинационных частот второго по- рядка, возникающих в результате взаимодействия рабочих частот на нелинейных элементах канала, средние частоты каждого кана- ла /ср и крайние частоты (верхняя и нижняя) /в и fa выбирают в соответствии с формулами: /ср = 2(2п+ 1)AF fa = (4n+ 1)AF /B = (4n + 3)AF (3-3) где AF — частотное отклонение, п — натуральный ряд чисел. 48
При AF=45 гц (частотное отклонение, принятое в аппаратуре ТТ-12/17) первому каналу должно соответствовать п = 2, так как при п=1 частоты канала выходят за пределы диапазона телефон- ного канала. При указанном выборе частот комбинационные частоты от вза- имодействия fср, /н и/в различных каналов попадают в середины полос «расфильтровки» между каналами или совпадают со сред- ними частотами каналов /ср. Совпадение комбинационных частот со средними частотами ка- налов не имеет значения, так как чувствительность приёмника на средней частоте во много раз меньше его чувствительности на крайних частотах fB и /н. Из формулы /Ср=2(2м+1)AF следует, что расстояние между соседними несущими частотами в аппаратуре ТТ-12/17 составляет Рис. 3.2. Изменение ампли- туды на выходе узкополос- ного фильтра при измене- нии частоты Рис. 3.3 Изменение частоты на выходе идеального фильтра 4А7?=180 гц. При полосе пропускания канала 140 гц полоса рас- фильтровки между каналами должна быть равна 180—140 = 40 гц. При выборе полосы пропускания фильтра канала необходимо учитывать также и нестационарные процессы, возникающие в его схеме. При мгновенном изменении частоты колебаний на входе фильтра от величины до /2 при постоянной амплитуде частота сигнала на его выходе изменяется замедленно, причём изменение частоты сигнала сопровождается колебаниями его амплитуды (рис. 3.2). Амплитудные изменения не имеют существенного значения, так как они в значительной степени устраняются ограничителем ам- плитуды в приёмнике. Более существенное значение имеет измене- ние частоты, подобно тому, как процесс нарастания амплитуды имеет большее значение в аппаратуре ТТ с амплитудной модуля- цией. Процесс изменения частоты в идеальном фильтре при раз- ных значениях ширины полосы пропускания фильтра показан на рис. 3.3. Здесь р= А ^Кан , где А/кан —ширина полосы пропуска- 2Д F 4—615 49
ния фильтра, AF — величина отклонения частоты. По оси орди- нат отложены значения отношения изменяющейся частоты сигна- ла fH3M к AF, а по оси абсцисс произведение Д/Кан на время t. В достаточно узких каналах закон изменения частоты на вы- ходе полосового фильтра при частотной модуляции примерно соот- ветствует закону изменения амплитуды сигнала при амплитудной модуляции. Отрезок времени, в течение которого происходит из- менение частоты сигнала до 0,9 своего установившегося значения, называется временем раскачки фильтра и определяется по фор- муле 1 12 :^-^-(для т<3), (3.4) Д /кан где Д/кан — полоса пропускания фильтра. Чтобы частота сигнала успевала достигать своего установивше- гося значения за время самой короткой посылки, длительность эле- ментарной телеграфной посылки должна превышать время раскач- ки фильтра в 1,5—2 раза. Так как длительность элементарной те- леграфной посылки равна где v — скорость телеграфирования, бод, то или — = (1,54-2)т = 1’7 : 2,2 V А /кан Д/кан = (1,74-2,2) v. Другие факторы, оказывающие влияние на выбор ширины по- лосы пропускания фильтра и на выбор отклонения (девиации) ча- стоты, рассмотрены ниже. 3.3. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ОБОРУДОВАНИЯ КАНАЛА ТТ С ЧМ Скелетная схема канала тонального телеграфирования с ча- стотной модуляцией приведена на рис. 3.4. Форма колебаний сигнала в точках, обозначенных цифра- ми 1. 2. 3 и т. д., показана на рис. 3.5. От телеграф-It—। — наго аппарата —' е ®Оер tpnp Линуя----- r+S К телеграф- - ному аппарату Рис. 3.4. Скелетная схема канала ТТ с ЧМ 50
В тракт передачи и приёма канала входят следующие устрой- ства: 1. Частотный модулятор ЧМ и генератор несущей частоты для преобразования двухполюсных сигналов, приходящих с телеграф- ного аппарата, в частотно-модулированные сигналы (диаграммы 1 ,и 2 на рис. 3.5). 2. Фильтр передачи ФПер для ограничения ширины передавае- мого спектра частот сигнала. Он пропускает в канал только токи несущей частоты и боко- вых частот первых поряд- ков. При работе в фильт- ре возникают нестацио- нарные (переходные) про- цессы, в результате чего форма сигнала на выходе фильтра искажается (диа- грамма 5). 3. Фильтр приёма ФПр для выделения частот сиг- нала данного канала. 4. Усилитель приёмни- ка Ус для предваритель- ного усиления напряже- ния сигнала до величины, достаточной для устойчи- вой работы ограничите- ля амплитуд. Усилитель практически не вносит изменений в форму сигна- ла (диаграммы 4 и 5 на рис. 3.5). 5. Ограничитель ам- плитуд ОА для ограниче- ния (срезания) амплитуд принимаемого сигнала. Срезание положительных и отрицательных верху- шек амплитуд сигнала почти полностью устра- няет влияние нестацио- нарных амплитудных ко- лебаний и колебаний уровня сигнала в теле- фонном канале на дли- тельность принимаемых телеграфных сигналов. 4* ~ + I 6 Рис. 3 5 Форма частотно-модулированных колебаний при передаче и приеме
Форма сигнала на выходе амплитудного ограничителя показана на диаграмме 6 рис. 3.5. 6. Частотный детектор ЧД (демодулятор) для преобразования частотно-модулированного сигнала в амплитудно-модулированные сигналы (диаграммы 7' и 7" на рис. 3.5). 7. Амплитудные детекторы АД для выпрямления тока ампли- тудно-модулированного сигнала ,и питания им обмоток приёмного реле (диаграмма 8' и 8" на рис. 3.5). 8. Приёмное реле Пр для приёма и транслирования телеграф- ных сигналов (диаграмма 9). 3.4. МОДУЛЯТОРЫ ЧАСТОТЫ Общие требования. Любой частотный модулятор должен удовлетворять следующим требованиям: 1) не создавать при работе паразитной амплитудной модуля- ции; 2) вносить минимум собственных искажений; 3) быть достаточно простым по схеме и в эксплуатации; 4) генератор частотного модулятора должен обладать высокой стабильностью частоты. В технике частотного телеграфирования находят применение ре- лейные и диодные частотные модуляторы. Ре лейный модулятор (рис. 3.6). Модулятор такого типа применён в некоторых выпусках отечественной аппаратуры типа Рис. 3 6 Схема генератора и модулятора аппаратуры ТТ с частот- ной модуляцией ТТ-12/17. Генератор модулятора собран по схеме LC с колебатель- ным контуром в цепи сетки. Частоту колебаний, генерируемых ламповым генератором, определяют по известной формуле / = ---7=- • (3-5) 2тг УLC 1 52
Следовательно, путём изменения величины индуктивности и ём- кости контура можно изменять частоту генератора. Если это изме- нение производить в такт с телеграфными сигналами, то генератор будет давать частотно-модулированные сигналы. Колебательный контур описываемой схемы состоит из катушек индуктивности Li и Z-2 и конденсаторов Ci и С2. Якорь реле, уп- равляемый током телеграфных посылок, при получении положи- тельной посылки перебрасывается вправо, а при получении отри- цательной посылки — влево. Если якорь реле находится у правого контакта, то индуктив- ность У оказывается зашунтированной небольшим сопротивле- нием R2, а ёмкость С2 почти не влияет на частоту генератора, так как последовательно с ней включено очень большое сопротивле- ние /?]. Колебательный контур фактически состоит из индуктивно- сти и ёмкости С]. Генератор вырабатывает верхнюю частоту 2- У уу (3.6) Если якорь реле касается левого контакта, то сопротивление /?1 шунтируется накоротко и конденсатор С2 подключается параллель- но конденсатору Ci„ а катушка индуктивности Ь2 оказывается включённой последовательно с У. Генератор вырабатывает ниж- нюю частоту 2л У(Lx -j- У) (Сх С2) Во время нахождения якоря между контактами генерируется средняя частота /ер =------г 1 ____• (3.8) /ср 2л у сх (Lx + У) Сопротивления R\ и R2 подобраны так, что резонансное сопро- тивление контура при всех положениях якоря, модулирующего ре- ле, остаётся постоянным, что устраняет возможность возникнове- ния паразитной амплитудной модуляции при работе модулятора. Наличие третьей, промежуточной, частоты исключает возмож- ность возникновения преобладаний при работе модулятора и уско- ряет процесс установления частоты. Безрелейный модулятор. Переключение элементов ко- лебательного контура может производиться не только при помощи реле, но и при помощи любого прибора, резко изменяющего своё сопротивление в зависимости от полярности приложенного к нему напряжения. На рис. 3.7 приведена схема безрелейного модулятора, в кото- ром подключение дополнительной ёмкости или индуктивности к 53
колебательному контуру производится при помощи диодных мо- стов. Модулятор подобного типа применён в отечественной аппа- ратуре ТТ-17П. Генератор выполнен на полупроводниковом триоде Т\. Колеба- тельный контур LiCj (обмотка I трансформатора Tpi) включён по схеме автотрансформатора в цепь коллектора триода 7\. Рис 3.7. Схема беэрелейного модулятора аппаратуры с частотной модуляцией Модуляция осуществляется при помощи диодных мостов М\ и М2. Если от телеграфного аппарата не подаётся напряжения, то оба диодных моста обла- дают достаточно большим сопротивлением; следова- тельно, обмотка III транс- форматора практически разомкнута. В этом слу- чае частота генератора определяется элементами контура Г] и Clt величи- ны которого подобраны так, что генератор выра- батывает среднюю часто- ту fcp. При поступлении от телеграфного аппарата сигнала положительной полярности открывается мост М2. К обмотке III подключается индуктив- ность Ь2. Внесённая в пер- вичную обмотку индук- тивность Евн уменьшает общую индуктивность колебательного кон- тура. Частота генератора увеличивается. Индуктивность L2 вы- брана так, чтобы эта частота была бы равной верхней частоте передатчика /в = /Ср+45 гц. При отрицательном напряжении управ- ляющего тока мост М2 закрывается, а мост Mj открывается. Через обмотку III трансформатора в колебательный контур вводится до- полнительная ёмкость С2. Генератор вырабатывает частоту /н = /ср - 45 гц. В приведённом примере отклонение частоты составляет 45 гц. Очевидно, что можно получить любое другое отклонение частоты, подбирая величины индуктивности Ь2 и ёмкости С2. 3.5. ПРИЁМ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ Ограничение амплитуд. Усиленные после линии и фильтра приёма сигналы поступают на ограничитель амплитуд. Ограничитель амплитуд обеспечивает уничтожение паразитной амплитудной модуляции, возникающей в результате нестационар- 54
а) 6/ Рис 3 8 Искажение телеграфных сигналов в приёмнике: а — без ограничения амплитуд; б — с ограничением амплитуд
ных процессов в фильтрах передачи и приёма и наложения токов помех на частотно-модулированный сигнал. Необходимость уничтожения паразитной амплитудной модуля- ции сигнала иллюстрируется рис. 3.8. На рис. 3.8 а показан приня- тый частотно-модулированный сигнал, в котором изменение часто- ты сигнала сопровождается изменением его амплитуды. Если в схеме приёмника нет ограничителя амплитуд, то низкочастотные посылки, имеющие большую амплитуду, будут создавать в обмот- ках приёмного реле больший выпрямленный ток, чем высокоча- стотные сигналы. В результате этого приёмное реле будет рабо- тать с преобладанием в сторону положительных посылок, т. е. бу- дут вноситься искажения. Наличие ограничителя (рис. 3.8 б) уст- раняет эти искажения. Ограничение амплитуд в приёмной части канала может быть достигнуто отсечкой отрицательных и положительных полуволн сигнала диодами или отсечкой полуволн сигнала за счёт дополни- тельного отрицательного смещения, создаваемого сеточным током ламп. Диодный ограничитель амплитуд (рис. 3.9). Диоды Д1 ,и Дг по постоянному току включены последовательно с бата- реей смещения ЕСм, полярность которой выбрана так, что оба дио- а о б о----------------------------------------о Рис. 3 9. Схема диодного ограничителя амплитуд да заперты. По переменному току диоды Д\ и Д2 включены в про- тивоположных направлениях. Оба диода присоединены параллель- но вторичной обмотке трансформатора Тр. Зависимость сопротив- ления диода Д\ от величины и полярности приложенного к точкам а я б схемы напряжения показана на рис. 3.10 кривой 1, а диода Д2 — кривой 2. Зависимость суммарного сопротивления диодного моста от напряжения на входе приведена на рис. 3.11. Пока амплитуда напряжения сигнала на входе ограничителя не превышает заданной величины t/BX, сопротивление диодного моста очень велико. Поэтому приложенное напряжение практиче- ски без потерь поступает на выход ограничителя. Если входное напряжение возрастёт на величину АН (рис. 3.11), то сопротивле- ние моста уменьшится и через последний потечёт ток, создающий на сопротивлении /?1 (рис. 3.9) падение напряжения А//. Напряжение на выходе ограничителя будет t/BX +At/ —А(4 56
При правильном подборе параметров схемы должно удовлетво- ряться равенство ^U=\Ult поэтому напряжение на выходе практи- чески не меняется при повышении входного напряжения. Рис. 3.10. Ха- рактеристика диодного огра- ничителя Рис. 311. Зависи- мость сопротивле- ния диодного огра- ничителя от напря- жения на входе Ограничитель амплитуд с использованием се- точных токов (рис. 3.12). В сеточной цепи лампы ограничи- теля включено большое сопротивление R, благодаря чему характе- ристика анодного тока лампы в зависимости от напряжения на входе ограничителя Ug имеет вид, показанный на рис. 3.13. При положительных напряжениях по- является сеточный ток, и часть входного напряжения Д(7 падает на сопротивление R, вследствие чего увеличивается отрицательное смещение на сетке лампы. Чем больше напряжение на входе, тем больше сеточный ток и тем боль- Рис. 3.12. Сеточный ограничитель амплитуд Рис. 3 13. Принцип действия сеточного1 ограничителя амплитуд ше дополнительное отрицательное напряжение смещения. Таким об- разом, при положительных значениях сеточного напряжения анод- ный ток, достигнув значения 10, практически не увеличивается. При значительных отрицательных амплитудах лампа ограничителя за- 57
крывается, тем ‘самым ограничивая величину отрицательных полу- волн. Если установить отрицательное смещение, соответствующее середине прямолинейного участка сеточной характеристики, и ам- плитуду сигнала выбрать заведомо большей напряжения отрица- тельного смещения, то амплитуда тока в анодной цепи ограничите- ля не будет зависеть от величины напряжения на входе ограни- чителя. Частотное детектирование. Преобразование частот- но-модулированных телеграфных сигналов в сигналы, модулиро- ванные по амплитуде, может быть осуществлено при помощи элек- трической схемы, затухание которой изменяется в зависимости от частоты. Рис. 3.14 Принципиальная схема двухконтурного частотного детектора В аппаратуре тонального телеграфирования с узкими каналами, где величина частотного отклонения невелика, устройство частот- ных демодуляторов основа- но на применении резонанс- ных контуров (рис. 3.14). Резонансные контуры CiETpl и С2ЕТр2 включены последовательно, причём верхний контур настроен на верхнюю частоту сигнала /в, а нижний контур — на нижнюю частоту f3. При протекании по обо- Рис 3.15. Изменения входных сопротивле- им контурам ТОКЭ, МОДули- ний настроенных контуров в зависимости рованного по частоте, их CO- от -частоты противление изменяется с изменением частоты (рис. 3.15). В момент приёма сигнала с верхней частотой максималь- ное сопротивление ZMaKC имеет верхний контур, а сопротивление нижнего контура при этом в два-три раза меньше. Так как через оба контура протекает один и тот же анодный ток, то падение на- пряжения на контуре с большим сопротивлением будет соответст- венно в два-три раза больше падения напряжения на контуре с меньшим сопротивлением. 58
Верхний выпрямитель Вг получает напряжение большее, чем нижний выпрямитель В2, в результате чего якорь приёмного реле под действием большего тока в обмотке 1—2 перебросится к верх- нему контакту. При изменении частоты сигнала от fB до fn сопро- тивление верхнего контура уменьшается, а сопротивление нижне- го — увеличивается, соответственно этому изменяется соотношение токов в обмотках приёмного реле. В .момент, когда ток в обмот- ке 3—4 реле станет несколько больше тока в обмотке 1—2, якорь приёмного реле перебросится к противоположному контакту. Рис. 3 16. Принципиальная схема двухконтуряого частотного де- тектора на полупроводниках На среднюю частоту сигнала /ср схема не реагирует, так как при средней частоте падения напряжения на контурах примерно одинаковы и токи в обмотках 1—2 и 3—4 реле компенсируют друг друга. Сопротивления 7?i и включённые в цепь обмоток приёмного реле, служат для устранения преобладания, которое может возник- нуть в .результате неточной настройки фильтров или изменения час- тоты передатчика. Описанная схема устойчиво работает при час- тотном отклонении в 30—50 гц. Аналогичное устройство в полупроводниковом варианте изобра- жено на рис. 3.16. От описанного выше частотного детектора оно отличается наличием усилителей (триоды Т2 и Т3), включённых между выпрямителями Bj и В2 и обмотками реле. 3.6. КАЧЕСТВО ПЕРЕДАЧИ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ Влияние изменений уровня принимаемого сигнала На качество передачи телеграфных сигналов по каналам тональ- ного телеграфирования с частотной модуляцией влияют: а) измене- ния уровня принимаемого сигнала, о)изменения частоты принимае- мого сигнала, в) помехи. Изменения уровня приёма, как медленные, так и быстрые, в ка- нале с частотной модуляцией в значительной степени ослабляются 59
Рис. 3.17. Отсутствие искажений телеграфных посылок при увеличении или уменьшении ам- плитуды выпрямленного сигнала ограничителями амплитуд, благодаря чему их влияние на форму телеграфного сигнала значительно меньше, чем при амплитудной модуляции. Кроме того, дифференциальное включение обмоток приёмного реле почти полностью устраняет влияние изменений ам- плитуды выпрямленной телеграфной посылки на её длительность. На рис. 3.17 показано, что при дифференциаль- ном включении обмоток приёмного реле увеличе- ние или уменьшение ам- плитуды выпрямленных сигналов, соответствую- щих высокочастотной и низкочастотной посылкам, изменяет лишь время за- паздывания всех сигна- лов, не вызывая измене- ния длительности отдель- ных посылок. При частотной моду- ляции плавные колебания уровня в 1-4-1,5 неп прак- тически искажений не вы- зывают. Понижение уровня сигнала на несколько неперов приводит к прекращению работы ограничителя амплитуд, в результате чего помехи, искажающие верхушки амплитуд частотно-модулированно- го сигнала, начинают попадать на частотный детектор. Значитель- ное повышение уровня сигнала приводит к значительной перегруз- ке усилителя и ограничителя приёмника, что сопровождается по- явлением нелинейных искажений. Искажения, возникающие при скачках уровня, можно подсчитать по приближённой формуле о = 0,35А р 100%, & /как (3.9) где Ар — величина изменения уровня, неп; v — скорость телеграфирования, бод; А/кан —эффективная ширина канала. Влияние изменения частоты принимаемого сигнала В аппаратуре с частотной модуляцией изменение частоты сигнала может внести значительные искажения. Это и понятно, так как здесь приём основан на признаке частоты посылки, поэтому всякое изменение частоты, происходящее не вследствие работы модулято- ра, а из-за помехи, приводит к искажениям. Расчёт величины иска- 60
жений может быть произведён по формуле _At 100%, д /кан A F (3.10) где Л/— отклонение частот от номинального значения, гц; kF — девиация частоты, гц. Из ф-лы (3.10) видно, что отклонение несущей частоты на kf гц от своего номинального значения вызывает значительное преобла- Рис. 3 18 Одностороннее искажение сигналов при из- менении частоты дание телеграфных посылок. Величина искажений, возникающих в результате колебаний несущей частоты сигнала, тем больше, чем уже ширина полосы пропускания канала и меньше величина откло- нения частоты kF. Смещение рабочих частот в канале может происходить не толь- ко в результате нестабильности частот генератора, но и в резуль- тате расстройки элементов его фильтров. График зависимости искажений сигналов от изменения частоты при различных значениях отклонения частоты показан на рис. 3.18. Влияние помех В зависимости от характера помехи можно разделить на три груп- пы: периодические (гармонические), флуктуационные и импульс- ные. Помехи могут иметь также смешанный характер. Рассмотрим действие каждого вида помех в отдельности. Детальное изучение влияния помех показывает, что их действие в значительной степени зависит от выбора отношения эффективной ширины канала к удво- енной девиации частоты AF. Наиболее оптимальным соотношением является = И» = j 4 2Д F Для этого р справедливы все формулы, приведённые ниже. 61
В связи с тем, что математический анализ зависимости искаже- ний посылок от амплитуды, частоты и фазы помех очень сложен, здесь приводятся лишь окончательные формулы. Действие гармонической помехи. Максимальное- действие гармонической помехи сказывается в случае совпадения частоты помехи с частотами нажатия плюса и минуса, т. е. в той части частотного диапазона, где частотный детектор наиболее чув- ствителен. По мере отклонения частоты помехи от резонансных час- тот частотного детектора её действие на приёмное устройство осла- бевает, так как помеха испытывает затухание, определяемое резо- нансной характеристикой контура частотного детектора. Если же частота помехи не совпадает с полосой пропускания фильтра кана- ла, то она значительно ослабляется затуханием фильтра в полосе непропускания. Величина искажений может быть подсчитана по формулам: — для случая, когда разность между частотой помехи и сред- ней частотой канала меньше девиации частоты, 8 = е-4₽ --------v 100 %, АДан A F (3.11J — для случая, когда разность между средней частотой канала, и частотой помехи больше девиации частоты, 8 = е~Аре~4а А/ном и100%, (3.12) А Дан A F где А/Ср — разность частот срабатывания реле и средней часто- той канала, гц; v—скорость телеграфирования, бод; Д/Ном— разность частоты помехи и средней частоты кана- ла, гц; Д/каи — ширина полосы пропускания канала, гц; AF— девиация частоты, гц; Да — разность между затуханием фильтра приёма на час- тоте помехи и его затуханием на средней часто- те, неп. В выражении (3.11) частотная зависимость затухания фильтра не учитывается, так как в пределах частот нажатия и отпускания затухание фильтра практически остаётся постоянным. Характер зависимости искажений посылок от частоты помехи показан на рис. 3.19. Разность уровня сигнала и уровня помехи Ар была выбрана 1,6 неп. Девиация частоты — 45 гц; скорость теле- графирования п = 50 бод. Максимальная величина искажений при гармонической помехе определяется по формуле .макс V А Дан 100%. (3.13) 62
Действие флуктуационной помехи. Действие флуктуационной помехи проявляется иначе. Спектр флуктуацион- ных помех очень широк, поэтому действие помехи на принимаемый сигнал может проявляться на любой частоте в полосе пропускания.. Рис 3.19. Зависимость телеграфных искажений от ча- стоты помехи в канале аппаратуры ТТ-12/17 при раз- ности между уровнем сигнала и уровнем помехи 1,6 неп и скорости телеграфирования 50 бод Таким образом, флуктуационная помеха носит случайный харак- тер, а для оценки её действия надо пользоваться теорией вероят- ности. Вероятность появления искажения при флуктуационной помехе 6фл больше заранее заданной величины Si определяется соотноше- нием Р (8фЛ > §1) = 1-Ф< —-, (3.14) \ V2 %, кв ) гдеФ/—~\ —особая функция, которая определяется по \ /28ср. кв/ специальным таблицам (таблицы инте- грала вероятностей); 8сР,кв — среднеквадратичное значение величины искажений при флуктуационной помехе, величина которой может быть найдена по формуле р-Лр %... “Тл^100»' <3' В табл. 3.1 приведены значения вероятностей р(бфл>61) для не- 81 которых отношении ——ь. °ср.кв Из таблицы видно, что с увеличением ——1-------------- вероятность °ср.кв р(бфЛ>б1) быстро падает. Пример Определить, с какой вероятностью появляется искажение посылок от флуктуационной помехи величиной более 15%? Разность эффективных уров- 63
ней сигнала и помехи на входе приёмного фильтра Лр=1,31 ней.-, ширина кана- ла AfKaH = 135 гц, скорость телеграфирования v =(50 бод. Согласно ф-ле (3 15) е-1,31 ^ср.кв = 2-135 50-100% = 5%. Отношение 51 _ 15°/о _ 3 ^ср.кв 5% Из табл 31 находим, что вероятность появления искажения более 15% со- ставит 2,7 • 10—3. Это означает, что за очень большой промежуток времени искажение более 15% будет встречаться в среднем 27 раз на 10 000 переданных посылок (при передаче комбинации досылок 1'1) ТАБЛИЦА 3.1 Значения вероятностей р (ВфЛ > 8t) для отношений 8i/8cp кв °1/%р.КВ 1 2 3 4 5 6 Р(8фл > 81) 0,32 4,5-10“2 2,7-10 "3 6,3-10“5 5-10 -7 2-Ю-9 Действие импульсной помехи. Искажения телеграф- ных посылок при действии импульсной помехи в каналах ТТ с ЧМ можно подсчитать по формуле 3 = 0,88?(р) v 100%, (3.16) %,- где Uc—уровень сигнала, измеренный на входе фильтра приёма, неп; A0=~-UnAt— произведение уровня помехи Un, измеренного на входе фильтра приёма (неп) на время At дейст- вия импульсной помехи (сек); ?(Р) — функция от р = . ? (р)> р 1/1 + Л11п Г- 17> |/ 7L2 \ р- 1 / При р= 1,4 ф-ла (3.17) принимает вид В = 1,42 —у 100%. (3.18) Частотный дискриминатор значительно ослабляет действие им- пульсной помехи вследствие различного затухания в полюсе про- пускания канала (см. рис. 3.15). С учётом полезного действия час- -64
тотного дискриминатора формула для определения зависимости ис- кажений при импульсной помехе будет иметь вид 8 = АуЮ0%. (3.19) Пример Определить величину искажений при импульсной помехе, если длительность помехи Д/=2 мсек, отношение уровней помехи и сигнала -у- = = 0,5, а скорость телеграфирования о = 50 бод. Согласно ф-ле (3il9) 3 = 0,5-2-10~3 -50-100% =5%. В заключение необходимо заметить, что выбор способа модуля- ции в системах тонального телеграфирования в значительной степе- ни зависит от их помехоустойчивости. Сравнение помехоустойчиво- сти при разных методах модуляции будет произведено позже. 3.7. СПОСОБЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОРРЕКТИРОВАНИЯ ИСКАЖЕНИЙ СИГНАЛОВ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ЧАСТОТЫ Одним из основных факторов, снижающих устойчивость работы ка- нала ТТ с ЧМ, является отклонение (сдвиг) частоты, возникающее в основном из-за нестабильности несущих частот в каналах вч те- лефонирования. Как -было показано, в результате сдвига частоты в канале возникают преобладания телеграфных посылок. Для устранения искажений от сдвига частоты принципиально возмож- ны два метода. Первый метод заключается в интегрировании (выделение сред- него значения) напряжения сигнала за достаточно длительный пе- риод. Напряжение, выделенное на выходе такой интегрирующей цепи, используется для регулирования положения рабочей точки на выходе детектора и приводит к устранению преобладаний, вы- званных смещением частот канала. Второй метод заключается в отделении от сигнала его постоян- ной составляющей, иными словами, в дифференцировании огибаю- щей сигнала. Принципиальная схема корректирующего устройства, в котором используется метод интегрирования напряжения, показана на рис. 3.20. С выхода частотного детектора двухполюсные телеграф- ные сигналы поступают на вход двухтактного усилителя постоян- ного тока. Часть мощности сигнала ответвляется на схему автома- тического регулирования преобладаний, состоящую из двух диодов Д\ и Д2, двух ёмкостей Ci и С2 и сопротивления R. Принцип работы схемы заключается в следующем. Положитель- ные посылки через диод Д[ заряжают конденсатор Ci до макси- мального значения напряжения посылки. Отрицательные посылки через диод Д2 заряжают до максимального значения конденса- тор С2. 5-615 65
Разряд конденсаторов Ci и Сг на сопротивление 7? происходит непрерывно во время приёма кодовых комбинаций. Постоянная времени разряда т=С7? выбрана в десятки раз больше длины эле- ментарной телеграфной посылки /с- При стандартном пятизначном Рис 3.20 Схема корректирования искажений при сдвиге частот интегральным методом коде, принятом в телеграфных аппаратах, число положительных по- сылок за длительный промежуток времени приблизительно равно числу отрицательных посылок. .Если амплитуда положительных по- сылок равна амплитуде отрицательных посылок, то потенциал средней точки сопротивления 7? будет равен потенциалу средней точки конденсаторов. Следовательно, Нкор=0. Смещение частот fH, fcp и f3 относительно их номинальных значений приводит к асимметрии амплитуд положительных и отрицательных посылок, возникающих на выходе частотного детектора. При асимметрии амплитуд импульсов между средней точкой сопротивления R и средней точкой конденсаторов Ci ,и Сг появляется разность потен- циалов, которая перемещает рабочую точку ступени усилителя по- стоянного тока. Рабочая точка смещается таким образом, что по- сылки на выходе усилителя постоянного тока остаются симметрич- ными по амплитуде. Очевидно, что при больших x=CR корректирование произво- дится по длительному промежутку времени. Это свойство придаёт схеме коррекции высокую помехоустойчивость, так как кратковре- менные изменения частоты, вызванные помехами, не вызывают зна- чительных изменений корректирующего напряжения. Значительная инерционность схемы даёт возможность эффек- тивно корректировать лишь медленные изменения средней частоты. В этом — основной недостаток метода интегрирования. Длительное нажатие «плюс» или «минус» может вызвать значительное смеще- 66
ние рабочей точки усилителя, что приведёт при последующей серии посылок к значительным характеристическим искажениям. Для устранения этого в схеме приёмника предусмотрено устройство, вы- ключающее цепи коррекции при прохождении длительных посылок одного знака. При длительном прохождении нажатия «плюс» или «минус» срабатывает реле Pi и подаёт на оба конденсатора равные удерживающие повышенные напряжения, в результате чего коррек- тирующее напряжение на время длительного нажатия остаётся равным нулю. Применение дифференциального метода корректирования иска- жений основывается на том, что при смещении частоты в вч канале форма огибающей тока сигнала на выходе частотного детектора не изменяется. Если напряжение, возникающее на выходе частотного детектора, подать на конденсатор С и активные сопротивления R, включённые последовательно (рис. 3.21), то телеграфные посылки чередующейся полярности будут вызывать в этой цепи импульсы тока перезаряда конденсатора. Рис. 321. Схема корректирования искажений при сдвиге частот дифференциальным методом Ток перезаряда конденсатора проходит в момент смены посы- лок. Так, например, при смене отрицательной посылки на положи- тельную (рис. 3.21) конденсатор С, заряженный перед сменой по- сылок отрицательно, начинает разряжаться с момента уменьшения напряжения отрицательной посылки. Таким образом, моменты про- текания импульсов тока в цепи RC обусловлены огибающей сигнала и не зависят от его постоянной составляющей, Напряжение, создаваемое импульсами разрядного и зарядного токов на сопротивлениях R (рис. 3.226), подаётся обычно на вы-, сокочувствительные, безынерционные электронные переключающие схемы—триггеры, с помощью которых восстанавливается длитель- ность телеграфных сигналов (рис. 3.22в). Из этого же рисунка видно, что преобладание телеграфных по- сылок на входе цепочки RC (пунктир на рис. 3.22а) не влияет на форму посылок тока на выходе этой цепочки. Поэтому длитель- ность восстановленных триггером посылок остаётся постоянной в обоих случаях. Основным недостатком рассмотренного метода является недо- статочная помехоустойчивость схемы корректирования. 5* 67
Амплитуда и форма импульсов напряжения на сопротивлении 7? в значительной степени зависит от постоянной времени цепи x=CR. На рис. 3.23а показана форма напряжения сигнала на выходе частотного детектора. Первая посылка подвержена действию им- Рис 3 22 Диаграмма работы схемы корректирова- ния (рис 3.21) а — форма сигнала на выходе частотного детекто- ра; б — форма дифференцированных сигналов на входе триггера; в — форма выходного сигнала пульсной помехи. При малом Т2 (рис. 3.236) амплитуда импульсов напряжения на сопротивлении R в основном определяется скоро- стью изменения напряжения на входе цепочки RC. Если скорость изменения напряжения импульса помехи соизмерима со скоростью установления фронта полезного сигнала, то импульс напряжения на выходе, вызванный помехой, может оказаться соизмеримым или быть больше напряжения основного импульса. Это вызывает непра- вильную работу триггера (рис. 3.23 6, в). Увеличение постоянной времени x=RC ослабляет действие им- пульсных помех. Это объясняется тем, что при t0 (длительность элементарной посылки) форма напряжения на сопротивлении R оп- ределяется уже не скоростью установления фронта сигнала, а его амплитудой. Поэтому действие импульса помехи при амплитуде по- 68
мехи, меньшей амплитуды основного сигнала, не может вызвать не- правильной работы триггера (рис. 3.23 г, д). Однако увеличение т приведёт к большим характеристическим искажениям. Объясняет- ся это тем, что к моменту окончания элементарной посылки оста- Рис. 3 23. Диаграмма работы схемы корректирова- ния (рис 3 21) при действии помех точное напряжение на конденсаторе С оказывает значительное влияние на форму и амплитуду последующего импульса. Следовательно, постоянную времени цепи т надо выбрать так, чтобы остаточное напряжение на конденсаторе не превышало 2—3% от напряжения сигнала. Характеристические искажения можно также уменьшить, при- меняя схему, приведённую на рис. 3.24. Известно, что величина искажений при сдвиге частот пропор- циональна времени установления частоты сигнала. Значит, увели- чив крутизну фронта сигнала, можно уменьшить искажения. 69
В схеме рис. 3.24 увеличение крутизны фронта достигается тем, что зарядный ток конденсатора С уменьшает падение напряжения на сопротивлении R\ во время установления сигнала. На рис. 3.25а показана форма напряжения на входе RC цепочки. Из рисунка Рис 3 24 Схема корректирования при сдвиге частот с шун- тированным конденсатором видно, что при сдвиге частот в канале длительность принимаемой посылки уменьшается до величины гф Вследствие увеличения кру- тизны установления фронта сигнала (рис. 3.256) длительность принятой телеграфной посылки при сдвиге частот в канале ста- новится равной ti и искажение посылки уменьшается. Рис. 3 25 Форма напряжения на выходе 7?С-цепочки (рис. 3 24) Сравнивая рассмотренные схемы, можно сказать, что вторая схема имеет лучшую помехозащищённость, меньшие характеристи- ческие искажения. Однако она не позволяет полностью компенси- ровать искажения от сдвига частот в канале, как это выполняла первая схема. При правильном подборе величин R, 7?i и С можно уменьшить искажения от сдвига частот до 5% при сдвиге частот до 10 гц.
ГЛАВА Устройство и принцип действия каналов частотного телеграфирования с фазовой модуляцией 4.1. ПОНЯТИЕ ОБ УГЛОВОЙ МОДУЛЯЦИИ. СПЕКТР ФАЗОВО-МОДУЛИРОВАННОГО КОЛЕБАНИЯ Если при амплитудной модуляции по закону изменения модули- рующего сигнала изменялась амплитуда несущей частоты, а при частотной модуляции — частота несущего колебания, то при фазо- вой модуляции по закону изменения модулирующего сигнала меня- ется фазовый угол колебания. Фазовый угол <р — отрезок времени, выраженный в относитель- ных угловых единицах (градианах) между максимальными или нулевыми значениями амплитуд двух синусоидальных колебаний. На рис. 4.1а изображены два синусоидальных колебания оди- наковой частоты. Фазовый ным во времени. Ес- ли же полупериоды колебания отличают- ся друг от друга на постоянную величи- ну, например на 10%, то фазовый угол за каждый по- лупериод будет так- же изменяться на 10% (рис. 4.16). На этом рисунке ф2 больше ф], ф3 боль- ше ф2 на 10% и т. д. Следовательно, при угол ф между ними остаётся постоян- Рис. 44. Изменение фазового угла между двумя синусоидальными колебаниями- 1 — с постоянным фазовым -сдвигом; б — с на- растающим фазовым сдвигом изменении часто- ты модулированного сигнала изменяется 71
и его фаза. Совершенно очевидно, что при изменении фазы коле- бания будет 'изменяться его частота. Это значит, что частотная и фазовая модуляции представляют собой связанные друг с другом процессы. По существу, оба метода являются единым процессом угловой модуляции. Разница состоит в том, что при частотной мо- дуляции по закону модулирующей частоты изменяется частота не- сущего колебания, а при фазовой модуляции — фаза. Мгновенное значение фазово-модулированного сигнала при си- нусоидальной форме модулирующего тока может быть представ- лено уравнением i = I sin(o> t + тф sinQ t), (4.1) где I — амплитуда тока несущей частоты; to •— угловая частота тока несущей; Q — угловая частота модулирующего тока; Дш Шф = — — отношение изменения несущей частоты <о к модули- рующей частоте Q, называемое индексом фазовой модуляции. Уравнение (4.1) имеет одинаковый вид с ур-нием (3.1). В чём же тогда заключается принципиальное отличие фазовой модуля- ции от частотной? При частотной модуляции, как известно, индекс модуляции тг = . Девиация частоты AF остаётся постоянной при любых F, поэтому при изменении модулирующей частоты F изме- няется значение тТ. При фазовой модуляции по закону изменения частоты F изменяется фазовый угол несущего колебания. Изме- нение фазового угла вызывает изменение частоты. Отклонение ча- стоты kF при этом не остаётся постоянным, а изменяется пропор- ционально изменению F. Отношение — остаётся при этом по- , Дш Д F стоянным, поэтому при фазовой модуляции индекс /Пф = — =---- Q F не зависит от изменения модулирующей частоты F, а всегда остаётся постоянным. Спектральный состав как частот,но-модулированного, так и фа- зово-модулпрованного колебания определяется индексом модуля- ции т. На рис. 3.1 был показан спектральный состав частотно-мо- дулированного колебания при различных т. Поскольку т, зави- сит от частоты модулирующего сигнала, то при изменении его ча- стоты происходит перераспределение энергии между составляю- щими спектра, а также появляются или пропадают новые гармо- нические колебания. При фазово-модулированных колебаниях индекс m$ не изме- няется. Это значит, что число составляющих спектра не изменяет- ся при различных значениях F частоты модулирующего сигнала. При изменении происходит лишь расширение или сужение полосы 72
частот при тех же составляющих спектра. На рис. 4.2 показан спектральный состав частотно-модулированного и фазово-модули- рованного колебаний. На рис. 4.2 а спектры частот совпадают, так как индексы модуляции одинаковы. Это условие можно соблюсти с.) чм .. ill.. F т-1 Рис 4.2. Спектры частот при частотной я фазовой мо- дуляции для различных модулирующих частот: а — для F; б — для 0,5 F; .в — для 0,25 F лишь при определённой частоте. Дальнейшее уменьшение моду- лирующей частоты приводит к перераспределению энергий гармо- нических составляющих при ЧМ и сужению спектра при ФМ (рис. 4.2 6 и s). 4.2. СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ С ФМ В технике телеграфии принципиально возможны два способа пе- редачи фазово-модулированных сигналов: способ абсолютной фа- зовой модуляции и способ относительной фазовой модуляции. Первый способ заключается в том, что каждой полярности те- леграфной посылки (положительной или отрицательной) соответ- ствует передача в линию сигнала, сдвинутого по фазе относитель- но несущей частоты генератора передатчика на определённый угол <р. На рис. 4.3а показана последовательность передаваемых посылок. Частота генератора изображена на рис. 4.3 б. Во время передачи положительных посылок напряжение сигнала, передавае- мое в линию, совпадает по фазе с напряжением генератора ’(рис. 4.3 в); это значит, что при передаче положительных посылок фазовый угол <р = 0. При передаче отрицательной посылки фаза колебания сигнала скачком изменяется на 180°, т. е. отрицатель- ной посылке присвоен фазовый угол ср=180°. На рис. 4.3а и д значения фазовых углов напряжений генератора и сигнала показа- ны векторами. 73
В рассмотренном примере изменение фазового угла составляет 180°. В принципе, можно осуществить изменение фазового угла на любую величину. Способ относительной фазовой модуляции заключается в том, что каждой полярности телеграфной посылки (рис. 4.4 а) соответ- Рис 4 3. Изменение фазы при абсолютной фа- зовой модуляции ствует сигнал, сдвину- тый по фазе относи- тельно фазы предыду- щего сигнала на опре- делённый угол <р. Пусть при передаче положи- тельной посылки фаза сигнала сдвигается от- носительно фазы пре- дыдущего сигнала на Ф=180°, а при передаче отрицательной посылки на ф = 0. В течение времени передачи пер- вой кодовой посылки (0—ti) фаза сигнала противоположна неко- торой исходной фазе генератора (рис. 4.46 ив). В момент tf изменения фазы сигнала не происходит, так как отрицательной посылке соответствует фазовый сдвиг ф = 0. В мо- Рис. 4 4 Изменение фазы п(ри относительной фазо- вой модуляции мент 4 фаза сигнала сдвинется относительно фазы предыдущей посылки на 180°, после чего суммарный сдвиг относительно исход- ной фазы (рис. 4.46) составит 180°+180° = 360° и т. д. На рис. 4.4г 74
показано положение фазового вектора при передаче посылок отно- сительно исходной фазы ф = 0. Здесь же приведены значения сум- марного фазового сдвига относительно исходной фазы. Исторически абсолютная фазовая модуляция была предложена раньше относительной модуляции1). Вследствие значительных не- достатков, связанных с приёмом фазово-модулированных сигна- лов (см. § 4.3), она не нашла практического применения в технике частотного телеграфирования. Относительная фазовая модуляция в значительной степени сво- бодна от этих недостатков, что создало предпосылки для исполь- зования её в аппаратуре ТТ. 4.3. МЕТОДЫ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЁМА ФАЗОВО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ ПРИ АБСОЛЮТНОЙ ФМ Рассмотрим методы передачи и приёма фазово-модулированных колебаний при абсолютной фазовой модуляции АФМ при повороте фазы на 180°. Простейшая схема фазового модулятора для осуществления АФМ приведена на рис. 4.5. Напряжение несущей частоты подаёт- 0т телеграф- ,, нога аппарата <• (~) Рис. 4.5. Упрощенная схема фазового модулятора с <р=180° ся на первичную обмотку трансформатора Трр, напряжение теле- графных сигналов — на средние точки трансформаторов Тр\ и Тр2. Если в данный момент времени от телеграфного аппарата пере- даётся положительная посылка, то диоды Д1 и Д4 открыты, а дио- ды Д2 и Дз закрыты. Напряжение несущей частоты передаётся с трансформатора TpY к трансформатору Тр2 через цепь диодов Д\ и Д4 без поворота фазы, в результате чего сигнал в линии совпа- дает по фазе с напряжением генератора. В случае поступления отрицательной посылки открываются диоды Д2 и Д3, и передача напряжений от Tpi к Тр2 осуществляется с поворотом фазы на 180°. При приёме фазово-модулированных колебаний, передача ко- торых осуществлялась методом абсолютной фазовой модуляции с ') Метод фазовой модуляции в технике частотного телеграфирования был предложен А. А. Пистолькорсом в 1935 г. 75
<р=180°, может быть применена схема, показанная на рис. 4.6. Приёмник состоит из фильтра приёма, усилителя-ограничителя, демодулятора и местного генератора. К средним точкам демодулятора подводится напряжение от местного генератора с такой же частотой и фазой, какие имеет ге- Ф Пр Ус Д-f А К телеграф- Рис 4 6. Приём фазово-модулированных колебаний нератор на передаче. При поступлении с линии колебаний в фазе с местным генератором (посылка плюса) диоды Дх и Дь открыты при приёме положительных полуволн и закрыты при приёме отри- цательных полуволн. Диоды Д2 и Дз открыты при приёме отрица- тельных полуволн, поэтому через аппарат протекает ток в направ- лении от А к Б. Сказанное поясняется рис. 4.7 а, б, в. При поступлении из линии сигнала в противофазе с местным генератором (рис. 4.7 г) при положительных полуволнах сигнала 76
Рис, 4 8 Преобразование частоты вхо- дящих токов открываются диоды Д2 и Д3, а при отрицательных — Д1 и В результате выпрямленный ток (рис. 4.7 <3) протекает через аппа- рат в направлении от Б к А. Таким образом, выпрямленный ток является двухполюсным (ток двух направлений). Недостатком схемы является необходимость иметь местный генератор, который должен давать совпадение по частоте и фазе со входящими токами при передаче положи- тельной посылки. Вместо мест- ного генератора можно исполь- зовать частоту входящих то- ков. Сущность этого метода видна из рис. 4.8. Входящие то- ки (кривая а) при модуляции изменяют фазу на 180°, но если часть этих токов выделить и направить на двухполупериод- ный выпрямитель, то получит- ся кривая б. Переменная со- ставляющая этого тока имеет двойную частоту, но не изме- няется по фазе (кривая в). Методом деления частоты в два раза можно получить частоту (кри- вая г), которая заменит местный генератор. К сожалению, устрой- ства для деления частот при кратковременном прекращении приё- ма от сильной помехи могут повернуть фазу на 180°. Очевидно, что в этом случае произойдёт переполюсовка телеграфных посылок и начнутся сплошные искажения в печатании знаков. Из-за указанного недостатка аппаратура с абсолютной фазо- вой модуляцией в технике телеграфной связи не применяется. 4.4. МЕТОДЫ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЁМА ФАЗОВО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ ПРИ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ФМ Упрощённая схема фазового модулятора при относительной фа- зовой модуляции ОФМ приведена на рис. 4.9. Несущая частота от генератора подаётся на трансформатор Тр\. Фаза несущего коле- бания на выходе модулятора зависит от полярности напряжения, приложенного к точкам Б и В модулятора. В этой части схема мо- дулятора ОФМ ничем не отличается от ранее рассмотренной схе- мы модулятора АФМ (рис. 4.5). Управление потенциалами в точ- ках Б и В значительно сложнее. Напряжение телеграфных сигна- лов подаётся на базу триода Т\ (рис. 4.10а). На коллектор этого же триода от специального устройства поступают так называемые тактовые сигналы, которые имеют вид коротких отрицательных им- пульсов, следующих с интервалами, равными длительности одной элементарной посылки t0. Тактовые импульсы расположены по 77
времени в середине передаваемых телеграфных посылок (рис. 4.10 6). Если в момент действия тактового импульса триод Т] открыт (сопротивление триода очень мало), то напряжение в Рис 4.9 Упрощённая схема фазового модулятора ОФМ точке А равно нулю; другими словами, триод шунтирует тактовые сигналы. Если же в момент действия тактового импульса триод Т[ закрыт (сопротивление триода велико), то напряжение в точ- Рис. 4 10 Диаграмма работы фазового модулятора ОФМ 78
ке А равно отрицательному напряжению тактового импульса. Триод Ti управляется телеграфными посылками. При поступлении положительной посылки триод закрыт, а при отрицательной — открыт. Значит, напряжение тактовых импульсов в точке А дейст- вует только при передаче положительных посылок. На рис. 4.10 6 изображены тактовые импульсы, расположенные в середине посылок, а на рис. 4.10 в показано напряжение в точке А схемы. Импульсы, действующие в точке А, управляют тригге- ром. Более подробно принцип действия триггера будет рассмотрен в гл. 5; здесь лишь отметим, что триггер является устройством, которое имеет два устойчивых состояния (так же, как и поляризо- ванное телеграфное реле). Изменение состояния триггера проис- ходит под действием импульсов, поступающих на его вход. Раз- ность потенциалов между коллекторами триодов триггера в про- тивоположных состояниях устойчивого равновесия также противо- положна. В рассматриваемой схеме напряжение с коллекторов триодов триггера подаётся в точки Б и В модулятора. Процесс из- менения разности потенциалов между точками Б и В под дейст- вием управляющих импульсов показан на рис. 4.10 г. В соответ- ствии с изменением напряжения изменяется фаза сигнала на вы- ходе модулятора (рис. 4.10 д и е). Легко заметить, что фаза вы- ходного сигнала изменяется только при передаче положительных посылок. Таким образом, схема обеспечивает фазовый сдвиг Ф = 180° при передаче положительных посылок и сдвиг ф = 0 при передаче отрицательных посылок. (Сравните рис. 4.10 а и 4.4 а, а также 4.10 д и 4.4 в.) Рассмотрение принципа действия фазового модулятора ОФМ показывает, что для осуществления модуляции необходимы такто- вые импульсы, частота которых синхронизирована со скоростью передачи телеграфных посылок. Это легко достигается при син- хронном способе передачи, поэтому аппаратура с ОФМ исполь- зует синхронный способ передачи телеграфных посылок. При приёме фазово-модулированных колебаний, передача ко- торых осуществляется методом относительной фазовой модуля- ции, может быть применена схема, показанная на рис. 4.11. Приём- ник состоит из фильтра приёма, усилителя-ограничителя, линии задержки и демодулятора. Принцип действия схемы не отличается от описанного выше (рис. 4.6) демодулятора при АФМ. Разница состоит в том, что вместо местного генератора используется при- ходящий сигнал, задержанный на время одной элементарной по- сылки t0. На рис. 4.12 а изображён входящий сигнал. В средние точки демодулятора поступает этот же сигнал с задержкой на т = ^о (рнс. 4.12 6). Выпрямленный демодулятором ток (рис. 4.12 в и г) управляет телеграфным аппаратом или реле. Из сравнения рис. 4.12 г и 4.10 а видно, что к телеграфному аппарату поступают те же посылки, которые были переданы. 79
Основным преимуществом метода ОФМ перед АФМ является его меньшая чувствительность к изменению фазы входящего сиг- нала. Изменение фазы входящего сигнала при АФМ, как было указано выше, приводит к сплошным искажениям принимаемых знаков. При методе ОФМ изменение фазы приводит к неправильному приёму лишь одной посылки. На рис. 4.13 а показан входящий Рис 4.11 Приём фазовс-модулироваиных колебаний при ОФМ сигнал, в котором в момент t\ произошло изменение фазы на 180° по сравнению с неискажённым сигналом (рис. 4.12 а). Сравнивая сигналы (рис. 4.12 6—г и 4.13 6—г), можно заметить, что непра- вильно принята только вторая посылка; остальные посылки при- няты без искажений. Указанное преимущество ОФМ перед АФМ обусловило широ- кие перспективы использования аппаратуры с фазовой модуля- цией в технике телеграфной связи. 80
В заключение следует заметить, что практическая реализация схемы (рис. 4.11) связана с большими трудностями из-за невоз- можности обеспечить точное время задержки в линии задержки Рис. 4.13 Диаграмма работы фазового детектора ОФМ при изменении фазы сигнала на 180° и малой помехозащищённости. Практически применяемые схемы приёмников ОФМ будут рассмотрены в гл. 8. 4.5. СПОСОБ СОЗДАНИЯ В ОДНОМ ЧАСТОТНОМ КАНАЛЕ ДВУХ ТЕЛЕГРАФНЫХ КАНАЛОВ Одним из ценных свойств тонального телеграфирования с фазовой модуляцией является возможность создания в одном частотном канале с обычной полосой пропускания фильтров (80-4-120 гц) двух телеграфных каналов. Это свойство подобно использованию дуплексных связей на линиях постоянного тока. Сущность способа заключается в том, что по одному частотному каналу осущест- вляется работа двух телеграфных аппаратов; при этом для пер- вого телеграфного канала используются фазовые положения 0° и 180°, а для второго — 90° и 270°. Положение векторов колебания для этого случая показано на рис. 4.14. Предположим далее, что значение фазового угла выбрано со- гласно табл. 4.1. При одновременной манипуляции по двум телеграфным каналам фазовый угол <р определяется геометрической суммой векторов телеграфных каналов. Например, по первому каналу идёт посылка плюса, а по второму •— посылка минуса. Результирующий фазо- вый угол будет равен 315° (рис. 4.15). Таким образом, любой из возможных комбинаций посылок двух телеграфных аппаратов со- ответствует определённый фазовый угол. Значения фазовых углов при различных комбинациях сведены в табл. 4.2. 6—615 81
При организации в одном канале двух синхронных телеграф- ных каналов используют метод относительной фазовой модуляции. Покажем, как в этом случае изменяется значение фазового угла. Пусть по двум телеграфным каналам следуют посылки соглас- Q 30° 1 й канал гр) 180° 210° С 7-ч канал Рис. 4.14. Фазовые положе- ния векторов двух теле- графных каналов ТАБЛ ИЦА 4.1 Значения фазового угла Телеграфный канал Полярность входного сигнала Фазовый угол «р, град Первый + 0 » — 180 Второй + 90 » — 270 но диаграмме рис. 4.16 а. Приняв исходное положение фазового угла равным нулю, можно записать значения последующих фазо- вых углов, учитывая, что фаза сигнала изменяется относительно ТАБЛИЦА 4.2 Значения фазового угла при различных комбинациях посылок Полярность сигнала на входе канала Фазовый угол «р, град I II + + 45 — + 135 — — 225 + — 315 Рис. 4.15. Фазовые поло- жения вектора при сов- местной работе двух те- леграфных каналов фазы предыдущего сигнала. Полученные значения показаны на диаграмме рис. 4.16 6. Здесь же показаны положения результи- рующего вектора. В приёмной части аппаратуры детектор устроен так, что при сдви- ге фаз между предыдущей и последующей посылками на 45° (315°) на его выходе возникает положительная токовая посылка. При сдвиге фаз на 135° (225°) действует отрицательная посылка (рис. 4.17). 82
Действительная схема фазового детектора здесь не приводится. Используя свойства фазового детектора, попробуем определить принятую комбинацию телеграфных посылок, если на входе фазо- вого детектора действует фазово-модулированное колебание с со- отношением фаз, показанным на рис. 4.16. Для удобства сравнения фаз сместим диаграмму б на рис. 4.18 относительно входящей диаграммы а на одну посылку. Угол меж- Рис 4.16 Изменение фазового угла при работе по двум телеграфным каналам ду векторами предыдущей и последующей посылок показан на диаграмме в. Зная свойство детектора, составим диаграмму г, по- казывающую действие выпрямленного тока. Сравнив рис. 4.18 г с рис. 4.16а, можно увидеть, что в результате детектирования вновь получена исходная © комбинация, переданная по первому теле- ®. о графному каналу. Для получения работы второго телеграф- \, / ного канала фазово-модулированные коле- \Z.--------------»— бания надо сначала подать на фазовраща- / тель 90°, а затем уже сравнивать с фазой / входящих посылок. Повёрнутые на 90° век- Z торы входящих сигналов показаны на диа- © ® граммах д и е рис. 4.18. Фазовый угол меж- рис 4 17. Свойства фа- ду предыдущей и последующей посылками зового детектора показан на диаграмме ж. Так как детектор обладает тем же свойством, что и ранее, результирующие посылки могут быть представлены рис. 4.18з. Из сравнения рис. 4.16 а и 4.18 з видно, что на приёме получены посылки, переданные по второму каналу. Для выделения работы двух телеграфных каналов требуют- ся, сложные устройства, принцип действия которых будет опи- сан в гл. 8. 6* 83
V а) 6) о) г) -г в) VI е) *7 <1 з) -1 1 I i • С5 i ^to *" to *“ "* to “* *-to «X 1 *ч — "*?25’ Z?5^^ 3/5“ фк ** L WZ *“ t Y—- + [ 1 \ 'Ш Работа '. г-го кана ла / •«Е— -0 if i \ 1 А ° J/-9 <3^ 44° и /дР4 315° нпс о а5 wr^ + 1 Ж * I * Работа 7-?о кана t ла Рис 4 18 Диаграмма работы детектора ОФМ при приёме посылок по двум телеграфным каналам 84
4.6. КАЧЕСТВО ПЕРЕДАЧИ ФАЗОВО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ Влияние изменений уровня принимаемого сигнала Изменения уровня приёма как медленные, так и быстрые в кана- ле ТТ .с ФМ в значительной степени ослабляются ограничителями амплитуд. При фазовой модуляции плавные колебания уровня 14-1,5 неп практически искажений не вызывают. Искажения могут вызывать скачки уровня. Однако этот вопрос ещё недостаточно изучен, поэтому расчётные формулы здесь не приводятся. Влияние изменений фазы принимаемого сигнала Изменение фазы принимаемого сигнала при ФМ аналогично изме- нению амплитуды при AM и частоты при ЧМ. Величина искаже- ний при изменении фазы зависит от многих факторов: девиации фазы, ширины канала, скорости телеграфирования, метода моду- ляции и т. д. К сожалению, в настоящее время нет расчётных фор- мул, проверенных практикой, для определения зависимости иска- жений от изменения фазы. Изменения фазы на величину девиации фазы вызывают ошибки в принимаемых посылках; при этом аппа- ратура с ОФМ имеет неоспоримые преимущества перед аппарату- рой с АФМ. Влияние помех Действие гармонической помехи. Величина искажений при действии гармонической помехи в каналах ТТ с ФМ может быть определена по формуле А /кан где Ар — разность уровня сигнала и помехи на входе фильт- ра приёма, неп; Дапр пом — приращение затухания приёмного фильтра на ча- стоте помехи по сравнению с затуханием на сред- ней частоте, неп; А/кан — ширина полосы пропускания канала, гц; v — скорость телеграфирования, бод. Максимальная величина искажений посылок при действии гар- монической помехи равна е— %акс=--^7— fl00%. (4.3) л /кан Действие флуктуационной помехи. Действие флуктуационной помехи в каналах ТТ с ФМ проявляется так же, 85
как и в каналах ТТ с ЧМ (см. ф-лу (3.14)]. Разница состоит в том, что величина среднеквадратическсго значения 6 кв определяет- ся формулой р—Ар 3 = ? сркв -|/Тд(кан -V100%. (4-4) Действие импульсной по мехи. Искажения теле- графных посылок при действии импульсной помехи в каналах ТТ с ФМ можно подсчитать по формуле 8 = 2^ у 100%, (4.5) где Uc — уровень сигнала, измеренный на входе фильтра приёма, неп-, A0=UnAt — произведение уровня помехи Un, измеренного на вхо- де фильтра приёма, неп, на время действия импульс- ной помехи At, сек. 4.7. СРАВНЕНИЕ ПОМЕХОЗАЩИЩЁННОСТИ КАНАЛОВ ТТ С АМПЛИТУДНОЙ, ЧАСТОТНОЙ И ФАЗОВОЙ МОДУЛЯЦИЯМИ Основным недостатком аппаратуры ТТ с AM является её чувстви- тельность как к плавным, так и к скачкообразным изменениям уровня принимаемого сигнала. Заметим, что изменения уровня сигнала — наиболее часто встречающийся вид искажений пара- метров принимаемого сигнала. Аппаратура ТТ с ЧМ и ТТ с ФМ вследствие наличия в тракте приёма ограничителей амплитуд практически нечувствительна к плавным колебаниям уровня в пре- делах ±1,5 неп. Для сравнения системы ТТ с ЧМ и AM на рис. 4.19 приведены кривые, характеризующие зависимость величин искажений (%) от колебаний уровня. Нечувствительность каналов и аппаратуры ТТ с ЧМ и ФМ к колебаниям уровня явилась причиной того, что аппаратура ТТ с AM в СССР почти повсеместно вытеснена аппаратурой ТТ с ЧМ. Рис. 4 19 Зависимоть искажений посылок от колебания уровня приёма 86
Недостатками аппаратуры с ЧМ и ФМ перед AM является большая зависимость от сдвига частот или фаз. Однако эти фак- торы зависят от элементов аппаратуры, а не от внешних влияний, воздействующих на канал связи, поэтому они в той или иной сте- пени могут быть устранены. Устойчивость аппаратуры с ЧМ и ФМ при действии помех так- же намного выше, чем у аппаратуры с AM. Сравнение ф-л (2.19), (3.13) и (4.3) показывает, что действие гармонической помехи вызывает наибольшие искажения при AM. Рис 4 20. Зависимость искажений Рис. 4.21. Зависимость искажений теле- телеграфных сигналов от гармо- графных сигналов от разности уровней сиг- нической помехи в системах ТТ с нала и помехи при AM и ЧМ AM и ЧМ При ФМ искажения вдвое меньше, а при ЧМ ещё меньше и только в области частот настройки дискриминатора такие же, как и у ФМ. На рис.' 4.20 показана зависимость искажений от гармониче- ской помехи в системах ТТ с AM и ЧМ при скорости телеграфи- рования 50 бод и Ар= 1,6 неп. На рис. 4.21 показано изменение искажений в аппаратуре ТТ с AM и ЧМ от разности уровней сиг- нала и помехи на входе фильтра приёма. Сравнение ф-л (2.21), (3.15) и (4.4) показывает, что средне- квадратическое значение искажений от флуктуационной помехи при ЧМ в ;1„41 раза меньше, чем при ФМ, и в 2,88 раза меньше, чем при AM. При импульсной помехе [ф-лы (2.23), (3.16) и (4.5)] искажения при ФМ вдвое, а при ЧМ — в четыре раза .меньше, чем при AM. Таким образом, наибольшей помехозащищённостью обладает аппаратура с ЧМ, поэтому в СССР она нашла наиболее широкое распространение. Ряд преимуществ аппаратуры ТТ с ФМ, о кото- рых говорилось выше, позволяет говорить о широкой перспективе использования в технике телеграфной связи также и аппаратуры ТТ с ФМ.
ГЛАВА Бесконтактные элементы в современных телеграфных устройствах уплотнения каналов 5.1.£ОВЩИЕ£СВЕДЕНИЯ В современных системах уплотнения каналов связи всё более ши- роко применяются полупроводниковые приборы — диоды, триоды (транзисторы) и магнитные элементы. Полупроводниковые приборы используются в режимах усиления, ограничения, в генераторах, мо- дуляторах и т. д. Особую актуальность приобретает использование полупроводниковых приборов и магнитных элементов, работающих в режиме переключателей. Сейчас уже не вызывает сомнения, что дальнейшее развитие техники связи и создание 'современной аппаратуры уплотнения ка- налов невозможно без использования этих переключателей. Большой срок службы, высокая надёжность, небольшая потреб- ляемая мощность, малые габариты — эти качества бесконтактных переключателей позволяют создавать очень сложную аппаратуру, отличающуюся, однако, компактностью и удобством в эксплуа- тации. Последнее десятилетие характеризуется бурным ростом средств автоматизации и механизации народного хозяйства, основанных на использовании электронных вычислительных машин, которые применяются для решения сложных научных и технических задач, для автоматического управления производственными процессами и т. д. При использовании ЭВМ в различного рода автоматизиро- ванных системах появилась необходимость в каналах связи для пе- редачи данных. Одним из возможных каналов для передачи дан- ных может быть канал тонального телеграфирования. Аппаратура, используемая для передачи данных, должна обес- печивать высокую верность принятой информации, так как послед- няя направляется непосредственно в ЭВМ. Контроль за правильно- стью приёма отдельных знаков отсутствует, поэтому ошибки, вы- 88
званные помехами, могут поступить в машину и обесценить вскт дальнейшую обработку данных. Кроме того, к аппаратуре передачи данных часто предъявляют повышенные требования по надёжности, т. е. способности работать длительное время без отказов и быстро ремонтироваться в случае отказа Очевидно, что соблюдение указанных выше требований приводит к резкому усложнению аппаратуры, которое было бы практически невозможно без применения элементов современной дискретной техники — бесконтактных переключателей, полупро- водниковых схем и т. д. Для того чтобы понять устройство и принцип действия совре- менной аппаратуры с использованием бесконтактных переключа- телей (см. гл. 7 и 8), здесь приводится описание основных схем на полупроводниковых приборах и магнитных элементах. Описание преследует лишь одну цель — изложить принцип действия отдель- ных элементов, из которых составлена современная аппаратура тонального телеграфирования, и отнюдь не претендует на полноту и многообразие вариантов, возможных при создании таких схем. 5.2. СХЕМЫ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ Схема совпадений (схема И) реализует операцию, состоящую в том, что на выходе схемы сигнал появляется только в том случае, когда на всех входах устройства действует сигнал. Если хотя бы на одном входе сигнала нет, то на выходе устройства сигнал так- же отсутствует. Наиболее простой схемой И является схема на полупроводни- ковых диодах (рис. 5.1а). Если R^>r, то при хотя бы одном открытом диоде напряжение на выходе схемы будет практически равно нулю. Только тогда, когда на все входы одновременно поступит запирающее диоды на- пряжение (отрицательное) , на выходе схемы появится отрицатель- ное напряжение. Схема И на транзисторах может быть выполнена, например, последовательным соединением триодов (рис. 5.16/ При отсутст- вии сигнала хотя бы на одном входе соответствующий триод будет закрыт. Напряжение в точке А схемы практически равно — Ек, поэтому выходной транзистор ТвЫХ будет открыт, а напряжение на выходе устройства практически равно нулю. Если же сигналы дей- ствуют на всех входах устройства, то последовательно соединён- ные триоды будут открыты и напряжение в точке А станет прак- тически равным нулю. Транзистор ТвЬ1Х закроется, а напряжение на его выходе станет равным — Ек. Схемы И могут быть реализованы и в других вариантах. Условное обозначение схемы Я показано на рис. 5.1s. Схема ИЛИ реализует операцию, состоящую в том, что сигнал на выходе устройства появляется тогда, когда хотя бы на одном из его входов есть сигнал. Схема ИЛИ, выполненная на полупро- 89
водниковых диодах (рис. 5.2а), чрезвычайно проста и в объяснении не нуждается. Схема рис. 5.26, выполненная на транзисторах, ра- ботает следующим образом. При отсутствии сигналов на всех вхо- дах триоды закрыты. Потенциал в точке А схемы практически ра- вен — Ек, поэтому выходной триод Твых открыт и напряжение на Рис. 5 1 Схема И- а — на полупроводниковых диодах; б — на по- лупроводниковых триодах, в — условное обозна- его коллекторе почти равно нулю. При по- ступлении сигнала на один из входов соот- ветствующий триод от- крывается, потенциал в точке А падает до ну- ля, триод Твых закры- вается и напряжение на его коллекторе ста- новится равным —Ек. Условное обозначе- ние схемы ИЛИ пока- зано на рис. 5.2s. Схема запрета (схе- ма НЕТ) осуществляет логическую операцию запрещения действия сигнала на выходе уст- ройства, если на его входе присутствует дру- гой сигнал. Схема НЕТ показа- на на рис. 5.3а, а её условное обозначение— на рис. 5.36. Входной сигнал Hi подаётся на коллектор триода. Ес- ли нет сигнала [72, то триод закрыт. Снимае- мое на выходе напря- чение жение определяется величиной С71 и соотно- шением сопротивлений 7?i и Т?2. Если одновременно с сигналом Ux действует сигнал [72, то триод полностью открыт и шунтирует со- противление R2- Напряжение на выходе равно нулю. Таким обра- зом, сигнал 772 запрещает сигнал [7Ь Схема равнозначности осуществляет логическую операцию сравнения полярностей двух сигналов. Если полярности одинако- вы, то на выходе устройства появляется сигнал. На рис. 5.4а показана схема для выявления сигналов, имею- щих одинаковую (отрицательную) полярность, на рис. 5.46 — для выявления двух сигналов положительной полярности. Отрица- 90
тельный сигнал Ux (рис. 5.4а) пройдёт через триод только тогда, когда на его базе действует отрицательный сигнал U2. Если хотя бы один из сигналов положителен, напряжение на выходе отсутст- вует. Рис. 5.2 Схема ИЛИ-. а — на полупроводниковых диодах; б — на полупроводни- ковых триодах; в — условное обозначение Рис. 5 3. Схема НЕТ- а — принципиальная схема; б — услов- ное обозначение Сравнение положительных полярностей происходит аналогично. Предварительно только изменяют полярность положительного си1- нала на отрицательную при помощи инвертора. На рис. 5.46 пока- зано два инвертора, которые выполнены на транзисторах 7) и Т2. Если на базе триодов действу ют отрицательные сигналы, то триоды открыты, а напряжение на их коллекторах равно нулю. Если же сигнал на базе поло- жителен, то триод закрывает- ся, а напряжение на его кол- лекторе становится равным —Ек. Сравнение двух отрица- тельных напряжений произво- дится так же, как и в схеме 5.4а. В дальнейшем инвертирован- ное положительное напряжение будем обозначать Ux, U2. Обе схемы сравнения объединяются ло- гической схемой ИЛИ. Этим получают полную схему равнозначно- сти (рис. 5.4в), условное обозначение которой приведено на рис. 5.4г. Схема отрицания равнозначности осуществляет логическую опе- рацию сравнения полярностей двух сигналов. Если полярности разные, то на выходе устройства возникает сигнал. На рис. 5 5а приведена схема, реализующая эту операцию, а на рис. 5.56 — её условное обозначение. 91
Напряжение сигнала U\ будет действовать на сопротивлении R только тогда, когда левый триод закрыт, т. е. сигнал U2 имеет по- ложительную полярность (и то же время сигнал U> положителен, вых Рис 5 4 Логическая схема равнозначности а — сравнение отрицательных сигналов, б — сравнение положительных сигналов; в — объединённая схема; г — условное обозначение Рис. 5.5. Логическая схема отрицания равно- поэтому правый триод закрыт). Аналогично напряжение сигнала Ui действует на сопротивление У? только тогда, когда правый триод закрыт (в это же время левый триод закрыт, так как U\ положи- тельно) . Если же U\ и LR имеют одинаковую полярность, то оба триода открыты и шун- тируют сопротивление R, поэтому выходное напряже- ние равно нулю. Описанные логические схемы могут быть реализо- ваны не только на полупро- водниках, но и на других элементах: электромехани- ческих реле, электронных лампах, безнакальных тира- значности: а — принципиальная схема; б — условное тРонах, магнитных элемен- обоэначение тах и т. п. 92
ДВОИЧНЫЕ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА Переключающие устройства, которые имеют два устойчивых со- стояния равновесия и способны очень быстро переходить из одного устойчивого состояния в другое под действием управляющего сиг- нала, называются двоичными. Типичным представителем двоичного переключающего устрой- ства может служить телеграфное поляризованное реле. Как толь- ко в его обмотках изменяется направление тока, якорь реле пере- брасывается к противоположному контакту. Время переброса яко- ря мало по сравнению с длительностью выходного сигнала, поэто- му можно считать, что переход реле из одного устойчивого состоя- ния равновесия в другое осуществляется очень быстро (скачкооб- разно) . Заметим, что состояние равновесия реле остаётся без измене- ния, если после воздействия управляющий сигнал будет отсутство- вать. Действительно, пусть после поступления сигнала в обмотку реле его якорь перебросится, например, к правому контакту. Если теперь снять управляющее напряжение, то якорь реле останется у этого же ’контакта. Для того чтобы изменить положение якоря, не- обходимо подать управляющий сигнал противоположной поляр- ности. Свойство реле сохранять как угодно долго состояние устойчи- вого равновесия при отсутствии управляющего сигнала называет- ся лабильностью реле. Двоичные переключающие устройства могут быть выполнены на очень многих элементах: электронных лампах, безнакальных тиратронах, магнитных элементах, на пневмоэлементах, полупро- водниковых триодах и т. д. Рассмотрим лишь некоторые из них, относящиеся к классу бес- контактных спусковых схем (триггеры). Наибольшее распростра- нение в аппаратуре связи получили симметричные триггеры. Симметричный триггер на транзисторах. Триг- гер является апериодическим усилителем с положительной обрат- ной связью. Он состоит из двух одинаковых усилителей реостатно- го типа. При этом выход первого усилителя соединён со входом второго, а выход второго — со входом первого (рис. 5.6а). В исходном состоянии один из триодов полностью открыт, а другой — закрыт. Это объясняется тем, что в момент подачи пи- тания в схему триггера, вследствие некоторого разброса парамет- ров транзисторов Т\ и Т2, ток в коллекторной цепи одного из них (пусть это будет Т\) будет нарастать несколько быстрее. Благода- ря этому потенциал его коллектора будет повышаться и через цепь обратной связи (Дб ) передаваться на базу транзистора Т2, препятствуя увеличению тока через Т2. Следовательно, потенциал коллектора транзистора Т2 будет ни- же потенциала коллектора транзистора Л- Это вызовет ещё ббль- 93
шее увеличение тока, проходящего через Д, и уменьшение тока, проходящего в цепи Т2 и т. д. Описанный процесс нарастает лави- нообразно и закончится тогда, когда триод 1\ полностью откроется, а Т2 полностью закроется. Время лавинообразного процесса соста- Рис 5.6. Принципиальная схема и диаграмма напряжений симметри 1- ного триггера с управлением по одному входу вляет миллионные доли секунды, поэтому можно считать, что про- цесс установления схемы в устойчивое состояние происходит скачко- образно. В таком состоянии (7\ открыт, а Т2 закрыт) триггер может находится сколь угодно долго. Значит, триггер обладает свойством лабильности. Для переключения (опрокидывания) триггера во второе устой- чивое состояние необходимо подать управляющий сигнал на вход триггера. Если сигнал подаётся на базу открытого триода (7\), то он должен иметь положительную полярность, чтобы закрыть триод. Если входной сигнал подавать на базу закрытого триода (Т2), то он должен иметь отрицательную полярность. Предположим, что управляющий сигнал поступает на базу транзистора Т2. Транзистор Т2 откроется, потенциал на его коллек- торе повысится. В результате этого ток, протекавший через базу Г] по цепи обратной связи (R6) и поддерживавший триод Д в от- крытом состоянии, резко уменьшится. Под действием батареи сме- щения 4-Всм транзистор 7\ закроется. Таким образом, триггер пе- рейдёт во второе устойчивое состояние равновесия (Т2 открыт, а Д закрыт). После прекращения действия управляющего сигнала триод Т2 будет поддерживаться в открытом состоянии через цепь обратной связи (коллектор Ть Дб, база Т2). 94
Для нового переключения триггера по базе триода Т2 управля- ющий сигнал должен изменить полярность, так как теперь надо управлять открытым триодом Т2. Следовательно, для управления триггером по одному входу (например, по базе Т\ или по базе Т2). управляющие импульсы должны иметь разную полярность. Как известно, сопротивление полностью открытого триода очень, мало (единицы омов), а сопротивление полностью закрытого триода — велико (десятки и сотни килоомов). Поэтому напряже- ние на коллекторе открытого триода триггера практически равно нулю, а напряжение на коллекторе закрытого триода равно отри- цательному напряжению коллекторной батареи — Ек. Происходя- щее изменение коллекторного напряжения при работе триггера и является выходным сигналом переключающего устройства. Диа- грамма напряжений триггера приведена на рис. 5.66. Управлять работой триггера можно и однополярными импуль- сами (любой полярности), подавая их поочерёдно на базы обоих триодов триггера (рис. 5.7). Этот способ управления называют раздельным по двум, входам. U(Si>ix2 Рис 5.7. Принципиальная схема и диаграмма напряжений симметричного триггера с управлением по двум входам Широкое распространение получил способ управления тригге- ром по счётному входу. В этом случае импульсы одной полярности подаются одновременно на два входа (рис. 5.8). Будем считать, что в исходном состоянии транзистор 71 открыт, а Т2 закрыт. При поступлении на вход управляющего положительного импульса ток через диоды и Д2 одновременно подействует на обе базы. Посту- пая на базу закрытого триода, управляющий сигнал как бы под- 95.
тверждает закрытое состояние Т2; поступая на базу открытого триода Тъ управляющий сигнал закрывает его. Отрицательный потенциал на коллекторе возрастает и через сопротивление R6 открывает триод Т2. Скорость установления напряжения на коллек- торе Т2 зависит от величины сопротивления RK и ёмкости С6. Если Рис. 5 8. Принципиальная схема и диаграмма 'напряжений симмет- ричного триггера с управлением по счётному входу к моменту открывания Т2 управляющий сигнал прекратится, то триг- гер займёт второе устойчивое состояние равновесия (Т2 открыт, а Л закрыт). Таким образом, триггер со счётным входом может управлять- ся только импульсами с ограниченной длительностью. Условные обозначения симметричного триггера в зависимости от способа управления им приведены на рис. 5.9. О 5) Вых, Выхг Рис 5 9 Условные обозначения симметричных триггеров а — с управлением по одному входу, б — с управлением по двум входам, в — с управлением по счётному входу Двоичные переключающие устройства на магнитных элементах. Наряду с полупроводниковыми триодами в переключающих устройствах широко применяют маг- 96
нитные материалы с прямоугольной петлей гистерезиса ППГ. К ним относятся магнитные материалы, у которых отношение оста- точной индукции Вг к максимальной индукции Вт больше 0,8. Из применяемых материалов наибольшее распространение получили ферриты — неметаллические, прессованные сердечники из марган- ца и магния. Обычно ферритовые элементы с ППГ изготовляются в виде колец диаметром от 1 до 17 мм и высотой 1-4-4 мм. Для ха- рактеристики прямоугольности петли гистерезиса пользуются ко- эффициентом прямоугольности (рис. 5.10а) р= Благодаря прямоугольности петли ферриты имеют два устойчивых состояния равновесия: когда феррит намагничен до индуктивности —Вт или + ВГ. Обычно состояние равновесия —Вг обозначают через 0, а Рис. 5 10 Двоичный переключающий элемент на сер- дечнике с ППГ. а — петля гистерезиса; б — схема включения обмоток; в — диаграмма токов и напряжений, г — условное обозначение +Д — через 1. В любом из устойчивых состояний феррит может •находиться как угодно долго, следовательно, феррит обладает свойством лабильности. Из одного состояния в другое феррит пе- реходит под действием внешнего магнитного поля, которое создаёт- ся током, протекающим через обмотки сердечника. Число обмоток на сердечнике зависит от назначения феррита в переключающем устройстве. 7—615 07
Для надёжного перемагничивания сердечника необходимо со- здать поле с напряжённостью Нт>Нс. Для большинства сущест- вующих сердечников Нт ЬНС. Рассмотрим работу магнитного элемента (рис. 5.106). Предпо- ложим, что за счёт пропускания импульса тока 1\ через обмотку Wi сердечник перемагнитился до + Вт. После окончания импульса тока Л индукция изменится незначительно — до величины + ВТ. Следовательно, сердечник займёт устойчивое состояние 1. Условно считают, что в это состояние сердечник перемагничивает ток, про- текающий от конца обмотки к её началу (начала обмоток на рис. 5.106 обозначены точкой). Аналогично можно перевести сер- дечник в состояние 6, если пропустить импульс тока Z3 в противо- положном направлении (от начала обмотки к её концу) через об- мотку щ3. Поэтому ток Zi называют током записи, а ток /3— током счи- тывания. При каждом воздействии импульсов токов Ц и Д в об- мотке w2 будет индуцироваться напряжение, величина которого за- висит от скорости изменения магнитного потока в сердечнике и его величины. Импульс, возникающий на обмотке w2 при действии тока запи- си /ь в практических схемах обычно не используется, поэтому для его ограничения в цепь обмотки w2 включают диод или триод. Если импульсы тока записи Ц отсутствуют, а импульсы тока считывания действуют, то на выходе переключающего устройства (обмотка w2) будет возникать небольшое напряжение, обусловлен- ное изменением индукции от —Вг до —Вт. Эти сигналы назы- ваются импульсами помехи. Они тем меньше, чем выше коэффици- ент прямоугольности р. Так как сигнал помехи имеет ту же по- лярность, что и полезный сигнал, и может вызвать ложную работу переключающего устройства, то допускается использование сер- дечников, для которых отношение —. В си ГН 20 На рис. 5.10в показана диаграмма токов и напряжений в двоич- ном элементе. Условное изображение магнитных сердечников в схемах показано на рис. 5.10а. Заметим, что в полупроводниковых триггерных схемах состоя- ние двоичного элемента определялось непрерывно величине вы- ходного напряжения, а для определения состояния магнитного элемента необходимо подать специальный считывающий импульс. Если при действии считывающего импульса на выходе появился сигнал, то сердечник находился в состоянии /, если же сигнала не будет, то сердечник находился в состоянии 0. 5.4. РЕАКТИВНЫЙ ТРИГГЕР Помимо переключающих устройств с двумя устойчивыми состоя- ниями равновесия (двоичные устройства) в аппаратуре связи час- то применяют элементы с одним устойчивым состоянием равнове- 98
сия. Типичным представителем такого устройства является теле- фонное реле, замедленное на отпускание. При поступлении сигна- ла в обмотку реле, последнее срабатывает. После окончания сиг- нала реле остаётся .в притянутом состоянии на время его замедле- ния. Следовательно, реле с замедлением на отпускание можно применять в устройствах, где на выходе требуется получить сиг- нал большей длительности, чем сигнал на входе устройства. По- добное устройство, выполненное на полупроводниках, называют реактивным триггером (рис. 5.11а). Иногда такую схему называ- ют одновибратором, релаксатором или кипп-реле. Bxt Sx2 Рис. 5.11 Реактивный триггер а — принципиальная схема; б — диаграмма напряжений; в — условное обозначение В исходном состоянии транзистор Ti открыт, так как на его базу через сопротивление R61 подан отрицательный потенциал. Триод Т2 закрыт, так как на его базе действует положительный потенциал, снимаемый с делителя напряжения 7?см, /?б2 и гкэ от- крытого триода Ti (сопротивление коллектор-эмиттер гкэ откры- того'триода очень мало). Конденсатор С заряжен до напряжения, близкого к —Ек (минус с коллектора закрытого триода Т2 и плюс через переход база—эмиттер открытого триода Л). Это состояние триггера устойчивое. Напряжение на выходе (ВыХ{) близко к нулю. Перевод схемы в рабочее неустойчивое со- стояние осуществляется подачей положительного импульса на ба- зу 7\ или отрицательного импульса на базу Т2. При этом Т2 откры- вается, a Ti закрывается. После окончания действия управляюще- го импульса триггер продолжает оставаться в неустойчивом состо- 7* 99
янии за счёт положительного потенциала иа базе Т1у создаваемого током разряда конденсатора С по цепи: —Ек, Rq1, С, г.лз открыто- го триода 7Д По мере разряда конденсатора положительный по- тенциал на базе Т\ уменьшается. Наконец, когда конденсатор пол- ностью разрядится и напряжение на нём станет равным нулю, к базе 1\ вновь приложится отрицательное напряжение через сопро- тивление Дб1. Транзистор 1\ вновь откроется, в результате чего Т2 закроется. Триггер возвратится в устойчивое состояние равновесия. Таким образом, время нахождения триггера в состоянии неус- тойчивого равновесия зависит от времени разряда конденсатора С, которое, в свою очередь, определяется величинами ёмкости кон- денсатора С и сопротивления 7?gi (т~СДб1). Подбирая величины С и Дб1 можно обеспечивать требуемое время нахождения триггера в состоянии неустойчивого равнове- сия. Диаграмма напряжений в реактивном триггере приведена на рис. 5.116, а его условное обозначение — на рис. 5.11в. В аппаратуре связи реактивный триггер используют для полу- чения импульсов заданной длительности заведомо большей по сравнению с длительностью управляющего сигнала, а также в ка- честве устройства задержки импульсов. Для задержки импульсов выходной сигнал дифференцируют и используют напряжение только заднего фронта. Импульс этого на- пряжения появится через время 6ад после действия управляющего импульса на входе триггера. Очевидно, что 6ад равно времени на- хождения триггера в состоянии неустойчивого равновесия. 5.5. НЕКОТОРЫЕ СХЕМЫ НА ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИХ УСТРОЙСТВАХ Делитель частоты импульсов на 2 и 2" Делитель частоты следования импульсов на 2 раза можно выпол- нить на триггере со счётным входом. Принципиальная схема дели- теля приведена на рис. 5.12cz. Триггер изменяет своё состояние с fix Рис 511'2. Принципиальная схема и диаграмма напряжений делителя ча- стоты следования импульсов на два раза 100
приходом каждого управляющего (входного) импульса. Выход- ной сигнал дифференцируется, в результате чего напряжение в точке А схемы имеет вид двухполярных остроконечных коротких импульсов. Диод Д пропускает на выходной зажим только им- пульсы положительной полярности. Чистота следования импульсов уменьшается в два раза (рис. 5.126). Соединяя последовательно п каскадов из триггеров со счётным входом, можно получить бинарный делитель частоты следования импульсов на 2" раз. Однотактный регистр сдвига на сердечниках с ППГ Схема однотактного регистра сдвига с ёмкостной связью между ячейками приведена на рис. 5.13. Информация (состояние 1) про- двигается вдоль регистра следующим образом. Пусть в исходном Такт, импульсы ТИ Рис 5 13 Схема однотактного регистра сдвига с ём- костной связью состоянии все сердечники находятся в состоянии 0. В какой-то мо- мент времени в ячейку I записывается 1. Первый тактовый им- пульс (импульс считывания), действующий одновременно во всех последовательно соединённых обмотках считывания, перемагни- тит сердечник I в состояние 0. На выходной обмотке ячейки воз- никает напряжение, заряжающее конденсатор С. В момент заряда конденсатора его сопротивление мало по сравнению с сопротивле- нием R, поэтому весь ток в момент заряда проходит через конден- сатор и не действует в обмотке записи следующей ячейки. Пока заряжается конденсатор импульс считывания закончится. Заря- женный конденсатор начнёт разряжаться через сопротивление на обмотку записи следующего сердечника. Через цепь, содержащую диод, конденсатор разряжаться не будет, поскольку обратное со- противление диода во много раз превышает А’. За счёт разрядного тока конденсатора сердечник ячейки II перемагнитится в состоя- ние 1. Таким образом, после действия тактового импульса 1 пере- местилась с I сердечника на II, со следующим тактовым импуль- сом 1 переместится на сердечник III и т. д. При действии каждого тактового импульса в регистре сдвига происходит сдвиг информации на один шаг. Как было показано, конденсатор С играет роль линии задержки для выходного сигнала предыдущей ячейки. Эта задержка необ- 101
ходима для того, чтобы сигнал записи и тактовый сигнал действо- вали в разное время. В противном случае более мощный тактовый сигнал сотрёт 1 в сердечнике. Это, казалось бы, вредное свойство используют для стирания информации из регистра сдвига, когда это требуется. Для стира- ния информации из регистра достаточно шунтировать конденсато- ры С, тогда сигнал записи и тактовый сигнал станут действовать одновременно и все сердечники перемагнитятся в состояние 0. Описанный регистр сдвига в силу ряда недостатков широкого распространения не получил. Более часто применяют однотактные регистры сдвига с ключевым триодом. Принципиальная схема та- кого регистра приведена на рис. 5.14. Тактовые импульсы, кото- Рис 5 14 Схема однотактного регистра сдвига с ключевым триодом рые поступают в обмотки считывания, одновременно подают на базу ключевого транзистора КТ. Эти импульсы запирают его, по- этому на время перемагничивания сердечников и заряда конден- сатора С цепи всех обмоток записи практически обрываются (ока- зываются включёнными через сопротивление коллектор — эмит- тер запертого транзистора). После окончания действия тактового импульса ключевой триод КТ открывается и его сопротивление становится практически равным нулю. Энергия, накопленная в конденсаторе С, перемагничивает последующий сердечник в со- стояние 1. Для того чтобы стереть информацию из регистра, достаточно оставить КТ открытым в момент действия тактового импульса и тогда все сердечники регистра перемагнитятся в состояние 0. В заключение рассмотрим схему однотактного регистра сдвига с ключевым триодом и триодом запрета, которая широко приме- няется, например, в аппаратуре ЧВТ (см. гл. 7). Принципиальная схема регистра приведена на рис. 5.15. Источником тактовых сиг- налов 'в схеме служит блокинг-генератор. При поступлении на базу триода блокинг-генератора отрица- тельного сигнала транзистор открывается, ток в его коллекторной 102
цепи через коллекторную обмотку / трансформатора в базовой обмотке II наводит эдс, которая минусом приложена к базе трио- да, Транзистор открывается ещё сильнее. Этот процесс продолжа- ется до тех пор, пока он полностью не откроется, а ток в его кол- лекторной цепи не достигнет тока насыщения. Процесс открыва- Рис 5 15 Схема однотактного регистра сдвига с ключевым триодом и триодом запрета ния транзистора происходит лавинообразно (блокинг-процесс). Когда ток достигнет тока насыщения, изменение величины тока во времени прекратится и эдс, наводимая ib обмотке II, пропадёт. Под действием батареи смещения транзистор начнёт закрываться и уменьшится ток 'в коллекторной цепи. Во II обмотке вновь наве- дётся эдс, но противоположной полярности, что ещё сильнее за- кроет триод и т. д. Будет происходить блокинг-процесс закрывания транзистора. Импульсы тока в коллекторной цепи блоиинг-тенератора могут достигать существенной величины (до нескольких амперов). Та- ким образом, блокинг-генератор является релаксатором с положи- тельной трансформаторной обратной связью. Третья обмотка блокинг-генератора используется для открыва- ния ключевого триода КТ в момент спада тока тактового им- пульса. В отличие от предыдущей схемы ключевой триод КТ нор- мально закрыт и открывается в конце действия тактового импуль- са. За это время заряженный конденсатор С успевает разрядиться через Обмотку записи последующего сердечника. 103
В рассматриваемой схеме на обмотку записи с каждым такто- вым импульсом поступает входной сигнал, который вырабатывает генератор импульсов ГИ, выполненный на сердечнике с непрямо- угольной петлей гистерезиса. Сердечник постоянно подмагничен от батареи — Ек. Тактовые импульсы, действующие в другой обмотке ГИ, перемагничивают сердечник. В этот момент на выходной об- мотке вырабатывается отрицательный импульс напряжения, слу- жащий входным сигналом для I ячейки регистра сдвига. Несмотря на то, что входной сигнал 'вырабатывается с каждым тактовым импульсом, больше одной 1 в регистр записать нельзя, так как этому препятствует транзистор запрета ТЗ. Действительно, если в регистре хотя бы один сердечник находится в состоянии 1, то в момент действия тактового импульса будет происходить за- ряд одной из ёмкостей С. Заряд происходит через сопротивление R\. Падение напряжения на сопротивлении Pi приложено минусом к базе ТЗ. Транзистор ТЗ откроется, шунтируя конденсатор Ct в обмотке записи I ячейки, поэтому импульс, поступивший от ГИ, не зарядит конденсатор Сь а замкнётся через ТЗ на землю. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока все сердечники ре- гистра не займут 0, т. е. информация из регистра будет стёрта. В этом случае импульс от ГИ зарядит конденсатор Сь и после окончания действия тактового импульса (когда откроется ключе- вой транзистор ИТ) входной сигнал будет действовать в обмотке записи ячейки I. Информация вновь начнёт продвигаться по ре- гистру. Как было показано выше, действие тактовых импульсов на сердечники, находящиеся в состоянии 0, приводит к появлению на выходных обмотках импульсов помех. Импульс помех тем больше, чем меньше коэффициент прямоугольное™ сердечника р. Для частичной компенсации импульсов помех применена ком- пенсационная ячейка ИЯ. Эдс, возникающая при действии такто- вого импульса на выходной обмотке ИЯ, противоположна эдс по- мехи в ячейках регистра. Поскольку обмотка ИЯ и выходные об- мотки ячеек регистра соединены последовательно, происходит ком- пенсация помехи. Все описанные выше регистры выполнены на ферритовых сер- дечниках с диодами в цепях связи, поэтому их часто называют феррит-диодными. Регистры сдвига в аппаратуре связи исполь- зуются, в основном, в качестве распределителей импульсов и мо- гут быть также применены как делители частоты. Наряду с феррит-диодными регистрами широко распростране- ны феррит-триодные регистры сдвига (феррит-транзисторные ре- гистры). Рассмотрим работу феррит-транзисторного регистра сдвига (рис. 5.16). Предположим, что в первом сердечнике записана 1, а в осталь- ных — 0. В момент поступления тактового импульса в обмотке te>3 первой ячейки возникает эдс, которая открывает транзистор. В коллекторной цепи этого транзистора проходит импульс тока. 104
Длительность и амплитуда этого импульса больше, чем у тактово- го импульса, и поэтому сердечник II переходит в состояние 1. Преимуществом феррит-транзисторного регистра перед феррит- диодным являются: Рис 5 16 Схема однотактного феррит-траизистор- ного регистра сдвига — меньшие по амплитуде импульсы тока в цепях тактовых сигналов; — наличие усилительных элементов в цепях связи; — полное исключение влияния последующих ячеек на преды- дущие. Когда требуется ещё большее уменьшение мощности тактовых импульсов, транзистор в цепи связи включают по схеме блокинг- Рис 5 17 Схема однотактного феррит-тран- зисторного регистра сдвига с дополнитель- ной обмоткой обратной связи генератора (рис. 5.17). Мощность тактовых импульсов должна обеспечить лишь приоткрывание транзистора в цепи связи; даль- нейшее полное его открывание происходит за счёт блокинг-про- цесса. Отметим, что в настоящее время предпочтение отдают феррит- транзисторным регистрам сдвига. Двухтактный регистр сдвига Двухтактный регистр сдвига содержит в два раза большее число1 сердечников. Если в однотактном регистре роль запоминающего устройства выполнял конденсатор в цепи связи, то в двухтактном регистре используют два источника тактовых импульсов со сдви- гом по фазе на полпериода. 105
На рис. 5.18 представлена схема простейшего двухтактного фер- рит-диодного регистра. Пусть в сердечник I записана 1. Тактовый импульс ТИХ перемагнитит сердечник I в состояние 0. Возникшее на обмотке напряжение переведёт сердечник II в состояние 1. Рис 5.18 Схема двухтактного феррит-диодного регистра сдвига Тактовый импульс ТИ2 сдвинет информацию 1 в сердечник III. Та- ким образом, за полный цикл информация передвигается из / сер- дечника в III; сердечник II играл роль запоминающего устройства. Для предотвращения обратного хода информации в цепи связи регистра включены диоды Д2. Действительно, в момент перемаг- ничивания, например сердечника II из состояния 7 в состояние О, на обмотке записи Wj возникает эдс, которая при отсутствии дио- да Д2 могла -бы перемагнитить сердечник I в состояние 1. Диод Д2 шунтирует возникающий ток и препятствует такому перемагничи- ванию, т. е. Обратному ходу информации по регистру. Рис. 5 19. Схема двухтактного феррит-транзисторного регистра сдвига Аналогично выполняется двухтактный регистр сдвига на фер- ритах и транзисторах (рис. 5.19). Двухтактные регистры, несмотря на удвоенное число элементов по сравнению с однотактными и на- личие двух источников тактовых импульсов, нашли весьма широ- кое распространение. Их преимуществом является большая устой- чивость в работе, меньшая критичность к изменению параметров 106
элементов и к изменению температуры, большее быстродействие ,и простота в настройке и наладке. Условные обозначения однотактных и двухтактных регистров сдвига приведены на рис. 5.20. Рис 5 20 Условные обозначения регистров сдвига: а — однотактных; б — двухтактных Датчик комбинаций 1 : 1 Датчик комбинаций 1 : 1 (рис. 5.21) используется для испытания и настройки аппаратуры тонального телеграфирования. Источни- ком колебаний служит генератор синусоидальных колебаний, со- бранный по двухтактной схеме на транзисторах и Т2. Генератор Рис 521. Принципиальная схема бесконтактного датчика комбина- ций 1 • 1 107
имеет две фиксированные частоты 25 и 37,5 гц, что соответствует скоростям телеграфирования 50 и 75 бод. Переключение скоростей осуществляется переключателем П. Колебания генератора форми- руются в посылки прямоугольной формы в двухтактном усилителе. Возможная асимметрия устраняется потенциометром Ri. Сигнала- ми усилителя управляется переключающее устройство, коммути- рующее ток от двух источников тока с напряжением +60 и —60 в в общую нагрузку. Переключающее устройство построено на шести мощных транзисторах (Т5—Ti0), включённых по три в каждое пле- чо. Цепи управления развязаны; это даёт возможность включать транзисторы последовательно. Напряжение на триоды верхнего и нижнего плечей подаётся в противофазе, чем и достигается пооче- рёдная коммутация в нагрузку двух разнополярных источников тока. В выходную цепь датчика включена схема ограничения тока (на рис. 5.21 не показана), которая исключает возможность пере- горания транзисторов при коротком замыкании в нагрузке. Величина тока в цепи нагрузки может достигать 3 а, поэтому один датчик может обслуживать до 60 телеграфных цепей с током 50 ма в каждой. Описанными датчиками комбинации 1 : 1 оборудо- ваны линейные аппаратные цеха крупных телеграфов. Входное устройство Обычно в каналах ТТ в качестве входного устройства используют электромагнитное поляризованное реле. Однако можно применить и бесконтактное входное устройство. Схема одного из возможных входных устройств для приёма двухполюсных посылок постоянно- го тока приведена на рис. 5.22 а. Входное устройство содержит два сердечника с ППГ и триггер. Частота тактовых импульсов, поступающих в сердечники, больше скорости телеграфирования в 50—100 раз. При поступлении на вход положительной посылки ток, проходящий по- обмоткам запи- си сердечников, переводит сердечник I в состояние 1, а сердечник II — в состояние 0, поэтому под действием тактовых импульсов с выхода сердечника I будут поступать сигналы на левый вход триг- гера и напряжение на выходе триггера будет близким к нулю. При перемене полярности посылки на входе устройства управление триггером осуществляется с обмотки сердечника II. Триггер опро- кинется во второе устойчивое состояние равновесия, напряжение на выходе триггера станет 'близким к — £к. При однополюсном входе устройства (рис. 5.225) сердечник II в работе не участвует. От положительной посылки на входе устрой- ства сигналы поступают на левый вход триггера с выходной обмот- ки сердечника. Одновременно от этих же сигналов открывается транзистор 7). Тактовые импульсы, подаваемые на коллектор, за- мыкаются на землю через малое сопротивление коллектор—эмит- тер открытого транзистора, поэтому на правый вход триггера сиг- 108
'Налов не поступает и напряжение на выходе триггера близко к нулю. От отрицательной посылки на входе сигналы на выходе сердеч- ника I отсутствуют. Транзистор 1\ закрывается, тактовые сигналы с его коллектора действуют на правый вход триггера, который пе- Рис 5 22 Схемы и диграммы напряжений бесконтактного входного устройства: а — с двухполюсным входом, б — с однополюсным входом реходит во второе устойчивое состояние, и напряжение на его вы- ходе становится практически равным —Ек. Изменение режима работы входного устройства (двухполюсный или однополюсный вход) обычно осуществляют переключателем рода работы (на рис. 5.22 он не показан). На рис. 5.22 диаграммы напряжений при работах устройства приведена рядом с соответствующими схемами. ' Бесконтактные входные устройства особенно перспективны на высоких скоростях телеграфирования, когда механически реле из-за относительно большой потери времени на перелёт якоря при- менены быть не могут.
ГЛАВА Аппаратура тонального телеграфирования с частотной модуляцией 6.1. АППАРАТУРА ТТ-12/17 Общая характеристика Аппаратура тонального телеграфирования с частотной модуляци- ей ТТ-12/17 предназначена для уплотнения телефонных каналов двенадцатью или семнадцатью телеграфными каналами. В телефонном канале 'вч телеграфирования в зависимости от пропускаемой полосы частот 300—3400 гц или 300—2700 гц может быть образовано соответственно' 17 или 12 телеграфных каналов. В аппаратуре ТТ-12/17 используется спектр частот от 370 до 3410 гц. Интервал между средними частотами каналов равен 180 гц. Средние частоты каналов аппаратуры определяются по формуле /о =180/г+270, где п-—порядковый номер канала. В аппаратуре применена частотная модуляция, поэтому для передачи сигналов по каждому каналу используются три частоты: при передаче отрицательной посылки — частота /0—45 гц-, при пе- редаче положительной посылки — частота f0 + 45 гц, в момент сме- ны посылок — частота Др- Характеристические частоты, соответствующие передаче отри- цательной посылки, часто называют частотами нажатия минуса, а частоты при передаче положительной посылки — частотами нажа- тия плюса. Значения средней частоты, частот нажатия минуса и нажатия плюса для каждого канала приведены в табл. 6.1. Нормальный уровень передачи и приёма одного канала при семнадцати каналах — 2,1 неп, при двенадцати каналах — 1,9 неп. Допустимая скорость телеграфирования 75 бод. Искажения телеграфных сигналов при нормальном уровне сигнала и скорости телеграфирования 50 бод составляют 3—5%. Допустимые отклонения уровня, при которых искажения возрас- тают не более чем на 10%, лежат в пределах от +1 до —2 неп от нос и т ел ь но но р м а л ьно го. ПО
ТАБЛИЦА 6.1 Значения средних частот, частот нажатия минуса и нажатия плюса для каждого канала № канала Частота, гц № канала Частота, гц нажатия минуса средняя нажатия плюса нажатия минуса средняя нажатия плюса 1 405 450 495 10 2025 2070 2115 2 585 630 675 11 2205 2250 2295 3 765 810 855 12 2385 2430 2475 4 945 9S0 1035 13 2565 2610 2655 5 1125 1170 1215 14 2745 2790 2835 6 1305 1350 1395 15 2925 2970 3015 7 1485 1530 1575 16 3105 3150 3195 8 1665 1710 1755 17 3285 3330 3375 9 1845 1890 1935 Состав оборудования В комплект аппаратуры ТТ-12/17 входят три стойки каналов, стой- ка питания и управления и стойка телеграфных устройств. Общий вид аппаратуры ТТ-12/17 показан на рис. 6.1. Первая стойка каналов содержит оборудование каналов 7—6, вторая стойка каналов 7—12 и третья — 13—17. Возможно использовать каждую из стоек каналов независимо от других. В двенадцатика- нальном комплекте аппаратуры третья стойка каналов не исполь- зуется. Стойка питания и управления СПУ рассчитана на одновремен- ное включение трёх комплектов аппаратуры. На этой стойке про- изводятся: распределение питающих напряжений по отдельным стойкам, защита питающих напряжений, сигнализация о перегора- нии предохранителей. Кроме того, на ней расположено оборудова- ние группового тракта, контрольно-измерительное оборудование для наблюдения за состоянием каналов и переговорно-вызывные уст- ройства. Эта стойка является основным рабочим местом техника, обслуживающего аппаратуру. Стойка телеграфных устройств СТУ предназначена для преоб- разования однополюсных телеграфных сигналов в двухполюсные, что необходимо для включения аппаратов, работающих однополюс- ным током, в каналы тонального телеграфирования, работающие двухполюсным током. Стойка рассчитана на 17 (16) переходных устройств. Для проверки качества передачи телеграфных сигналов по ка- налам аппаратуры может быть использован синхронный измери- 111
тель искажений типа ИИ-57, которым можно измерить искажения телеграфных посылок как при однополюсной, так и при двухпо- люсной .работе. Кроме того, этим же прибором можно производить регулировку телеграфных реле типа ТРМ и РП-4 на «нейтраль- Рис 6 1 Общий .вид аппаратуры ТТ-12/17 1— стойка питания и управления (С77У), 2—1-я стойка каналов (СК(), 3— 2-я стойка ка- налов (СК2), 4 — 3-я стойка каналов (СК3), 5— предохранители, 6 — реостатные лампы, 7 — приемники каналов (№№ 1—6, 7—12, 12—17), 5 — плата измерительных приборов, 9 — плата приемных реле и ПВУ, 10 — плата ключей и гнезд, 11 — плата гнезд, 12 — передатчики каналов (по 2 шт на плате), 13 — плата сигнализации, 14— шины питания, 15— плата пи- тания (для 3 систем), 16 — реостатные лампы СПУ-, 17 — питающее устройство (выпрямитель) 1-й системы, 18 — питающее устройство СПУ, 19 — указатель уровня, 20 — измерительная плата, 21 — плата сигнализации и измерения; 22 — плата гнёзд ПВУ и ПКУ, 23 — стол, 24 — питающее устройство 2-й системы, 25 — питающее устройство 3-й системы ность» и «отдачу». В измерителе искажений предусмотрена регу- лировка скорости телеграфирования от 35 до 70 бод. Узлы аппаратуры ТТ-12/17 смонтированы на платах, размещён- ных на каркасах высотой 2500 мм и шириной 650 мм. Размещение плат на стойке двустороннее; с лицевой стороны обычно размеща- ются платы, которые в процессе эксплуатации требуют системати- ческого контроля. 112
Принципиальная схема каналов На рис. 6.2 (см. вклейку) приведена схема всего тракта канала аппаратуры ТТ-12/17. В левой части рисунка показана групповая часть тракта, размещённая на СПУ, а в правой части-—индиви- дуальные части тракта канала (приёмник и передатчик), разме- щаемые на одной из стоек каналов. Тракт передачи. Двухполюсные телеграфные сигналы от передающего телеграфного аппарата через разделительные гнёзда Кан.—Ann. подаются в местную цепь передачи. Здесь ток теле- графных сигналов проходит через 'контакты ключей Кл{ и Дл2 (на схеме ключи показаны в средних рабочих положениях) и через сопротивления R$, Ri, R2 и R3 поступает в обмотку реле передат- чика Рпер. Принципиальная схема передатчика была приведена на рис. 3.6. Передатчик представляет собой ламповый генератор, час- тота которого изменяется путём переключений элементов колеба- тельного контура, производимых якорем передающего реле. В за- висимости от положения якоря генератор создаёт верхнюю /ср +45 гц, среднюю fcp или нижнюю fcp —45 гц частоты канала. Принцип действия передатчика изложен в § 3.4. Модулированный по частоте ток сигнала проходит через удли- нители У<Э,_2, У<?з-4 и У<?5, которые предназначены для регулировки уровня сигнала на выходе канала. Изменением величины затуха- ния удлинителя Уд1-2 устанавливают уровень на выходе передат- чика. Этот уровень измеряется в гнёздах Вых, расположенных на плате генераторов, и должен быть равен +2,2 неп. Удлинитель Удз служит развязывающим звеном между выходом передатчика и входом фильтра. Большое затухание удлинителя (1,9 неп) не даёт возможности реактивной составляющей входного сопротивле- ния фильтра заметно изменять анодную нагрузку генератора при изменении частоты генератора от fB до Д. Постоянство величины анодной нагрузки существенно стабилизирует работу самого ге- нератора. Кроме того, удлинитель Уд5 является согласующим зве- ном между выходом передатчика (600 ом) и входным сопротивле- нием фильтра. Узкополосные фильтры в нижнем спектре частот тонального диапазона гораздо легче изготовить, если они обладают достаточно большим характеристическим сопротивлением. Поэтому фильтры каналов 1—6 имеют характеристическое сопротивление 1200 ом. Для этих каналов удлинитель Уд$ имеет входное сопро- тивление 600 ом, а выходное— 1200 ом. Для остальных каналов удлинители рассчитаны на сопротивление 600 ом. После удлинителей частотно-модулированный сигнал поступает на вход фильтра передачи канала. Фильтр передачи подавляет частоты, лежащие за пределами полосы пропускания, что ослабля- ет их влияние на соседние каналы. Сопротивление R$, включённое на выходе каждого фильтра передачи, предназначено для согла- сования работы фильтров при их параллельном включении. Прин- 8—+15 113
ципиальная схема фильтра передачи и его частотная характерис- тика 'приведены на рис. 6.36 и 6.4. После фильтра передачи ток сигнала проходит через раздели- тельные гнёзда РБТ и вместе с токами других передатчиков через разделительные гнёзда Пер. 1—6 (7—12 или 13—17} поступает на Рис 6 3 Схемы фильтров’ а — фильтр приёма; б — фильтр передачи общий трансформатор передачи. Разделительные гнёзда РБТ пред- назначены для установки канала в один из следующих режимов: а) работа Напрямое, б) работа На себя, в) измерение канала. Рис 6 4. Характеристики фильтров передачи и приёма При работе канала Напрямое сдвоенные дужки устанавливают в гнезде РБТ, при этом передатчик и приёмник канала оказывают- ся включёнными в канал вч телефонирования. При вставлении 114
дужек в гнёзда На себя выход фильтра передачи через один из трёх удлинителей У<?5о, <Vc?54 или Уф53 соединяется с входом фильтра приёма; В зависимости от включённого удлинителя канал прове- ряется при нормальном уровне, пониженном на 2 неп и повышен- ном на 1 неп. При вставлении дужек в гнёзда Изм к фильтрам пе- редачи и приёма присоединяются измерительные трансформаторы, дающие возможность подключать к ним различную измерительную аппаратуру. Общий трансформатор передачи Тр2 служит для согласования линии с входами фильтров и для перехода от несимметричной схемы аппаратуры к симметричной схеме линии. Контур Ц, С[_3 и Р2, включённый параллельно выходной обмотке трансформатора Тр2, значительно улучшает условия работы фильтров при их парал- лельном включении. Удлинитель У<?12-13_ 14, включённый в групповую часть тракта, служит для установки общего уровня передачи в зависимости от количества используемых каналов. Гнёзда Рез служат для переключения аппаратуры на резервный канал. Тракт приёма. Принятый с телефонного канала частотно- модулированный сигнал последовательно проходит гнёзда основ- ного или резервного канала, групповой удлинитель Уд5_6_7, разде- лительные гнёзда Вкл!, групповой усилитель и разделительные гнёзда Вкл2. Групповой удлинитель Уд5-е-7 совместно с групповым усилителем служит для установки уровня приёма на входах при- ёмников— 3,7 неп, в зависимости от остаточного затухания теле- фонного канала, затухания соединительной линии с МТС и числа работающих телеграфных каналов. Групповой усилитель включа- ется только в том случае, когда на входе канала уровень меньше —2,1 неп и не представляется возможным установить на входах приёмников уровень, равный —3,7 неп. Разделительные гнёзда Вклх и Вкл2 предназначены для включения и выключения группо- вого усилителя. После разделительных гнёзд частотно-модулированные сигналы' подаются на первую стойку каналов. Здесь они последовательно проходят общий трансформатор приёма Tpi, гнёзда Пр.1—6 (7—12 или 13—17), гнёзда РБТ и поступают на вход фильтров приёма. Фильтры приёма (рис. 6.3а и 6.4) выделяют частоты своих ка- налов и защищают свои приёмники от воздействия сигналов, пере- даваемых по другим каналам связи, и помех, поступающих с те- лефонного' канала. Между фильтром приёма и приёмником включены удлинители Удх_2 и Уд3_4. Они служат для установки номинального значения уровня на входе приёмника, а также играют роль развязывающего звена между выходным сопротивлением фильтра и входным сопро- тивлением приёмника. Затухание удлинителя Уду_2 выбирают в за- висимости от затухания фильтра приёма в полосе пропускания. Затухание удлинителя Уд3^ устанавливают в зависимости от час- 8* 115
тотной характеристики остаточного затухания телефонного канала так, чтобы уровень сигнала на входе приёмника был равен —3,7 неп. Этот уровень можно измерить в гнёздах Вход, располо- женных на плате приёмника (см. рис. 6.2). В приёмнике (рис. 6.5) частотно-модулированные сигналы уси- ливаются, ограничиваются по амплитуде и преобразуются в двух- му аппарату Рис. 6 5 Принципиальная схема приёмника аппаратуры ТТ-12/17 полюсные телеграфные сигналы. В приёмнике использованы пен- тоды типа 10Ж12С. Первая ступень приёмника при низких уров- нях работает как усилитель, а при более высоких— как ампли- тудный ограничитель. Третья ступень приёмника работает как ам- плитудный ограничитель и усилитель мощности. Резонансные трансформаторы LTp, Ci и LTp, С2 и выпрямители Bt и В2 выпол- няют функции частотного и амплитудного детекторов. Принцип действия ограничителя и частотного детектора изложен выше, в § 3.5. Двухполюсные телеграфные сигналы с якоря приёмного реле Рпр (рис. 6.2) проходят через сопротивление Р4, контакты ключа Кл2 и через разделительные гнёзда Кан. — Ann. направляются к телеграфной аппаратуре. Местные цепи тракта приёма и передачи. Коммута- ция местных цепей приёма и передачи осуществляется при помощи ключей и Кл2 (рис. 6.2), которые позволяют осуществлять следующие операции: а) посылку нажатия минус, б) посылку на- жатия плюс, в) посылку точек, г) включение телеграфных ап- паратов. При помощи ключа КЛ1 к обмотке передающего реле может подключаться телеграфный аппарат (среднее положение) или 116
один из полюсов местной батареи (крайние положения), в послед- них случаях на передающий аппарат через сопротивление Re и контакты ключа подаётся земля. При помощи ключа Кл2 к обмот- ке передающего реле может быть подключён телеграфный аппа- рат (среднее положение) или точкодаватель (в крайних положе- ниях) . Передающий аппарат при даче точек подключается через со- противление Rs на землю. Приёмный телеграфный аппарат в по- ложении ключа Кл2 Точки подключён к каналу, а в положении Точки — Земля —переводится в стоповое положение подачей ба- тареи МБ через контакты ключа Кл2. Якорь приёмного реле при положении ключа К.л2 Точки—Земля через сопротивление R7 включается на землю, что даёт возможность при помощи миллиам- перметра тА2 проконтролировать симметричность точек на приёме. Измерения токов в местных телеграфных цепях и разностного тока, протекающего через обмотки реле приёма, производятся миллиамперметрами mAt—тА3, которые имеются на каждой стой- ке каналов. При вставлении шнура прибор подключается парал- лельно шунтовому сопротивлению (R3, R4 или Rs) и измеряют па- дение напряжения на этом сопротивлении, которое пропорциональ- но току в цепи. Регулировка тока в местной цепи передачи произ- водится сопротивлением R3. В местной цепи приёма регулировку осуществляют на стойке СТУ. Номинальное значение тока в местной цепи передачи 10 ма, а в местной цепи приёма — 20 ма. Схема сигнализации уровня Все каналы аппаратуры ТТ-12/17 снабжены устройствами, сигна- лизирующими об уменьшении приёмного уровня более чем на 2 неп. С этой целью часть мощности частотно-модулированного сигнала ответвляется через дополнительную обмотку трансформа- тора второй ступени приёмника, и направляется на купроксный вы- прямитель (рис. 6.5). Выпрямленный ток сигнала питает обмотку реле Р\. Если канал работает нормально, то якорь реле Р\ притя- нут и цепь реле PR разомкнута. При прекращении тока частотно- модулированного сигнала в канале или при уменьшении его уровня больше чем на 2 неп, якорь реле Р\ включает реле PR; якорь по- следнего замыкает цепь сигнальной лампы СЛ, а также цепь под- магничивающей обмотки приёмного1 реле, что необходимо для удержания приёмного аппарата на стопе. При помощи кнопки Rh? имеется возможность разорвать цепь подмагничивания и продолжать работу при пониженном уровне. Чтобы схема сигнализации не реагировала на случайные, кратко- временные понижения уровня, реле Pi работает с замедлением на отпускание благодаря конденсатору (R большой ёмкости. 117
В первом канале аппаратуры предусмотрено дополнительное сигнальное устройство (рис. 6.6), регистрирующее колебания уров- ня, превышающие ±0,5 неп, что одновременно характеризует из- менения остаточного затухания канала, по которому работают все каналы ТТ данной си- Рис. 6 6 Схема сигнального устройства стемы. Вход схемы сиг- нального устройства подключён к выходу первой ступени приём- ника. Частотно-модулиро- ванные сигналы, уси- ленные лампой сиг- нального устройства, направляются на двух- полупериодный выпря- митель. Выпрямленный ток поступает в рабочую обмотку трёхпози- ционного реле. Компенсационная обмотка реле через сопротивле- ние R подключена к анодной батарее. Соотношение токов в рабо- чей и компенсационной обмотках подобрано так, что при нормаль- ном уровне сигнала якорь реле находится между контактами. Если приёмный уровень повысится или понизится на величину 0,5 неп или больше, то якорь реле притянется к левому или к правому кон- такту, в результате чего замкнётся цепь соответствующей сигналь- ной лампы и счётчика, регистрирующего количество повышений или понижений уровня. Электропитание Аппаратура ТТ-12/17 рассчитана на питание от станционных ис- точников постоянного тока или от сети переменного- тока с напря- жением 127—220 в. Питание аппаратуры от сети переменного тока осуществляется через питающие устройства, размещённые на стойке питания и уп- равления, которая рассчитана на включение и питание трёх си- стем ТТ. На СПУ предусмотрены два типа питающих устройств: питающее устройство Системы и питающее устройство СПУ. Один комплект питающего устройства Системы рассчитан на питание цепей анода накала и сигнализации одной системы (трёх стоек ка- нала). Принципиальная схема питающего устройства Системы бу- дет рассмотрена при описании аппаратуры НТ-ЧМ-4. Питающее устройство Системы даёт переменное напряжение 24 в для питания цепей накала ламп, выпрямленное напряжение 220 в для питания анодных цепей и выпрямленное напряжение 24 в для питания цепей сигнализации стоек каналов. Напряжение для телеграфных цепей питающие устройства не вырабатывают, и их необходимо подавать на СПУ от общестанци- онных источников электропитания. 118
Питание цепей «акала, анода и цепей сигнализации стойки пи- тания и управления, а также микрофонных цепей трёх систем осу- ществляется от питающего устройства СПУ. Это питающее устрой- ство рассчитано на следующие нагрузки: цепь переменного напря- жения 24 в—1 а, цепь ‘выпрямленного напряжения 24 в—3 а. На СПУ могут быть размещены три платы питающих устройств Си- стемы и одна плата питающего устройства СПУ. Все источники тока, необходимые для работы аппаратуры ТТ-12/17, включаются на стойку СПУ, где устанавливаются за- Мб }?пр I К другим =** СТУ то 1 cucm 1 .Я 5 Приемопередпт чин 2-го канала Приемопере —Г- датчик 1-го канала К телеграфному аппарату i —у На модулятор э* С якоря IU °Т° i приеме реле I = I Р пр I р \к телеграф 1-----'ному аппарату шальным пе- ч=±*\реходным панелям ^;Ш220 -2йд ' К остальным канал каналам rt остальным стойкам Приемопере- датчик канала Рис. 6 7. Упрощённая схема электропитания аппаратуры ТТ-12/17 220} щитные устройства. Упрощённая схема электропитания аппарату- ры приведена на рис. 6.7. Питание цепей анода, накала и сигнализации можно осуществ- лять от станционных источников тока (нижнее положение пере- 119
ключателя) или от сети переменного тока через питающее устрой- ство (верхнее положение переключателя). Питание местных теле- графных цепей осуществляется от источников постоянного тока. Цепи накала ламп питаются постоянным или переменным на- пряжением 24 в. Напряжения канала по стойкам распределяются при помощи шин, смонтированных в верхней части стоек. Боль- шинство цепей накала имеет две последовательно включённые ни- ти накала ламп. В аппаратуре предусмотрена возможность исполь- зования ламп типов 10Ж12С и 7ЖГ2С, отличающихся между собой величиной тока и напряжением накала. Лампы типа 10Ж12С рас- считаны на напряжение накала 10 в, а типа 7Ж12С — на напряже- ние накала 7,5 в. При использовании ламп типа 10Ж12С для пита- ния любой цепи накала требуется напряжение 20 в; излишек на- пряжения гасится на сопротивлении Д2- Для питания ламп типа 7Ж12С требуется напряжение 15 в. В этом случае ib цепь накала включают стабилизаторы (бареттеры) типа 0,425 Б5,5—42 с преде- лами стабилизации от 5,5 до 12 в. Благодаря стабилизаторам ток накала ламп остаётся постоянным -при изменении питающего на- пряжения от 20,5 до 27 в. Для питания анодных цепей аппаратуры требуется напряжение 220 в с допустимыми колебаниями ±10%. В анодных цепях приёмников и передатчиков имеются сглажи- вающие фильтры (в цепях передатчиков один фильтр на шесть каналов, в цепях приёмников — на каждый канал). Телеграфные цепи питаются от источников постоянного тока на- пряжением ±60 или ±80 в. Цепи телеграфной батареи условно разделяются на две группы: цепи местной батареи и цепи линей- ной батареи. Через цепи местной телеграфной 'батареи питаются приёмные реле приёмников, а также передающие реле переходных панелей на СТУ. Через цепи линейной телеграфной батареи пи- таются все остальные цепи переходных устройств на СТУ. Расход тока в аппаратуре ТТ-12/17 приведён в табл. 12.1. Вспомогательное оборудование В состав оборудования аппаратуры ТТ-12/17 входит ряд испыта- тельных и измерительных устройств, при помощи которых осу- ществляется контроль работы аппаратуры, испытание и измерение телефонных и телеграфных каналов, телефонная связь по каналам вч и местным телефонным цепям. К числу этих устройств относятся: нормальный генератор, ука- затель уровня, измеритель искажений, прибор для испытания теле- графных реле,точкодаватель и переговорно-контрольное устройство. Все перечисленные устройства, кроме измерителя искажений, смонтированы на СПУ. Для измерения и испытания телефонных каналов, а также для проведения по ним служебных телефонных переговоров на СПУ имеется переговорно-контрольное устройство. 120
Характеристика каналов Каналы аппаратуры ТТ-12/17 обладают высоким качеством. Иска- жения телеграфных посылок при эксплуатации аппаратуры в нор- мальных условиях не превышают 5—7%. Изменения уровня приё- ма на + 1,0ч—2,0 неп не вызывают заметного ухудшения качества работы канала. При скачкообразном изменении уровня на ±1,0не/г искажения могут достигать 13%. Помехи, уровень которых ниже- уровня сигнала на 2,0 неп, вызывают искажения не более 8—10%. Наиболее чувствительна аппаратура к сдвигу частот; при сдвиге- частот всего на 4 гц искажения увеличиваются до 10—12%. 6.2. АППАРАТУРА ТТ-17П Общая характеристика Аппаратура тонального телеграфирования типа ТТ-17П позволяет в телефонном вч канале с шириной полосы эффективно пропускае- мых частот 300-4-3400 гц организовать 17 дуплексных телеграф- ных каналов, работающих по способу частотной модуляции. В ка- честве активных элементов аппаратуры применены полупроводни- ковые триоды. Распределение несущих частот такое же, как и в- аппаратуре ТТ-12/17, что обеспечивает возможность совместной' работы аппаратуры этих типов. Применено групповое преобразо- вание частот. Исходная группа состоит из шести каналов с несу- щими частотами 1530-4-2430 гц. Девиация частоты равна 50 гц. Аппаратура ТТ-17П рассчитана на работу двухполюсным то- ком, поэтому стартстопные аппараты так же, как и в аппаратуре ТТ-12/17, включаются через переходные телеграфные устройства’ ПТУ. Электрические характеристики аппаратуры ТТ-17П такие же,, как и у описанной выше аппаратуры ТТ-12/17. Питание аппаратуры может осуществляться от сети переменно- го тока с использованием выпрямителей и от источника постоянно- го тока. Потребляемая мощность равна 160 вт. Применение полупроводниковых триодов и малогабаритных де- талей позволило разместить всё оборудование аппаратуры на од- ной стойке размером 2600X650X250 мм. Конструктивно узлы ап- паратуры выполнены в виде съёмных блоков и плат. Группообразование Многоканальные системы тонального телеграфирования по схем- ным и конструктивным решениям делятся на индивидуальные, групповые и смешанные. В индивидуальных системах каждый ка- нал оконечного комплекта имеет своё собственное оборудование- (пер-едатчики, фильтры, приёмные устройства и пр.). В групповых системах существуют общие элементы для всех или части кана- 12 И
лов системы. Исходная группа каналов многократно повторяется посредством групповой модуляции для заполнения рабочего спек- тра частот. Аппаратуру ТТ типа ТТ-12/17 следует отнести к индивидуаль- ным системам. В таких системах, кроме входного и выходного ли- нейных трансформаторов, нет других общих элементов. Во многих странах, в том числе и в СССР, новую многоканаль- ную аппаратуру ТТ строят на принципе группового преобразова- ния (модуляции) частот, дающем важные преимущества по срав- нению с индивидуальными системами. Групповая модуляция зна- чительно сокращает количество типов передающих и приёмных устройств и одновременно повышает их качество. Создаётся воз- можность выпуска большими сериями наименьшего числа типов деталей. Групповая модуляция обеспечивает гибкость в эффектив- ном использовании любого частотного спектра. При этом качест- венные показатели работы различных каналов ТТ в одной систе- ме получаются примерно одинаковыми. Количество каналов ТТ в исходной группе определяют, исходя из оптимального количества типов и оптимального общего коли- чества индивидуальных и групповых элементов системы ТТ. Расчё- ты показывают, что исходную группу выгоднее составлять из шес- ти каналов ТТ. Известно, что в результате преобразования спектров частот, кроме полезных боковых полос, получается ещё целый ряд коле- баний с другими частотами, которые являются нежелательными продуктами преобразования. Часть из них может совпасть со спек- тром полезной боковой полосы частот и вызвать таким образом не- линейные искажения в каналах ТТ. Нежелательные колебания, частоты которых находятся за рабочим диапазоном частот, подав- ляются групповыми фильтрами. На рис. 6.8 для примера показаны возможные варианты разме- щения исходной шестиканальной группы для 24-канальной систе- мы ТТ. За исключением варианта I, везде используется нижняя боковая полоса частот F—f. Токи верхней боковой полосы частот F+f подлежат подавлению групповымй фильтрами, причём их частоты лежат за спектром рабочих частот ТТ, т. е. вне диапазона тональных частот 3004-3500 гц. С учётом конструктивных и электрических требований к инди- видуальным фильтрам исходная группа каналов 1140-4-1740 гц для 24-канальной системы ТТ является наиболее подходящей. Если •взять исходную группу каналов с частотами 4204-1020 гц, то эле- менты индивидуальных фильтров (конденсаторы и катушки индук- тивности) будут громоздкими и дорогостоящими. Если же взять исходную группу с .верхними частотами ТТ, то труднее удовлетво- рить требования к частотным характеристикам фильтров из-за уменьшения их относительной ширины (отношение ширины фильт- ра к несущей частоте данного канала ТТ). 122
Недостатком групповой системы является то, что пр'и выходе из строя какого-либо группового устройства связь нарушается •сразу по нескольким каналам. Однако применением высококачест- ♦ Л 1 1 3600 У320 Гоупповые гсущие частоты —2160 2880 -^3600---- ZB80 3600 1*320 Рис 6 8 Возможные варианты размещения исходной шести- канальной группы для 24-канальной системы ТТ венных деталей и правильным конструированием аппаратуры этот недостаток можно в значительной мере ослабить. Построение схемы Каналы аппаратуры ТТ-17П образуются из трёх групп, причём первая и вторая группы составлены из шести каналов, а третья группа — из пяти каналов (рис. 6.9). В качестве исходных несущих выбраны частоты: 1530, 1710, 1890, 2070, 2250 и 2430 гц. Первая группа каналов (каналы 7—6) образуется путём мо- дуляции тока групповой несущей частоты 2880 гц, получаемой от группового генератора ГГ\, токами исходной шестиканальной груп- пы 15304-2430 гц. Токи нижней боковой полосы частот (средние несущие 4504-1350 гц) выделяются фильтром нижних частот ФНЧХ, усили- ваются групповым усилителем ГУПер1 до требуемого уровня и подаются на удлинитель числа групп УЧГПер. 123
От телеграфных аппаратов в телеграфным аппаратам Рис 6 9 Блок-схема аппаратуры ТТ-17П
Несущие частоты второй шестиканальной группы совпадают -с несущими частотами ’исходной группы каналов 15304-2430 гц и поэтому передаются в линию непосредственно, т. е. без вторичной модуляции. В тракте передачи второй группы включены только переменный удлинитель У<39 и групповой усилитель ГУПер[г Третья группа каналов образуется путём модуляции тока груп- повой несущей частоты 4860 гц, получаемого от группового генера- тора ГГ2, частотно-модулированными токами первых пяти кана- лов исходной группы (1530-4-2250 гц). Токи нижней боковой по- лосы частот (средние несущие частоты 2610-4-3330 гц) выделяют- ся полосовым фильтром группы ПФГ^ усиливаются групповым усилителем ГУПерш и поступают на удлинитель числа групп УЧГПер. Затухание удлинителя числа групп устанавливается, ис- ходя из числа включённых групп. Токи всех групп каналов через линейный трансформатор передачи ЛТр и далее по соединитель- ной линии телеграф — МТС поступают в вч телефонный канал. На приёме токи всех 17 каналов ТТ (450-4-3330 гц) с выхода вч телефонного канала по соединительной линии МТС—телеграф поступают на вход аппаратуры ТТ и далее последовательно про- ходят через удлинитель УПр, линейный трансформатор приёма ЛТр, линейный усилитель ЛУс и удлинитель числа групп приёма УЧГПр. Удлинитель УПр служит для установки нулевого остаточ- ного затухания телефонного канала; линейный усилитель ЛУс и удлинитель УПр включают, если затухание соединительной линии превышает 0,5 неп. Разделение групп каналов производится диф- ференциальным трансформатором ДТр. Удлинители Уд4—Уд6 слу- жат для установки диаграммы уровня. Токи первой группы каналов 1—6 (4504-1350 гц) выделяются фильтром нижних частот ФНЧ2, усиливаются групповым усилите- лем приёма ГУПр[ и через переменный удлинитель Уд7 поступают на вход группового демодулятора ГДМ{, куда одновременно пода- ётся ток от генератора групповой несущей частоты ГГ\ (2880 гц). После преобразования токи нижней боковой полосы частот 15304-2430 гц выделяются фильтром нижних частот ФНЧ3 (04-2500 гц), усиливаются вторым групповым усилителем приёма ГУПр) и через соответствующие фильтры каналов поступают на приёмники каналов 1—6. Токи второй шестиканальной группы (средние несущие частоты 15304-2430 гц) на приёме так же, как и на передаче, преобразо- ванию не подвергаются. Они выделяются групповым фильтром приёма ПФГ2 и через переменный удлинитель Уд10 поступают на групповой усилитель ГУПри,, где усиливаются до требуемого уро- вня и фильтрами каналов ПФПр распределяются по соответству- ющим приёмникам 7—72. Токи третьей группы каналов 13—17 (средние несущие частоты 26104-3330 гц) выделяются полосовым фильтром группы ПФГ3, 125
усиливаются до рабочего уровня первым усилителем приёма груп- пы ГУПрП1 и через переменный удлинитель Уд13 поступают на групповой демодулятор ГДМ2, куда одновременно подаётся ток групповой несущей частоты 4860at{ от генератора ГГ'2. Токи используемой боковой полосы частот (1530-4-2250 гц) вы- деляются фильтром нижних частот ФНЧ^ затем усиливаются вто- рым усилителем третьей группы ГУПр'т , как и в предыдущих слу- чаях, при помощи канальных полосовых фильтров направляются в соответствующие приёмники каналов 13—17. Удлинители на вхо- де и выходе преобразователей частот ГМ1у ГМ2, ГДМг и ГДМ2 создают наиболее целесообразные условия работы этих преобра- зователей в отношении диаграммы уровней и спектрального соста- ва преобразованных колебаний (получается меньше нежелатель- ных продуктов преобразования). Рассмотрим токопрохождение на примере одного канала ТТ, а также назначение измерительных и коммутационных гнёзд, пре- дусмотренных в аппаратуре (см. вклейку рис. 6.10). Двухполюсные сигналы с величиной тока 20±5 ма с выхода ПТУ или же непосредственно от передатчика телеграфного аппа- рата, работающего в двухполюсном режиме, по соединительной линии и далее через разделительные гнёзда Кан.—Ann., перемен- ное сопротивление Rit пружины ключей ЛЛ] и Кл2, находящихся в положении РБТ, сопротивление (шунт для миллиамперметра) и через устройство блокировки передатчика (выпрямительный мост М и низкоомное телефонное реле Pi) поступают на вход ча- стотно-модулированного генератора канала ЧМГг (передатчика), где в соответствии с характером передаваемых сигналов получа- ются частот,но-модулированные колебания. Устройство блокировки передатчика предназначено для подачи на модулятор через сопротивление RB непрерывного сигнала поло- жительной стартовой полярности в случае прекращения управляю- щего тока (обрыв телеграфной цепи или выключение передающего аппарата). Спектр модулированных колебаний ограничивается полосовым фильтром передачи ПФПерх, включённым после удли- нителя Удх. Гнёзда Пер, РБТ, На себя служат для включения канала «на себя», если требуется проверить только один канал ТТ. Выходы фильтров передачи шести каналов ТТ включены параллельно со стороны группового оборудования. Прохождение токов в трактах группового и линейного оборудования передачи и приёма рассмот- рено при описании блок-схемы аппаратуры (рис. 6.9). Разделительные гнёзда на выходе трактов группового оборудо- вания передачи и соответственно на входе группового оборудова- ния приёма позволяют включать «на себя» каждую группу кана- лов в отдельности. Для включения «на себя» всей системы служат разделительные 126
гнёзда на выходе линейного трансформатора передачи и на входе- линейного трансформатора приёма. Индивидуальное оборудование приёма состоит из полосового фильтра приёма ПФПр^, частотно-модулированного приёмника ЧМП\ .и поляризованного реле ПР типа РПС-11/3. Фильтр служит для выделения токов данного канала и подавления токов, частоты которых лежат за пределами рабочей полосы частот этого канала. Приёмник в конечном счёте обеспечивает получение из частот- но-модулированных сигналов выпрямленных токов, которые ис- пользуются для управления приёмным реле. Якорем приёмного ре- ле в сторону телеграфного аппарата транслируются двухполюсные посылки прямоугольной формы при токе ±20 ма и напряжении ±60 в. Сопротивления Rg и Ri0 являются шунтом при измерении разностного тока в обмотках приёмного реле. Блок радиозащиты БРЗ служит для искрогашения и подавляет токи радиопомех, воз- никающие при работе реле. Сигналы постоянного тока последо- вательно проходят блок радио'защиты, шунт Р15, используемый при измерении исходящего тока, пружины ключей Кл2 и Кл[ в положе- нии РБТ и через разделительные гнёзда Кан—Ann. по соедини- тельной линии поступают на переходное телеграфное устройство или же непосредственно на приёмник телеграфного аппарата, если последний работает в двухполюсном режиме. В каждом канале ТТ предусмотрено устройство блокировки приёмника, срабатывающее при уменьшении уровня сигнала на 2,5 неп относительно нормального. При этом при помощи обмот- ки 5 приёмного реле обеспечивается передача непрерывного сигна- ла положительной полярности, чем аппаратная служба извещается о неработоспособности канала ТТ. - Ключи КЛ] и Кл2 используются при испытаниях канала; пру- жины каждого из них включены в телеграфные цепи передачи и приёма. При помощи ключа Кл{ к модулятору канала приклады- вается длительный сигнал положительной или отрицательной по- лярности (Наж. « + » и Наж. «—»); при помощи ключа Кл2 в поло- жении Точки в канал от точкодавателя через сопротивление пере- даются сигналы вида 1 : 1 (точки). Если ключ Кл2 находится в по- ложении ТЧК-ЗМ, то в сторону передатчика канала передаются точки, а цепь якоря приёмного реле, как и при манипуляции клю- чом Клх, нагружается на сопротивление При любой манипуля- ции ключами Кл\ и Кл2 цепь в сторону передатчика телеграфного аппарата разрывается. В сторону приёмника телеграфного аппара- та передаётся продолжительный сигнал положительной (старто- вой) полярности, за исключением случая, когда ключ Кл2 перево- дится в положение Точки и цепь приёма не нарушается. Передатчик Передатчик канала аппаратуры ТТ-17П (рис. 6.11) состоит из ча- стотного модулятора, усилителя мощности, удлинителей и полосо- 127
Тпк unit Рис. 6 111. Схема передатчика канала аппаратуры ТТ-17П
вого фильтра передачи. Передатчики всех каналов одинаковы по схеме и отличаются друг от друга только величинами элементов колебательных контуров генератора и полосовых фильтров переда- чи. Принцип действия частотного модулятора, состоящего из диод- ных мостов и М2 ,и генератора Т\ на триоде с колебательным контуром в цепи коллектора ДС1, описан в гл. 3 (см. рис. 3.7). Частотно-модулированные колебания усиливаются двухтактным усилителем мощности, выполненным на транзисторах Т2 и Т3. Уровень передачи регулируется переменным удлинителем Уд, включённым во1 вторичную обмотку трансформатора Трх. На вы- ходе удлинителя включён полосовой фильтр ФПер, состоящий из четырёх контуров. Гнёзда Ток. мод и Выход ген. служат для контроля тока моду- лятора и уровня сигнала на выходе генератора. Питание генератора подаётся через развязывающие фильтры R\2C$ и RgC7 от стабилизированного источника — 12 в. Все элемен- ты передатчика расположены в одном съёмном блоке. Приёмник Приёмник канала аппаратуры ТТ-17П (рис. 6.12) состоит из по- лосового фильтра приёма ФПр, усилителя-ограничителя, усилите- ля мощности, частотного детектора и усилителя постоянного тока. Приёмники всех каналов одинаковы по схеме и отличаются друг от друга только данными элементов полосовых фильтров приёма и контуров частотного детектора. Включённые на выходе фильтра приёма постоянные удлините- ли У<?1 и Уд2, обеспечивают активный характер нагрузки фильтра. Гнёзда Вх.огр. служат для измерения уровня приёма на входе ограничителя. Частотно-модулированные сигналы через согласую- щий и симметрирующий трансформатор Tpi поступают на усили- тель-ограничитель, который состоит из двух каскадов —Т2 и Т3—построенных по двухтактной схеме с заземлёнными эмитте- рами. Необходимый режим работы усилителя-ограничителя с учётом температурной стабилизации по постоянному току обеспе- чивается подачей соответствующих смещений в базы транзисторов посредством сопротивлений и диодов Д\ и Д2. Трансформаторная связь между каскадами усилителя-ограни- чителя (Трг) обеспечивает малое активное сопротивление в цепях базы по постоянному току, что благоприятствует стабильности ра- боты схемы. Через обмотку III трансформатора связи Тр2 питает- ся устройство блокировки приёмника (см. также рис. 6.10). Благодаря ограничителю напряжение ЧМ сигнала на входе усилителя мощности Т5 почти не изменяется, если уровень сигнала не падает ниже порога ограничения. Минимально' допустимый уро- вень сигнала в гнёздах Вх.огр. равен —4,6 неп. В коллекторную цепь усилителя мощности Т5 включены колебательные контуры частотного детектора, которые образованы первичными обмотками 9—615 129
вход о Ш Р.И'С. 6 12 Схема приемника канала аппаратуры ТТ-17П
трансформаторов Tpit и Тро и конденсаторами С4 и С2. Первый контур настроен на частоту, которая на 10 гц выше верхней часто- ты канала, а второй контур настроен на частоту, которая на 10 гц ниже нижней частоты канала. Для согласования выхода усилителя с нагрузкой применено автотрансформаторное включение контуров частотного детектора. Во вторичные обмотки трансформаторов Tpit и Тро включены амплитудные детекторы, образованные диодами Д3 и Д6. В аппаратуре ТТ-12/17 и ТТ-17П применены одинаковые типы частотных и амплитудных детекторов. Принцип их действия рас- смотрен в гл. 3. Нагрузкой амплитудных детекторов являются со- противления R&, Rg и Лю. Конденсаторы С5 и С6 служат для филь- трации остатка токов несущей частоты. Выпрямленные токи управ- ляют работой двухтактного усилителя постоянного тока Ts, Т7. Для улучшения условий работы этого усилителя служат фильтры Ri2C7 и RnC&, сопротивление Дю и коммутирующие диоды Д7 и Д8. В коллекторные цепи транзисторов Т6 и Т7 через ограничительные сопротивления Ди и Ri5 включены обмотки 1-^4 приёмного реле типа РПС-11/3. Благодаря дифференциальному включению обмо- ток реле, результирующие ампервитки пропорциональны разности токов в обмотках 1—2 и 3—4 реле Рпр. При наличии на входе приёмника тока верхней рабочей часто- ты открыт транзистор Т6 и якорь приёмного реле находится у пра- вого контакта. При поступлении на вход приёмника тока нижней рабочей час- тоты открывается транзистор Т7 и якорь реле перебрасывается к левому контакту. Преобладание телеграфных сигналов устраняет- ся потенциометром Rw, который обеспечивает регулировку иска- жений в пределах ±30%. Для питания блока приёмника исполь- зуется стабилизированный источник—12 в. Питание на усилитель мощности на транзисторе Д подаётся через развязывающий фильтр R7C2. Все элементы приёмника расположены в одном блоке. Групповое оборудование тракта передачи Принципиальная схема группового оборудования тракта передачи для первой и третьей групп приведена на рис. 6.13. Переменный удлинитель УД, включённый на входе группового модулятора ГМ, служит для установки требуемого уровня на входе модулятора. Применена кольцевая схема модулятора, как создающая наимень- шее количество побочных продуктов модуляции. Сопротивление R2 служит для балансировки модулятора. Для подавления преобра- зуемого колебания на выходе модулятора применена обратная связь через обмотки IV трансформаторов Tpi я Тр2. Величину со- противления Ri подбирают по минимуму напряжения преобразуе- мого сигнала, просачивающегося на выход модулятора. Удлините- ли Уб] и УД улучшают условия работы модулятора с групповым 9* 131
Рис. 6 13. Схема группового оборудования тракта передачи аппаратуры ТТ-17П
Рис 6.14. Схема группового оборудования тракта приёма (первая группа) аппаратуры ТТ-17П
фильтром нижних частот .и фильтрами каналов. Фильтр ФНЧ по- давляет токи неиспользуемой боковой полосы частот. Групповой усилитель передачи ГУ Пер собран на двух триодах Т\ п Т2, вклю- чённых по двухтактной схеме с трансформатором Тр3 на входе и трансформатором Тр4,иа выходе усилителя. Для улучшения харак- теристик усилителя применена отрицательная обратная связь по току через сопротивления /?7 и R3. Групповое оборудование передачи первой и третьей групп отличается друг от друга фильт- рами. В групповом тракте передачи второй группы включены только переменный удлинитель и групповой усилитель. Групповое оборудование тракта приёма Принципиальная схема группового оборудования тракта приёма первой группы приведена на рис. 6.14. Групповое оборудование приёма третьей группы отличается только фильтрами. По сравнению со схемой рис. 6.13 схема рис. 6.14 отличается наличием полосового группового фильтра ПФГ и группового уси- лителя ГУПр{, включённого на входе преобразователя Г ДМ. Этот усилитель компенсирует затухание, внесённое предыдущими эле- ментами тракта приёма ДТр, Уд6 и ПФГ3 (см. рис. 6.9). Преобразователь группового тракта приёма Г ДМ ничем не от- личается от преобразователя группового тракта передачи. Второй групповой усилитель, собранный, как и первый усилитель по двух- тактной схеме, компенсирует затухание, вносимое преобразовате- лем частоты. Групповые усилители передачи, первый и второй групповой усилители приёма одинаковы по схеме, но отличаются рабочей полосой частот, величиной усиления и выходной мощно- стью. Групповой генератор Групповой генератор (рис. 6.15) состоит из задающей ступени 1\, Т-2 и усилителя мощности Г3, Г4. Обе ступени собраны по двухтакт- Рис 6 15 Схема генератора 'групповой несущей частоты 134
ной схеме. Обратная связь осуществляется через обмотку V транс- форматора Tph Стабилизация частоты генератора обеспечивается малогабаритным камертонным стабилизатором К. Сопротивления и R2 образуют делитель напряжения. Напряжение генерируемо- го колебания с задающей ступени подаётся на базы триодов Т’з и Т4 усилителя мощности, работающего в режиме ограничения. Конденсаторы Ф и С2 и сопротивления R3 и R5 создают развязку по переменному току. Кроме того, изменяя величину сопротивле- ния Т?5, можно установить требуемый уровень несущего тока на выходе генератора (около 5 в на сопротивлении 100 ом). Подача тока несущей частоты на групповой модулятор и демо- дулятор осуществляется через дифференциальный трансформатор Тр2, чем обеспечивается надёжная развязка указанных цепей. Схе- мы групповых генераторов для первой и третьей групп каналов одинаковы. Настройка генератора заключается, главным образом, в настройке камертона на требуемую частоту. Вспомогательное оборудование К вспомогательному оборудованию аппаратуры ТТ-17П следует отнести линейный усилитель приёма, устройства блокировки пере- датчика и приёмника, устройства контроля общего уровня переда- чи и приёма, переговорно-'вызывное устройство, исполнительное устройство пульта дистанционного контроля и измерений каналов ТТ и индикатор преобладаний телеграфных сигналов синхронного типа. Линейный усилитель включается в тракт приёма аппаратуры, когда затухание соединительной линии превышает 0,5 неп. Схема линейного усилителя такая же, как и групповых усилителей пере- дачи и приёма, и здесь не приводится. Усилитель имеет фиксиро- ванную величину усиления 0,8 неп. Установка диаграммы уровней производится при помощи переменного удлинителя. Устройство блокировки передатчика (рис. 6.10) состоит из мос- та М и двух телефонных реле Pi и Р2. Низкоомное реле Р{ при нормальных условиях находится под током и его контактные пру- жины разомкнуты. При прекращении управляющего тока реле Pi отпускает и создаёт цепь для срабатывания реле Р2, которое свои- ми контактами обеспечивает подачу в сторону канала непрерывно- го сигнала положительной полярности ( + 60 в) и включение сиг- нализации. Загорание лампы Бл.Пер указывает канал, передат- чик которого блокирован. Устройство блокировки приёмника (см. рис. 6.10) состоит из LC генератора на триоде Ть выпрямительного моста Дь Д2 и уси- лителя постоянного тока, выполненного'на триоде Т2, в коллектор- ную цепь которого включено исполнительное реле Р3. При нор- мальном уровне приёма генератор закрыт. При уменьшении уровня приёма на 2,5 неп относительно нормального уровня генератор возбуждается, благодаря чему через диоды Дг и Д2 подаётся от- 135
крывающее напряжение на усилитель постоянного тока Т2. Реле Р3 срабатывает и своими контактами замыкает цепь обмотки 5 приёмного реле Рпр и цепь сигнализации. Лампа Бл. Пр указывает канал, приёмник которого блокирован. Ток в обмотке 5 приёмного реле обеспечивает переброску якоря приёмного реле к контакту +60 в (стартовая полярность). Регули- ровка пределов срабатывания осуществляется при помощи пере- менного сопротивления Pi3, через которое подаётся смещение на базу триода Т\. Устройства контроля и сигнализации величины общего уровня передачи и приёма (УКСУПерм. УКСУПр, рис. 6.10) обеспечивают оптическую и звуковую сигнализации: первое при пропадании об- щего уровня передачи, а второе при увеличении общего уровня приёма на 0,5 непили при его уменьшении на 2,0 неп относительно нормальной величины. Кроме того, в тракте приёма предусмотрен стрелочный индикатор общего уровня приёма ИУПр. Исполнитель- ное устройство дистанционного контроля каналов ТТ содержит шаговый искатель ШИ-25/8 и реле, которые при поступлении со- ответствующих команд с пульта, обеспечивают подключение при- боров пульта контроля и измерений каналов ТТ (ПКИ-ТТ) к лю- бому из 17 каналов аппаратуры. Индикатор преобладаний обеспечивает измерение преоблада- ний телеграфных сигналов вида 1:1с точностью ±2% при скоро- сти передачи от 40 до 80 бод. Индикатор построен на электрон- но-лучевой трубке и предназначен для проверки и настройки каналов. Каждая телеграфная посылка развёртывается по окружности экрана трубки и её длительность сравнивается с периодом генера- тора развёртки. В индикаторе применена модуляция электронного луча по яркости, т. е. моменты смены полярности телеграфных по- сылок фиксируются светящимися точками. Если искажения отсут- ствуют, то на экране наблюдается одна светящаяся точка. Синхро- низация индикатора осуществляется измеряемыми «точками». Переговорно-вызывное устройство ПВУ предназначено для ве- дения служебных телефонных переговоров. Его схема аналогична схеме ПВУ аппаратуры ТТ-12/17. Испытания и измерения В каналах аппаратуры ТТ-17П предусмотрены разделительные гнёзда РБТ — На себя для включения «на себя» одного канала, группы каналов и всей системы при помощи сдвоенных дужек (см. рис. 6.10). При испытании канала «на себя» при помощи удлините- ля и ключа на вход приёмника может быть подан нормальный и заниженные на 2,5 и 3,0 неп уровни сигнала. При испытании группы каналов «на себя» при помощи удлини- теля У<?10 и ключа на вход группового фильтра приёма может быть 136
подан нормальный, завышенный на 1 неп и заниженный на 2,5 неп уровень сигнала. При испытании системы «на себя» на вход линейного усилителя приёма при помощи удлинителя Уд9 и тумблера может быть подан нормальный и завышенный на 0,8 неп уровень сигнала. Для измерения токов в телеграфных цепях и выпрямленного тока в обмотке приёмного реле на каждую группу каналов имеется стрелочный прибор. Выбор канала осуществляется галетным пе- реключателем, а подключение прибора к измеряемой цепи — клю- чом на три фиксированных положения. Питающие напряжения контролируются стрелочным прибором, расположенным в блоке линейного усилителя приёма. Этот прибор в остальных случаях используется в качестве индикатора общего уровня приёма. Уровни передачи и приёма в различных точках схемы отдельных каналов ТТ и групп каналов измеряют переносным указателем уровня или ламповым вольтметром. Для 'этого приборы при помо- щи шнуров подключают к соответствующим измерительным гнёз- дам. Для проверки и настройки каналов в аппаратуре ТТ-17П имеется электронный измеритель искажений телеграфных сигна- лов синхронного типа. Питание аппаратуры и сигнализация Аппаратура ТТ-17/П может питаться от сети переменного тока на- пряжением 127 и 220 в или от источников постоянного тока. По- требление токов указано в табл. 12.1. Каждая 6-канальная группа имеет своё питающее устройство. Схемы блоков питания одинако- вы; блоки питания содержат выпрямители и сглаживающие фильтры. Цепи питания защищены предохранителями; для защиты теле- графных цепей при коротких замыканиях служат ограничительные сопротивления 300 ом, включённые в цепи контактов приёмных реле. В аппаратуре ТТ-17П предусмотрена аварийная и предупреди- тельная сигнализации, которые аналогичны сигнализации аппара- туры ТТ-12/17. Конструкция аппаратуры Для удобства изготовления, обслуживания и ремонта всё обору- дование аппаратуры ТТ-17П выполнено в виде съёмных блоков и плат, которые представляют собой функционально законченные узлы. Все блоки и платы размещены на одной стороне стойки, имеющей размеры 2600X650X250 мм (рис. 6.16). Односторонний монтаж позволяет устанавливать стойки вплотную к стенке или задними сторонами друг к другу. 137
В центральной части стойки размещено коммутационное и контрольно-измерительное оборудование. Выше располагаются электронный индикатор преобладания, линейный усилитель и приёмники каналов. Вверху стойки расположены блоки предохра- нителей и сигнализации и плата вводных гребёнок. Под платой вводных гребёнок устанавливается плата дистан- Рис 6 16 Внешний вид стойки ТТ-17П ционного контроля каналов. В нижней части стойки расположены передатчики каналов и питающие устройства. Съёмные блоки включаются в схему при помощи малогабаритных 16- и 24-контактных колодок. Блоки и платы укрепляются на стойке винтами. Вес ап- паратуры при комплектации для пита- ния от сети переменного тока не пре- вышает 300 кг. 6.3. АППАРАТУРА ВТ-34-ЧМ Более устойчивая работа каналов ТТ с ЧМ по сравнению с каналами ТТ с AM очевидна, поэтому, начиная с 1954 г., име- ющуюся в эксплуатации на телеграфной сети Советского Союза аппаратуру ВТ-34 переводят на работу по принципу пере- дачи частотно-модулированных сигналов. Перевод аппаратуры ВТ-34 производится по методу, разработанному советскими специалистами. Аппаратура предназначена для орга- низации в канале вч телефонирования 18 или 24 телеграфных каналов, в зависимо- сти от типа используемого вч канала. Интервал между средними частотами ка- налов составляет 120 гц, а девиация частоты — 30 гц. Значения средней частоты, частот на- жатия плюса и минуса приведены в табл. 6.2. Можно убедиться, что при таком вы- боре частот комбинационные составляю- щие второго порядка совпадают со сред- ними частотами или попадают в полосу расфильтровки между каналами. Умень- шение девиации частоты несколько сни- жает помехозащищённость аппаратуры ВТ-34-ЧМ по сравнению с аппаратурой 138
Оттппегр аппарата Рис 6 17 Принципиальная схема канала аппаратуры ВТ-34-ЧМ w о
ТАБЛИЦА 6.2 Значения средних частот, частот нажатия минуса и плюса для каждого канала № канала Частота, гц № канала Частота, гц нажатия минуса средняя нажатия плюса нажатия минуса средняя нажатия плюса 1 390 420 450 13 1830 I860 1890 2 510 540 570 14 1950 1980 2010 3 630 660 690 15 2070 2100 2130 4 750 780 810 16 2190 2220 2250 5 870 900 930 17 2310 2340 2370 6 990 1020 1050 18 2430 2460 2490 7 1110 1140 1170 19 2550 2580 2610 8 1230 1260 1290 20 2670 2700 2730 9 1350 1380 1410 21 27S0 2820 2850 10 1470 1500 1530 22 2910 2940 2970 11 1590 1620 1650 23 3030 3060 3090 12 1710 1740 1770 24 3150 3180 3210 ТТ-12/17, но позволяет использовать уже имеющиеся фильтры и увеличить число каналов. По принципу действия схема аппаратуры (рис. 6.17) почти не отличается от описанной схемы аппаратуры ТТ-12/17. таблица 6.а ; Характеристика аппаратуры ВТ-34-АМ и ВТ-34-ЧМ Данные, характеризующие свойства каналов ВТ-34-АМ ВТ-34-ЧМ Нормальные уровни передачи и приёма, неп —2,1 —2,1 Нормальная скорость телеграфирования, бод 50 50 Искажения телеграфных сигналов при нормальном уровне передачи и приёма и скорости телеграфирова- ния 50 бод, % 4—12 1—4 Допустимые колебания уровня приёма при искаже- нии сигнала меньше 10% на комбинациях 1:1 и «текст», неп + 0,3 +2 Искажения сигналов на комбинации «текст» при разности между уровнем сигнала и уровнем помехи 2 неп, % ДО 20 10 Искажения сигналов на комбинации «текст» при сдвиге частот в телефонном канале на +4 гц при скорости телеграфирования 50 бод, % 5 до ю 140
Для перевода канала ВТ-34 на эту схему необходимо изгото- вить ламповый генератор, заменить лампы усилителя на лампы 10Ж12С, изготовить частотный детектор и произвести некоторые переделки в электрической схеме. В качестве передающих и приёмных реле применяют реле ти- па РП-4. Изготовленные генераторы размещают на свободном мес- те с задней стороны стойки каналов. Остальная часть аппаратуры ВТ-34 остаётся без изменения. При использовании 24-канальной системы к трём имеющимся стойкам каналов добавляют четвёртую стойку, на которой разме- щают каналы с 19-го по 24-й. Для сравнительной оценки 18-канальных комплектов аппара- туры ВТ-34-ЧМ и ВТ-34-АМ их качественные показатели сведены в табл. 6.3. Из таблицы видно, что модернизированная аппаратура обладает более высокими качественными показателями по сравне- нию с обычной аппаратурой ВТ-34. 6.4. АППАРАТУРА ОТТ-2 Общие сведения Одноканальная аппаратура ТТ с ЧМ типа ОТТ-2 предназначена для низовой связи. В отличие от лампового варианта ОТТ-1, аппа- ратура ОТТ-2 построена на транзисторах. Она позволяет получить дополнительно к телефонному каналу один дуплексный телеграф- ный канал, занимающий полосу частот 2500—2700 гц. Спектр час- тот до 2500 гц и выше 2700 гц используется для передачи речи. Разделение телефонной и телеграфной передач осуществляется при помощи полосовых ПФ и заградительных (режекторных) РФ фильтров (рис. 6.18). Аппаратура ОТТ-2 может работать по четы- рёхщроводным телефонным каналам воздушных, кабельных и ра- диорелейных линий. Пер.,телегр. апп. По. те негр апп. Рис. 6.18. 'Скелетная схема телефонирования и телеграфи- рования по одному каналу 141
Средняя несущая частота -канала равна 2610 гц, т. е. совпадает со средней частотой 13-го канала аппаратуры ТТ-12/17 и ТТ-17ГЕ Это обеспечивает -возможность простого сопряжения ОТТ-2 с ука- занными выше -многоканальными -системами. Девиация частоты равна 55 гц, ширина канала -составляет 150 гц, что позволяет вести передачу с номинальной скоростью 75 бод. При этой скорости передачи величина начальных -искажений телеграфных сигналов не превышает 5%. При плавном понижении уровня сигналов на 2,5 неп или при его повышении на 1,0 неп ве- личина телеграфных искажений не превышает 8%. Скачкообразное изменение -уровня сигналов -на 1 неп вызывает выброс искажений не более 12%. Величина искажений сигналов при воздействии по- мехи не превышает 11%, если её уровень на 2 неп ниже уровня сигналов. При сдвиге частот на ±10 гц величина искажений сиг- налов не превышает 16%. Прирост искажений при изменении на- пряжения питания на +10% и —20% относительно номинального значения составляет -не более 3%. Телефонная передача увеличивает искажения в телеграфном канале не более чем на 1%. Аппаратура рассчитана на включение телеграфных аппаратов, работающих двухполюсным током и одно- полюсных -стартстопных телеграфных аппаратов как с разделён- ными, так и с неразделёнными цепями передачи и приёма. Тран- зитное соединение каналов в двухполюсном режи-ме осуществляет- ся -без передающего реле. В аппаратуре предусмотрена возможность ведения служебных телеграфных переговоров в сторону канала и в сторону телеграф- ного аппарата своей станции. Питание аппаратуры может осуще- ствляться от сети переменного тока 127 или 220 в или от источника постоянного тока 24 в. Потребляемая мощность не превышает 21 вт. Независимо от способа питания все необходимые напряже- ния -получают от преобразователя (потребление тока см. в табл. 12.1). Аппаратура может устанавливаться на телеграфе или междугородной телефонной станции. Блок-схема Блок-схема аппаратуры ОТТ-2 приведена на рис. 6.19. В тракт передачи входят: передатчик (генерато-р с усилителем и -модулятором), удлинители УД, Уд2 и Уд3, линейные трансфор- маторы ЛТрх и ЛТр2, полосовой фильтр ПФПер, заградительный фильтр РФПер и ограничитель-усилитель ОУ с. В тракт приёма входят: полосовой фильтр ПФПр, заградитель- ный фильтр РФПр, удлинители УД, Уд3, Уд6, Уд7, линейный усили- тель ЛУс, линейный трансформатор ЛТр3, полосовой фильтр ПФПр2 и приёмник, -состоящий из усилителя-ограничителя, усили- теля мощности, частотного детектора, амплитудного детектора и усилителя постоянного тока, нагрузкой которого являются обмотки приёмного реле типа РПС-11/4. 142
АппПеР^н Передать Уд, лт„ , м Удг Уд.Шер Гешрар пЕп Рис 6 19 Блок-схема аппаратуры ОТТ-2
Принцип действия передатчика и приёмника аппаратуры ОТТ-2 такой же, как и в аппаратуре ТТ-17П. Схема передатчика аппа- ратуры ОТТ-2 несущественно отличается от схемы передатчика аппаратуры ТТ-17П, а схемы приёмников одинаковы. Переменные удлинители служат для установки диаграммы уровней, а постоян- ные удлинители введены для согласования соответствующих эле- ментов тракта передачи и приёма. Разделительные полосовые фильтры ПФПер, ПФПр\ и ПФПр2 служат для выделения токов телеграфной передачи и одновремен- Рис. 6.20. Типовые характеристики вилок фильтров ОТТ-2 но выполняют функции фильтров каналов ТТ. За- градительные фильтры ис- пользуются для подавления токов телефонной передачи, частоты которых лежат в спектре телеграфного кана- ла 2500—2700 гц. Кон- струируются разделитель- ные фильтры из расчёта до- пустимого взаимного влия- ния телефонной и телеграф- ной передач. Это условие удовлетворя- ется, если разность уровней сигнала и помехи составляет не меньше 5,5 неп. Типовые характе- ристики фильтров аппаратуры ОТТ-2 приведены на рис. 6.20. Разделительные фильтры включаются в телефонный канал по четырёхпроводной схеме в точках с относительными уровнями —1,5 неп на передаче и +0,5 неп на приёме. Уровень телеграфного канала в точках подключения к телефон- ному каналу равен —2,5 неп в цепи передачи и —0,5 неп в цепи приёма. Ограничитель амплитуд включается в тракт телефонной пере- дачи для исключения перегрузки элементов телефонного канала при громком разговоре. Предусмотрено автоматическое выключе- ние ограничителя амплитуд при прекращении питания ограничите- ля, чем исключаются перерывы в телефонной передаче в подоб- ных ^случаях. Линейный усилитель служит для установки диаграм- мы уровней тракта приёма и при необходимости может быть выключен вместе с удлинителями Уд4 и Уд5. Испытания и измерения Для коммутации, испытаний и измерений в аппаратуре ОТТ-2 предусмотрены соответствующие разделительные и параллельные гнёзда (рис. 6.19). 144
Гнёзда Ф—Лин и Ф—Ст служат для измерения телефонного тракта обеих передач и создания обходов при повреждении кана- лов вч телефонирования. Гнёзда Ф—ТГ используются при контроле уровней передачи и приёма телеграфного канала с блока разделительных фильтров при измерении соединительной линии и в случае проверки исправ- ности телеграфного тракта аппаратуры. Параллельные гнёзда ис- пользуются для проверки диаграммы уровней. Гнёзда РБТ, На себя предназначены для включения канала ТТ «на себя» и для контроля уровня передачи и приёма на выходе и входе аппаратуры. Гнёзда Нан.—Ann. служат для измерений телеграфного канала и коммутации аппаратов при повреждениях канала. Для измерений в цепях постоянного тока предусмотрен стре- лочный прибор и галетный переключатель, при помощи которых можно выполнить следующие операции: 1) проверить напряжения источников питания; 2) проверить уровни передачи и приёма; 3) измерить величину входящего и исходящего телеграфных токов, тока в цепи модулятора и выпрямленного тока в обмотке приёмного реле; 4) измерить величину преобладания телеграфных сигналов; 5) проверить нейтральность регулировки реле. Для проверки и настройки канала предусмотрен релейный дат- чик испытательных сигналов вида 1:1. Питание телеграфных цепей При работе в двухполюсном режиме предусмотрена подача пита- ния в цепи передачи со стороны телеграфного аппарата, а в цепи приёма со стороны канала ТТ. При работе в однополюсном режиме предусмотрена возмож- ность подачи питания в цепи передачи и приёма как со стороны канала ТТ, так и со стороны телеграфного аппарата. Телеграфные цепи могут быть одно- и двухпроводными. Конструкция аппаратуры Конструкция аппаратуры ОТТ-2 блочная. В комплект аппаратуры входят плата канала ТТ и плата выносных разделительных фильт- ров. Габариты платы канала ТТ — 644X326X180 мм, вес — не более 20 кг. Аппаратура может быть установлена на столе или на стандартной стойке, причём платы могут устанавливаться сов- местно или раздельно на телеграфе и междугородной телефонной станции. 10—615 145
6.5. АППАРАТУРА НТ-ЧМ-4 Назначение Аппаратура надтонального телеграфирования НТ-ЧМ-4 предназна- чена для частотного уплотнения физических цепей четырьмя теле- графными каналами. Эта аппаратура даёт возможность организо- вать разветвлённую сеть каналов внутрирайонных и внутриобласт- ных связей. В отличие от аппаратуры тонального телеграфирования, рабо- тающей, как правило, по каналам высокочастотного телефониро- вания и служащей для вторичного уплотнения цепей, аппаратура НТ-ЧМ-4 предназначена для непосредственного уплотнения как. цветных, так и стальных цепей. Аппаратура НТ-ЧМ-4 даёт возможность осуществить устойчи- вую телеграфную связь по цепям из цветного металла протяжён- ностью до 1200 км и по остальным цепям до 250 км при длине уси- лительных участков соответственно 450 и 80 км. Принцип действия В основу аппаратуры НТ-ЧМ-4 положен принцип преобразования! спектра частотно-модулированных сигналов четырёх первых кана- лов аппаратуры ТТ-12/17 в спектр надтональных частот на пере- даче и обратного преобразования на приёме. В соответствии с этим всё оборудование аппаратуры можно разделить на индиви- дуальное и групповое. В состав индивидуальной части аппаратуры входит оборудование первых четырёх каналов тонального теле- графирования с частотной модуляцией, аналогичных первым че- тырём каналам аппаратуры ТТ-12/17. В этих каналах используют- ся средние частоты: 450, 630, 810 и 990 гц-, общий спектр частот этих каналов занимает полосу от 380 до 1060 гц. В состав групповой части аппаратуры входит групповой моду- лятор и демодулятор, направляющие фильтры, групповой генера- тор, групповые усилители. Эта часть аппаратуры предназначена! для преобразования частот каналов ТТ в спектр надтональных частот 3,14-5,3 кгц. Связь в обоих направлениях осуществляется по одной двухпро- водной физической цепи. Для связи в одном направлении исполь- зуются частоты 3140-4-3820 гц (направление передачи Б—Л), для: связи в противоположном направлении — частоты 4580-4-5260 гц (направление передачи А—Б). Скелетная схема аппаратуры НТ-ЧМ-4 приведена на рис. 6.21. Частотно-модулированные сигналы четырёх передатчиков, за- нимающие спектр частот от 380 до 1060 гц, через общий выходной трансформатор Вых. тр. подаются на вход группового модулятора ГМ. В схеме группового модулятора частоты 380—1060 гц модули- руют по амплитуде общую несущую частоту 4200 гц, получаемую» 146
К линии связи ФК Рис. 6 21. Скелетная схема аппаратуры НТ-ЧМ-4 ^ОтТАь olf Ц
от группового кварцевого генератора, в результате чего на выходе группового модулятора 'возникаетмодулированное колебание в со- ставе верхней (4580-4-5260 гц) и нижней (3140-4-3820 гц) боковых полос. Фильтр, включённый после группового модулятора, пропус- кает в линию верхнюю или нижнюю полосу частот в зависимости от направления передачи. Выделенная полоса частот через удлинитель поступает на вход усилителя передачи Ус. Пер. Удлинитель даёт возможность уста- новить на выходе аппаратуры требуемый уровень. Выход усили- теля присоединён к разделительным гнёздам НТ и ФК, которые дают возможность, используя фильтры и промежуточную усили- тельную аппаратуру НТ, при необходимости образовать в надто- нальном спектре дуплексную фототелеграфную связь вместо четы- рёх телеграфных каналов. Далее передаваемые токи проходят че- рез направляющий фильтр НФХ и через линейный трансформатор поступают в линию. Приходящие с линии токи после линейного трансформатора ЛТр проходят через соответствующий направляющий фильтр. При помощи направляющих фильтров осуществляется разделение по- лос частот передачи и приёма. Сигналы с противоположной стан- ции с полосой частот 4580-4-5260 гц или 3140-4-3820 гц, выделенные направляющим фильтром НФ2, через удлинитель, предназначенный для установки нормального уровня на входе группового демодуля- тора, поступают на линейный выравниватель ЛВ. Линейный вы- равниватель служит для компенсации неравномерности затухания линии в диапазоне передаваемых частот. За выравнивателем вклю- чён групповой демодулятор ГДМ, преобразующий надтональный спектр частот (3140-4-3820 или 4580-4-5260 гц) в тональный спектр частот (380-4-1060 гц). Преобразование происходит в результате взаимодействия над- тональных частот сигнала с частотой генератора 4200 гц. На выхо- де модулятора возникают суммарные и разностные полосы частот, причём разностные полосы частот в обоих случаях лежат в спект- ре 380-4-1060 гц. На выходе демодулятора включён фильтр ниж- них частот, подавляющий верхнюю боковую полосу частот. Вход демодулятора и выход нч фильтра подключены к разделительным гнёздам, при помощи которых указанные элементы могут быть включены при использовании канала для фототелеграфной связи. Выделенные нч фильтром частотно-модулированные сигналы усиливаются групповым усилителем приёма и через входной транс- форматор подаются на входы четырёх приёмников. Индивидуальная и групповая части аппаратуры Индивидуальная часть аппаратуры состоит из первых четырёх ка- налов аппаратуры ТТ-12/17, описанной в § 6.1. Групповой усилитель передачи (рис. 6.22). Усили- тель выполнен на двух лампах по реостатной схеме. Первая лампа 148
типа 10Ж12С (работает в режиме усилителя напряжения, вторая лампа 10П12С — в режиме усилителя мощности. Усиление усили- теля передачи составляет 4,8 неп. Амплитудная характеристика линейна до выходного уровня +3,5 неп. Рис. 6 22. Принципиальная схема группового усилителя передачи аппаратуры НТ-ЧМ-4 Повышение стабильности усиления и уменьшение коэффициен- та нелинейных искажений достигается применением глубокой отри- цательной обратной связи. Обратная связь в схеме используется как по току, так и по напряжению. Обратная связь по току осу- ществляется за счёт катодных сопротивлений; обратной связью по напряжению охвачена только выходная ступень усилителя. Коэф- фициент обратной связи выбран так, что выходное сопротивление ступени соответствует характеристическому сопротивлению линии и равно 600 ом. Набор удлинителей, включённых на входе усилите- ля, позволяет устанавливать требуемый выходной уровень с точ- ностью до ±0,05 неп. Групповой усилитель приёма (рис. 6.23). Усилитель выполнен на лампе 10Ж12С по схеме с отрицательной обратной связью по току. Среднее усиление усилителя составляет 3,7 неп. Из- менением сопротивления RK в це- пи обратной связи можно плавно изменять усиление на ±0,5 неп. Амплитудная характеристика уси- лителя линейна до уровня +1,5 неп. Набор удлинителей, включён- Рис. 6.23. Принципиальная схема группового усилителя приёма аппа- ратуры НТ-ЧМ-4 ных на входе цепи, относящейся к тракту группового усилителя, позволяет менять выходной уровень с точностью до ±0,05 неп. Нор- 149
мальный уровень на выходе группового усилителя для одного ка- нала составляет — 2,1 неп. Групповой модулятор и демодулятор. Групповой модулятор я демодулятор аппаратуры собраны по схеме кольце- вого купроксного преобразователя частоты (рис. 6.24). Частота сигнала fi, подлежащая преобразованию, подаёт- ся на зажимы трансфор- матора Tpi. Несущая ча- стота, в данном случае 4200 гц, подаётся через зажимы 2—2 в средние точки обмоток трансфор- маторов. Амплитуда не- Рис 6.24. Кольцевая схема преобразователя сущей превышает по ве- личине амплитуду сигнала, почтому купроксы Ai, К2 и Аз, А4 управ- ляются напряжением несущей частоты. В момент действия положи- тельного полупериода несущего колебания купроксы Ai и Аг откры- ты, а купроксы Аз и А4 закрыты. Таким образом, каждый раз при смене полярности напряжения несущей частоты направление тока сигнала в трансформаторе Тр2 меняется на обратное, т. е. кольцевой преобразователь работает как переключатель направления преоб- разуемого тока, срабатывающий при смене полуволн частоты несу- щего колебания. В состав колебания, возникающего на выходе мо- дулятора, входят верхняя и нижняя боковые частоты. Ток несущей частоты на выходе отсутствует. Объясняется это тем, что напряжение несущей частоты, подаваемое в средние точ- ки первичных обмоток трансформаторов Тру и Тр2, в их вторичных обмотках не наводит никакого напряжения. Принцип действия кольцевого преобразователя частоты в режиме модулятора и демо- дулятора аналогичен. Генератор групповой частоты. Канал ТТ, работающий по принципу частотной 'модуляции, очень чувствителен к относи- тельному сдвигу несущих частот в групповом тракте, например, вследствие нарушений синхронизации несущих частот групповых преобразователей. Поэтому генератор групповой несущей частоты 4200 гц должен обладать высокой стабильностью при работе. Частота генератора стабилизирована кварцевым резонатором, имеющим собственную частоту 4200 гц. Электропитание Аппаратура НТ-ЧМ-4 рассчитана на питание от станционных ис- точников постоянного тока или от сети переменного тока с напря- жением 127—220 в. Питание телеграфных цепей в обоих случаях производится от станционных источников тока. Потребление тока аппаратурой и напряжения источников постоянного тока приведе- ны в табл. 12.1. 150
Питание аппаратуры от сети переменного тока осуществляется через питающее устройство, размещённое на общей стойке (рис. 6.25). Рис. 6 25 Упрощённая схема питающего устройства аппара- туры НТ-ЧМ-4 Переменное напряжение сети 127 или 220 в подводится через предохранители. Параллельно предохранителям включены неоно- вые лампы, сигнализирующие о перегорании последних. Питающее устройство содержит два трансформатора Тр\ и Тр2. Первый из них служит для получения напряжений —-24 и + 220 в, а второй понижает напряжение сети до 24 в. Это напря- жение используется для питания цепей накала ламп. Напряжения в схеме питающего устройства выпрямляются селеновыми выпря- мителями, собранными по мостиковой схеме. Пульсация выпрям- ленных напряжений сглаживается фильтрами, состоящими из дросселей и электролитических конденсаторов. Напряжение регулируется сдвоенным переключателем, подклю- чаемым питающую сеть к различным отводам первичной обмотки силового трансформатора Трх. Этой регулировкой обеспечивается возможность получения нормальной величины выпрямленных на- пряжений в случае отклонения напряжения сети на +10н—20%. Регулировка производится ступенями в 5%. Потребляемая мощность переменного тока составляет 350 вт. Конструкция аппаратуры Оборудование системы надтонального телеграфирования разме- щается на одной стойке размерами 650X2500 мм. На стойке рас- положены: оборудование четырёх каналов ТТ, групповое устройст- во, панели переходных телеграфных устройств, служащих для пре- образования однополюсной работы в двухполюсную, а также ком- мутационные, испытательные и измерительные устройства. Кроме того, на стойке расположены выпрямительные устройства для пи- 151
тания аппаратуры от сети 'переменного тока, устройство для про- верки телеграфных реле типа РП-4 и ТРМ и прибор для измере- ния (напряжения источников питания. Для удобства эксплуатации стойка снабжена выдвижным сто- ликом. В нижней части стойки находятся две розетки для переменного тока и одна розетка для включения служебного телеграфного ап- парата. Промышленностью выпускаются два типа стоек НТ-ЧМ-4. Стойка А предназначена для передачи на верхней группе частот (45804-5260 гц) и приёма на нижней группе частот (31404-3820 гц). Стойка Б предназначена для передачи на нижней группе частот, а приёма — на верхней. Стойки А и Б отличаются друг от друга комплектами направляющих и полосовых фильтров групповой части. Характеристика каналов Уровень передачи для одного канала НТ-ЧМ-4 составляет: для медной цепи + 0,6±0,1 неп, для стальной цепи + 1,5±0,1 неп. Номинальный уровень приёма (для одного канала) на входе аппаратуры составляет: — для медной цепи —-1,6 неп для направления Б и —0,2 неп для направления А; — для стальной цепи —2,4 неп для направления Б и —3,25 неп для направления А. Собственные искажения канала ТТ не превышают 3% при пе- редаче телеграфных сигналов вида 1:1, 6:1, 1:6 или «текста» со скоростью 50 бод и уровне приёма на входе индивидуальной час- ти канала — 2,1 неп. При этих условиях и скорости телеграфиро- вания 70 бод собственные искажения канала не превышают 5%. При скорости телеграфирования 50 бод и отклонении уровня приёма от нормальной величины в сторону повышения на 1 неп и в сторону понижения на 2 неп искажение посылок не превышает 6%. При скорости телеграфирования 70 бод величина искажений возрастает до 8%. Если уровень помехи в канале высок и только на 2 неп ниже уровня сигнала, то искажение телеграфных посылок не превыша- ет 8% при скорости телеграфирования 50 бод и 12% при скорости телеграфирования 70 бод. При одновременном сдвиге всех рабочих частот в сторону уве- личения или уменьшения на 4 гц искажение телеграфных посылок увеличивается не более чем на 5% по сравнению с искажениями при отсутствии сдвига частот в канале. При одновременном изменении напряжения источников питания на ±10% от номинального значения искажение телеграфных сиг- налов не превышает 5% при скорости 50 бод и нормальном уровне приёма.
ГЛАВА Аппаратура частотно-временного телеграфирования ЧВТ 7.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Аппаратура частотно-временного уплотнения ЧВТ предназначена для работы по телефонным каналам кабельных, воздушных и ра- диорелейных линий связи. При работе по четырёхпроводному теле- фонному каналу с шириной полосы 3004-3400 гц эта аппаратура позволяет получить 44 буквопечатающие стартстопные связи, ра- ботающие на скорости 50 бод, или 28 связей на скорости 75 бод. Аппаратура ЧВТ-1 позволяет вести работу и меньшим числом ка- налов (11, 22, 33), используя при этом часть спектра телефонного канала. Остальная часть спектра телефонного канала может быть использована для передачи телефонных или фототелеграфных сигналов. Для передачи телеграфных посылок согласно методу частотно- временного уплотнения телефонный канал 3004-3400 гц разбивает- ся на четыре узких частотных канала с полосой эффективно пере- даваемых частот около 700 гц. В свою очередь, каждый узкий ча- стотный канал уплотняется 12-кратной временндй системой. В каждом частотном канале применена модуляция по частоте. Ча- стотные каналы аппаратуры, уплотнённые временными системами, являются совершенно независимыми и могут использоваться само- стоятельно. Распределение частотных каналов в линейном спектре частот телефонного канала показано па рис. 7.1. В четвёртом (верхнем) канале сигнал передаётся непосредственно в спектре канала- (/ср = 3050 гц), остальные частотные каналы образуются в линей- ном спектре телефонного канала путём переноса спектра основно- го, четвёртого канала с помощью преобразователей. Это осущест- влено, во-первых, с целью улучшения соотношения между несущей и модулирующей частотами и, во-вторых, с целью создания одно- типности в оборудовании частотных трактов аппаратуры. 153;
Оборудование аппаратуры ЧВТ подразделяется на две основ- ные части: оборудование частотных каналов и оборудование вре- менного уплотнения. Аппаратура работает следующим образом. Двухполюсные по- сылки от передающего телеграфного аппарата поступают на вход Канальг 0,30 0,65 1,OOtJO 1.05 1,80 1,90 2.25 260270 3,05 3,1(0 -4,кгц Рис 7 1. Распределение частотных каналов ЧВТ в спектре частот телефонного канала блока индивидуального телеграфного канала. Всего в аппаратуре 44 телеграфных блока по 11 блоков в каждой частотной группе. Принятые и исправленные во времени телеграфные посылки с вы- ходов телеграфных блоков поступают в блок группового передат- чика, где выходы телеграфных блоков по очереди с относительно высокой скоростью подключаются на одну выходную цепь. Этим самым формируется высокоскоростной сигнал со скоростью пере- дачи 600 бод. Объединённый сигнал воздействует на частотный модулятор, с выхода которого частотно-модулированное колеба- ние со средней частотой 3050 гц и девиацией частоты ±200 гц (для всех четырёх групп одинаково) поступает на блок преобразо- вателя частоты своей группы. В блоке преобразователя частоты частотно-модулированный групповой сигнал подвергается преобразованию, в результате чего его спектр переносится в более низкие области частот. Преобразо- ванные в более низкий спектр сигналы I, II и III грушй и непреоб- разованный сигнал четвёртой группы поступают на входы фильт- ров передачи и, объединившись на их выходе, передаются в теле- фонный канал. На приёме выделенный фильтром каждой группы групповой сигнал поступает на вход преобразователя частоты приёма, где после преобразования в спектр четвёртой группы (27004-3400 гц) подаётся на вход группового приёмника. На вход приёмника четвёртой группы сигнал поступает непосредственно с выхода фильтра приёма, так как в четвёртой группе преобразова- ния не происходит. В групповом приёмнике частотно-модулированный сигнал пре- образовывается в посылки постоянного тока, следующие со скоро- стью 600 бод. При помощи распределителя эти посылки распреде- ляются по одиннадцати входам приёмной части блока индиви- дуального телеграфного канала. 454
Сформированные в блоке ТЛГ телеграфные посылки, имеющие напряжение ±60 в и длительность 200 мсек (при скорости 50 бод), поступают к приёмникам телеграфных аппаратов. 7.2. НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ В комплект оборудования приёмо-передающей стойки входят сле- дующие основные узлы: — блок задающего генератора; — делитель передачи; — блок телеграфного канала; — блок группового передатчика; — блок группового приёмника; — блок фазирования; — преобразователи передачи и приёма; — фильтры приёмо-передачи; — фазовые корректоры; — блок питания аппаратуры. Блок задающего генератора. Задающий генератор предназначен для генерирования высокостабильных по частоте им- пульсов, необходимых для работы узлов аппаратуры ЧВТ. Блок задающего генератора состоит из стабилизированного кварцем ав- тогенератора, триггера-формирователя, усилителя импульсов и схемы сигнализации с устройством переключения на резервный ге- нератор. Блок-схема задающего генератора представлена на рис. 7.2. Колебания авто- Кварцевый генератора, сформи- рованные триггером- формирователем в прямоугольные им- пульсы, запускают блокинг - генератор через дифференци- рующую цепь. Бло- 1800 имп/сек На устр-во переклмч Рис 7 2. Блок-схема задающего генератора кинг-генератор вы- рабатывает короткие мощные импульсы, поступающие на выход блока с частотой следования 18 000 имп/сек. В схеме описываемого блока предусмотрены реле, предназна- ченные для автоматического переключения аппаратуры ЧВТ с ос- новного задающего генератора на резервный. Делитель передачи. Делитель передачи предназначен для создания последовательностей импульсов, необходимых для ра- боты передающих временных узлов аппаратуры ЧВТ. Блок-схема блока делителя передачи приведена на рис. 7.3. Делитель передачи состоит из следующих элементов: а) предварительного делителя частоты 18 кгц на 2, включа- ющего кольцевой регистр 2, ведомый блокинг-генератором БД; б.)_ делителя частоты на 12 и на 8, предназначенного для по- 155
оатчика Рис. 7.3 Блок-схема делителя передачи Выход датчика испыт комбинации
лучения импульсов с частотой следования 750 имп/сек или 1125 имп/сек (для скорости работы 50 пли 75 бод соответственно). В состав делителя входит кольцевой регистр сдвига 12 с запретом, ведомый блокинг-генератором Б1\ получающим запуск с выхода второго кольца делителя на 2. Выходы всех 12 ячеек регистра предназначены для запуска счётных схем телеграфных блоков дан- ной группы каналов ЧВТ; в) делителя частоты на 15 для получения импульсов с частотой следования 600 имп/сек, необходимых для работы распределителя передачи данной группы (блок ПРД). Делитель частоты на 15 включает кольцевой регистр сдвига 15 с запретом, ведомый бло- кинг-генератором Б1\. Блокинг-генератор БГ$ запускается с первой ячейки делителя на 2. Импульс запуска блокинг-генератора реги- стра распределителя передачи снимается с третьей ячейки реги- стра; г) датчика испытательной комбинации, включающего кольце- вой регистр сдвига на 8 ячеек, ведомый Б1\. Блокинг-генератор за- пускается импульсами от распределителя передачи. Каждый из восьми выходов регистра через развязывающие диоды заведён на соответствующий вход триггера датчика комбинаций. Триггер датчика комбинаций через усилительные триоды ком- мутирует токи в обмотках поляризованного телеграфного реле. Стартстопная комбинация напряжением посылок ±60 а снимается с якоря этого реле и через фильтр подавления радиопомех посту- пает на выход. Диаграмма временных соотношений блока делителя передачи представлена на рис. 7.4. 6Г, н пн 111 нт I ini in пшн п и ниши1 ни i пи i imiin nmi ни ниш I шо'^п/сек 1 1 1 1 1 1, вых, II 1 1 1 1 1 1 1 1 П 1 ! 1 1 1 1 1 1 1 1 1||11 ГТ1 П 111 I 11 II । । । । 1 1 1 1 । । । 11 11 1 1 1 1 ! 1 1 1 вых । , । ) । । | | । 1 I'll Делитель tie 2. 1: 1! iji 1111111 шипи 1111111 HiiijiH 1111111 hi ш и 11 и । 1111 । 1 । ! iii ! । i । < mi I, , i । । । l । i । i i 1 1 вых, ! i ' h i 1111 1 i 1 11 1 i । 1 111 1 । 1 l5w± > HQ / сел 1 Ii l!i । II' 1 1 1 Illi I±MJ ^ii 1 1 111 I 1 1 1 l==z 1 | 1 | 1 0ЫХ// 1;|— ( , i । i । । । Делитель но /5 1 I (600 имп/сек} Рис. 7.4. Временная диаграмма работы делителя передачи 157
Блок телеграфного канала Т Л Г. Блок телеграф- ного канала предназначен для согласования стартстопной работы телеграфного аппарата или сигналов станции абонентского телегра- фирования (АТ) и прямых соединений (ПС) с синхронной работой временной системы. На передаче это согласование осуществляется регенерацией телеграфных сигналов и преобразованием сигналов станции АТ или ПС. На приёме в задачу согласования входит вы- деление из высокоскоростного группового сигнала со скоростью следования импульсов 600 бод низкоскоростного сигнала данного канала на скорости 50 (75) бод. В соответствии со своим назначением схема блока ТЛГ (рис. 7.5) делится на три основные части: передающую, приёмную и схему определения режима работы. Передача. Низкоскоростной стартстопный сигнал со ско- ростью 50 (75) бод поступает на входное устройство, где произво- дится его «привязка» к такту передающей части временной систе- мы, сущность которой заключается в том, что действительный мо- мент начала (конца) телеграфной посылки смещается до совпаде- ния его с ближайшим трактом работы устройства (750 и 1125 имп/сек). «Привязанный» сигнал воздействует на входной триггер Твх. Фронты принимаемых входным триггером посылок дифференцируются дифцепочкой и подаются для запуска триггера стартстопного цикла. Первым же принятым переходным моментом на выходе триггер стартстопного цикла Тстц устанавливается в со- стояние, разрешающее запись 1 в первую ячейку регистра 15. Один цикл работы этого регистра, переключаемого с частотой 750 имп/сгк, равен 20 мсек. Следовательно, на выходе седьмой ячейки регистра 15 через 10 мсек после начала работы появится последовательность единиц, запускающая с частотой 50 гц БГ2 ведущий регистр 7. Импульсы, собираемые с выходов всех ячеек регистра 7, пооче- рёдно усиливаются усилителем импульсов анализа и при помощи электронного коммутатора обеспечивают стробирование состояния входного триггера Твх. Выходной триггер передачи Т^ых устанав- ливается при этом в состояние, соответствующее входному тригге- ру со сдвигом во времени, равным 0,5. Интервал времени между импульсами стробирования строго фиксирован и равен длительности элементарной посылки /0, 7-й импульс анализа середины, кроме того, подаётся на триггер старт- стопного цикла и устанавливает его в состояние, запрещающее за- пись 1 в регистр 15. Формирование длительности стоповой посыл- ки осуществляется запретом записи единицы в регистр 15 до тех пор, пока имеющаяся в нём единица не выйдет из последней ячей- ки, проделав при этом 8 тактов. Сигнал с выходного триггера пере- дачи, длительность посылок которого строго равна длительности элементарной посылки, повторяет принимаемый с линии сигнал со сдвигом по времени, равным 0,5 t^, подаётся на групповой (выход- 158
Рис. 7.5. Блеж-схема телеграфного канала s
яой) ключ передачи и далее на распределитель передачи, находя- щийся в блоке приёмника ПРМ}. В случае приёма сигналов станции АТ или ПС работа регист- ра 7 запрещена триггером Тц. При этом импульсы анализа выра- батываются регистром 4, предназначенным для преобразования сигналов набора номера. При передаче сигналов набора номера импульс с первой ячейки регистра на четвёртую является импуль- сом стробирования положения входного триггера. Импульс с третьей ячейки принудительно переводит выходной триггер в состояние, со- ответствующее стоповой полярности. Таким образом, производится формирование (преобразование и регенерация) посылок импульсов набора номера вида 60X40 мсек в посылки вида 40X60 мсек (здесь первая цифра указывает длительность токовой посылки, а вторая — длительность бестоковой посылки набора номера). В за- висимости от скорости работы номеронабирателя посылка стоповой полярности будет передаваться в линию длительностью либо 60, либо 40, либо 80 мсек, т. е. кратно 20 мсек. Стопирование схемы производится импульсом с четвёртой ячейки регистра 4', устанавливающим триггер стартстопного цик- ла в состояние, запрещающее запись 1 в регистр 15. Приём. Высокоскоростной групповой сигнал, поступающий с блока ПРМ на скорости 600 бод, стробируется при помощи элек- тронного коммутатора импульсом блокинг-генератора со скоростью 50 имп)сек (БГ3 запускается импульсами от распоеделителя приё- ма, расположенного в блоке фазирования). Этим обеспечивается преобразование принятого сигнала в низкоскоростной сигнал 50 или 75 бод на выходе триггера приёма Тпр. , Через ключи управления принятый сигнал передаётся на триг- гер-дублятор Тдубл, на выходе которого включено телеграфное ре- ле. С якоря реле через фильтр радиопомех сигнал постоянного тока напряжением ±60 в подаётся в линию. Схема определения режима работы служит для перевода передающей части блока телеграфно- го канала из нормального телеграфного цикла в Специальный цикл — передачи набора номера и наоборот. При приёме данным каналом «длинного стопа» триггер приёма устанавливается в состояние, запрещающее работу регистра 8 и разрешающее работу регистра 4. Импульс, появляющийся на выхо- де четвёртой ячейки этого регистра через 80 мсек, переводит триг- гер циклов в состояние, при котором регистр специального цикла запрещён и работает регистр телеграфного цикла. Тем самым блок подготовлен для телеграфной работы. При приёме данным каналом «длинного старта» (более 320 мсек) триггер ПРМ устанавливается в состояние, запрещающее работу регистра 4 и разрешающее работу регистра 8. Появляющиеся через время 320 мсек на выходе седьмой и вось- мой ячеек этого регистра импульсы воздействуют на схему совпаде- ния (схема И). 160
Импульс со схемы И устанавливает триггер циклов в состояние, при котором 'регистр 7 запрещён и работает регистр 4 специально- го цикла. Таким образом, блок подготовлен для передачи сигна- лов станции АТ или ПС. На рис. 7.6 и 7.7 показаны временные диаграммы работы теле- графного блока в режиме передачи стартстопных комбинаций и импульсов набора номера вида 60X40 мсек. Импульсы ФП11П11!11111111111Н1111111Н111Н11111П11П11111111Н111Н11111111111111П111111111111ПН1111111 частоты коллектор) Тстц I I I Начало записи РегтеОТ^5|Н11111111ШВШ11ШН1Ш ишшт Импульс середины посылки 1кшекторГ[^таргп^ 12 3 4 Рис. 7.6. Временная диаграмма работы блока телеграфного канала в режиме передачи телеграфных посылок Блок группового передатчика ПРД. Блок груп- пового передатчика (рис. 7.8) состоит из двух основных частей: вре- менного и частотного передатчиков. Временной передатчик осуществляет последовательную переда- чу в частотный канал информации со всех 11 индивидуальных ка- налов данной группы и, кроме того, формирует сигнал фазирова- ния. Временной передатчик содержит распределитель передачи (регистр 12), ячейки коммутации (с 1 по 12) и датчик сигнала фазирования (БГ2 регистр 3 и триггер 3:3). 11—615 161
Частотный передатчик осуществляет преобразование посылок постоянного тока в частотно-модулированные колебания тональной частоты. Средняя частота всех частотных передатчиков независимо от номера групп составляет 3050 гц-, девиация частоты ±200 гц-, форма сигнала — синусоидальная; уровень на выходе передатчика 0,2 неп (по мощности). 60 мсек —|— ^Омсеп— 508 8х сигнал ^СТЦ 70 мсек IIIIIIIIIIHIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIUIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII---------------NIHIIIOIIIIIIIIIIIBIIIllllinillHIIII Реги~тр15 80 мсек —•-) ZOmcw 1 Регистр Ь 1 вых Рис. 7 7 Временная диаграмма .процесса передачи блоком телеграфно- го канала .импульсов набора номера Частотный передатчик состоит из модулятора (групповой триг- гер, переключатели и модулятор) и генератора ЧМ колебаний. Выходы передатчиков всех телеграфных блоков ТЛГ и передат- чика сигнала фазирования заводятся на соответствующие ячейки коммутации. Анализ состояния всех этих передатчиков производит- ся стробированием ячеек коммутации сигналом единицы, продви- гаемой по регистру 12 со скоростью 600 бод. Таким образом, в каждый момент времени производится анализ только в одной ячейке коммутации и в зависимости от полярности сигнала, прихо- дящего на эту ячейку, на её выходе появляется либо 1, либо 0. Выходы всех ячеек коммутации объединены схемой ИЛИ и по- даны на вход усилителя, в результате чего с каждым тактом 162
Рис 7 8 Блок-схема группового передатчика
блокинг-генератора БГ} распределителя усилитель выдаёт инфор- мацию о состоянии одного из передающих устройств наличием или отсутствием сигнала на выходе этого усилителя. С выхода усили- теля сигналы поступают на одно плечо группового триггера и на ёхему Запрет. Управление другим плечом триггера осуществляется импуль- сами от блокинг-генератора Б1\ с частотой 600 имп/сек, подан- ными через схему Запрет. При наличии сигнала на входе усилителя импульс с БГ\ за- прещается и групповой триггер под действием входного сигна- ла устанавливается в одно положение. При отсутствии импульса на входе усилителя импульс с Б1\ не запрещается и устанавли- вает групповой триггер во второе положение. Таким образом, два состояния выходного триггера каждого передающего устройства передаются двумя состояниями группового триггера. Длительность посылки группового триггера в 12 раз меньше длительности элементарной посылки индивидуального передаю- щего устройства (передающей части блока ТЛГ), так как за вре- мя одной элементарной посылки групповой триггер должен пере- дать информацию со всех 12 индивидуальных передатчиков—11 блоков ТЛГ и передатчика сигнала фазирования. В целях обеспечения надёжной синхронизации приёмного рас- пределителя по рабочим посылкам, одноимённая полярность всех чётных каналов передаётся одним состоянием группового триггера, а полярность всех нечётных каналов—другим состоянием группо- вого триггера. В результате этого при отсутствии работы на вхо- дах индивидуальных передающих устройств групповой триггер работает в режиме симметричных точек. В зависимости от состо- яния группового триггера передачи генератор ЧМ колебаний ге- нерирует либо частоту Д = 3050 + 200 гц, либо /н = 3050—200 гц, причём для нечётных каналов состоянию Стоп соответствует час- тота fB, а для чётных каналов — fH- Частотно-модулированный сигнал с выхода ЧМ генератора по- ступает на преобразователь передачи, где в зависимости от номера группы групповой ЧМ сигнал преобразуется в соответствующий группе линейный спектр частот. Диаграмма временных соотношений в блоке передатчика пред- ставлена на рис. 7.9. Блок группового приёмника ПРМ. Групповой при- ёмник (рис. 7.10) состоит из двух основных частей: частотного приёмника и схемы синхронизации. Частотный приёмник включает в себя усилитель-ограничитель, частотный дискриминатор, входной триггер приёма, выходной триг- гер приёма, схемы сигнализации и другие вспомогательные уст- ройства. Схема синхронизации с предварительными делителями часто- ты включает в себя: предварительный делитель частот на 5 164
ijj/sij Zb 6HOIl 12 I? I? I? I? I? 12 (2 Il III Hill I Illi III tllll I I Illi 111 III nil I Illi 111 II II I I1IIHI nil t I III 111 ti IИ III Hill lllllll HIlli II Hill III Illi HI II II III I Выходы , ячеек распределителя Выходы триг- гера 3 3 /канал фазирования) 1 канал П канал ) Каналы Ш-S I на стопе X канал Пканал ГррппоВой триггер Рис 7 9 Диаграмма временных сигналов в блоке группового передатчика
с переменным коэффициентом деления, управляемый Б1\ делитель частот на 6 , управляемый БГ2, блокинг-генератор фронта (БГ3), триггер подстройки, схемы И и реверсивный регистр с блокинг- генераторами края и середины посылок (БГ4 и БГ5). Рис. 7.10. Блок-схема группового приёмника Частотно-модулированный сигнал, выделенный канальным фильтром приёма, усиливается по мощности и ограничивается по амплитуде. Схемой частотного дискриминатора усиленный ЧМ си- гнал детектируется и преобразуется в посылки 600 бод посто- янного тока (групповой сигнал). При помощи проключателя при- нятый сигнал стробируется тактом приёмной части временной си- стемы (18 000 имп/сек), а затем через систему проключателей по- даётся на все входы индивидуальных низкоскоростных приёмни- ков (блоки ТЛГ). Схема синхронизации предназначена для подстройки скорости приёмного распределителя под скорость передающего распредели- теля передающей станции. Синхронизация осуществляется по «рабочим посылкам». Фрон- ты посылок принятого группового сигнала дифференцируются дифференциальной цепочкой и запускают БГ3, который, в свою 166
очередь, устанавливает регистрирующий триггер (триггер подстройки Т’подстр) в состояние, подготавливающее работу схемы сравнения (схема И). Схемой И производится сравнение момен- тов прихода фронтов посылок относительно двух эталонных по- следовательностей импульсов, сдвинутых друг относительно друга на 0,5 такта частоты 600 имп!сек (импульсы края и середины посылок). Первый из этих импульсов, пришедший после импульса фронта, пройдя через схему И, запускает только свой блокинг- генератор, который устанавливает триггер подстройки в состояние, запрещающее работу схемы И, и осуществляет продвижение «еди- ниц» в реверсивном регистре в соответствующую сторону. Двух- кратное подряд срабатывание одного и того же блокинг-генерато- ра (края или середины посылки) приводит к появлению 1 на од- ном из выходов реверсивного регистра, которая, записавшись в одну из ячеек подстройки (6 или 7), как бы «укорачивает» или «удлиняет» регистр 5 (с переменным коэффициентом деления). Этим самым достигается необходимая скорость приёмного распре- делителя. Блок фазирования ФАЗ. Блок фазирования служит для приведения в соответствие фазы приёмного распределителя с фазой передающего по принимаемому сигналу фазирования. Блок- схема этого устройства приведена на рис. 7.11. Блок фазирования включает: регистр из двенадцати ячеек, управляемый блокинг-ге- нератором Б1\, избирательный регистр-накопитель из десяти ячеек (дешифратор) с блокинг-генератором тактовых импульсов БГ2, электронный коммутатор, формирующий триггер (входной триг- гер), регистр выдержки времени и пр. Входной триггер устройства фазирования формирует низкоча- стотный сигнал, соответствующий 12-му временному каналу. Груп- повой сигнал, поступающий со скоростью 600 бод, стробируется импульсами блокинг-генератора БГ2 в момент времени, соответст- вующий появлению сигнала на выходе одиннадцатой ячейки рас- пределителя. Одновременно этот блокинг-генератор является ис- точником продвигающих (тактовых) импульсов для избирательно- го регистра (дешифратора). С каждым переходным моментом (с каждым фронтом) сигнала в первую ячейку дешифратора записы- вается 1. В случае, если по данному каналу принимается сигнал фазиро- вания, переходные моменты следуют в нём через каждые два так- та блокинг-генератора БГ2 (через интервалы, равные длительности трёх элементарных посылок). Регистр такую комбинацию накап- ливает, и с десятым тактом на выходе схемы совпадений (схема И) появляется сигнал, говорящий о том, что данный канал есть канал фазирования. Сигнал декодирования фазы, проинтегрированный действием электронного реле, запрещает импульс подстройки. В случае кратковременного пропадания сигнала фазирования, влия- ния помехи, пропадания уровня реле времени некоторое время (около 2 сек) не отпускает, и на это время задерживает поиск фа- 167
00 От блока группа бого приемника Рис 7.11 Блок-схема блока фазирования
зирующего канала. Точно таким же образом триггер подстройки воздействует на устройство сигнализации. При достаточно длительном отсутствии фазирующего сигнала ключ сброса не запрещает 1 с выхода регистра выдержки времени, и через 280 мсек после начала анализа (14 тактов по 20 мсек меж- ду тактами) произойдёт подстройка приёмного распределителя на один шаг. Блокинг-генератор регистра выдержки времени запускается от импульса с блокинг-генератора БГ%, т. е. все устройства приёмни- ка сигнала фазирования запускаются с одинаковой частотой 50 имп/сек.' Преобразователи пер едачи и приёма. Преобра- зователь передачи и приёма предназначен для преобразования спектра основной IV группы (2700-4-3400 гц) в более низкие спектры III, II и I групп (1900-4-2600 гц, 11OO-4—18OO гц и 300-4-1000 гц соответственно) на передаче и в обратном преобразо- вании на приёме. Блок-схема этого устройства представлена на рис. 7.12. балансный моб Рис. 7Л2. Блок-схема преобразователей частоты передачи и приема Преобразователь передачи включает балансный модулятор,, фильтр нижних частот и усилитель. Групповой сигнал через согласующий удлинитель 0,2 неп по- ступает на преобразователь передачи. Для согласования выходно- го сопротивления модулятора с входным сопротивлением фильтра нижних частот между ними включён удлинитель 0,3 неп. Фильтр нижних частот предназначен для отфильтровки про- дуктов преобразования, что обеспечивает нормальную, без пере- грузки, работу выходного усилителя. На выходе фильтра установ- лен удлинитель 0,3 неп, согласующий выходное сопротивление фильтра с входным сопротивлением усилителя. Для компенсации затухания, вносимого преобразователем пе- редачи, и обеспечения внутренней диаграммы уровней частотного 169
тракта на выходе преобразователя передачи включён усилитель, собранный по двухтактной схеме. Усиление усилителя выбирается таким, чтобы преобразователь не вносил на передаче затухания. Преобразователь приёма включает балансный модулятор и по- лосовой фильтр. На входе приёма установлен удлинитель. Преоб- разователь приёма аналогичен преобразователю передачи. Для от- фильтровки продуктов преобразования, вносящих дополнительные искажения на приёме, включён полосовой фильтр с полосой про- пускания 2,7-4-3,4 кгц. Фазовые корректоры. Фазовые корректоры служат для исправления фазовых искажений, вносимых телефонным каналом. Один блок фазового корректора выполнен из расчёта корректиро- вания фазовых искажений одного переприёмного участка тракта высокочастотного телефонирования. Фазовые корректоры вклю- чаются в общегрупповой тракт. Один корректор включается на пе- редаче и предназначен для компенсации фазовых искажений одно- го участка вч тракта. Три фазовых корректора включаются через переключатель на приёме. В случае работы через один переприём- ный участок включается только корректор, стоящий на передаче; при работе через два переприёмных участка включается один кор- ректор на приёме; при работе через три переприёмных участка на приёме включаются два корректора фазы, а при передаче через четыре переприёмных участка — три корректора. Работа через большое число переприёмных участков возможна с подключением внешних корректоров или в том случае, когда имеющиеся корректоры обеспечивают необходимое качество приё- ма сигнала. Блоки питания аппаратуры. Аппаратура ЧВТ под- ключается к сети переменного тока напряжением 220 в. Питание узлов аппаратуры стабилизированным напряжением —18 в осу- ществляется от групповых блоков питания. На каждую группу предусмотрен самостоятельный блок питания, который состоит из силового трансформатора, выпрямителя —18 в, электронного ста- билизатора, выпрямителя +2 в со сглаживающим фильтром. Блок-схема блока питания представлена на рис. 7.13. Напряже- Рис 7 1.3 Блок-схема блока питания одной группы 170
ние на выходе стабилизатора составляет 17,5 в. При изменении -напряжения питания на —15% от номинального напряжение на выходе стабилизатора уменьшается не более чем на 0,5 в при то- ке нагрузки 0,7 а. При завышении напряжения питания на +20% напряжение на выходе стабилизатора не изменяется. 7.3. КОНСТРУКЦИЯ Аппаратура ЧВТ конструктивно выполне- на в виде стандартной стойки (рис. 7.14) габаритными размерами: по высоте 2600 мм, ширине 650 мм и глубине 400 мм. Вес полностью укомплектованной стойки составляет около 350 кг. На стойке размещаются: оборудова- ние, необходимое для организации четы- рёх частотных каналов, каждый из кото- рых позволяет обеспечить 11 телеграф- ных каналов при скорости телеграфиро- вания со стартстопного аппарата 50 бод, питающее устройство, контрольное и из- мерительное оборудования и устройство для подключения вводов. Для удобства обслуживания, ремонта и изготовления оборудование стойки выполнено в виде блоков, представляющих собой по схеме законченные узлы и элементы аппара- туры. 7.4. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ Номинальное значение уровня передачи и приёма каждого частотного канала на линейном входе и выходе аппаратуры равно —1,36 неп (уровень одной группы). Суммарный уровень всех каналов (четы- рёх частотных групп) на линейном входе и выходе аппаратуры равен —0,66 неп. Передача группового сигнала по теле- фонному каналу производится по спосо- бу частотной модуляции, девиация часто- ты составляет ±200 гц. Номинальные значения несущих частот в линейном спектре приведены в табл. 7.1. Качество телеграфных каналов на аппаратуре ЧВТ характеризуется следу- ющими данными: Рис. 7 14 Внешний вид аппа- ратуры ЧВТ 171
ТАБЛИЦА 7.1 Номинальные значения несущих частот в линейном спектре № группы Частоты линейного спектра, гц Ср С С I 650 850 450 II 1450 1850 1250 III 2250 2450 2050 IV 3050 3250 2850 — при одновременной работе всех четырёх частотных групп (передачи по ним групповой работы), отсутствии помех в телефон- ном канале и скомпенсированных фазовых искажениях искажения группового сигнала на приёме не должны превышать для I груп- пы — 25%, для II, III и IV групп — 20%; — при наличии в телефонном канале сосредоточенной помехи, уровень которой на 2 неп ниже уровня полезного сигнала, иска- жения группового сигнала не должны превышать для I груп- пы— 35%. для II, III, IV групп — 30%; — скачкообразные изменения уровня (толчки) на ±1 неп от номинального не должны вызывать увеличения искажений группо- вого сигнала более чем на 20%; — - увеличение искажений группового сигнала за счёт сдвига несущих частот в телефонном канале или в самой аппаратуре ЧВТ на ±10 гц не должно превышать 3—5%; — при плавном изменении уровня на 2 неп ниже номинально- го искажения группового тракта возрастают не более чем на 10%; — при плавном изменении уровня на 1 неп выше номинально- го искажения группового тракта возрастают не более чем на 10%. Номинальная частота задающего кварцевого генератора — 18 000± 1 гц. Изменение окружающей температуры от +10 до + 40°С и питающего напряжения на ±20% не должно приводить к изменению частоты более, чем на ±1 гц от номинального зна- чения. Синхронизация аппаратуры производится рабочими посылка- ми. Фазирование временной системы осуществляется передачей по двенадцатому сектору каждой временной системы специальной комбинации вида 3 : 3. При пропадании на приёме сигнала фазы аппаратура должна начинать поиск фазы не ранее чем через 2-+3 сек. Наибольшее время вхождения аппаратуры в фазу (оно должно быть автоматическим) — 4 сек. Аппаратура должна вхо- дить в фазу только при наличии многократно повторяющегося сигнала вида 3 : 3. Любой другой сигнал, отличающийся от ком- бинации 3 : 3, не должен приводить к фазированию системы. 172
Аппаратура ЧВТ-1 рассчитана на включение стартстопных ап- паратов. работающих в 'режиме двухполюсных посылок. Номи- нальное значение токов Нажатие « + » и Нажатие «—» в теле- графных цепях составляет 10 ма при напряжении ±60 в. При использовании телеграфных аппаратов, работающих в од- нополюсном режиме, последние должны включаться либо через специальные аппаратные щитки, либо через устройство однопо- люсной работы. Питание аппаратуры осуществляется от сети переменного тока .напряжением 220 в±10%. Каждая стойка потребляет от сети мощ- ность 300—350 вт.
ГЛАВА Принципы построения аппаратуры тонального телеграфирования с фазовой модуляцией 8.1. ПЕРЕДАЮЩАЯ ЧАСТЬ АППАРАТУРЫ С ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ФАЗОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ (ОФМ) Как указывалось в § 4.2, закон модуляции при ОФМ состоит в следующем: — при передаче положительной посылки от телеграфного ап- парата фаза сигнала сдвигается относительно фазы предыдущего сигнала на угол <р=180°; — при передаче отрицательной посылки фаза колебания сигна- ла остаётся прежней (<р = 0°). Закон изменения фазы колебания при ОФМ иллюстрировался рис. 4.4. Прежде чем приступить к рассмотрению устройства, реализую- щего эту операцию, исследуем работу схемы, приведённой на рис. 8.1. Пусть на Вхх поступают тактовые импульсы с частотой 2/о; на Вх% никаких сигналов не посту- пил Рис 8.1. Функциональная схема модулятора фазы на <р= 180° пает. Тактовые импульсы через схему ИЛИ воздействуют на вход счётного триггера. На выходе триггера будет действовать колебание прямоугольной формы с частотой /0- Это преобразова- ние поясняется рисунком 8.2. На диа- грамме а показаны тактовые импульсы на Вх\, на диаграмме б — импульсы на Вх2, на диаграмме в — импульсы на входе схемы ИЛИ, а на диаграмме г— форма колебаний на выходе счётного триггера. Предположим теперь, что между тактовыми импульсами, дей- ствующими на Вх\ (диаграмма а), возник один импульс на Вх2 (диаграмма д). В результате этого изменилась последователь- ность импульсов на выходе схемы ИЛИ (диаграмма е), а следова- тельно, и последовательность колебаний на выходе триггера (диа- 174
грамма ж). Сравнивая диаграммы г и ж, можно заметить, что фа- за колебания на выходе триггера изменилась на 180° Таким об- разом, для изменения фазы колебания на 180° достаточно в мо- Рис 8 2 Временная диаграмма работы модулятора фазы на ср =(180° мент времени между тактовыми импульсами, действующими на-- Bxi, подать один импульс на Вх2. Рассмотренное устройство является основным узлом передаю- щей части канала ТТ с ОФМ, схема которого приведена на. рис. 8.3. Рис. 8 3 Блок-схема .передающей части канала ТТ с ОФМ 175-
Посылка от синхронного телеграфного аппарата (диаграмма а рис. 8.4) действует на вход триггера Т\, который повторяет рабо- ту аппарата. От положительной посылки на выходе триггера воз- никает напряжение, от отрицательной — не возникает (диаграм- ма б рис. 8.4). Выход триггера связан со схемой И. В момент дей- ''AWWWWVWW^ О 0*180’= 130° 0= 180°*180°= 36О°+1вО= &0°*0 = ‘180° =180° ‘360° ‘500° =5W° Рис 8 4. Формы сигналов в схеме 8.3 ствия тактового импульса ТИ2, который расположен в средней ча- сти посылки (диаграмма в), на выходе схемы И появляется им- пульс, если на входе устройства действует положительная посылка (диаграмма а). Тактовые импульсы ТИ2 жёстко связаны с тактовы- ми импульсами THi, которые формируются из синусоидальных ко- лебаний генератора несущей частоты f0 при помойци формирующе- го устройства ФУ (диаграмма д). Чтобы моменты действия ТИ\ и импульсов с выхода схемы И не совпали (в противном случае ни- какой модуляции не получится), импульсы с выхода схемы И за- держивают на время т (в приведённой схеме задержка осущест- 176
вляется при помощи реактивного триггера Т2). Время задержки т выбирают равным примерно половине времени между соседни- ми импульсами ТИ\. На диаграмме г рис. 8.4 задержанные им- пульсы с выхода схемы И показаны пунктиром. Таким образом, на Bxi схемы ИЛИ поступают тактовые импульсы ТИ^, а на Вх2 — задержанные и сформированные дифференциальной цепочкой им- пульсы с выхода схемы И. Фазо-манипулированные сигналы с выхода счётного триггера Т3 (диаграмма е) через удлинитель подают на фильтр нижних ча- стот, который служит для сглаживания прямоугольной формы ко- лебаний. На выходе ФНЧ практически действует синусоидальное фазо-модулированное колебание, которое через удлинитель и по- лосовой фильтр передачи поступает в канал связи (диаграмма ж рис. 8.4). Для того чтобы убедиться в правильности закона мо- дуляции, следует сравнить диаграмму ж рис. 8.4 с диаграммами в и г рис. 4.4. 8.2. ПРИЁМНАЯ ЧАСТЬ АППАРАТУРЫ С ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ФАЗОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ (ОФМ) Приёмную часть аппаратуры с относительной фазовой модуляцией можно построить по двум принципам: по принципу сравнения фаз и по принципу сравнения полярности принятых посылок. Понятие о построении приёмника, основанного на сравнении фаз принятого сигнала, было дано в гл. 4 (см. рис. 4.11). Ниже описаны варианты построения приёмника, основанного на сравне- нии полярности принятых посылок. Скелетная схема приёмника фазо-модулированного колебания приведена на рис. 8.5. Временная диаграмма, поясняющая про,- Рис. 8.5. Блок-схема приёмной части канала ТТ с ОФМ цесс преобразования сигнала в приёмнике, изображена на рис. 8.6. Выделенный фильтром приёма фазо-манипулированный сигнал (диаграмма а) поступает на усилитель-ограничитель и далее на фазовый детектор ФД. Часть энергии сигнала ответвляется на 12—615 177
двухполупериодный выпрямитель. Переменная составляющая вы- прямленного тока поступает на вход узкополосного фильтра, кото- рый выделяет синусоидальное колебание с частотой 2f0. Очевидно, что это колебание не будет модулированным (более подробно это преобразование сигнала было описано в § 4.3. Процесс преобразо- 3) е) to ' to Рис. 8 6 Процесс преобразования сигналов в схеме рис. 8.5 вания иллюстрировался рис. 4.8). Далее сигнал с частотой 2f0 че- рез усилитель поступает на вход триггера Tlt при помощи которо- го частота колебания уменьшается в два раза. С выхода триггера прямоугольные импульсы с частотой fo, не модулированные по фа- зе, поступают в средние точки схемы фазового детектора. Схема фазового детектора была рассмотрена ранее (см. рис. 4.6). На вход фазового детектора поступают фазо-модулированные сигна- лы с выхода усилителя-ограничителя. Форма этих сигналов также прямоугольная. На рис. 8.6 для большей наглядности форма сиг- налов, поступающих на вход фазового детектора и в его средние точки, показана в виде синусоидального колебания (см. диаграм- мы а и б). Фазовый детектор осуществляет детектирование принятого сиг- нала (диаграмма в). Выпрямленный ток поступает на вход реге- нератора Реген, в котором восстанавливается номинальная ампли- туда и длительность телеграфных посылок (диаграмма г). Регене- рирование посылок осуществляется путём опробования полярности 178
посылки (стробирования) в её средней части. Стробирующие им- пульсы вырабатываются схемой синхронизации приёмника Синхр. Схема синхронизации фазируется при помощи приходящих сиг- налов. По аналогии метод приёма сигналов в регенераторе можно сравнить с приёмом посылок обычным телеграфным аппаратом с укороченным контактом, а схему синхронизации — с коррек- ционным механизмом телеграфного аппарата. Схема синхронизации вырабатывает импульсы, которые распо- лагаются в средней части входящих посылок (эти импульсы ис- пользуются в регенераторе), а также импульсы, которые соответ- ствуют началу посылки. Эти импульсы, отстоящие друг от друга точно на расстоянии одной элементарной посылки t0, используют- ся в дальнейших преобразованиях (диаграмма е). Сигналы с выхода регенератора подают на дифференцирую- щую цепочку и затем на двухполупериодный выпрямитель. Форма дифференцированных импульсов после выпрямителя показана на диаграмме д. Импульсы форм, приведённых на диаграммах д и е, одновременно воздействуют на логическую схему «отрицание рав- нозначности». Если на входе этой схемы действуют одновременно оба импульса (дне), то на входе схемы сигнал отсутствует. Если на входе схемы действует только сигнал формы, приведённой на диаграмме е, то на выходе логической схемы появится импульс, который управляет работой выходного триггера Т2. Другой вход триггера Т2 подключён непосредственно к выходу двухполупериод- ного выпрямителя. Таким образом, выходной триггер занимает одно устойчивое состояние равновесия, когда сигнал (д) поступает, а другое — когда он отсутствует. Форма напряжения на выходе триггера Т2 показана на диа- грамме ж. Сравнивая рис. 8.6 ж и рис. 8.4 а, можно увидеть, что принятые приёмником сигналы полностью соответствуют передан- ным. Рассмотренная выше схема была основана на сравнении при- нятых посылок с тактовыми импульсами, вырабатываемыми схе- мой синхронизации. Возможен и другой вариант построения схемы, где сравнение полярностей принимаемых посылок основано на их запоминании. Скелетная схема приёмника, основанного на этом принципе, приведена на рис. 8.7. Временная диаграмма, поясняющая процес- сы преобразования сигналов в приёмнике изображена на рис. 8.8. Преобразование фазо-модулированных колебаний в регенериро- ванные посылки постоянного тока в описываемой схеме не отли- чается от аналогичных преобразований в предыдущей схеме. Поэ- тому на первой диаграмме (рис. 8.8а) сразу приводится форма посылок после регенератора (сравните рис. 8.8 а и рис. 8.6 г). Сигналы после регенератора (рис. 8.8 а) и тактовые импульсы от синхронизирующего устройства (рис. 8.8 б) поступают на схе- му сравнения СУ. При положительной полярности посылки так- 179
180 Рис. 8.7. Блок-схема приёмника ТТ с ОФМ
товые .импульсы на выходе СУ проходят в положительной поляр- ности и воздействуют на релаксатор (реактивный триггер) Оь При отрицательной полярности посылки тактовые импульсы проходят через СУ в отрицательной полярности и воздействуют на релакса- Рис. 8.8. Формы сигналов в схеме 8 7 тор Оз (рис. 8.8 в). Время нахождения релаксаторов в состоянии 2 неустойчивого равновесия выбрано равным — t0. При возвраще- 3 нии релаксаторов Oi и О3 в состояние устойчивого равновесия вы- рабатывается сигнал, который заставляет срабатывать соответст- венно релаксаторы Ог и О4 (рис. 8.8 г). Время неустойчивого рав- 2 новесия релаксаторов О2 и О4 также равно —- to. Поэтому суще- 3 ствуют моменты времени, когда в состоянии неустойчивого равно- весия находятся одновременно разные релаксаторы: Oi и О2, или Oi и 04) или 02 и Оз, или 03 и 04. Других комбинаций одновре- менного срабатывания релаксаторов быть не может. Указанные состояния определяются при помощи логических схем совпадения состояний (рис. 8.8 д). 185
Схемы И\ и И2, а также И2 и И4 объединены логической схемой ИЛИ. При поступлении сигнала ют одной из схем И соответствующая схема ИЛИ вырабатывает на выходе короткий импульс (рис. 8.8 е). Импульсы с выходов схем ИЛИ управляют работой выходного триггера Т2. Сравнивая посылки на выходе триггера Т2 (рис. 8.8 ж) с переданными посылками (рис. 8.4 а), можно убедиться в пра- вильности принятой последовательности посылок. 8.3. ПЕРЕДАЮЩАЯ ЧАСТЬ АППАРАТУРЫ С ДВОЙНОЙ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ФАЗОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ (ДОФМ) Основные принципы создания в одном частотном канале с поло- сой пропускания 80-4-120 гц двух независимых телеграфных кана- лов были описаны в § 4.5. Рассмотрим теперь схемное решение передатчика аппаратуры с ДОФМ. Пусть закон модуляции сигнала, передаваемого в ли- ТАБЛИЦА8.1 нию, определяется табл. 8.1. Значения фазовых углов при различных ПОЯСНИМ принцип действия комбинациях посылок устройства, способного реали- Полярность сигнала на входе канала Фазовый угол <р, град. I II — — 0 + ,— 90 + + 180 — + 270 зовать этот закон модуляции (рис. 8.9). Положим, на Вх2 и Bxt_ устройства не поступает никаких сигналов. В этом слу- чае частота генератора 4f0 бу- дет последовательно уменьше- на в четыре раза (сначала в два раза триггером Т], а затем триггером Т2\ см. рис. 8.10а). Полученное на выходе Т2 ко- лебание «смодулировано по фазе. Пусть между тактовыми импульсами с формирующего устрой- ства Ф'У1 поступит импульс на Вх2. В результате этого '(см. .рис. 8.10 6) на выходе триггера Т\ появится лишний полупериод, Рис 8.9. Скелетная схема модулятора с ф=0,90, 180 и 270° а фаза выходного колебания изменится на 90° по отношению к не- модулированному сигналу. Рассмотрим случай, когда между тактовыми импульсами с формирующего устройства ФУ2 поступит импульс на Вхц (см. рис. 8.10в). Нетрудно видеть, что фаза выходного колебания из- 1182
менилась по отношению к «смодулированному на 180°. И, наконец, при одновременном воздействии импульсов на Вх2 и Bxt фаза ко- лебания изменяется на 270° (см. рис. 8.10г). I I I ill__________1__1___1^2- SWWVW- 1—1___I I I I I___1^0 Рис. 8.10. Процесс модуляции фазы в схеме 8.9 Следовательно, для осуществления двойной фазовой модуля- ции необходимо подавать импульсы на Вх2 и Вх± между тактовы- ми сигналами в соответствии с табл. 8.2. Для осуществления логической операции, указанной в табл. 8.2, можно использовать схему, показанную на рис. 8.11. Предположим, что по I и II каналам от телеграфных аппаратов поступают по- ложительные посылки. В момент действия тактового сигнала .им- 183
ТАБЛИЦА 8.2 Закон действия импульсов на входах схем ИЛИ при ДОФМ Полярность сигнала на входе канала Фазовый угол <р град. Сигнал на Bxt Сигнал на Вх4 I II — — 0 Нет Нет + — 90 Есть Нет + + 180 Нет Есть — д_ 270 Есть Есть пульс возникнет только на выходе схемы И2. Через схему ИЛИ$ этот импульс подействует на Вх^. Аналогично происходит работа и при других комбинациях посылок от телеграфного аппарата. Объединив устройства, изображённые на рис. 8.9 и 8.11, можно составить схему передающей части аппаратуры ДОФМ (рис. 8.12). Рис. 8.11. Логическая схема -преобразования телеграфных сиг- налов I и И каналов Релаксаторы О\ и О2 служат для временной задержки сигналов, по- ступающих от схем ИЛИ?, и ИЛИ1. Этим обеспечивается действие сигналов в схемах ИЛИ, и ИЛИ2 между тактовыми импульсами с формирующих устройств ФУ] и ФУ2. Время задержки сигналов должно быть менее расстояния между соседними тактовыми им- пульсами, поступающими с выхода ФУ\. Фильтр низкой частоты ФНЧ сглаживает прямоугольную форму фазо-модулированных сигналов с выхода триггера Т2, поэтому фор- ма фазо-модулированного сигнала, поступающего в канал связи после полосового фильтра передачи, практически синусоидальна. 184
185-
S.4. ПРИЁМНАЯ ЧАСТЬ АППАРАТУРЫ С ДВОЙНОЙ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ФАЗОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ (ДОФМ) Во всех рассматриваемых ранее примерах приёмников аппаратуры ТТ с ФМ синхронная частота в средние точки фазового детектора подавалась либо в фазе, либо в противофазе с приходящим из линии сигналом (см. рис. 4.7, 4.12, 4.13 и 8.6). В случае совпадения по фазе сигнала и синхронной частоты •фазовый детектор вырабатывал положительное напряжение, в слу- Рис 8.13. Принципиальная схема фазового детектора лиальная схема такого •Рис. 8.14. Векторная диа- грамма работы фазового детектора чае противофазности — отрицательное. Проанализируем теперь .работу фазового детектора, если синхронная частота поступает в средние точки фазового детектора со сдвигом на <р = 45°. Принци- етектора изображена на рис. 8.13. Фазо- вый сдвиг синхронной частоты на ср = 45° обеспечивается фазовращателем ФВ. При взаимодействии в фазовом де- текторе модулированного сигнала и син- хронной частоты с <р = 45° возможны че- тыре случая: модулированный сигнал по- ступает с фазовым сдвигом в 0, 90, 180 и 270°. Эти случаи изображены на рис. 8.14 в виде векторной диаграммы, из которой видно, что фазовый сдвиг дц при взаимо- действии синхронной частоты СН и часто- ты сигнала со сдвигом 0° составляет + 45°, со сдвигом 90°---45°, со сдвигом 180° — —135° и со сдвигом 270°--1-135°. Формы сигналов в фазовом детекторе, соответствующие указанным фазовым •сдвигам, приведены на рис. 8.15. Видно, что при cpi=±45° напря- жение на выходе детектора после усреднения положительно, а при 186
Рис. 8.15. Формы сигналов в фазовом детекторе 187
Ф1 = ±135° — отрицательно. Закон работы рассмотренного фазово- го детектора сведён в табл. 8.3. Аналогично можно проанализировать работу фазового детек- тора, если синхронная частота поступает в средние точки фазового детектора со сдвигом ср = —45°. Полярность напряжений на выхо- де фазового детектора сведена в табл. 8.4. ТАБЛИЦА 8.3 Полярность напряжений на выходе фазового детектора с фазовым сдвигом синхронной частоты <р=45° Фазовый угол <р град. Полярность напря- жений на выходе фазового детектора 0 + 90 + 180 — 270 — ТАБЛИЦА 8.4 Полярность напряжений на выходе фа- зового детектора с фазовым сдвигом синхронной частоты ф=—45° Фазовый угол <р град.’ Полярность напряже- ний на выходе фазо- вого детектора 0 + 90 — 180 — 270 + Зная принцип работы фазового детектора, рассмотрим одну из возможных схем приёмника сигналов с ДОФМ (рис. 8.16). Схема работает по способу сравнения полярности принятых посы- лок, основанных на запоминании полярности предыдущей посыл- ки. Аналогичное устройство для приёма сигналов с однократной фазовой модуляцией было рассмотрено ранее (см. рис. 8.7). Фазо-манипулированные сигналы из канала связи через поло- совой фильтр и усилитель-ограничитель поступают на два фазо- вых детектора ФД\ и ФД2. Синхронная частота выделяется из сигнала, приходящего от канала связи, путём двукратного выпрямления и последующего деления на четыре. Первая ступень выпрямления устраняет в сигнале модуляцию на 180°, но оставляет модуляцию с фазовыми углами 90° и 270°. Вторая ступень выпрямления устраняет в сигнале с частотой 2f№ скачки фазы на 90° и 270°. Выделенная узкополосным фильтром частота 4 fo не модулирована по фазе. При помощи двух каскадов деления частоты (триггеры 7\ и Т2) получают немодулированную по фазе синхронную частоту fo, которая через фазовращатели ФВ\ и ФВ2 поступает на фазовые детекторы ФД\ и ФДъ- Таким образом, синхронная частота на фазовый детектор ФДт подаётся с фазовым сдвигом <р = 45°, а на фазовый детектор ФД2 — с фазовым сдвигом <р= —45°. Выходы фазовых детекторов соединены с регенерирующими устройствами РУ, на выходе которых в момент действия тактового 188
Рис. 8.16. Скелетная схема приёмной части канала ТТ с ДОФМ
импульса возникает короткий импульс, полярность которого сов- падает с полярностью выходного напряжения фазового детектора. Короткие импульсы с выхода РУ. в зависимости от их полярности, воздействуют на релаксаторы первой ступени Оь О-., О5 и О7. Вре- мя нахождения релаксаторов в состоянии неустойчивого равнове- сия выбрано равным 2/з 70. При возвращении релаксаторов первой ступени в исходное состояние, на такое же время срабатывают релаксаторы второй ступени О % (Д, Ое и Os- Рассмотрим частный случай, когда из линии поступают две посылки. Первую посылку назовём предыдущей, а вторую — по- следующей. Пусть фазовый сдвиг первой посылки составляет 0°, что соответствует передаче по первому и второму телеграфным ка- налам отрицательных посылок (см. табл. 8.1). Пусть фаза второй посылки также составляет 0°. Работа приёмника иллюстрируется рис. 8.17. На рис. 8.17 а изображены фазовые векторы принятого колебания, на рис. 8.17 6 — напряжение на выходах фазовых детекторов ФД\ и ФДъ, на диаграмме в показаны моменты действия тактовых им- пульсов в РУ, а на диаграмме г — работа релаксаторов (Д—(Д. t, t7 Рис. 8.17. Процесс преобразования сигналов в схеме 8.16 190
Из рисунка видно, что в промежуток времени t\—t2 в одинаковом состоянии находятся релаксаторы О\, О2, О5 и О6. Если совпа- дение состояний этих релаксаторов выделить при помощи логиче- ской схемы совпадения И, а полученным на выходе схемы И сиг- налом заставить сработать выходные триггеры приёмника так,, чтобы по первому (ВыХ]) и второму (Вых2) телеграфным каналам- передавались отрицательные посылки, то правильный приём сиг- налов будет обеспечен. Логическая схема, обеспечивающая реа- лизацию поставленной задачи, изображена на рис. 8.18. Рис. 8.18. Логическая схема преобразований в приёмнике канала Подобным образом могут быть рассмотрены все 16 возможных: комбинаций предыдущих и последующих посылок. Результаты све- дены в табл. 8.5. Можно заметить, что различные варианты совпадений релак- саторов должны вызывать один и тот же эффект в каналах приё- ма. Например, совпадение релаксаторов при 1, 5, 9 и /3-м вариан- тах комбинаций предыдущей и последующей посылок должны воз- действовать на выходные триггеры так, чтобы и по 1 и по II теле- графным каналам принимались бы отрицательные посылки. Совпадение состояний релаксаторов выделяется схемами И, поэтому следует логические схемы И, вызывающие одинаковый эффект в телеграфных каналах приёма, объединить логическими' схемами ИЛИ. Очевидно, что схем ИЛИ будет всего четыре. Сое- диняя выходы схем ИЛИ с соответствующими входами выходных триггеров, обеспечивают работу в I и II телеграфных каналах в соответствии с табл. 8.5. Логическая схема, выполняющая описан- ную выше операцию, приведена на рис. 8.19. Если объединить устройства, изображённые на рис. 8.16 и 8.19,. то получится полная схема приёмника канала с относительной двойной фазовой модуляцией. Основное преимущество аппаратуры с ДОФМ перед другими типами аппаратуры заключается в том, что в полосе частот теле- фонного канала удаётся создать до 45 одновременно работающих телеграфных каналов. При этом помехоустойчивость каждого из- них значительно выше, чем в каналах с AM, и соизмерима с поме- 1911
Рис. 8Л9. Логическая схема преобразований в приёмнике канала ТТ с ДОФМ
ТАБЛИЦА 8.5 Таблица фаз и полярности напряжений в приёмнике с ДОФМ « S д’ Фаза прини- маемых сигна- Отно- ситель- ное из- Полярность напряжений на выходе Релаксаторы, на- ходящиеся в Полярность посылки в приёмном канале ФД, ФДг лов, рад. при при менение при 1 при при при совпадении преды- после- фазы, преды- после- преды- после- состояний о к Дущей посыл- дую- щей по- град. Дущей ПОСЫЛ- ДУ- ющей Дущей по- ДУ- ющей I II ке сылке ке по- сылке по- сылке сылке 1 0 0 0 + + + + Ох, О2, О5, О6 — — 2 0 90 90 + + + — О с со р о а + — 3 0 180 180 + — + — О3, ^2’ @7» ^6 + + 4 0 270 270 + — + + О3, ^2’ ^5» Oq — + 5 90 90 0 + + — — О^, О2, О7, Og — — 6 90 180 90 + — — — О3, О2, О7, Og + — 7 90 270 180 + — — + 0 u 0 to 0 СЯ 0 09 + + 8 90 0 270 + — + Oi, O2, O5, O8 — + 9 180 180 0 — — — — O3, 04, O7, Os — — 10 180 270 90 — — — + 0 co 0 0 СЯ 0 OO + — 11 180 0 180 — + — + Oi, O4, O5, 08 + + 12 180 90 270 — + — — Oi, O4, O7, O8 — — 13 270 270 0 — — + + co О Ю 0 0 co 0 — — 14 270 0 90 — + + + Oi, 04, O8, 06 + — 15 270 90 180 — + + — 01, 04, 07, 06 + + 16 270 180 270 — — + — O3, 0&, 07, Oq — + хозащищённостью каналов с ЧМ. С этой точки зрения массовое внедрение каналов с ДОФМ весьма перспективно'. С другой стороны, системы с ОФМ и ДОФМ по принципу сво- ей работы синхронны, поэтому использование этих каналов для работы на стартстопных аппаратах требует установки специаль- ных устройств согласования стартстопного цикла аппарата и син- хронного цикла аппаратуры ТТ, что не всегда удобно. По всей видимости, каналы ТТ с ФМ найдут широкое приме- нение для передачи двоичной цифровой информации на низких скоростях в общей сети передачи данных. 13—615
ГЛАВА Тональное телеграфирование по радиоканалам. Системы с автоконтролем 9.1. УСЛОВИЯ И СПОСОБЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ТОНАЛЬНОГО ТЕЛЕГРАФИРОВАНИЯ ПО КОРОТКОВОЛНОВЫМ ЛИНИЯМ СВЯЗИ Характерными условиями работы радиосвязей в диапазоне корот- ких волн являются частые и глубокие изменения приёмного уровня (замирания) и наличие многочисленных атмосферных и промыш- ленных помех. Аппаратура тонального телеграфирования с ампли- тудной модуляцией вследствие большой чувствительности к коле- баниям уровня и недостаточной помехоустойчивости не может быть использована для организации устойчивой телеграфной связи по коротковолновым радиолиниям, несмотря на применение в общем эффективных схем автоматической регулировки уровня. Для этой цели наиболее подходит аппаратура ТТ с частотной модуляцией благодаря значительной помехоустойчивости и гораз- до бдлыпим допускам на плавные и резкие изменения уровня приёма по сравнению с аппаратурой ТТ с AM. Однако и в этом случае удовлетворительная телеграфная связь обеспечивается только путём применения сдвоенного приёма. Последний характе- ризуется тем, что одна и та же комбинация телеграфных посылок одновременно принимается двумя каналами ТТ. Эффективность применения сдвоенного приёма объясняется следующим. Во-первых, в пределах передаваемого спектра частот понижение уровня или замирание, вызванное условиями распро- странения радиоволн в ионосфере, не происходит одновременно на всех частотах, принимаемых одним и тем же радиоприёмником. Эти избирательные замирания называют федингами. Во-вторых, одновременное замирание на одинаковых частотах также почти не наблюдается, если приём осуществляется на две антенны, распо- ложенные в разных местах и питающие два отдельных радио- приёмника. Указанными положениями объясняется существова- ние двух способов сдвоенного приёма, а именно: системы про- 194
странственного разнесения каналов ,и системы разнесения кана- лов по частоте. В первом случае (рис. 9.1) на приёмном конце используют два радиоприёмника и два ,полукомплекта аппарату- ры ТТ. При сдвоенном приёме с .разнесением каналов по частоте Ст А Аппаратура ТТ Т 1 Система ТТ№1 ; СЛ/ j КВ радиопере- датчик ст А \/2-й КВрадио- приемник ст Б Аппаратура ТТ Ст 5 Приемное реле 1-х каналов ТТ Система ТТ №2 <еграф- аппарату У КВрадио- уПер\слПер! приемник ст Б п Рис 9 1 Схема сдвоенного приёма на две антенны (рис. 9.2) требуется один радиоприёмник. На передаче сигналы; одного телеграфного аппарата модулируют две несущие тональ- ные частоты. Очевидно, количество телеграфных связей при таком способе сдвоенного приёма будет в два раза меньше, чем при спо- собе приёма на две антенны. Для уверенного приёма необходимо, Аппаратура ТI Ст А Аппаратура ТТ Ст Б ' Рис 9 2 Схема сдвоенного приема с разнесением каналов по частоте чтобы несущие частоты каналов ТТ каждой связи были удалены друг от друга не менее чем на 400 гц, так как одновременное за- мирание двух сигналов, отстоящих друг от друга на 400 гц, малове- роятно. Приём на разнесённые антенны невыгоден экономически. В ряде случаев может оказаться, что и устойчивость связи при нём будет хуже по сравнению со способом разнесения по частоте. При использовании обеих систем сдвоенного приёма должны быть разработаны: схема объединения двух каналов ТТ одной свя- 13* 195
зи и способ автоматического выбора сигнала того канала ТТ, где он имеет больший уровень. Простое сложение сигналов двух каналов ТТ включением вы- ходов по постоянному току на одно реле (рис. 9.1 и 9.2) не может дать желаемого результата по следующей причине. В канале с не- значительным уровнем сигнала, вследствие большой усилительной способности канала ТТ, Р.ис. 9 3. Блок-схема сдвоенного приёма: а—аппаратура типа AN/FGC-29; б — ап- паратура ТТ типа AN/FGC-3 шумы влияют настолько сильно, что, несмотря на нормальный уровень приё- ма в другом канале ТТ, приём осуществляется с искажениями. Объединение двух ка- налов ТТ одной связи мо- жет быть решено различ- ными путями. Укажем на два способа, применяе- мые в американской аппа- ратуре ТТ, предназначен- ной для работы по радио. На рис. 9.3а показана блок-схема сдвоенного приёма, применяемая в аппаратуре ТТ типа AN/FGC-29. В каждом канале одной связи вклю- чены: фильтр приёма ПФ, регулируемый усилитель РУс, логарифмический расширитель ЛР и частотный детектор ЧД. Оба РУс управляются от одного устрой- ства автоматической регулировки уровня АРУ. Контроль усиления усилителей осуществляется по каналу, в котором уровень сигнала выше. Логарифмический расширитель обладает нелинейной ампли- тудной характеристикой. При понижении уровня сигнала на входе расширителя в два раза уровень сигнала на выходе ЛР умень- шается в четыре раза. Уровень сигнала на выходе РУс в канале с большим входным уровнем всегда остаётся постоянным. Вследствие этого он будет постоянен и на выходе частотного детектора. В ка- нале, в котором наблюдаются замирания, уровень сигналов на вы- ходе РУс падает с увеличением затухания тракта распространения радиоволн. На выходе ЛР он ещё более ослабляется и, таким об- разом, на приём практически не оказывает влияния, т. е. такой ка- нал окажется блокированным и приёмное реле будет уверенно ра- ботать от сигнала, отчётливо выделяющегося на фоне разного ро- да помех. Второй способ сдвоенного приёма с автоматическим отбросом слабого сигнала, основанный на использовании ограничителя (рис. 9.36), применён в аппаратуре ТТ типа AN/FGC-3. При подаче 196
двух спектров частот на усилитель-ограничитель соотношение ам- плитуд исходных частот на выходе ограничителя оказывается на- рушенным, причём сигнал с меньшей амплитудой существенно ос- лабляется и тем больше, чем он слабее и чем ниже порог ограни- чения. Очевидно, что второй способ проще. При плохом прохождении связи может применяться параллель- ная работа по трём и более каналам. Если экономические сообра- жения не являются решающими, то выбор системы сдвоенного приёма определяется условиями распространения радиоволн в конкретном направлении передачи и количеством необходимых те- леграфных связей в данном направлении. 9.2. ТЕЛЕГРАФНАЯ СИСТЕМА СВЯЗИ С АВТОКОНТРОЛЕМ ПРИ СЕМИЭЛЕМЕНТНОМ КОДЕ Высокий уровень помех в радиотелеграфных каналах, величина которого иногда превышает уровень сигнала, приводит к ошибоч- ному приёму отдельных телеграфных посылок, а следовательно, и знаков. Искажения принимаемых знаков (ошибки) особенно недо- пустимы при передаче цифровой информации, когда исправить текст принятой телеграммы по смыслу не представляется воз- можным. Для резкого снижения числа ошибок в последнее время широ- ко применяют так называемые помехоустойчивые коды. Одним из самых простых помехоустойчивых кодов является международный код № 3. Каждая комбинация этого кода состоит из семи посылок. Число комбинаций при равномерном семизначном коде составляет 27 = 128. Из этих комбинаций 35 обладают общим свойством: отно- шение числа посылок работы к числу посылок покоя в одной ком- бинации остаётся постоянным и равным 3/4. Значит, можно соста- вить телеграфный код, в котором все кодовые комбинации будут обладать этим общим свойством. Если перед приёмным аппара- том включить специальное анализирующее устройство, которое выключает приёмник при нарушении соотношения 3/4 в приходя- щей комбинации посылок, то аппарат не отпечатает неправильного знака. Вероятность искажения кодовой комбинации без нарушения соотношения 3/4 ничтожно мала. Чтобы восстановить непринятый знак, с приёмного аппарата посылается на передающую станцию сигнал Ошибка. Этот сигнал вызывает на передающем аппарате повторную передачу непринятого знака. Передача продолжается до тех пор, пока знак не будет принят правильно. На рис. 9.4 представлен вариант системы с автоконтролем при семизначном коде. Кодовые комбинации от стартстопного теле- графного аппарата поступают на реперфоратор, где накапливают- ся на обычной перфорированной ленте. При помощи трансмиттера электрические посылки пятизначного кода транслируются в спе- циальный кодопреобразователь, преобразующий пятизначный код 197
в семизначный, с соотношением рабочих посылок и посылок по- коя 3/4. Преобразованная комбинация посылок через распредели- тель и манипулятор попадает на радиопередатчик. Одновременно Телеграфный аппарат Кодопреобра- зователь Накопитель Репера ратор Сигнализатор ошибок Манипулятор Радиопередатчик е 5 Е= -\Poimo I \рителя Телеграфный ^Ш^ка приема аппарат - включение приема 11 Контроллер Электро- Синхрони- двигатель затор з е s Кадопреобра- зователь РегенеЛ Гх.»! ратор |~\[ , Радиопри- емник Рис. 9 4 Блок-схема системы с автокоитролем при семизначном коде с передачей этой комбинации производится её накопление («запо- минание») специальным устройством — накопителем. На приёмной стороне поступающие с контактов распределителя посылки направляются в кодопреобразователь приёма, преобра- зующий комбинации семизначного кода в комбинации пятизнач- ного кода, которые, пройдя восстановитель, где к пяти посылкам добавляется стартовая и стоповая посылки, поступают в приём- ный аппарат. В аппаратуре используется временной способ уплотнения ка- нала, позволяющий эффективно использовать мощность радиопере- датчика, увеличить устойчивость связи и скорость передачи, так как в составе комбинаций отсутствуют стартовые и стоповые по- сылки. Щётки распределителей двух станций вращаются синхронно и синфазно. Для стабилизации скорости вращения электродвигате- ля может быть использован кварцевый стабилизатор. На приёмном конце пришедшая комбинация поступает одно- временно в кодопреобразователь 7/з и контроллер. Если в контро- лируемой комбинации посылок не сохраняется соотношение 3/4, то контроллер посредством реле приостанавливает работу восстано- вителя. Одновременно прекращается передача знаков с данного сектора своей станции, и вместо них посылается комбинация Ошибка с сигнализатора ошибок. Для комбинации Ошибка может быть взята одна из трёх сво- бодных комбинаций семизначного кода с соотношением посы- 198
лок 3/4. Прекращение передачи с данного сектора системы осуще- ствляется выключением тактового электромагнита трансмиттера. Одновременно включается устройство, повторяющее знаки, начи- ная с неправильно принятого противоположной станцией. Для это- го необходимо, чтобы искажённый знак был сохранён в неиска- жённом виде на станции, ведущей передачу. Для сохранения ком- бинаций на выходе кодопреобразователя 5Л включён конденсатор- ный накопитель. Каждый передаваемый в канал знак одновременно накапли- вается на накопителе. Так, например, при передаче комбинации знаков АБВГ происходит накопление знаков АБВ. Знак Г будет накоплен в первом комплекте конденсатора, где «сотрёт» знак А. Простой расчёт показывает, что двустороннее запаздывание не превышает по времени длительности трёх знаков даже на са- мых длинных радиосвязях. При поступлении на передающую станцию сигнала Ошибка в радиоканал уже переданы одна или две последующие буквы. Од- нако станция приёма их не зафиксирует, так как до повторения искажённого знака приём приостановится специальной счётной схемой. Для наиболее чёткого приёма и предотвращения частых запро- сов, снижающих пропускную способность системы, перед приём- ным распределителем целесообразно включать регенератор. Чтобы избежать путаницы секторов при работе системы, полярность од- ного сектора распределителя выбирается обратной полярности другого сектора. Поэтому при попадании комбинации с одного сек- тора в другой приёма не будет, так как соотношение посылок ра- боты и покоя в одном случае 3/4, а в другом — 4/з- Следовательно, эта комбинация вызовет такое же действие, как описанное дейст- вие искажённого знака. 9.3. ТЕЛЕГРАФНАЯ СИСТЕМА СВЯЗИ С АВТОКОНТРОЛЕМ ПРИ ПЯТИЭЛЕМЕНТНОМ КОДЕ В авгоконтрольной системе с пятиэлементным кодом передача по радиоканалу осуществляется обычным пятиэлементным кодом, благодаря чему отпадает необходимость в кодопреобразователях и, соответственно, несколько упрощается аппаратура. Эта система, как и большинство других систем телеграфирова- ния по радиоканалам, использует метод синхронной передачи. В данном случае в каждом частотном канале организуется одно- кратная синхронная система передачи. Стартовые и стоповые по- сылки передаются по каналу вместе с кодовыми, и при их помощи осуществляется фазирование приёмника. Из сказанного видно, что в этой системе для передачи одного знака используется не пять, а семь посылок, т. е. столько же, сколько в системе с семиэлементным кодом. При использовании пятиэлементного кода, однако, нельзя получить постоянное соот- 199
ношение между посылками работы и покоя в каждой передавае- мой комбинации. Поэтому контроль и выявление искажённой по- сылки производится по форме принятых посылок. Каждая из при- нятых посылок сравнивается с контрольным импульсом, длитель- ность которого в 2—3 раза меньше длительности рабочей элемен- тарной посылки. Амплитуда контрольного импульса может быть взята от 30 до 50% установившейся амплитуды сигнала в зависи- мости от условий работы и предъявляемых к связи требований. Приём ведётся по методу двухполюсного телеграфирования; толь- ко в этом случае возможен контроль принятых посылок с необхо- димой степенью точности. Для правильной работы схемы необходимо правильно распо- лагать контрольные импульсы в средней части принимаемых эле- ментарных посылок. Положительная посылка считается неиска- жённой и допускается к приёму при условии, что её огибающая во всех своих точках превышает положительный контрольный импульс (рис. 9.5). Отрицательная посылка считается неискажён- Рис. 9 5. Приём телеграфных посылок при помехах ной и допускается к приёму при условии, что её огибающая во- всех своих точках лежит ниже отрицательного контрольного им- пульса. На рис. 9.5 посылки а, б и в удовлетворяют указанным требо- ваниям, поэтому они пропускаются к приёмнику. Посылка г иска- жена помехой до такой величины, что её огибающая в ряде точек лежит ниже положительного контрольного импульса, поэтому она бракуется на приёме и отбрасывается, а при помощи обратного канала производится запрос повторной передачи искажённой по- сылки и ряда предыдущих и последующих посылок. Для нормаль- ной работы такой автоконтрольной системы необходима уверен- ная передача посылок трёх видов: Плюс, Минус и Нуль. При запросе повторной передачи при помощи специальной по- сылки Ошибка (Нуль) достаточно передать всего одну элементар- ную посылку Нуль вместо кодовой комбинации из семи элемен- 200
тарных посылок. Это увеличивает пропускную способность аппа- ратуры и уменьшает число комбинаций, которые должен «запом- нить» передатчик после трансляции их в радиоканал. Недостатком данного метода следует считать необходимость уверенной передачи не двух, а трёх градаций амплитуд. Поэтому в аппаратуре тонального телеграфирования, предназначенной для работы по каналам данной системы, вводится специальная автома- тическая компенсация преобладаний, и схема аппаратуры с авто- контролем при пятиэлементном коде получается достаточно гро- моздкой. Сравнивая системы с автоматической коррекцией ошибок, важ- но отметить, что если в системе с семиэлементным кодом запрос ошибки и последующее повторение передачи происходит только в том случае, когда знак действительно цришёл искажённым в та- кой степени, что исправляющая способность аппарата оказалась, недостаточной для правильного воспроизведения этого знака, то в. системе с пятиэлементным кодом некоторое количество запросов для повторения будет излишним, так как отдельные знаки будут запрашиваться даже в том случае, если исправляющая способ- ность приёмной части позволяла получить правильное воспроизве- дение знака. В этом отношении работа первой системы будет бо- лее производительной, чем работа второй системы. С другой стороны, следует учитывать, что при хаотических и часто меняющихся помехах в радиоканале искажения могут быть такими, что соотношение 3/4 при семиэлементном коде останется неизменным. Такого рода искажения, хотя и крайне редки, имеют место, и система с семиэлементным кодом не может их обнару- жить. В системе с пятиэлементным кодом подобные искажения легко обнаруживаются и производится запрос для повторения искажённых посылок. Таким образом, можно сделать вывод, что целесообразность применения первой или второй системы зависит от многих условий и, прежде всего, от состояния радиотракта. Изу- чение характера помех радиоканалов и накопление статистических данных измерений позволяет определить, для каких условий более' выгодным будет применять ту или другую систему связи с коррек- цией ошибок. В заключение отметим, что описанные системы связи с обнару- жением ошибок и последующим переспросом неправильно приня- той комбинации являются наиболее простыми из существующей аппаратуры с повышенным качеством работы. В настоящее время имеются сложные системы связи, которые позволяют не только об- наруживать, но и исправлять неправильно принятые знаки. Эффек- тивность подобных систем настолько велика, что они допускают лишь одну ошибку на 10—100 миллионов принятых знаков. Очевидно также, что системы с обнаружением и исправлением ошибок могут быть применимы не только на радиоканалах, но и на проводных каналах связи, когда требуется высокая точность (достоверность) принимаемых сообщений.
ГЛАВА Местные телеграфные цепи 10.1. ВКЛЮЧЕНИЕ СТАРТСТОПНЫХ ТЕЛЕГРАФНЫХ АППАРАТОВ В КАНАЛЫ ЧАСТОТНОГО ТЕЛЕГРАФИРОВАНИЯ Цепи, по которым передаются телеграфные сигналы постоянного тока от телеграфного аппарата к каналу ТТ и, наоборот, — от ка- нала ТТ к телеграфному аппарату, называются местными теле- графными цепями. Для управления модулятором канала ТТ тре- буется двухполюсный ток. В цепи якоря приёмного реле канала ТТ получаются также двухполюсные сигналы постоянного тока. В эксплуатации, однако', применяют, в основном, стартстопные те- леграфные аппараты, которые работают на однополюсном токе и поэтому не могут быть включены в канал ТТ непосредственно, а лишь через специальное переходное телеграфное устройство ПТУ. В переходном устройстве однополюсные сигналы постоянного то- ка (40—60 ма), поступающие от телеграфного аппарата, преобра- зуются в двухполюсные сигналы, используемые для управления модулятором канала ТТ (±20 ма). В противоположном направлении это устройство преобразует двухполюсные сигналы постоянного' тока (±20 ма), которые по- ступают с выхода приёмного реле канала ТТ, в однополюсные сиг- налы (40—60 ма), управляющие работой электромагнита старт- стопного телеграфного аппарата. Обычно эти устройства состоят из двух поляризованных телеграфных реле (типа ТРМ) и сопро- тивлений, необходимых для создания нормальных условий рабо- ты реле. Переходные телеграфные устройства называют также СОРС (схема или стойка однополюсной работы стартстопных ап- паратов). В дальнейшем будем придерживаться первого названия, так как оно более правильно. Из курса общей телеграфии известно, что стартстопные теле- графные аппараты могут быть включены в симплексную, дуплекс- 202
ную и полудуплексную связи. В соответствии с этим различают симплексную и дуплексную схемы переходных телеграфных устройств. На рис. 10.1 приведена упрощённая дуплексная схема ПТУ. Передающий телеграфный аппарат I/ включён в рабочую обмотку передающего реле Рх. Вторая обмотка этого реле является ком- Телеграфный аппарат 1 Телеграфный । аппарат 2 -t Рис. 10.1. Упрощённая дуплексная схема ПТУ пенсационной; её действие на якорь противоположно действию ра- бочей обмотки реле. Ток Iр>/к, поэтому при замкнутых контактах передатчика П якорь реле Рх под действием тока рабочей обмотки находится у левого контакта и к -модулятору канала ТТ передаёт- ся минусовая посылка тока (—ТБ). Когда контакты передатчика размыкаются, ток /р исчезает, а под действием тока /к якорь реле Рх перебрасывается к правому контакту и в канал ТТ поступает плюсовая посылка тока ( + ТБ). Таким образом, посылки однополюсного тока стартстопного ап- парата при помощи реле Рх преобразуются в двухполюсные. На приёме двухполюсные сигналы, транслируемые якорем при- ёмного реле канала ТТ, поступают в обмотки приёмного реле Р% переходного устройства. В соответствии с полярностью этих по- сылок реле Р2 перебрасывает якорь к правому или левому кон- такту, выключая или включая батарею в цепи телеграфного аппа- рата. Таким образом, реле Р% преобразует двухполюсные посылки постоянного тока, приходящие с канала ТТ, в однополюсные по- сылки, от которых работает электромагнит Э телеграфного аппа- рата. Схем-a ПТУ должна преобразовывать телеграфные посылки без искажений. Реле Р[ не вносит преобладаний, если продолжи- тельность замыкания или размыкания контактов передатчика рав- на длительности минусовых и плюсовых посылок тока, транслиру- емых якорем реле Рь Для этого должно -быть выдерж-ано опреде- лённое соотношение между токами /р и 1К. Это соотношение за- 203
висит от формы тока /р (число витков в рабочей и компенсацион- ной обмотках одинаково). Для нормальной работы электромагни- та телеграфного аппарата ток /р должен быть порядка 40—60 ма. Устанавливается он при помощи сопротивления Из-за индук- тивности обмоток электромагнита и реле ток 7р нарастает посте- пенно, а за счёт искрогасительного контура—спадает постепенно, причём искрогасительный контур не оказывает влияние на нара- стание тока, так как в это время он шунтирован передатчиком. Если бы закон нарастания и спадания тока /р был одинаков, то для безыскажённой работы реле Pi необходимо выполнить усло- вие /к =~~ (кривая 1 на рис. 10.2). Однако в схеме рис. 10.1 ток /р нарастает медленно (по экспоненциальному закону), а спадает значительно быстрее (по колебательному закону с большим коэф- фициентом затухания). В этом случае (кривая 2 на рис. 10.2) — бочей обмотке передающего реле ПТУ л 1 /к 1 должно быть меньше—, так как при — = —-продолжительность 2 7р 2 посылки уменьшилась бы на Nt относительно нормальной вели- чины. Однажды установленная величина компенсационного - тока в дальнейшем не должна изменяться, в противном случае появляется преобладание, величина которого будет тем больше, чем больше изменяется компенсационный ток и чем меньше крутизна кривой тока /р (рис. 10.2). При достаточно большой крутизне кривой тока /р существенно ослабляется требование к постоянству компенса- ционного1 тока (или сопротивления Т?2, которым он определяется). 204
Увеличить крутизну нарастания тока 7Р ’можно включением у телеграфного аппарата вместо заземления (встречной батареи (см. далее 10.5 и 10.6). Тогда при том же токе 1Р =40-4-60 ма сопротив- ление цепи можно увеличить в два раза, уменьшив тем самым по- стоянную нарастания тока т= — примерно в два раза (кривая 3 на рис. 10.2). Значительное увеличение крутизны нарастания то- ка /р получается, если часть сопротивления Ri зашунтировать кон- денсатором. Эффективность этих -мероприятий иллюстрируется кривой 2 на рис. 10.3, которая отображает зависимость величины искажения от величины компенсационного тока. При этом мы приходим к усло- виям 2 ’ что практически удобнее, чем в упрощённой схеме, Рис. 10 3. Зависимость искажений телеграфных посылок лри изменении тока в компенсационной обмотке передающего реле ПТУ когда для поддержания минимальных искажений, вносимых дающим реле, следует строго (кривая 1 на рис. 10.3). пере- 3 ’ выдерживать условие Увеличение крутизны кривой тока /р не только улучшает усло- вия работы реле Р\, но и обеспечивает более (чёткую работу элек- тромагнита телеграфного аппарата. Для правильной настройки схемы ПТУ нужно установить нор- мальный рабочий ток передающего реле, например 50 ма, а затем, (включив вместо передатчика телеграфного аппарата датчик точек, подобрать величину компенсационного тока из условия отсутствия преобладания, которое фиксируют по прибору, включённому в цепь якоря реле Р\. Искажения, вносимые ПТУ, зависят также от скорости теле- графирования и характера передаваемых сигналов. Причиной 205
характеристических искажений служит явление перемагничивания передающего реле. Рассмотрим схему ПТУ, предназначенную для включения стартстопного аппарата в симплексную связь. Эту схему приме- няют на телеграфных связях с малой нагрузкой и при организа- ции служебной связи (рис. 10.4). Передача в сторону канала ТТ осуществляется так же, как и в случае ПТУ дуплексной связи. Тел е графны й аппарат . I реле канала ТТ Рис 10 4 Упрощённая симплексная схема ПТУ В позиции приёма двухполюсные сигналы постоянного тока, посту- пающие с канала ТТ, управляют работой реле Р2, которое обеспе- чивает передачу в сторону телеграфного аппарата однополюсных посылок постоянного тока. В рассматриваемой схеме важным яв- ляется устранение влияния цепи приёма на цепь передачи. Для этого служит сопротивление /?3. Когда якорь реле Р2 находится у контакта 1, то реле Pi под действием тока 7Р удерживает якорь у контакта 1. Когда же якорь реле Р2 переходит к контакту 2, то ток /р поддерживается через сопротивление R3 и якорь реле Pi по-прежнему будет находиться у контакта покоя 1. Благодаря этому исключается ложное срабатывание реле Р{. Величина тока /р в обоих случаях должна быть примерно одинаковой. Это усло- вие выполняется, если R3 = Ri +ДСЛ э> где Rcn —активное со- противление соединительной линии, R3—сопротивление обмотки электромагнита телеграфного аппарата. Ложное срабатывание реле Pi во время перехода якоря реле Р2 от одного контакта к другому предотвращается контуром RC, шун- тирующим обмотки реле Pi. В период нахождения якоря реле Р2 между контактами конденсатор С, разряжаясь на обмотки реле Pt, способствует удержанию его якоря у контакта покоя 1. Существенным недостатком схемы является то, что при пере- даче в сторону телеграфного аппарата из-за потерь времени на пе- реход и вибрацию якоря реле Р2 получается искажение длитель- ности телеграфных сигналов (в среднем до 10%). Эти искажения проявляются в удлинении посылок интервала. 206
10.2. ПРАКТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПЕРЕХОДНЫХ УСТРОЙСТВ Схемы ПТУ должны позволять: 1) включение аппарата по симплексной схеме по одно- и двух- проводным цепям; 2) включение телеграфного аппарата по дуплексной схеме с использованием двух- и четырёхпроводных цепей; 3) измерять и регулировать токи в сторону канала ТТ 15—25 ма (нормальный ток 20 ма), в сторону телеграфного аппарата 40—80 ма (нормальный ток 50 ма); 4) телеграфирование со скоростью до 75 бод. Схема ПТУ аппаратуры ТТ-12/17 приведена на рис. 10.5. Зная принцип работы упрощённых схем ПТУ, приведённых на рис. 10.1 и 10.4, нетрудно разобраться в работе схемы рис. 10.5. В ней име- ется возможность компенсации искажений, которые вносятся при- ёмным реле вследствие потерь времени на переброску якоря от одного контакта к другому. Для этого через обмотку 1—6 реле Р2 пропускается постоянный подмагничивающий ток, величина кото- рого значительно меньше величины тока в рабочей обмотке 2—5. Преобладания устраняются установкой соответствующей величи- ны подмагничивающего тока при помощи сопротивлений /?27 и Р28- В случае однопроводного включения земля на аппарат подаётся не с ПУ, а включается непосредственно у аппарата. Для питания ПТУ используются телеграфные батареи с напря- жением 60 или 80 в и 120 в. Предусмотрена также возможность работы со встречной батареей ±80 в. При переводе питания от ба- тарей напряжением ±80 в на питание от батарей ±60 в выклю- чаются дополнительные сопротивления. Напряжение ±120 в при- меняется сравнительно редко для питания телеграфных цепей в случае длинных соединительных линий. На стойке телеграфных устройств размещены: платы переход- ных устройств (по два ПУ на каждой плате), плата измеритель- ных приборов, на которой установлено четыре миллиамперметра для измерения токов в линейных и местных телеграфных цепях, плата кнопок, при помощи которых осуществляется подключение приборов, и платы гнёзд, при помощи которых можно производить включение, замену и выключение переходных устройств. Стойка телеграфных устройств рассчитана на включение 16 каналов ТТ и входит в состав дополнительного оборудования аппаратуры ТТ-12/17. В большинстве случаев стойки ПТУ как дополнительное обо- рудование ТТ располагают в одном помещении с аппаратурой ТТ. Однако для удобства эксплуатации и сокращения времени про- стоя связей, обусловленного участком телеграфный аппарат — аппаратура ТТ, ПТУ целесообразно устанавливать в аппарат- ном зале. Релейные схемы ПТУ отличаются простотой и благодаря этому нашли широкое практическое применение. Однако им свойствен- 207
208 Рис. 10 5. Схема (переходного телеграфного устройства аппаратуры ТТ-12/17 -«-о От телеграфно го аппарата (передача) -•—|—о Н-о В/ \К телеграфно- I му аппарату (прием) —о 1
ны такие существенные недостатки, как необходимость периодиче- ской чистки и регулировки реле, дополнительные искажения при неточной регулировке реле, и, наконец, то, что релейные ПТУ ра- ботают неудовлетворительно при скоростях телеграфирования больше 75 бод. 10.3. ВКЛЮЧЕНИЕ В КАНАЛЫ ТТ ТЕЛЕГРАФНЫХ АППАРАТОВ И УСТРОЙСТВ, РАБОТАЮЩИХ В ДВУХПОЛЮСНОМ РЕЖИМЕ Для включения в каналы ТТ телеграфных аппаратов и устройств, работающих на двухполюсном токе, достаточно согласовать вели- чины входных и выходных токов. На рис. 10.6 приведена схема перехода с однопроводной цепи телеграфирования постоянным током на канал ТТ при помощи Аппаратура ТТ Передача. Приём [Оконечная дуплекс-) I пая трансляция | , I I Рис 10 6 Схема перехода с однопроводной цепи телеграфирования постоян- ным током на канал ТТ оконечной дуплексной трансляции. Такие комбинированные связи организуют, если оконечная телеграфная станция не оборудована аппаратурой ТТ, но имеет каналы постоянного тока. При включении в каналы ТТ станций абонентского телеграфа и сети прямых соединений не встречается затруднений, так как эти станции работают на двухполюсном токе в сторону тонального телеграфа. 14—615
ГЛАВА Линейные условия осуществления частотного телеграфирования 11.1. ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ Наибольшая пиковая мощность результирующего колебания, об- разованного совокупностью всех несущих токов системы ТТ, и общая рабочая полоса частот таковы, что любой телефонный ка- нал, удовлетворяющий нормам на каналы междугородной теле- фонной связи, может быть использован для тонального телеграфи- рования. На воздушных и кабельных линиях связи тональное те- леграфирование осуществляется, главным образом, в телефонных каналах высокой частоты. Тональное телеграфирование может быть осуществлено и по коротковолновым радиосвязям (см гл 9). Надтональное телеграфирование организуется только на воз- душных линиях связи в спектре частот от 3000 до 5500 гц 11.2. ТОНАЛЬНОЕ ТЕЛЕГРАФИРОВАНИЕ В ТЕЛЕФОННЫХ КАНАЛАХ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ Для тонального телеграфирования по воздушным линиям в теле- фонных каналах низкой частоты могут быть использованы сталь- ные цепи и цепи из цветного металла. Связь может быть органи- зована только по двухпроводной схеме Отсюда количество полу- чаемых каналов ТТ по крайней мере в два раза меньше, чем при четырёхпроводной схеме. Разделение направлений передачи осу- ществляется при помощи разделительных фильтров. При этом на расфильтровку теряется 1—2 канала ТТ. На промежуточных стан- циях устанавливают специальные усилители. Ограниченное количество каналов ТТ и потребность в специаль- но оборудованной цепи обусловили то, что такая возможность тонального телеграфирования пока не используется. Однако в бу- дущем телефонные каналы низкой частоты воздушных линий свя- зи могут найти применение для организации частотных телеграф- ных каналов низовой связи, т. е. связи внутри области и района. 210
Тональное телеграфирование в телефонных низкочастотных ка- налах проще осуществляется по кабельным линиям связи. Кабель- ные линии отличаются от воздушных линий значительно большей стабильностью своих электрических характеристик и меньшим уровнем помех. Благодаря наличию нескольких пар жил кабеля в одном направлении просто решается задача замены цепей и, кроме того, не встречается трудностей -в осуществлении работы по че- тырёхпроводной схеме, для чего в каждом направлении передачи используется отдельная пара жил кабеля. При переходе на то- нальное телеграфирование дифференциальные системы, вызывные приборы и эхозаградители должны быть выключены, чтобы избе- жать связи .между передающими и приёмными жилами кабеля. В каждом направлении передачи применяются одни и те же несу- щие частоты. Принципиально возможно тональное телеграфирова- ние и по двухпроводной кабельной цепи. Количество телеграфных каналов определяется, в основном, степенью пупинизации кабеля, требуемой скоростью телеграфиро- вания и в меньшей мере — длиной кабеля. От степени пупиниза- ции кабеля зависит ширина канала тональной частоты. Если не- сущие частоты ТТ выбраны через 120 гц, то на непупинизирован- ных кабельных линиях и на линиях с лёгкой пупинизацией в диа- пазоне низких частот может быть получено до 18 дуплексных те- леграфных каналов на четырёхпроводной цепи и до 8 каналов на двухпроводной цепи. На кабельных линиях со средней пупиниза- цией количество получаемых каналов ТТ уменьшается с 18 до 1'2. 11.3. ТОНАЛЬНОЕ ТЕЛЕГРАФИРОВАНИЕ В ТЕЛЕФОННЫХ КАНАЛАХ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ Тональное телеграфирование по телефонным каналам высокой частоты получило наибольшее распространение. Этому способство- вало широкое развитие сети высокочастотной телефонной связи. Вторичное уплотнение телефонного канала вч телеграфными свя- зями обеспечивает эффективное его использование. В телефонном канале вч с шириной полосы передаваемых частот от 300 до 3400 гц можно, например, получить до 24 каналов ТТ. Телефонные каналы для ТТ используются по четырёхпровод- ной схеме, для чего выключают дифференциальные системы и при- боры тонального вызова, необходимые при осуществлении теле- фонной связи. Кроме того, при работе ТТ выключают ограничи- тель амплитуд во избежание нелинейных искажений в нём. Нали- чие ограничителей амплитуд в остальных каналах данной системы вч телефонирования, по которым ведётся передача речи, является обязательным. Они защищают групповые элементы аппаратуры от перегрузки при появлении значительных пиковых напряжений в случае громкого разговора. Перегрузка группового тракта вч со- здаёт взаимные помехи между каналами. Вследствие значительно 14* 211
меньшей суммарной мощности телеграфных токов по сравнению с возможной мощностью разговорных тонов сами телеграфные ка- налы не вызывают случайной, пиковой перегрузки групповой части телефонного канала. Ограничитель амплитуд, как показывает са- мо название, ограничивает амплитуды разговорных токов опреде- лённой величиной. Начало ограничения определяется, исходя из требований неискажённой телеграфной передачи и отсутствия за- метного ухудшения качества телефонной передачи. Ограничитель амплитуд включается в индивидуальной части телефонного ка- нала на входе модулятора. На рис. 11.1 приведена скелетная схема ТТ по телефонному ка- налу вч системы К-24. Вследствие симметричности схемы показа- но оборудование только одной оконечной и одной промежуточной станций. Принципы устройства и действия аппаратуры вч теле- фонирования и её основные технические показатели рассматри- ваются в курсе дальней связи. Техникам тонального телеграфа необходимо знать основные данные об устройстве и действии аппаратуры вч телефонирования, так как сдача и приём телефонных каналов, выяснение причин не- прохождения связей производятся совместно техническим персо- налом МТС и тонального телеграфа. Токи тональных частот, модулированные телеграфными сигна- лами по амплитуде или частоте, с выхода аппаратуры ТТ (см. вклей- ку рис. 11.1) по передающей соединительной линии слх и далее через удлинитель и контрольно-измерительные гнёзда стойки четы- рёхпроводной коммутации СЧК поступают на вход модулятора М, куда одновременно подаётся ток высокой частоты от гармониче- ского генератора несущих частот СНК. В модуляторе токи тональ- ных частот переносятся в область высоких частот. Полосовым фильтром ПФ\ выделяются токи рабочей боковой полосы частот и подавляются токи второй боковой полосы частот, а также неже- лательные продукты модуляции. Несущая частота и её гармоники подавляются в схеме модулятора. Выходы полосовых фильтров 12 телефонных каналов включаются параллельно и совместно с корректирующим контуром К К соединяются со входом трансфор- матора ТрПер. Корректирующий контур служит для улучшения частотных характеристик затухания параллельно работающих фильтров. После трансформатора ТрПер включены элементы стойки груп- пового оборудования СТО. Контур предварительного наклона КПН\ позволяет работать с наклонной диаграммой уровней пере- дачи, а именно —с выходными уровнями, возрастающими с увели- чением номера канала. Это улучшает условия работы каналов, расположенных в верхней части линейного спектра, т. е. каналов, в большей степени подверженных воздействию помех. Предусмот- рена возможность выключать КПН^ Заградительные фильтры ЗФ предназначены для подавления остатков токов, частоты которых совпадают с контрольными частотами 64 и 104 кгц и второй гар- 212
моникой измерительной частоты 44 кгц. Групповой модулятор ГМ служит для переноса токов 12-канальной группы 604-108 кгц (стандартный 12-канальный блок) при помощи групповой несу- щей 120 кгц в линейный спектр нижней группы каналов 12— 60 кгц. За групповым модулятором включены вспомогательный усилитель ВУс выравниватель В и фильтр нижних частот Д-60, при помощи которого выделяются токи используемой нижней бо- ковой полосы частот 12-4-60 кгц и подавляются токи с частотами выше 60 кгц. Выравниватель компенсирует искажения, вносимые фильтром Д-60 на верхнем краю полосы пропускания. При помощи дифференциального трансформатора, находяще- гося в блоке ГМ, в тракт передачи вводится ток контрольной ча- стоты 104 кгц (16 кгц в линии). Токи двух других контрольных частот — 64 и 104 кгц — подаются в тракт передачи через диффе- ренциальный трансформатор ДТрг верхней группы каналов. Токи второй 12-канальной группы (60-Н108 кгц) передаются в линию без группового преобразования. Обе группы каналов объединяются дифференциальным транс- форматором ДТръ усиливаются линейным усилителем ЛУПер и через линейный трансформатор ЛТр, находящийся на вводно-ка- бельной стойке ВКС, поступают в линию. Линейный трансформа- тор обеспечивает согласование выходного сопротивления аппара- туры (135 ом) с входным сопротивлением кабельной линии (180 ом). Удлинитель Уд, включённый на выходе трансформатора ДТрз, служит для согласования уровней передачи верхней и ниж- ней групп каналов. Пройдя ряд участков линии и промежуточных усилительных вч станций, состоящих из линейных трансформато- ров и линейных усилителей ЛУс, токи всех 24 телефонных кана- лов (в том числе и выделенного для тонального телеграфа) посту- пают в тракт приёма оконечной станции, в котором происходит преобразование частот в обратном порядке. Линейный усилитель приёма оконечной станции, так же каки ЛУс промежуточных стан- ций, оборудован устройствами автоматической регулировки уси- ления АРУ, которые автоматически обеспечивают постоянство уровня на выходе усилителя при изменении затухания линии. Соответственно трём контрольным токам — 104, 16 и 64 кгц — имеется три приёмника контрольных каналов ПКК (плоской, на- клонной и криволинейной регулировки усиления). Регулировка усиления осуществляется изменением отрицательной обратной свя- зи усилителя. Избыточное усиление ЛУПр погашается удлините- лем. Разделение нижней и верхней 12-канальных групп осуществ- ляется при помощи дифференциального трансформатора ДТр2. Вследствие достаточно большого затухания фильтров каналов в полосе непропускания групповой фильтр в тракте приёма верхней группы каналов не включается. Фильтр приёма Д-60, подавляя то- ки верхней 12-канальной группы, исключает перегрузку последую- щих элементов тракта приёма нижней группы каналов. Частотная характеристика фильтра Д-60 улучшена при помощи выравнива- 213
теля В. В групповом демодуляторе Г ДМ линейный спектр частот нижней группы каналов преобразуется :в спектр частот стандартно- го блока 604-108 кгц. Токи верхней 'боковой полосы частот [120+(124-60)] подавляются фильтром Д-115, за которым следует вспомогательный усилитель ВУс и элементы стойки индивидуаль- ного преобразования СИП, где происходит преобразование частот, обратное тому, что имело место на передаче. На выходе каждого индивидуального демодулятора ДМ вклю- чён усилитель низкой частоты УНЧ, который позволяет получить требуемый уровень приёма. Регулятор усиления этого усилителя вынесен на СЧК. Никаких специальных мер для подавления токов второй боковой полосы частот не применяется, так как телефон не реагирует на токи этих частот. С выхода УНЧ токи всех каналов ТТ через разделительные гнёзда СЧК и удлинитель Уд2 по соединительной линии МТС — телеграф сл2 поступают на вход аппаратуры ТТ. На рис. 11.1 (см. вклейку) показано также включение телефон- ного канала для передачи разговора. Дифференциальная система ДС служит для перехода с двухпроводного на четырёхпроводный тракт передачи; ОТВ — оборудование тонального вызова. Для уплотнения симметричных кабелей используются 12-, 24- и 60-канальные аппаратуры вч телефонирования (К-12, КВ-12, К-24, К-24-2, К-24П, В К-24, К-60 и К-60П). В настоящее время при уплотнении кабельных линий линейный спектр частот до 12 кгц не используется, однако при установке соответствующих фильтров может быть выделен канал тональной частоты. Для уплотнения воздушных цепей из цветного металла приме- няют 3-канальную аппаратуру В-3 и В-3-3 и 12-канальную аппара- туру высокочастотного телефонирования типа В-12 и наиболее широко — В-12-2. Аппаратура типа В-3-3 может использоваться и на стальных цепях. В системах уплотнения воздушных линий предусмотрена одно- временная работа 3- и 12-канальных аппаратур, а также каналов подтонального, тонального и надтонального телеграфирования. Разделение их частотных полос осуществляют при помощи фильт- ров нижних и верхних частот (Д и К). На рис. 11.2 показана ске- летная схема включения линейных фильтров, а также рабочие по- лосы частот, занимаемые различными каналами и системами при уплотнении воздушной линии из цветного металла до 150 кгц. Аппаратура вч телефонирования типов В-3-3, В-42, В-12-2, К-12, КВ-12, К-24, К-24-2, К-24П, К-60, К-60'П, К-1920, имеющая ширину полосы эффективно передаваемых частот 3100 гц (3004- 3400 гц), позволяет организовать 24 телеграфные связи при по- мощи аппаратуры ВТ-34 (с дополнительной 6-каналыной груп- пой) и 17 телеграфных связей при помощи аппаратуры ТТ-12/17 или ТТ-17П. 214
Ширина канала аппаратуры В-3 равна 2400 гц (300Н-2700 гц); по такому .каналу может работать 18-канальная аппаратура ВТ-34 и 12-канальная аппаратура ТТ-12/17 и ТТ-17П. О-2,8кгц (ЬЗЗлгц О,3-2,^кги О-О.Зигц 3,2-5,2кга, 6,3-26,7кгц 36-163кги. Рис 1.1 2. Скелетная схема включения линейных фильтров при уплотне- нии воздушной линии до 150 кгц 11.4. НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВЧ ТЕЛЕФОНИРОВАНИЯ ПО ВОЗДУШНЫМ И КАБЕЛЬНЫМ ЛИНИЯМ При уплотнении воздушных линий связи используют двухпро- водные, а при уплотнении кабельных линий — четырёхпроводные цепи. Последние, как правило, образуются из пар отдельных ка- белей. По каждому кабелю передачу осуществляют только в од- ном направлении. Двухкабельная система передачи обеспечивает выполнение нормы на защищённость между каналами. Параметры кабельных линий значительно устойчивее пара- метров воздушных линий. Их изменение происходит медленно и в относительно небольших пределах. Например, километрическое затухание воздушной цепи для частот 12-канальной системы в течение нескольких часов может измениться при изморози на ве- личину до 50 мнеп!км, тогда как на кабельных цепях оно изме- няется плавно и для частот до ПО кгц не .превышает 5,2 мнеп/к^л за год. На воздушных линиях, кроме того, наблюдаются кратковре- менные резкие изменения уровней передачи — толчки уровней. Природа помех, возникающих в вч каналах воздушных и ка- бельных линий, различная. Уровень помех в системах уплотнения воздушных линий зависит от состояния цепи связи, от вида источ- ников помех (соседние линии связи, линии электропередач, радио- станции, индустриальные источники помех и пр.) и от места их расположения. Вследствие этого уровень помех непостоянен и неодинаков для различных участков цепи. Уровень собственных помех аппаратуры уплотнения воздушных магистралей значи- тельно ниже уровня помех, наводимых указанными выше источ- никами помех. В вч каналах кабельных цепей главное значение 215
имеют собственные помехи аппаратуры и помехи нелинейного происхождения, возникающие в групповых усилителях. Наводи- мые же помехи практически не ощущаются, а помехи, обуслов- ленные линейными переходами с других пар кабеля, малы. 11.5. АВТОМАТИЧЕСКАЯ РЕГУЛИРОВКА УСИЛЕНИЯ В СИСТЕМАХ ВЧ ТЕЛЕФОНИРОВАНИЯ Как известно, километрическое затухание линий увеличивается с увеличением частоты, вследствие чего затухание усилительного участка для токов различных частот будет неодинаково. Кроме того, при ухудшении атмосферных условий становятся неодина- ковыми и относительные изменения километрического затухания для одних и тех же частот. Вследствие этого изменяется и наклон частотной характеристики затухания линии. На рис. 11.3 даны для примера характеристики затухания воз- душной медной цепи длиной 300 км. Эти характеристики без большой погрешности можно рассматривать как прямые линии с Рис 11.3 Характеристика затухания воздушной медной цепи (d=4 мм, /=300 км) Рис 114 Частотная зависимость километрического затухания и ха- рактеристика его температурных изменений для кабеля с кордель- но-бумажной изоляцией На рис. 11.4 показана частотная зависимость километрическо- го затухания и характеристика температурных изменений кило- метрического затухания кабеля с кордельно-бумажной изоляцией. Отличительной особенностью характеристик 'рис. 11.4 по сравне- нию с характеристиками рис. 11.3 является криволинейность температурных изменений затухания кабеля. Все эти обстоятель- ства должны учитываться при настройке связей. Начальную ре- гулировку усиления аппаратуры производят вручную; отдельно- регулируют усиление и наклон. Необходимая стабильность оста- точного затухания каналов при работе обеспечивается устройст- 216
вами автоматической регулировки усиления АРУ, для работы ко- торых используются токи контрольных частот. Работой АРУ уп- равляют приёмники контрольных частот ПК,Ч. АРУ начинает работать, если уровень контрольной частоты из- менится более чем на 0,06 неп. Скорость регулировки АРУ 12-ка- нальной аппаратуры составляет 0,23-4-0,077 неп!мин, а 3-каналь- ной аппаратуры — 0,003н-0,007 неп!мин, что соответствует ско- рости изменения затухания усилительного участка линии при образовании изморози. Чтобы исключить воздействие кратковре- менных изменений уровня, АРУ работает с замедлением порядка 25 сек; АРУ 3- и 12-канальной аппаратур обеспечивают измене- ние усиления соответственно на 3,6 и 5,4 неп, причём осуществ- ляется изменение абсолютной величины усиления и наклона ха- рактеристик усиления усилителей. В вч аппаратуре уплотнения кабельных линий применяют без- ынерционную систему АРУ благодаря тому, что изменение элек- трических параметров кабельных линий происходит медленно и в небольших пределах. Промежуточные станции кабельных систем уплотнения могут быть нескольких видов: без АРУ, только с плоской АРУ, с плос- ко-наклонной АРУ и, наконец, с плоско-наклонно-криволинейной АРУ, т. е. с АРУ всех трёх видов. Размещение станций с АРУ производят с учётом пределов регулировки АРУ и величины из- менения затухания кабеля. Например, плоская регулировка на ±0,35 неп позволяет компенсировать изменение затухания кабе- ля длиной около 200 км. Практически усилители с плоской АРУ устанавливают через 100—150 км, с плоско-наклонной АРУ — че- рез 300—400 км, с плоско-наклонно-криволинейной АРУ — через 800—1000 км. Последние типы усилителей предусмотрены и в аппаратуре оконечных станций. 11.6. ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕЛЕФОННЫХ КАНАЛОВ Общие сведения О пригодности телефонного канала для тонального телеграфиро- вания судят по его электрическим характеристикам. Из них глав- ными являются: величина остаточного затухания, уровень помех (шума), частотная и амплитудная характеристики остаточного затухания канала, стабильность несущих частот. Остаточное затухание телефонного канала Остаточным затуханием канала называют разность между сум- мой затуханий и усилений, вносимых всеми элементами канала. Когда эта величина получается отрицательной, считают, что ка- нал имеет остаточное усиление. Остаточное затухание телефон- 217
ного канала измеряют между выходом аппаратуры ТТ одной станции и входом аппаратуры ТТ противоположной станции. Если уровень передачи обозначить рвх, а уровень приёма че- рез рвых> то остаточное затухание аост определится разностью ^ост /Ах Рвых' Hetl. Типовые частотные характеристики остаточного затухания уз- кого (3004-2700 гц) и широкого (3004-3400 гц) телефонных ка- налов приведены соответственно на рис. 11.5 и 11.6. Изменение остаточного затухания является одним из основных факторов, влияющих на качество частотных телеграфных связей. Главные причины изменения з0ст^еп остаточного затухания сле- Рис. И.5. Типовая частотная характери- стика остаточного затухания телефон- ного канала шириной 3004-2700 гц дующие: — изменение атмосфер- ных условий; — неудовлетворительное состояние физических цепей; — неисправность уст- ройств автоматической регу- лировки уровня; — процессы коммутации; — ремонтные работы на линии; — изменение напряже- ний источников электропи- тания. Атмосферные условия непосредственно влияют, в первую оче- редь, на воздушные линии связи. Для кабельных линий необхо- -^,2^777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777. Рис [I1.6. Типовая частотная характеристика оста- точного затухания канала шириной 3004-3400 гц димо учитывать, главным образом, изменение температуры поч- вы. Основной причиной технических остановок связей на воздуш- ных линиях являются также иней, гололёд, дождь, туман, ветер 218
и грозы. При этих условиях значительно увеличивается остаточ- ное затухание телефонного канала. Кроме того, при инее или гололёде наблюдается перекос частотной характеристики -оста- точного затухания, происходят частые и резкие изменения оста- точного затухания (толчки уровня), а вынужденное существен- ное повышение усиления на промежуточных станциях каналов вч при помощи ручной регулировки и устройств АРУ увеличивает уровень помех и создаёт перегрузки усилителей. При ветре происходит схлёстывание проводов, касание ими кустов, деревьев и т. п. Это может вызвать если не полное нару- шение действия связи, то ухудшение её из-за резких изменений остаточного затухания канала. Рассмотрим влияние высоких напряжений, возникающих на линиях связи, а также меры защиты, обеспечивающие беспере- бойную работу каналов телеграфной связи. Во время грозы на проводах воздушных линий связи индуктируются напряжения от нескольких сотен до нескольких тысяч вольт в зависимости от места прохождения -грозовых туч по отношению к линиям связи. Следствием этого может 'быть пробой вводных кабелей, элемен- тов линейных фильтров и т. п., а также появление уравнительных токов. При значительном индуктивном токе перегорают предохрани- тели, в результате чего связь выходит из -строя. Перенапряжения на проводах связи, обусловленные проходящими или пересекаю- щими их линиями сильного тока, могут достигать нескольких ты- сяч вольт в зависимости от условий сближения и системы линий электропередач. В северных и северо-восточных районах СССР наблюдаются магнитные бури, вызывающие появление на проводах связи -вы- соких напряжений. Наконец, причиной появления на проводах связи высоких напряжений могут явиться песчаные и снежные бури. Для защиты установок проводной связи от опасных напря- жений и токов применяют устройства защиты в соответствии -с ГОСТом. Устройства защиты содержат: плавкие предохранители, разрядники, дренажные и запирающие катушки (рис. 11.7). Предохранители обеспечивают защиту станционных сооруже- ний от прохождения длительного тока опасной величины (>1 а). Рис 1-1 7. -Схема защитного устройства -воздушной линии -связи 219
Разрядники служат для защиты от пробоев изоляции аппаратуры оконечных и промежуточных станций при возникновении кратко- временных и длительных перенапряжений на линии. Запираю- щую катушку ЗК включают для увеличения переходного затуха- ния через третьи цепи, уменьшения помех радиостанций и уско- рения срабатывания защиты. Для предохранения защитных устройств и аппаратуры от раз- рушений в случае прямых ударов молнии в линию включают так называемый буферный разрядник БР. Чтобы при срабатывании разрядников Р-350 избежать короткого замыкания цепи для то- ков высокой частоты, последовательно с разрядниками включают полуобмотки дренажной катушки (ДК), имеющей индуктивность не менее 0,16 гн. Для токов 0,8—150 кгц затухание, вносимое ДД, меньше или равно 0,3 неп. Сопротивление обмоток ДК должно быть незначительным (не больше 3 сш), чтобы не было большого падения напряжения на дренажной катушке. Наличие двух индук- тивно связанных обмоток ДК обеспечивает одновременное сраба- тывание разрядников, что исключает появление уравнительных то- ков. Если напряжение, наведённое в проводах связи, не превышает величины напряжения срабатывания разрядников (350 в), то при повышенной асимметрии цепи и вводных устройств оно вызывает появление уравнительных токов (толчков уровня), которые вно- сят искажения в телеграфную работу. Эксплуатационная провер- ка эффективности защитного действия дренажных катушек пока- зала, что при передаче испытательного текста коэффициент ка- чества связи в канале ТТ, работающем на цепи с дренажными катушками, в 8—10 раз больше, чем в канале ТТ, работающем на цепи, не оборудованной дренажными катушками. Причинами неустойчивой работы каналов ТТ в грозу на ли- ниях, оборудованных грозозащитой, могут быть: неправильное включение дренажных катушек, установка неисправных или не удовлетворяющих нормам предохранителей и разрядников, по- вышенная асимметрия линии, а также обмоток дренажных ка- тушек, согласующих устройств, ЗД и вводно-коммутационного оборудования. На работе каналов ТТ особенно неблагоприятно сказываются скачкообразные изменения уровня (толчки), которые наблюдают- ся обычно одновременно по всем каналам ТТ. Продолжитель- ность толчков, как правило, меньше 20 мсек. Причиной толчков являются ремонтные и профилактические работы на линиях свя- зи и оконечных станциях. Ряд причин коммутационного характера, например переклю- чение основного и резервного оборудования, в большинстве слу- чаев вызывает также толчки уровня или кратковременные пре- кращения связи. Переключение источников питания, включение контрольных и измерительных приборов в действующий канал также могут 220
быть причиной появления искажений в телеграфной работе. За- мена цепей вызывает кратковременное 'прекращение связи. Перечисленные операции должны быть ограничены до мини- мума, и производить их следует с особой тщательностью в часы наименьшей телеграфной нагрузки. Помехи Как отмечалось, различают гармонические, флуктуационные и импульсные помехи. Практически приходится иметь дело с по- мехами всех видов одновременно. Помехи, поступающие на вход аппаратуры ТТ, принято называть общей помехой. Её можно представить как сочетание большого числа одновременно дейст- вующих синусоидальных токов с различными частотами и амплитудами. При передаче речи и при осуществлении тонального телегра- фирования важно знать не только мощность мешающих токов, но ,и их спектральный состав. Мешающее воздействие помех различных частот сводят к эквивалентной помехе с частотой 800 гц, называемой псофомет- рическим напряжением помех. Однако введение псофометриче- ского эквивалента помех для оценки их воздействия на каналы тонального телеграфирования неприемлемо вследствие того, что при равномерном распределении мощности мешающих токов дей- ствие помех сказывается в одинаковой мере для всех каналов ТТ Нелинейные искажения О нелинейности телефонного канала судят по его амплитудной характеристике и коэффициенту нелинейности. Амплитудная характеристика канала представляет собой за- висимость уровня на выходе канала от уровня на его входе или, иначе, зависимость остаточного ' затухания канала от уровня мощ- аосл,,неп ности, тока или напряжения на Г -oyl входе канала. Типовая амплитуд-------------—-------?^— *0,2 ная характеристика остаточного затухания телефонного канала приведена на рис. 11.8. Коэффи- циент нелинейных искажений оп- ределяется следующей формулой: -2,0 -1,5 -1,0 -0,5 0 *0,5 *1,0 Рис. 118 Типовая амплитудная ха- рактеристика остаточного затухания общего канала ТТ ^щи22 + и23+ . (Н.2) где Hi — напряжение основного колебания, a U2, U3... — напря- жения гармоник. 221
Нелинейные искажения проявляются в виде помех, возникаю- щих вследствие взаимной модуляции полезных сигналов в общем тракте передачи каналов ТТ и в возрастании остаточного зату- хания тракта передачи при увеличении уровня на его входе. При этом решающее значение в искажении телеграфных сигналов иг- рают нелинейные помехи, а не изменение уровня приёма. Иногда нелинейные помехи являются главной причиной неустойчивой работы каналов ТТ. Основными нелинейными элементами телефонного канала являются электронные лампы (в первую очередь, лампы индиви- дуальных усилителей приёма), полупроводниковые приборы и устройства, содержащие ферромагнитные материалы, например трансформаторы, катушки фильтров и т. п. Особенно нелинейные искажения ощущаются при перегрузках телефонного канала. Опыт показывает, что даже при работе на прямолинейном участ- ке амплитудной характеристики канала могут появиться замет- ные нелинейные искажения. Фактически амплитудная характе- ристика служит довольно' грубым показателем нелинейности канала. Для телефонной связи значительно более жёсткие требова- ния в отношении нелинейных искажений предъявляются к уси- лителям группового тракта вч аппаратуры, чем к индивидуаль- ным усилителям приёма, каждый из которых усиливает лишь то- ки одного телефонного канала. Однако последние для тонально- го телеграфа являются групповым оборудованием, и поэтому их нелинейность должна также строго лимитироваться. В групповых вч усилителях нелинейные помехи возникают, главным образом, вследствие взаимной модуляции телефонных каналов. Частотные искажения Частотные искажения обусловлены тем, что остаточное затуха- ние телефонного канала неодинаково для токов различных час- тот. Частотные искажения в большей степени проявляются в 3-ка- нальных системах вч телефонирования и в значительно меньшей степени в 12- и 24-канальных системах вч. Для связей с пере- приёмами частотные искажения больше, чем для прямых связей. Вносятся частотные искажения, главным образом, фильтрами из-за неравномерности затухания в полосе пропускаемых частот, а также трансформаторами и линией. Для тонального телеграфи- рования с частотной зависимостью затухания телефонного кана- ла необходимо считаться, прежде всего, при дальних связях и особенно, если такие связи организуются на воздушных линиях, затухание которых резко изменяется при неблагоприятных ат- мосферных условиях. Так как остаточное затухание увеличивается по мере удале- ния от середины к краям полосы пропускания канала, то крайние каналы ТТ, и особенно первый и последний каналы, работают в 222
худших условиях. Уровень приёма в этих каналах будет ниже .нормального, в связи с чем ухудшается помехозащищённость крайних каналов ТТ, так как общий уровень помех, обусловлен- ных линиями и смежными каналами, почти не изменяется. При- ходится увеличивать усиление приёмных устройств данных ка- налов. На воздушных линиях связи при инее или гололёде наблю- дается такой перекос частотной характеристики остаточного за- тухания телефонного канала, что он не может быть скомпенси- рован увеличением усиления на приёме и тогда приходится вы- ключать крайние каналы и работать при меньшем числе кана- лов ТТ, а иногда и совсем прекращать работу. Вследствие того, что частотные искажения проявляются в уменьшении амплитуды сигналов, они называются также ампли- тудными искажениями. Известны два способа уменьшения частотных искажений: 1) конструирование элементов аппаратуры с таким расчётом, что- бы их затухание в рабочем диапазоне частот не зависело от час- тоты; 2) корректирование искажений. В групповых трактах передачи и приёма вч аппаратуры осу- ществляют корректирование частотных искажений, вносимых, главным образом, фильтрами и линией. Принцип подобного кор- ректирования заключается в таком выравнивании затухания канала, чтобы общее затухание в спектре передаваемых частот было постоянно. Выполняют это при помощи так называемых вы- равнивателей, частотные характеристики затухания которых об- ратны по форме характеристикам затухания фильтров в полосе пропускания или кривой затухания корректируемого участка линии. Для уменьшения частотных искажений, обусловленных влия- нием атмосферных условий, в приборах АРУ каналов вч преду- смотрено устройство, создающее необходимый наклон частотной характеристики усиления аппаратуры. В индивидуальном тракте приёма вч аппаратуры (на выходе телефонного канала) производят выравнивание кривой остаточ- ного затухания канала, для чего на входе усилителя низкой час- тоты включают корректирующий контур. Он увеличивает усиле- ние на крайних частотах канала (200-Р-500 гц и 2800н-3500 гц). Тем самым компенсируют увеличение затухания на этих частотах, вносимое полосовыми фильтрами канала. Корректирование час- тотных искажений осуществляют на оконечных и промежуточных станциях с вч аппаратурой телефонирования. Полностью частот- ные искажения не могут быть устранены. С ними нельзя не счи- таться хотя бы для крайних каналов ТТ. Сдвиг несущих частот Сдвиг несущих частот в телефонном канале происходит из-за расхождения частот генераторов модулятора и демодулятора те- лефонного канала. При сдвиге несущих частот увеличиваются 223
ТАБЛИЦА 11.1 Характеристика аппаратуры вч телефонирования Характеристика Тип аппаратуры В-3 В-3-3 В-12 К-12 К-24 К-60 К-1920 Ширина канала кгц 2,4 (0,3—2,7) 3,1 (0,3-3,4) 3,1 (0,3—3,4) 3,1 (0,3—3,4) 3,1 (0,3—3,4) 3,1 (0,3—3,4) 3,1 (0,3—3,4) Величина уров- ней в четырёх- проводной части канала, неп на входе (передача) ’ " —1,5 —1,5 -1,5 -1,5 —1,5 — 1,5 -1,5 на выходе (приём) +0,5 +0,5 +0,5 +0,5 +0,5 +0,5 +0,5 Линейный спектр частот кгц А—Б 6,34-14,7 Б—А 18,34-26,7 *— А—Б 414-16 Ь—А 18-430 —(19—31) Б—А 364-84 •1-5924 113 124-60 <— 124-108 124-252 2704-8600 Входное сопротивление ли- нии, ом 600 600 600 180 180 135 75 Величина псофометрическо- го напряжения шума в точ- ке с относительным уровнем —0,8*неп, мв*-) 2,5 «-2,5 2,5 < 1 1 < 1 — Коэффициент нелинейных искажений при нулевом из- мерительном уровне на входе канала**), % 2 (2 У У) 2 (2 у+) 2 (2 Уп) 2 (2 Уп) 2 (2 Уп) 2 (2 Уп) —
15—615 Продолжение Характеристика Тип аппаратуры в-з В-3-3 В-12 . К-12 К-24 К-60 К-1920 Расхождение частоты на входе и выходе канала**), гц 3 (з /п) 3 (3 /п) (/п) 0,5 (0,5 /п) 0,5_ (0,5/п) 0,75 _ (0,75 Уп) — Защищенность тракта при- ёма от тракта передачи в че- тырёхпроводной части кана- ла, неп >5,0 >6,0 >5,0 >6,0 >6,0 >6,0 >6,0 Длина усилительного участка, км 250—400 250 125 40—50 30-40 12—26 6+0,3 Длина переприёмного участка, км 2000 2000 2000 2000 2000—2500 1200 — Дальность связи ***), тыс. км до Ю До Ю до Ю ДО 10 10—12,5 ДО 6 — Количество телефонных ка- налов, одновременно предо- ставляемых для ТТ 1 1 до 2 до 2 ДО 4 (по 2 в каж- дой группе) До 4 — *) С/эфф=1’33 ^псоф для равномерного шума. **) Для п переприемных участков. ***) При пяти переприёмных участках.
характеристические искажения телеграфных сигналов, возрастает влияние смежных каналов ТТ из-за прямых переходов токов че- рез приёмные фильтры .каналов ТТ .и усиливается действие по- мех нелинейного происхождения. Если телефонный канал вносит нелинейные искажения, то сдвиг несущих частот усиливает влияние продуктов нелинейных помех чётных порядков, частоты которых попадают в полосу рас- фильтровки каналов ТТ или совпадают со средней частотой ка- нала (при ЧМ). Объясняется это тем, что. частотная характерис- тика фильтра на участке, расположенном посредине между ка- налами ТТ, имеет большую крутизну, поэтому даже небольшой сдвиг несущих частот значительно уменьшает затухание, вноси- мое фильтром приёма ТТ для продуктов нелинейности чётного порядка. Измерения показывают, что для аппаратуры ВТ-34-АМ при к2 = 3% и при сдвиге частот Д/='±5 гц искажения телеграфных сигналов возрастают в среднем на 3%, а при Д/=±10 гц — в среднем на 6%, тогда как в случае отсутствия нелинейных иска- жений в телефонном канале величина искажений телеграфных сигналов почти не изменяется при сдвиге несущей частоты до ± 10 гц. Основные данные отечественной аппаратуры вч телефониро- вания приведены в табл. 11.1. 11.7. ТРЕБОВАНИЯ К ТЕЛЕФОННЫМ КАНАЛАМ, ПРЕДОСТАВЛЯЕМЫМ ДЛЯ ТОНАЛЬНОГО ТЕЛЕГРАФИРОВАНИЯ Общее положение Для тонального, телеграфирования должны предоставляться наи- более устойчивые телефонные каналы высокой частоты. Рекомен- дуется выделять для ТТ вч телефонные каналы, расположенные по спектру рядом с контрольными частотами. Уровни передачи Чтобы избежать перегрузки телефонного канала, общая пико- вая мощность несущих токов ТТ не должна превышать 5-10~3 вт в точке с нулевым относительным уровнем, что соответствует уровню + 0,8 неп на нагрузке 600 ом. Уровень передачи каждого канала ТТ в указанной точке не должен превышать величины = мквпг или рк = (0,8 —Inn), неп, (П.З) где п — число каналов системы ТТ. Для га = 24; 18; 12 и 6 рк со- ответственно равно 9; 15; 35 и 1.39 мквт или —2.35; —2,1; —1,67 и —1,1 неп. 226
Для аппаратуры ТТ с частотной модуляцией, где при любых условиях и в любое 'время с каждого канала ТТ поступает ток несущей частоты, рекомендуют устанавливать уровни передачи каждого канала ТТ, исходя из допустимого среднего значения мощности 270 мквт или уровня —0,66 неп. В основу этого соображения положено стремление меньше за- гружать телефонный канал. Мощность передачи в каждом ка- нале ТТ 270 рк = —, мквт или рк = (0,66—Inп), неп. (11.4) п Для п=17; 12 и 6 рк соответственно равно —2,1; —1,9 и —1,56 неп; при 18 для аппаратуры ТТ с ЧМ уровни передачи рекомендуется устанавливать в соответствии с ф-лой (11.3). Чтобы суммарный уровень токов ТТ на входе модулятора вч канала не превышал допустимого значения, на входе четырёхпро- водной части телефонного канала включается удлинитель Уд]. Для получения нулевого остаточного затухания общего канала ТТ на выходе телефонного канала также включается удлинитель Уд2. Величины затуханий удлинителей: ayi = — (Pi + асЛ1), неп, (11.5) ау2 = (р2 —асЛ2), неп, (11.6) где Pi — относительный уровень на входе четырёхпроводного тракта телефонного канала (обычно pi = —1,5 неп); р2 — относительный уровень на выходе четырёхпроводного тракта телефонного канала (обычно р2=+0,5 неп); <Чл1 — затухание передающей соединительной линии теле- граф — МТС; асп2—затухание приёмной соединительной линии теле- граф — МТС. Остаточное затухание Остаточное затухание телефонного канала на частоте 800 гц должно быть равно 0±0,2 неп. Наибольшая разность между дву- мя величинами остаточного затухания, измеренного на двух лю- бых несущих частотах ТТ, не должна превышать 0,8 неп, а изме- ренного на двух смежных несущих частотах ТТ — 0,2 неп. Эти величины должны соблюдаться и при наличии переприёмов по вч. Допустимое отклонение затухания соединительных линий для всех передаваемых частот ТТ равно ±0,06 неп. При несоблюде- нии этого требования частотная характеристика затухания соеди- нительных линий должна быть выровнена посредством коррек- тирующих контуров. Если затухание соединительной линии велико, а возможности повышения уровня приёма<~в вч аппаратуре исчерпаны, то для 15* 227
получения нулевого остаточного затухания телефонного канала устанавливают оконечный усилитель с величиной усиления по- рядка 2,0 неп и возможностью его регулировки. Изменение остаточного затухания канала во времени не дол- жно превышать ±0,2 неп для одного переприёмного участка и ±0,2]/га неп — для п переприёмных участков. Мгновенное из- менение остаточного затухания не должно превышать ±0,05 неп. Помехи Общий уровень помех на входе приёмного комплекта ТТ при одном переприёмном участке не должен превышать —5,6 неп для телефонных каналов кабельных систем и —4,7 неп для кана- лов воздушных систем (исключая случаи изморози и гололёда). При п переприёмных участках допустимый уровень помех увели- чивается на 1/2 In га. О характере общей помехи приблизительно можно судить, «прослушивая» канал телефоном. Нелинейность телефонного канала При повышении уровня передачи от —2,0 до ±0,8 неп остаточное затухание телефонного канала не должно изменяться более чем на 0,1 неп. Допустимая величина общего коэффициента нелиней- ности телефонного канала равна 2%, независимо от типа аппа- ратуры ТТ. Нормы на составляющие общего коэффициента нели- нейности пока не установлены. Однако эксперимент показывает, что независимо от характера нелинейности норма в 2% вполне приемлема, т. е. можно допустить, чтобы 2% представляли пол- ностью нелинейность второго или третьего порядка. Для п пере- приёмных участков допустимая величина коэффициента нели- нейности равна 2 ]/га %. Расхождение частот Сдвиг частот в телефонном канале получается из-за расхожде- ния частот генераторов модулятора и демодулятора телефонного канала. К сдвигу частот чувствительна, в первую очередь, аппа- ратура ТТ с частотной модуляцией, причём его влияние тем боль- ше, чем меньше девиация частоты. По данным измерений для аппаратуры ВТ-34-ЧМ допустимой величиной сдвига частот в те- лефонном канале следует считать ±2 гц, а для аппаратуры ТТ-12/17 и ТТ-17П ±3 гц. Для аппаратуры ТТ с AM может быть допущена величина сдвига частот до ±10 гц. По нормам дальней телефонной связи допустимый сдвиг не- сущих частот на одном переприёмном участке составляет 0,5 гц для кабельных систем уплотнения и 1 гц — для воздушных си- стем уплотнения. Для га переприёмных участков допускаются сдвиги частот до 0,5]/ га и ]/га гц соответственно. 228
Переходное затухание (защищённость) Переходное затухание определяет величину взаимосвязи между трактами передачи и приёма телефонного канала. Чем оно мень- ше, тем больше влияние передачи на приём той же оконечной станции. При равенстве уровней передачи и приёма, что имеет место в тональном телеграфировании, переходное Затухание равно защищённости. Последняя определяется разностью между уровнем сигнала и уровнем помех на приёмном конце телефон- ного канала. Защищённость телефонного канала должна быть не менее 5,0 неп для 3-канальных систем уплотнения и не менее 6,0 неп для многоканальных систем (число каналов 12). Для п переприёмных участков нормы защищённости сни- 1 . жаются на —1пл, неп. 2 11.8. НАДТОНАЛЬНОЕ ТЕЛЕГРАФИРОВАНИЕ Надтональное телеграфирование осуществляют по воздушным стальным цепям и цепям из цветного металла. Аппаратура НТ является аппаратурой первичного уплотнения цепей, и поэтому её работа не зависит от действия аппаратуры вч телефонирования. В спектре частот до 5 кгц в гораздо меньшей степени сказы- вается влияние изморози или гололёда, чем в спектре частот, в котором работает 3-канальная и, тем более, 12-канальная аппа- ратура. Благодаря этому, а также применению метода частотной моду- ляции, каналы НТ продолжают нормально работать и в тяжёлых метеорологических условиях, тогда как каналы ТТ из-за неустойчи- вости действия аппаратуры вч телефонирования становятся нерабо- тоспособными. Это весьма важное свойство каналов НТ. Использование линейного спектра частот и включение раздели- тельных фильтров для медной цепи показано на рис. 11.2. В слу- чае стальных цепей спектр НТ выделяется фильтром верхних час- тот К-2,8. Дальность действия оконечной аппаратуры НТ-ЧМ-4 по цепи из цветного металла равна 450 км, а по стальной цепи — 80 км. При организации связей большей протяжённости устанавливают проме- жуточные усилители УНТ-ЧМ-4, с применением которых дальность действия НТ увеличивается до 1200 км на медной или биметалли- ческой цепи и до 250 км на стальной цепи. Промежуточная станция с аппаратурой УНТ-ЧМ-4 представляет собой стойку дуплексного усилителя. В тракт каждого направле- ния передачи входят: фильтры, выравниватели и усилитель (рис. 11.9). Прохождение токов в этой схеме легко проследить самостоятельно. 229
Рис. 119 Скелетная схема промежуточной аппаратуры НТ типа УНТ-ЧМ-4
Аппаратуру подключают в линию через линейные трансформа- торы ЛТр, на которых имеются отводы, необходимые для согласо- вания входных сопротивлений медных и стальных цепей с 600-ом- ным входным сопротивлением аппаратуры. Как и в оконечной стан- ции НТ, рабочий спектр частот делится при помощи направляющих фильтров НФ на две группы: 31404-3820 гц (направление переда- чи Б—А) и 45804-5260 гц (направление передачи А—Б). На входе аппаратуры последовательно с направляющими фильтрами вклю- чены полосовые фильтры ПФ для увеличения затухания тракта в полосе непропускания. Частоты среза фильтров НФ и ПФ одина- ковы. Направляющие фильтры входа и выхода одного направления идентичны. Фильтры в промежуточной аппаратуре НТ такие же, как и в оконечной. За полосовым фильтром следует выравниватель ФВ, компенси- рующий амплитудные искажения, вносимые фильтрами (главным образом НФ) данного направления на частотах, близких к часто- там среза фильтров. Выравниватели ФВА и ФВБ отличаются по электрической характеристике из-за различных полос пропускания направляющих фильтров для группы частот А и Б. Далее включён удлинитель, при помощи которого устанавливается необходимый уровень токов на входе усилителя, что -важно для правильной ра- боты устройства АРУ. Линейный выравниватель ЛВ компенсирует амплитудные иска- жения, создаваемые линией в передаваемой полосе частот. Вырав- ниватели ЛВ однотипны для обоих направлений передачи. Каждый Л В состоит из трёх одинаковых по схеме звеньев, имеющих пада- ющую частотную характеристику и соответственно перепады зату- хания в диапазоне частот 3,24-5,2 кгц-. 0,2; 0,4 и 0,6 неп, т. е. общий перепад в 1,2 неп. Каждая группа частот усиливается своим усилителем. Величина усиления усилителя с полной отрицательной обратной связью равна 5,1 неп, что позволяет компенсировать затухание участка медной цепи до 450 км и стальной до 80 км. Амплитудная характеристика усилителя прямолинейна с точностью 0,03 неп до уровня на выходе + 3,5 неп при нагрузке 600 ом. Входное и выходное сопротивления усилителя равны 600 ом. Уровень передачи на выходе линейного трансформатора ЛТр по одному каналу равен +0,6 неп для медной цепи и + 1,5 неп для стальной цепи. Регулировка уровня передачи осуществляется набо- ром удлинителей, включённых на выходе усилителя. При работе аппаратуры по медным и стальным цепям устанавливаются различ- ные диаграммы уровней. В процессе эксплуатации диаграмма уров- ней должна корректироваться при смене времён года. Важную роль в аппаратуре играет автоматическая регулировка уровня. Она обеспечивает постоянство выходного уровня с точ- ностью ±0,1 неп при плавном изменении приёмного уровня в пре- 231
делах ±0,7 неп. Кратковременные изменения затухания линии АРУ не компенсирует. АРУ состоит из термистора и дополнительной обмотки между- лампового трансформатора усилителя. 11.9. СЛОЖЕНИЕ ИСКАЖЕНИЙ В СОСТАВНЫХ КАНАЛАХ ТТ Дальние телеграфные связи в большинстве случаев создаются по- следовательным соединением прямых каналов ТТ, т. е. путём пере- приёмов. Главное значение при этом имеет величина результирующего искажения телеграфных сигналов, передаваемых по такому состав- ному каналу. Она будет зависеть от величины и характера искаже- ний коммутируемых участков. Общее искажение во всём телеграф- ном канале не должно превышать величины исправляющей способ- ности телеграфного' аппарата. МККТТ рекомендует считать макси- мально допустимой величиной общего искажения 28%. Теоретиче- ски вопрос сложения искажений полностью ещё не изучен. Однако наличие значительного экспериметального материала позволяет сделать следующие выводы: 1) преобладания складываются алгебраически, т. е. с учётом знака, поэтому возможна взаимная компенсация этих искажений; 2) характеристические искажения складываются арифметиче- ски, т. е. по абсолютной величине; 3) общее случайное искажение составного канала равно при- мерно корню квадратному из суммы квадратов искажений отдель- ных участков. Таким образом, если +Pi > i ®Пр,’ • • •’i®прл —вели- чины преобладаний по участкам составного канала и таким же об- разом 8 8Xj) . . . , 8Хп и 8 8 . ., 8Сп— соответственно величи- ны характеристических и случайных искажений звеньев составного канала, то общее искажение '-.-и. - I± - ±6лрп| —+5я2+ • • + + %, + j/±, + s;, + - • - + ч, • <1L7> Если на каждом участке измеряется величина общего искаже- ния 61, 6г,..., 6П, то величина общего искажения составного канала 8общ не может быть больше арифметической суммы искажений, вносимых отдельными участками составного канала, но больше корня квадратного из суммы квадратов искажений 6ц 62, ..., 6П, т. е. У 82+82+ . . • + 82 < 8о6щ< 8Х + 8а + • • • + 8„. (11.8) Степень этого неравенства зависит от доли каждого вида иска- жений в общих величинах искажений 61, 62, ..., 6Л. 232
При расчётах можно исходить из арифметического сложения ис- кажений в составных каналах, что создаёт уверенность, что дейст- вительная величина искажений не превысит расчётной. Согласно норме МККТТ 6общ<;28%, отсюда п= — . Если п = 3, то 6„ не должно быть больше 10%. Искажения синхронных теле- графных сигналов в канале ТТ при передаче точек >и текста со ско- ростью 50 бод не должны превышать соответственно, следующих величин: 1) в прямых каналах ТТ, которые могут быть использованы для организации транзитных связей, — 4 и 10%; 2) в составных каналах с одним переприёмом — 7 и 18%; 3) в составных каналах с двумя переприёмами— 10 и 24%; 4) в составных каналах с тремя переприёмами —12 и 28%. При трёх и более переприёмах, а также при большом искажении в прямом канале ТТ значительное улучшение телеграфной работы даёт включение регенеративных трансляций. Они могут устанавли- ваться как на переприёмных, так и на оконечных станциях. Вели- чина искажений телеграфных сигналов не должна превышать 40% на входе регенератора и 2% на выходе регенератора.
ГЛАВА Оборудование магистралей частотного телеграфирования 12.1. ПОСТРОЕНИЕ СЕТИ КАНАЛОВ ТТ В настоящее время телеграфная связь в Советском Союзе, в основ- ном, осуществляется по каналам частотного телеграфирования. Сеть телеграфных связей построена и развивается таким образом, чтобы при максимальной экономичности обеспечить передачу теле- графной корреспонденции как по прямым, так и обходным кана- лам связи. Пропускная способность телеграфной сети должна быть достаточной для передачи телеграфной корреспонденции в контрольные сроки не только при нормальных условиях работы, но и при неисправности отдельных связей или пучка связей. Сеть телеграфных связей должна: 1) обеспечивать возможность передачи телеграфных сообщений между любыми населёнными пунктами страны; 2) строиться как единая сеть радио-телефонно-телеграфных со- общений; 3) учитывать потребность нового вида связи — оргасвязи; 4) давать возможность быстро организовывать замену каналов и устанавливать обходные связи в случае повреждения отдельных связей или направлений; 5) учитывать потребности обороны СССР; 6) соответствовать производственно-экономическим и культур- но-бытовым тяготениям отдельных районов страны друг другу. Строительство и структура сети телеграфных связей подчинены задачам создания новейших систем автоматизированной передачи телеграмм, а именно—‘систем прямых соединений и кодовой ком- мутации. Эффективное внедрение системы прямых соединений возможно на базе сети, построенной по радиально-узловому принципу с вы- делением областных и главных коммутационных узлов, в которых устанавливаются автоматические телеграфные станции прямых со- единений. 234
Главными узлами являются крупные областные и республикан- ские центры, которые имеют значительный телеграфный обмен.Они играют роль транзитных пунктов, лежащих на пути межзональных телефонных потоков, и в 'большинстве случаев являются центрами пересечения кабельных и радиорелейных линий. Главные коммута- ционные узлы соединяются друг с другом преимущественно по принципу «каждый с каждым». Областные узлы располагаются в областных и некоторых рес- публиканских центрах, а также в крупных внутриобластных и внут- риреспубликанских пунктах, приравненных к областным центрам. К последним относятся центры союзного значения, имеющие значи- тельный телеграфный обмен и непосредственный выход к своему главному узлу. Областные узлы соединяются радиальными связями со своим главным узлом. В дополнение к этому в случаях значительного тя- готения предусматривается возможность их соединения и с главны- ми узлами других зон и с соседними областными узлами. Оконечными пунктами сети являются городские отделения и районные узлы связи. Сеть телеграфной связи образуется магистральными, внутриоб- ластными, внутрирайонными и городскими связями. К магистраль- ным относятся связи, соединяющие Москву с республиканскими, краевыми и областными центрами, а также связи, соединяющие эти центры между собой. Эти связи оборудуются обычно многока- нальной аппаратурой тонального телеграфирования с частотной модуляцией. Причём аппаратурой с частотной модуляцией обору- дуются связи, работающие по цепям большой протяжённости. На кабельных магистралях и воздушных линиях связи сравнительно небольшой протяжённости можно использовать ещё сохранившую- ся на отдельных телеграфах аппаратуру с амплитудной моду- ляцией. К внутриобластным относятся связи областного (краевого) цен- тра с районными центрами своей или других областей. Эти связи оборудуются многоканальной аппаратурой тонального телеграфи- рования или аппаратурой надтонального телеграфирования с час- тотной модуляцией (НТ-ЧМ-4). Необходимость в уплотнении це- пей телеграфными каналами на внутрирайонных связях возникает редко. В случае необходимости для уплотнения этих цепей приме- няют аппаратуру надтонального телеграфирования или однока- нальную аппаратуру типа ОТТ-2. 12.2. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ТРАНЗИТНЫХ СВЯЗЕЙ ТТ Выделение каналов тонального телеграфирования При организации телеграфной связи иногда возникает необходи- мость в создании комбинированных телеграфных связей, в состав которых входят телеграфные каналы различных типов. Поэтому 235
в крупных телеграфных узлах бывает необходимо организовать транзит телеграфных сигналов с канала одной системы тонально- го телеграфирования на канал другой системы, с канала ТТ на физическую цепь воздушной линии связи и т. д. Необходимость в выделении нескольких каналов возникает в небольших телеграфных предприятиях, расположенных на маги- стралях связи, уплотнённых многоканальной аппаратурой тональ- ного телеграфирования. Пусть, например, пункт В расположен на магистрали, связы- вающей между собой пункты А и Б, причём для связи пункта В с пунктом А требуется три канала, а с пунктом Б — четыре ка- нала. Если телеграфная связь между пунктами А и Б осущест- вляется по многоканальной системе тонального телеграфирования, например, по каналам аппаратуры ТТ-12/17, то для связи транзит- ного пункта с оконечными в нём могут быть установлены два ком- плекта аппаратуры ТТ-12/17: один, работающий с пунктом А, дру- гой — с пунктом Б. Тринадцать каналов этих двух систем необхо- а! ь в 5} 1г J канала ^канала Рис 12.1. Выделение каналов ТТ в транзитном пункте: а — скелетная схема, б — схема выделения с установлением двух комплектов аппаратуры ТТ-12/17 236
димо включить транзитом друг с другом, а четыре канала с каж- дой системы подать к телеграфным аппаратам транзитного пункта (рис. 12.1). Очевидно, что такая организация связи нерациональна. Во- первых, для получения четырёх каналов связи с пунктом А и та- кого же количества каналов с пунктом Б в транзитном пункте устанавливают оборудование на 34 канала, что очень неэкономич- но; во-вторых, транзитные каналы в промежуточном пункте под- вергаются переприёму, что увеличивает искажения сигналов, пере- даваемых по этим каналам. Единственно верным решением в дан- ном случае является установка в транзитном пункте специальной аппаратуры для выделения каналов ТТ. Аппаратура ТТ-ЧМ-4 Промышленностью выпускается аппаратура ТТ-ЧМ-4, предназна- ченная для выделения частот первых четырёх каналов тонального телеграфирования из общего спектра частот телефонного канала. Аппаратура этого типа устанавливается в пунктах, расположен- ных на магистралях, по которым работает система ТТ-12/17, если для связи этих пунктов с оконечными станциями требуется не бо- лее четырёх каналов. Принцип действия аппаратуры. Скелетная схема аппаратуры ТТ-ЧМ-4 приведена на рис. 12.2. Токи семнадцати ка- налов, приходящие с 1-го направления, подаются на зажимы 1—1. Усиленные в групповом усилителе принятые сигналы, пройдя уд- линитель для регулировки уровня принимаемого сигнала, посту- пают на вход дифференциального трансформатора. В верхнее плечо вторичной обмотки дифференциального транс- форматора включены четыре приёмника, рассчитанные на приём сигналов 1—4 каналов. По своей схеме и конструкции они анало- гичны приёмникам аппаратуры ТТ-12/17. В нижнее плечо вторич- ной обмотки включён фильтр верхних частот с границей пропу- скания 1080 гц, пропускающий токи 5—17 каналов. Поэтому сиг- налы 1—4 каналов, пришедшие с 1-го направления, не могут по- пасть в тракт передачи 2-го направления. Сигналы 5—17 каналов, пропущенные фильтром верхних ча- стот, проходят последовательно выравниватель фильтра верхних частот, выравниватель канала и попадают в верхнее плечо диффе- ренциального трансформатора, включённого в тракт передачи 2-го направления. В нижнее плечо этого' трансформатора включены четыре передатчика, работающие на частотах 1—4 каналов. Сиг- налы этих передатчиков, совместно с сигналами 5—17 каналов 1-го направления через дифференциальный трансформатор, разде- лительные дужки, удлинитель для регулировки уровня передачи поступают в тракт передачи 2-го направления. Передача в проти- воположном направлении осуществляется аналогично. 237
8S5
Рис. 12.2. Скелетная схема аппаратуры ТТ-ЧМ-4
Назначение приборов групповой части аппа- ратуры. Изменением затухания удлинителей Уд^ можно ре- гулировать одновременно выходной уровень всех каналов выде- ленной передачи в зависимости от числа передаваемых прямых ка- налов. Величину их затухания можно изменять в пределах от О до 1,1 неп ступенями по 0,1 неп. Удлинителями У<?1-2 (Удз-4) регулируют величину уровня на входе телефонного канала аппаратуры вч в зависимости от вели- чины затухания соединительной линии. В случае, если последняя имеет затухание меньше максимальной величины 0,6 неп, то уд- линителями Уд[. ? затухание повышается до 0,6 неп. При помощи удлинителей У<51-5 устанавливают уровень приёма каналов ТТ в зависимости от их числа. Удлинители У<56, У<57_10 предназначены для установки необхо- димого уровня приёма на входе приёмников выделенных каналов. Групповой усилитель приёма служит для компенсации затуха- ния, вносимого промежуточной аппаратурой ТТ в трактах выде- ленного приёма и прямых каналов. Его схема, параметры и кон- струкции такие же, как и у группового усилителя аппаратуры НТ-ЧМ-4 (см. § 6.5). Выравниватель фильтра Выр.ФВЧ компенсирует амплитудные искажения, вносимые фильтром ФВЧ, в диапазоне частот прямых каналов. Характеристика его рассчитана таким образом, что сум- марное затухание фильтра ФВЧ и выравнивателя в диапазоне ча- стот от 1100 гц и выше постоянно. Второй выравниватель Выр.кан. служит для компенсации искажений, вносимых каналом аппарату- ры вч и соединительной линией в диапазоне частот прямых кана- лов. Конструкция аппаратуры. Промежуточная аппарату- ра ТТ смонтирована на двух стойках высотой 2500 и шириной 650 мм. Вес стойки составляет около 250 кг. На каждой стойке установлено групповое оборудование и по четыре передатчика и приёмника. Кроме того, на каждой стойке смонтировано по че- тыре платы переходных устройств для перехода с однополюсной работы на двухполюсную, выпрямители для питания аппаратуры от сети переменного тока и ряд других вспомогательных приборов. Потреблений тока при питании от станционных источников тока составляет 350 ма в цепях анода и 10 а в цепях накала; при пита- нии от сети переменного тока потребляемая мощность равна 500 вт. Цепи телеграфной батареи потребляют 0,9 а. Переприём Для осуществления транзитной связи между пунктами, располо- женными на различных магистралях, или при организации связи при помощи различных систем частотного телеграфирования орга- низуют так называемые переприёмы (рис. 12.3). Для осуществле- 240
ния переприёма в транзитных пунктах должна быть установлена оконечная аппаратура уплотнения или аппаратура выделения ка- налов. Переприём позволяет производить выделение каналов в пунк- тах переприёма в любом количестве, а также осуществлять тран- Рис. 12 3 Скелетная схема коммутации каналов ,при пере- приёме зитные соединения каналов любых направлений. Благодаря этому переприём допускает большую маневренность при организации те- леграфных связей, чем система выделения каналов. Недостатками переприёма являются: — значительное увеличение капитальных затрат; — увеличение искажений в канале ТТ, так как общее искаже- ние связи, составленной из нескольких переприёмных участков, как правило, (равно или немного меньше суммы искажений сигна- лов, измеренных на каждом участке. Переход с канала на провод При организации комбинированных связей возникает необходи- мость в соединении канала тонального или надтонального телегра- фирования с физической цепью. Для включения канала тонального телеграфирования в одно- проводную физическую цепь, в принципе, может быть использо- вана любая схема для дуплексной работы телеграфного аппарата по физической цепи. В частности, для этой цели могут быть ис- пользованы дуплексные приборы типа ДП-43 и ДП-49. Для вклю- 16—615 241
чения канала тонального телеграфирования в физическую цепь ча- сто используется одна половина дуплексной трансляции типа ДТ-44. Переход с канала на кабель Иногда каналы тонального телеграфирования предоставляют в пользование (аренду) отдельным организациям. Так как органи- зации обычно связаны с центральным телеграфом по кабелю го- родской телефонной сети, то в этих случаях возникает необходи- мость включения телеграфных цепей каналов тонального телегра- фирования в жилы кабеля. Причём, если абонент находится близ- ко от здания центрального телеграфа, то по кабелю передаётся од- нополюсная работа, т. е. жилы кабеля включаются в канал через переходное устройство. Если абонент удалён, то трансляцию теле- графных сигналов по кабелю следует производить двухполюс- ным током. 12.3. КОММУТАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТОНАЛЬНОГО ТЕЛЕГРАФА Схема коммутации основной аппаратуры тонального телеграфиро- вания ТТ-ЧМ-12/17 приведена на рис. 12.4. Соединительный кабель от междугородной телефонной станции МТС с телефонными кана- лами, предоставляемыми для ТТ, подаётся в линейно-аппаратный цех тонального телеграфа ЛАЦ ТТ. Основным коммутирующим устройством в ЛАЦ ТТ является стойка промежуточных переклю- чений ПСП, к которой подключаются стойки аппаратуры ТТ — СПУ, СК, СТУ, а также стойка коммутации каналов СКК и стой- ка промежуточных манипуляций СПМ. Соединительные линии с МТС подают на боксы, которые уста- навливаются на ПСП, а затем на СПМ, которая служит для изме- рения, контроля, испытаний и замены телефонных каналов, предо- ставляемых для ТТ. Одна стойка СПМ рассчитана на 120 кана- лов. Стойка содержит четыре платы, каждая из которых обслужи- вает 30 каналов. При установке в ЛАЦ ТТ менее 6 систем ТТ стойка СПМ не предусматривается. С гребёнок СПМ каналы тональной частоты коммутируются на СПУ системы ТТ и далее — на соответствующие стойки каналов. Местные телеграфные цепи приёма н передачи (каналы ТТ) с каждой стойки каналов включаются на промежуточную стойку переключений ПСП. Одна сторона ПСП, к которой подводятся кабели от стойки каналов аппаратуры ТТ, называется линейной; вторая, к которой подводятся кабели от телеграфной аппарату- ры, — станционной. Соединения между линейной и станционной сторонами производят при помощи кроссировочного проводника 242
Рис. 12 4 Скелетная схема коммутации аппаратуры ТТ-ЧМ-12/17 в ЛАЦ ТТ 05
Каналы ТТ после стойки коммутации Рис 12.5 Схема чросеировки на ПСП Через промежуточную стойку переключений осуществляется коммутация всех основных устройств линейно-аппаратного цеха. Стойка ПСП даёт возможность, не нарушая монтажной схемы соединений на аппаратуре ЛАЦ ТТ, производить: 1) распределение каналов ТТ по различным службам теле- графа; 2) организацию транзитных связей; 3) замену соединительных линий при их повреждении; 4) испытание любой линии с отключением от аппаратуры; 5) включение или выключение комплектов переходных уст- ройств из тракта канала ТТ при переключении канала с двухпо- люсной .работы на телеграфный аппарат, работающий однополюс- ным током. Схема кроссировки канала ТТ на ПСП показана на рис. 12.5. каналов при помощи кросси- ровок на гребёнках ПСП по- следовательно проходят че- рез стойку переходных уст- ройств (СОРС или СТУ), а затем подаются на линейно- батарейный коммутатор ап- паратного цеха1). Одна стойка ПСП обслу- живает 6 систем ТТ при двухрядном заполнении гре- бёнок или 12 систем ТТ при четырёхрядном заполнении гребёнок. Стойка коммутации ка- налов СК К даёт -возмож- ность: 1) производить необходи- мую группировку каналов в целях рационального их ис- Приёмный | ^телеграфный 5 ^аппарат Передающий телеграфный аппарат пользования; 2) производить временное включение, выключение и замену любого канала; 3) определить повреждённый участок канала тонального теле- графирования или соединительной линии к телеграфной аппара- туре; 4) заменить повреждённую соединительную линию; 5) осуществить временную коммутацию транзитных связей. Все указанные выше соединения выполняются на СКК шнуро- выми парами временно. Постоянные переключения производятся ') Во вновь проектируемых ЛАЦ ТТ выходы от стоек каналов СК подают- ся на СКК непосредственно, минуя ПСП. 244
на ПСП. Стойка коммутации каналов по существу является бес- шнуровым коммутатором, так как имеющиеся шнуры служат лишь для временных соединений, испытаний и измерений. Одна стойка СПК рассчитана на обслуживание 6 систем ТТ. Вспомогательные цепи. Помимо кабелей с основными цепями, по которым коммутируются каналы ТЧ и ТТ, в ЛАЦ ТТ прокладывают ряд кабелей вспомогательных цепей. Если в ЛАЦ имеется стационарная измерительная аппаратура, то включение измерителя искажений в каналы производят через измерительные линии, проложенные между измерительной аппара- турой и стойками каналов систем. Цепи внутристанционной телефонной связи связывают перего- ворно-вызывные устройства, смонтированные на стойках ЛАЦ, с местной телефонной станцией. На небольших телеграфных пред- приятиях телефонную связь осуществляют через городскую теле- фонную станцию. Выходы от смонтированных на стойках каналов передаточных гнёзд поданы через гребёнки ПСП на СПК. Передаточные гнёз- да стоек каналов предназначены для кратковременной замены от- дельных каналов или отдельных их узлов (передатчика, приёмни- ка). Они дают возможность устанавливать кратковременные тран- зитные соединения между каналами, могут служить измеритель- ными линиями, если все основные измерительные линии заняты, и т. д. Вспомогательные соединительные линии проложены также между стойками СПК и СОРС, между стойками СПК и линейно- батарейным коммутатором. Эти линии предназначены, в основном, для замены вышедших из строя основных линий. Аппараты служебной связи включают на одну из станционных гребёнок ПСП, где они кроссируются с выходами переходных пане- лей каналов служебной связи. 12.4. РАСХОД ТОКА НА ПИТАНИЕ АППАРАТУРЫ В ЛАЦ ТТ Токораспределительное оборудование ЛАЦ ТТ является группо- вым, т. е. ёмкость каждого устройства рассчитана на несколько комплектов аппаратуры ТТ. Например, стойка СПУ аппаратуры ТТ-ЧМ-12/17 питает три полные системы; это надо учитывать при расчёте потребляемого тока в ЛАЦ. Расход тока на питание аппаратуры ТТ приведён в табл. 12.1. Известно, что аппаратура ТТ-17-П, ОТТ-2 и НТ-ЧМ-4 может питаться от сети переменного тока с напряжением 127/220 в. Мощ- ность, потребляемая от сети аппаратурой ОТТ-2 при напряжении 127 в, составляет 20 вт. Аппаратура ТТ-17-П и промежуточная НТ-ЧМ-4 потребляют 200 вт, а оконечная НТ-ЧМ-4 — 350 вт. 245
ТАБЛИЦА 12.1 Расход тока на питание аппаратуры ЛАЦ ТТ Оборудование Расход тока па единицу оборудовании, а/ач, при напряжении анодном +220 в накальном —24 в лилейном +60 в —60 в Аппаратура ТТ-ЧМ-12/17: —СПУ 0,325/2,6 2,5/20,0 1,0/8,0 1,0/8,0 —СТУ — 0,4/3,2 2,56/51,2 2,56/10,24 —СК'1 0,165/3,96 6,5/156,0 0,15/3,0 0,15/0,6 —С К-2 0,165/3,96 5,6/134,4 0,15/3,0 0,15/0,6 —ск-з 0,125/3,0 3,85/92,4 0,1/2,0 0,1/0,4 Стойка СПМ 0,2/4,8 2,5/60,0 — — Стейка СКК — 0,5/4,0 0,1/0,8 0,1/0,8 Аппаратура НТ-ЧМ-4 —промежуточная о,1/2,4 1,6/38,4 — — —оконечная 0,175/4,2 6,2/148,8 1,12/22,4 1,12/4,48 Аппаратура ОТТ-2 0,03/0,72 0,75/18,0 0,185/0,74' 0,185/3,7 Аппаратура ТТ-ЧМ-4 0,38/9,12 138/259,2 0,82/16,4 0,82/3,28 Аппаратура ТТ-17П — 2,0/*) 0,5/*=) 0,5/*) *) Данные расхода тока в ампер-часах отсутствуют. 12.5. ПРИНЦИПЫ РАЗМЕЩЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ В ЛАЦ ТТ Нд рис. 12.6 показан примерный план размещения аппаратуры в ЛАЦ ТТ. Аппаратуру ТТ стоечного типа размещают сплошными рядами, перпендикулярными к окнам и главному проходу. Шири- на главного прохода должна быть не менее 1,5 м; в небольших ЛАЦ (не более 6 систем ТТ) ширина главного прохода может быть снижена до 1,2 м. Для удобства обслуживания аппаратуру размещают так, чтобы в одном ряду или двух смежных рядах, об- ращённых лицевыми сторонами друг к другу, находились каналы одного направления. Ширина прохода между лицевыми сторона- ми должна быть не менее 1,3 м, проход между монтажными сторо- нами — не менее 0,7 м. Расстояние между торцами рядов стоеч- ного оборудования и стеной выбирается не менее 0,4—0,5 м. 246
Стойки СПУ устанавливают обычно у главного прохода со стороны подхода питающих кабелей и шин. Коммутационное обо- рудование — СПМ, СКК и ПСП — размещают в отдельном ряду. Прокладку линейной и питающей проводки в линейно-аппарат- ном цехе ТТ осуществляют по воздушным желобам (ка- бельростам). Кабельросты, идущие по длине аппаратно- го цеха перпендикулярно ря- дам аппаратуры, называют- ся магистральными, а распо- ложенные над каждым ря- дом аппаратуры ТТ — рядо- выми. В ЛАЦ крупных теле- графов магистральный ка- бельрост, идущий над стой- ками СПУ, занимают кабе- лями, распределяющими пи- тание, а параллельный ему жёлоб, идущий рядом с тех- ническим проходом, — ли- нейными кабелями. Помещения, отводимые для установки оборудования ТТ, должны иметь высоту не менее 3,2 м. Стены и по- толки красятся масляной краской. Полы, где устанав- ливаются стойки, должны лежать на сплошном бетон- ном основании и быть по- крыты пластиком, релином или линолеумным пластика- том. 6600 СТУ Сист 1 , Сист 2 Сист 3 Сист 4 НТ IcfCtlcTzlmlcKijazIccjl / | Спет 5 Сист б ^М2[суз1ш Сист 7 Сист 8 |оту|СТ?|ОТ2|Ш|СТ/|СТ2|щ| Сист 9 Сист 10 /П \СК1[С1<2\С1<3\СК1\С1<2\СКЗ\2 | Сист 11 Сист 12 Icivnjc62jc23{c/^la2lc^ Рис. 12 6. План размещения оборудова- ния в ЛАЦ ТТ п ЛОТ й 2 — 12.6. ПУЛЬТ КОНТРОЛЯ И ИЗМЕРЕНИЯ КАНАЛОВ ТОНАЛЬНОГО ТЕЛЕГРАФИРОВАНИЯ В крупных ЛАЦ ТТ для централизации контроля и измерения качества каналов ТТ используют пульт контроля и измерения ка- налов. Один пульт обслуживает 200 каналов ТТ и служит основ- ным рабочим местом техника, обслуживающего до 10 систем то- нального телеграфа. С рабочего места у пульта можно провести следующие измерения: — измерить токи в местных цепях передачи и приёма любого канала; 247
— измерить 'преобладания телеграфных посылок в местных це- пях передачи и приёма при помощи миллиамперметра; — измерить искажения телеграфных посылок в цепях переда- чи и приёма при помощи измерителя телеграфных искажений ти- па ЭНС; — передать в испытуемый канал испытательные комбинации (1 : 1, текст, «нажатие +», «нажатие —»); — измерить уровень приёма канала высокочастотного телефо- нирования. Измерение с рабочего места пульта может быть произведено как без нарушения действия связи (измерительные приборы под- ключаются параллельно действующей связи), так и с нарушением связи (приборы включаются «вразрез»). Измерения с нарушением действия связи проводятся тогда, когда в канал связи необходи- мо передать испытательные комбинации. Кроме того, на пульте продублирована общестоечная сигнали- зация обслуживаемых систем ТТ — перегорание предохранителей, пропадание батарей питания, пропадание уровней передачи и приёма. С рабочего места пульта можно производить служебные пере- говоры по служебным каналам любой из 10 обслуживаемых си- стем ТТ. Для этого в схеме пульта предусмотрен концентратор на 10 телеграфных связей, который обслуживается 2—3 теле- графными аппаратами. Для ведения служебных телефонных пе- реговоров на пульте установлено два телефонных аппарата. Применение пульта контроля и измерения каналов ТТ в круп- ных ЛАЦ ТТ позволяет существенно повысить производительность труда техника. Оборудование пульта размещено в двух местах: на стойке ис- полнительных плат и на настольном пульте с измерительными приборами и элементами управления, являющимся рабочим ме- стом техника. На принципиальной упрощённой схеме устройства (рис. 12.7) элементы, размещённые на стойке, расположены в ле- вой части рисунка. Для проведения необходимых измерений к рабочему месту пульта необходимо подключить испытуемый канал ТТ. Пусть, на- пример, выбирается 1-й канал 1-й системы. Для этого нажимают кнопку 1 на тастатуре Выбор системы (КТ2) и кнопку 1 на та- статуре Выбор канала (КТ3). Кнопки тастатур выполнены в ви- де взаимно-выбивной клавиатуры, что исключает возможность нажатия двух кнопок одновременно. При нажатии кнопок заго- раются лампочки ЛС\ и ЛК\, позволяющие технику визуально проверить правильность подключённого канала. Одновременно создаются цепи управления работой искателя. Кнопкой 1 таста- туры КТ2 создаётся цепь срабатывания реле Р3. Кнопка 1 таста- туры подаёт потенциал земли на первую ламель щетки з искателя (используется искатель типа ШИ-25/8). Реле Р3, срабо- тав, создаёт цепь электромагнита искателя ЭИ, включённого через 248
КХ:истрмр Т1 Рис. 12.7. Упрощённая схема контрольно-измерительного пульта тонального телеграфа
самопрерывающийся контакт СК. Щётки искателя начинают вра- щаться; в рассматриваемом случае они сделают всего один шаг, ибо через ламель 1 щётки з искателя сработает реле Рц и разор- вёт цепи ЭИ и Р3. Через щётки вид испытуемый канал подклю- чается к пульту. Контроль и измерения без нарушения действия связи произ- водятся либо миллиамперметром, либо прибором ЭИС. Включе- ние миллиамперметра в местные цепи передачи и приёма осуще- ствляется ключом Клг. Прибор ЭИС подключается при помощи клавиш тастатуры КДи ключа Кл6. Контроль и измерения с нарушением действия связи произво- дятся тогда, когда в канал надо подать испытательные комбина- ции посылок. Для этого после выбора канала нажимается кнопка Кн] (Включение вразрез}. Срабатывает реле Pt. Через щётку г искателя гнёзда Кан.-Пер. аппаратуры ТТ подключаются к датчи- ку испытательных комбинаций. Передаваемая комбинация выби- рается нажатием одного из ключей Кл2, Кл3 или Кл^. Контроль за искажениями передаваемых и принимаемых посылок ведётся обычным порядком при помощи миллиамперметра или прибора ЭИС. Для возвращения щёток в исходное положение кнопка Кнх ставится в исходное положение, после чего нажимается кнопка Кн2 (отбой). Для измерения уровня в каналах вч телефонирования служит измеритель уровня ИУ, который при помощи тастатуры КД мо- жет быть подключён к любой из 10 обслуживаемых систем ТТ. Назначение остальных элементов схемы в объяснении не нуж- дается. Пульт тонального телеграфа оборудован также автоматиче- ским концентратором на 10 служебных телеграфных каналов. Схема концентратора здесь не приводится. Питание рабочего места пульта и стойки исполнительных плат осуществляется как от источников постоянного тока, так и от сети переменного тока напряжением 127/220 в. Рабочее место пульта устанавливается вне рядов аппаратуры ТТ, что обеспечивает свободный доступ к аппаратуре. Стойки ис- полнительных плат располагаются в отдельном ряду. В заключе- ние следует заметить, что при установке пульта контроля и изме- рений несколько изменяется схема коммутации каналов в ЛАЦТТ. В частности, все телеграфные цепи аппаратуры ТТ сначала долж- ны быть заведены на стойки исполнительных плат, а уже затем — на стойку промежуточных переключений ПСП.
ГЛАВА Основные измерения и испытания аппаратуры и каналов частотного телеграфирования 13.1. НАЗНАЧЕНИЕ И ВИДЫ ИЗМЕРЕНИЙ Для бесперебойного действия телеграфных связей необходимо по- стоянно поддерживать электрические характеристики аппаратуры и каналов частотного телеграфирования в нормированных преде- лах. Контроль за режимом работы аппаратуры и каналов ТТ (НТ) осуществляют путём электрических измерений. Результаты этих измерений сравнивают с нормами и паспортными данными, и в случае их несоответствия производят необходимую регулировку отдельных элементов канала или же всего канала ТТ в целом. Принято различать приёмочные, профилактические и эксплуа- тационнные измерения. Приёмочные измерения (паспортизация) позволяют судить о пригодности аппаратуры ТТ (НТ) для сдачи её в постоянную эксплуатацию. При этих измерениях устанавли- вают оптимальный режим работы аппаратуры и снимают её пас- портные данные. Особое внимание при паспортизации должно уделяться вопросам стабильности электрических и механических характеристик аппаратуры. Измерения, которые производят с установленными заранее пе- риодичностью и объёмом, называют профилактическими. Их вы- полняют по утверждённому плану профилактики связей ТТ (НТ) в следующем порядке: 1) измерения аппаратуры ТТ; 2) измерения телефонного канала; 3) измерения каналов ТТ. В аппаратуре частотного телеграфирования измеряют: 1) напряжения источников электропитания; 2) напряжения шумов источников питания; 3) токи в цепях накала и анода; 4) токи в местных телеграфных цепях; 5) несущие частоты; 25)
6) уровни передачи и приёма; 7) уровни помех; 8) выпрямленные токи в обмотках приёмных реле; 9) искажения телеграфных сигналов. При этих измерениях аппаратуру ТТ включают «на себя». Подробные указания по проведению перечисленных выше измери- тельных операций даются в заводских описаниях аппаратуры и в инструкции по эксплуатационно-техническому обслуживанию ап- паратуры и каналов ТТ. Измерение аппаратуры ТТ выполняют са- мостоятельно на каждой станции. В телефонном канале измеряют: 1) остаточное затухание на частоте 800 гц-, 2) частотную характеристику остаточного затухания; 3) амплитудную характеристику остаточного затухания; 4) общий уровень помех; 5) коэффициент нелинейности; 6) расхождение несущих частот. В случае длинных соединительных линий передачи и приёма может оказаться необходимым измерение их частотных характе- ристик. В каналах ТТ измеряют: 1) уровни передачи и приёма; 2) уровни помех; 3) выпрямленные токи; 4) интервальную помеху; 5) искажения телеграфных сигналов. Измерения телефонного канала и каналов ТТ производят сов- местно обе оконечные станции, причём их обычно выполняют поо- черёдно в каждом направлении передачи, т. е. когда измеряет одна станция, то другая лишь выполняет её указания. При нали- чии служебного телефонного или телеграфного канала эти измере- ния могут производиться одновременно в обоих направлениях; это значительно сокращает продолжительность измерений, а следова- тельно, и время простоя связей. Если какая-либо станция не рас- полагает необходимой измерительной аппаратурой, а также при специальных испытаниях каналов ТТ измерения могут произво- диться при включении телефонного канала шлейфом. К эксплуатационным измерениям относятся измерения, выпол- няемые при непрохождении связей и во время их действия (преду- предительный контроль), и специальные измерения, проводимые при исследовании стабильности различных характеристик каналов, при выяснении сложных причин неустойчивой работы телеграф- ных связей и т. п. Целью измерений при непрохождении связей является быстрое определение причины и места повреждения, поэтому они должны состоять из минимального количества измерительных операций. Важную роль при этом играет оперативность технического персо- нала, обслуживающего связи ТТ. Хотя быстрое устранение пов- 252
реждения имеет очень большое значение для сокращения времени простоя связей, однако более важно вообще не допустить нару- шения действия связи. Для этого следует осуществлять непрерыв- ный контроль за состоянием связи и в случае ухудшения последней своевременно производить ручную или лучше автоматическую ре- гулировку канала ТТ. 13.2. ИЗМЕРЕНИЯ ТЕЛЕФОННОГО КАНАЛА Измерение остаточного затухания канала Остаточное затухание телефонного канала измеряют при подаче на вход канала измерительного тока с частотой 800 гц и нулевым уровнем (0,775 д). Внутреннее сопротивление измерительного ге- нератора и указателя уровня должны быть равны 600 ом. Оста- точное затухание может быть измерено и по уровню несущей ча- стоты канала ТТ, частота которого близка к 800 гц. Если указатель уровня или ламповый вольтметр имеет высоко- омный вход, то в измеряемый канал включается нагрузочное соп- ротивление 600 ом. При этом входное сопротивление прибора должно быть больше 6000 ом. Измерение частотной характеристики остаточного затухания канала Частотную характеристику остаточного затухания телефонного ка- нала в интервале частот 400Д-2600 и 4004-3200 гц, соответственно для телефонных каналов с полосой эффективно пропускаемых ча- стот 3004-2700 и 3004-3400 гц, измеряют на частотах, отстоящих друг от друга на 200 гц. В промежутках между частотами 3004-400 гц и 26004-2700 или 32004-3400 гц измерительные точки берут чаще, смотря по тому, как быстро увеличивается остаточное затухание канала на этих частотах. Каждый раз на вход канала подаётся измерительный ток с нулевым уровнем. При отсутствии измерительного генератора частотная характеристика остаточного затухания телефонного канала может быть измерена по несущим частотам каналов ТТ. Измерение уровня общей помехи Уровень общей помехи измеряют на входе системы ТТ при на- грузке противоположного конца телефонного канала на сопротив- ление 600 ом. Ламповые вольтметры и указатели уровня, приме- няемые для измерения помех, должны иметь квадратичную харак- теристику детектирования. При пользовании прибором с линейным детектором дополнительная погрешность не превышает 0,2 неп при измерении помех флуктуационного характера и 0,6 неп при изме- рении атмосферных импульсных помех. За величину помех берёт- 253
ся максимальное отклонение стрелки прибора. Вообще при изме- рении помех -следует считаться -с инерционностью приборов, имею- щих индикаторы стрелочного типа. Такие приборы -слабо реаги- руют на кратковременные импульсы, хотя последние могут вызы- вать значительное мешающее воздействие на передаваемые теле- графные сигналы. Необходимо особо отметить, что в некоторых типах аппарату- ры вч телефонирования отсутствуют фильтры нижних частот, включаемые на выходе демодулятора для подавления остатков то- ка несущей частоты и токов неиспользуемой второй боковой поло- сы частот. В этом случае при измерении телефонного канала на вход прибора необходимо включить фильтр нижних частот, имею- щий частоту среза 3400 гц. Если для измерения общей помехи ис- пользуется псофометр, то от него должны быть отключены фильт- ры, обусловливающие измерение псофометрической величины по- мех, поскольку этот эквивалент помех для оценки мешающего дей- ствия на каналы ТТ непригоден. Измерение амплитудной характеристики канала и коэффициента нелинейности Амплитудную характеристику телефонного канала измеряют при подаче на вход канала измерительного тока -с частотой 800 гц и уровнями от —2,0 до +0,8 неп через 0,5 неп — на прямолинейном участке характеристики, а на участке загиба — чаще, например, через 0,1 неп. Коэффициент нелинейности или, иначе, коэффициент гармоник телефонного канала измеряют при помощи прибора, называемого измерителем нелинейных искажений. Измерительный ток имеет ча- стоту 800 гц и нулевой уровень. При больших помехах иного, чем нелинейного, происхождения измеренный коэффициент нелинейно- сти будет намного отличаться от фактического. Более точные из- мерения производят при помощи анализатора гармоник, который позволяет измерять отдельно напряжение основного колебания и напряжения гармоник, благодаря чему можно судить -о характере нелинейности телефонного канала. Общий коэффициент нелиней- ности при этом определяется по ф-ле (11.2). Измерэние величины расхождения несущих частот Расхождение несущих частот определяют при помощи высокоста- бильного измерительного генератора (стабильность не хуже 1CF5) и электронного частотомера, обеспечивающего измерение частоты с точностью до 1 гц. В случае отсутствия указанных при- боров может быть применён осциллографический способ, основан- ный на сравнении двух частот путём подсчёта числа биений N фигуры Лиссажу за определённый промежуток времени Кек- Одна частота (задающая) берётся непосредственно от генератора, а 254
вторая получается умножением первой в п раз. Расхождение ча- стот 6/ определяется по формуле N ---------, гц. (13-1) Для удобства отсчёта не следует брать п>3. Схема измерений по данному способу показана на рис. 13.1. В качестве задающей частоты может быть взята любая из не- сущих частот первых семи каналов аппаратуры ТТ. В случае ап- Рис. 43.1. Схема осциллографического способа измерения вели- чины расхождения частот паратуры ВТ-34-АМ можно обойтись и без умножителя, взяв по- парно несущие частоты каналов 1 и 8, 2; 11, 3; 14, 4 и 17 (п = 3), а в качестве фильтров— соответствующие фильтры приёма этой ап- паратуры. В телефонных каналах аппаратуры типа В-3 и В-12 расхождение частот может быть измерено по шлейфу с последую- щим расчётом истинной величины расхождения частот, зависящей от варианта линейного спектра и номера канала. В телефонных вч каналах кабельных линий измерение расхождения частот по шлейфу невозможно вследствие взаимной компенсации сдвига ча- стот прямого и обратного направлений передачи. Величина расхождений несущих частот может быть измерена в любом канале вч аппаратуры, а затем пересчитана на любой из остальных телефонных каналов. Измерение переходного затухания Переходное затухание между трактом передачи и приёма теле- фонного канала можно измерить по методу сравнения (рис. 13.2а) или по методу разности уровней (рис. 13.26). В первом случае при одинаковых показаниях лампового вольтметра ЛВ, подключаемого поочерёдно к магазину затухания М3 и выходу телефонного кана- ла., величина переходного затухания будет равна величине затуха- ния, установленной на магазине затухания. Во втором случае ве- 265
личина переходного затухания равна разности уровней на входе Р\ и выходе рг телефонного канала, в который входят и соедини- тельные линии телеграф — МТС. Рис. 13 2. Схема 'измерения переходного зату- хания между трактом тередачи и приёма те- лефонного канала: а — методом сравнения; б — методом раз- ности уровней Измерение входного сопротивления соединительных линий Входные сопротивления соединительных линий телеграф—МТС из- меряют при помощи специального моста, предназначенного для измерения полных сопротивлений четырёхполюсников. Можно вос- пользоваться также методом сравнения модуля входного сопро- тивления соединительной линии |ZCJI| с известным активным соп- ротивлением R (рис. 13.3), величина которого берётся одного по- рядка с | ZCJI | для большей точности измерения. Если [7СЛ и UR — напряжения соответственно на входных зажимах соедини- тельной линии и сопротивлении R, то 14л1 = ^. (13.2) UR 256
Измерения производятся сначала при нагрузке соединительной линии на 600 ом, а затем в рабочих условиях при подключённой аппаратуре вч телефонирования. Если вместо лампового вольтмет- ра используют указатель уровня, то |7сл| = 7?е(РсЛ), (13.3) где рсл и pR — уровни по напряжению соответственно на сопро- тивлениях ZCJI и R. Рис. 13.3. Схема измерения модуля, входного сопро- тивления соединительных линий телеграф — МТС Измерения переходного затухания между трактом передачи и приёма телефонного канала, а также 'входных сопротивлений сое- динительных линий телеграф — МТС должны производиться при замене соединительных линий и не являются обязательными при профилактических измерениях. 13.3. ИСПЫТАНИЯ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ КАНАЛА ТТ Генераторы Полная характеристика любого электронного генератора включает следующие показатели: 1) величину частоты при нормальных условиях работы; 2) стабильность частоты и мощности генератора при изменении условий работы: изменении напряжения источников питания, сме- не ламп и полупроводников, изменении нагрузки, изменении темпе- ратуры и влажности окружающей среды и при механических воз- действиях (вибрации, тряске и т. д.). Стабильность частоты генератора определяется отношением М t ’ где / — номинальная частота генерируемых колебаний; А/ — от- клонение частоты генератора относительно номинального значения. 17—615 257
Частоту генератора измеряют электронно-счётчиковым частото- мером с точностью 1 гц или частотомерами, в которых бдлыней частью используется мостовой метод, позволяющий измерять ча- стоту с погрешностью до 10~4 ±1 гц. При наличии эталонного ге- нератора может быть рекомендован метод сравнения с использо- ванием электронно-лучевой трубки в качестве индикатора. Эталон- ное и измеряемое колебания подаются на вертикальную и горизон- тальную пары отклоняющих пластин. Если частоты равны, то изо- бражение на экране трубки будет иметь вид неподвижного эллип- са. Если частоты относятся как 1 : 2, то кривая будет иметь вид восьмёрки и т. д. Усилители При испытании усилителей измеряют следующие основные харак- теристики: 1) величину усиления на рабочей частоте s = _Lln-^“ =1п^, (13.4) 2 Рвх t/вх ? где Рвх, UBX — мощность и напряжение на входе усилителя; Рвых, ПвЫХ— то же, на выходе усилителя; 2) частотную характеристику усиления, представляющую собой зависимость величины усиления от частоты усиливаемого колеба- ния: 3) амплитудную характеристику усилителя или зависимость величины усиления от уровня на входе усилителя (амплитудную характеристику представляют и как зависимость величины уровня на выходе усилителя от величины уровня на входе); 4) входное и выходное сопротивления усилителя; 5) коэффициент нелинейности усилителя; 6) стабильность характеристик усилителя при изменении на- пряжения питания, изменении нагрузки, при смене и старении ламп. В усилителях с отрицательной обратной связью должны быть определены устойчивость усилителя в отношении самовозбуждения и влияние параметров цепи обратной связи на основные характе- ристики усилителя. Усиление может быть измерено по методу Z (рис. 13.4 а, б) или по методу сравнения (рис. 13.4s), который является более точным. В схемах рис. 13.4 обозначено: ZH — нагрузочное сопро- тивление усилителя, Z — сопротивление, эквивалентное внутренне- му сопротивлению источника эдс, с которым усилитель работает (это может быть фильтр, удлинитель и т. д.). При измерении по схеме рис. 13.4 а, прежде чем переключать указатель уровня на выход усилителя, следует поставить переклю- 258
чатель шкалы прибора на минимальную чувствительность, чтобы избежать порчи прибора, так как напряжение на выходе усилите- ля может быть во много раз больше входного напряжения усили- теля. Рис. 13.4. Схемы измерения усиления: а, б — методом Z; в — методом сравнения Фильтры В фильтрах измеряют частотную характеристику затухания и вход- ное и выходное сопротивления. Для измерения затухания четырёхполюсников удобно пользо- ваться методом сравнения (рис. 13.5). В этом случае отсутствуют жёсткие требования в отношении внутреннего сопротивления изме- 259-
рительного генератора. При равенстве показаний индикатора ах = ам3- Измерительные точки в области максимальных и мини- мальных затуханий следует выбирать чаще. При измерении в по- Рис. 113.5. Схема измерения рабочего затухания четы- рёхполюсников методом сравнения лосе непропускания необходимо тщательно проверять, не падает ли величина затухания ниже минимально допустимого значения. Преобразователи частоты Преобразователи частоты применяют в аппаратуре частотного те- леграфирования с групповым преобразованием частот. В первую очередь в преобразователях частоты должен быть исследован при помощи анализатора гармоник частотный спектр на выходе преоб- разователя и определено рабочее затухание 1 1 /’вк а0 = — In---------— , р 2 Рбок (13.5) где Рвх — мощность, которую отдал бы источник преобразуемой частоты согласованной нагрузке; Р6ок — мощность полезной бо- ковой частотщ. Так как ар зависит от схемы преобразователя, режима его ра- боты и от нагрузки со стороны входа и выхода, представляют ин- терес следующие характеристики преобразователя: 1) частотная характеристика преобразователя, т. е. зависи- мость йр от частоты преобразуемого и преобразованного колеба- ний; 2) амплитудная характеристика преобразователя, т. е. зависи- мость Рбок от уровня преобразуемой частоты; 3) входное и выходное сопротивления преобразователя; 4) входное сопротивление со стороны зажимов несущей ча- стоты; 260
5) устойчивость работы преобразователя при изменении напря- жений несущей и преобразуемой частот и при изменении темпера- туры и влажности окружающей среды. Перед началом измерений преобразователей следует произве- сти их балансировку, которая заключается в максимальном подав- лении тока несущей частоты. 13.4. ИЗМЕРЕНИЕ ИСКАЖЕНИЙ ТЕЛЕГРАФНЫХ СИГНАЛОВ Решающее значение в оценке работоспособности связей ТТ имеет величина искажений телеграфных сигналов. Если она не превы- шает величины исправляющей способности телеграфного аппара- та, то приём (отпечатывание знаков) происходит правильно. При оценке качества телеграфной передачи должны учитываться осо- бенности работы телеграфных аппаратов. По каналам ТТ рабо- тают стартстопные и синхронные телеграфные аппараты. В соот- ветствии с этим применяют два типа приборов для измерения искажений телеграфных сигналов: стартстопные и синхронные. Связь между величинами искажений синхронных и стартстоп- ных сигналов сложна. Чаще величина синхронного искажения бы- вает больше величины стартстопного искажения. Можно считать, ЧТО бет = 0,8 бсинхр* Между телеграфными посылками, подвергшимися максималь- ным искажениям, как правило, находится более или менее значи- тельное количество посылок с меньшими искажениями. Для оценки качества телеграфной передачи необходимо поль- зоваться максимальной величиной искажений. Возникает вопрос, как долго нужно производить наблюдения, чтобы получить досто- верные сведения О' качестве телеграфного канала. Продолжительность наблюдения определяется скоростью теле- графирования, характером испытательной комбинации посылок и требуемой точностью. Для эксплуатационных целей в большинстве случаев достаточно бывает ограничиться измерением искажений при передаче сигналов вида 1 : 1 и испытательного текста. Сог- ласно МККТТ, длительность измерения можно считать достаточ- ной, если наблюдается 1000 значащих характеристических момен- тов модуляции, т. е. моментов смены полярности посылок тока. Исходя из этого, наблюдение за показанием прибора необходимо вести в течение 204-30 сек, при скорости передачи 50 бод и в тече- ние 104-20 сек при скорости передачи 75 бод. Первое число соот- ветствует передаче точек, а второе — передаче испытательного текста. Преобладания и случайные искажения измеряют при передаче испытательной комбинации вида 1 : 1, а характеристические — при передаче комбинаций 1:6, 6: 1 и комбинации «текст». Испытательные сигналы передаются со скоростью, равной но- минальной скорости телеграфирования для измеряемой систе- мы ТТ. При этом, с целью учёта наихудших условий работы из- 261
меряемого канала, по смежным каналам передаётся длительное «нажатие» (несущая частота) в случае аппаратуры ТТ с AM и «точки» в случае аппаратуры ТТ с ЧМ. Для измерения искажений синхронных сигналов используются преимущественно приборы ти- па ИИ-55 и ИИ-57, а для измерения искажений стартстопных сиг- налов применяются приборы типа ЭИС-1 и ЭИС-2, а также ЭССИ. Измеритель искажений синхронных телеграфных сигналов ИИ-57 служит для измерения искажений синхронных телеграфных сигналов и испытания телеграфных реле. Прибор состоит из дат- чика испытательных комбинаций вида 1:1, 1:6, 6:1, «текст», приёмника и блока питания. Испытательный текст представляет собой 64-значную комбинацию посылок по коду № 2 с одинаковым числом положительных и отрицательных посылок. Скорость пере- дачи может изменяться плавно в пределах 354-80 бод. Собственные искажения датчика и приёмника при скорости передачи 70 бод не превышают 1%. Допустимая величина входя- щих токов для двухполюсных сигналов находится в пределах 84-30 ма и 16-4-60 ма в случае однополюсных сигналов. Прибор питается от сети переменного тока напряжением 127 или 220 в и частотой 50 гц\ потребляемая мощность не превы- шает'215 вт. Вес прибора без тележки — 25 кг. Электронный измеритель искажений старт- стопных телеграфных сигналов ЭИС-2 предназначен для измерения искажений сигналов стартстопных телеграфных ап- паратов. С его помощью можно измерять искажения при автома- тической и ручной передачах, а также проверять работу контакт- ной системы стартстопных передатчиков. Наконец, прибор может быть использован как осциллограф для наблюдения за формой телеграфных посылок. Прибор фиксирует искажения каждой по- сылки в отдельности, что в известной мере позволяет определить место и установить причину искажения. Прибор работает от однополюсных и двухполюсных посылок. В последнем случае потребляемый ток не превышает 3 ма, благо- даря чему можно контролировать работу канала без нарушения связи. Искажение отсчитывается по светящимся точкам на экране электронно-лучевой трубки, перед которым помещена шкала, гра- дуированная в процентах., На рис. 13.6 приведена упрощённая схема прибора типа ЭИС-2. Поступающая на входное реле стартовая посылка вызывает сра- батывание стартстопного устройства Л\, представляющего собой триггер с одним устойчивым состоянием. Длительность неустойчи- вого состояния триггера или, иначе, длительность стартстопного цикла регулируется переменным сопротивлением Время цикла. Реле Б, включённое в анодные цепи триггера, обеспечивает за- пуск генераторов вертикальной (Л2 — левая половина) и горизон- тальной (Л3—Л л) развёрток. 262
+3006 Рис: 13 6. Принципиальная схема ЭИС-2
Частота генератора горизонтальной развёртки должна быть равна скорости передачи телеграфных сигналов. Регулируется она посредством переменного сопротивления Частота. Точность на- стройки этого генератора проверяется при помощи камертона и неоновой лампы, включённой в анодную -цепь правого триода лам- пы Л2. Стопирование обоих генераторов развёртки производится стартстопным устройством в конце стартст-опного цикла. В момен- ты изменения полярности входящих посылок происходит резкое увеличение яркости светового пятна на экране трубки. При отсут- ствии искажений светящиеся точки находятся на одной вертика- ли, а при наличии искажений они отклоняются от вертикали. По величине и направлению этих отклонений судят о величине и зна- ке искажения каждой посылки в отдельности. От вида принимаемой комбинации посылок зависит, на каких из шести линий будут появляться светящиеся точки. В случае от- клонения скорости передачи от нормальной светящиеся точки рас- полагаются с наклоном вправо (опережение) или влево (отстава- ние) . При дроблении посылок на одной и той же линии появляет- ся несколько светящихся точек. Основные технические характеристики прибора ЭИС-2 следую- щие: — частота передачи измеряемых телеграфных посылок — 414-54 и 100 бод; — - пределы измерения искажений телеграфных сигналов — 04-48%;' — погрешность измерения — 2%'; — входное сопротивление прибора при параллельном подклю- чении к измеряемой цепи — 20 ком, при последовательном вклю- чении — 100 ом или 11004-2100 ом; — входное сопротивление осциллографа при использовании де- лителя — 2 ком; — питание прибора осуществляется от сети переменного тока 127 или 220 в, 50 гц; потребляемая мощность не превышает 100 вт; вес прибора — 18 кг. Измеритель искажений телеграфных сигна- лов типа ЭССИ объединяет в себе возможности приборов типа ИИ-57 и ЭИС-2, но принципиально отличается от них дис- кретным принципом действия. Цифровая индикация величины искажений исключает субъективные ошибки оператора. Прибор состоит из датчика испытательных комбинаций (1:1, 2:2, 6:1, 1:6, «текст»), приёмного устройства, индикатора и блока регулировки реле и позволяет оценивать длительность дроб- лений в любом режиме работы, а также измерять кратковремен- ные прекращения токов в двухполюоном режиме. При передаче стартстопных сигналов может быть определено их максимальное искажение. В обоих режимах могут быть установлены следую- щие скорости передачи телеграфных сигналов: 44,7; 47; 50 и 75 бод, а в синхронном режиме, кроме того, скорости 150, 200 и 264
300 бод. Собственные искажения датчика во всех режимах рабо- ты и при максимальной скорости передачи не превышают 2%;, собственные искажения приёмника не превышают 0,5 % • Суммар- ные собственные искажения датчика и приёмника не превышают 2% в синхронном режиме работы и 4% — в стартстопном режи- ме. Входное сопротивление прибора при параллельном подклю- чении— не менее 10 ком, а при последовательном включении — не более 100 ом. Величина искажений телеграфных сигналов фиксируется индикато- ром с точностью до 1 % в синхронном режиме ра- боты и с точностью до 2% в стартстопном режи- ме работы. Погрешность прибора при испытаниях реле не превышает 1%. Прибор построен на транзисторах и ферритах с прямоугольной петлей гистерезиса. Питание прибора осуществляется ст сети переменного тока напряжением 127 или 220 в частотой 50 гц, по- требляемая мощность — не более 65 вт. Вес при- бора без тележки—40 кг. Рассмотрим принцип действия ЭССИ, восполь- зовавшись блок-схемой Рис. 13.7. 'Скелетная схема синхронно- старТстопного измерителя искажений дис- кретного действия измерительной части прибора (рис. 13.7). Измеряемые телеграф- ные сигналы поступают на входное устройство 1, которое обеспе- чивает получение коротких импульсов, соответствующих характе- ристическим моментам восстановления (ХМВ) входных сигналов. Указанные импульсы синхронизированы с тактовыми импульсами,, вырабатываемыми задающим генератором тактовых импульсов 4. Частота тактовых импульсов равна 100 о, где и — скорость теле- графирования в бодах. В момент приёма стартового перехода сра- батывает стартстопное устройство 2, открывая доступ тактовых импульсов к распределителю 3, который имеет 100 выходов, и ком- мутатору 9. Каждый ХМВ, кроме стартового, фиксируется запоми- нающим устройством 5. Схема совпадений 6 определяет, с каким> из 100 импульсов распределителя совпал во времени импульс за- поминающего устройства. 265,
Импульс совпадения подаётся на соответствующий элемент накопителя 7, который позволяет разделить во времени процессы измерения и индикации. Зажиганием и гашением неоновых ламп стартстопного инди- катора 10 управляет формирующая схема, импульсы на кото- рую считываются с накопителя 7. Стартстопный индикатор 10 имеет 6 строк, по 50 неоновых ламп в каждой строке. В момент перехода к первой кодовой посылке к накопителю подключается первая строка индикатора. Переключение строк производится посредством стартстопного коммутатора 9. При отсутствии иска- жений загораются лампы, находящиеся в середине строк, а при наличии искажений загораются лампы, расположенные справа (отставание) или слева (искажение опережения) от средней вер- тикальной линии. Пять первых строк соответствуют пяти кодовым посылкам, а шестая (нижняя) соответствует стоповой посылке. Каждая стро- ка имеет гравировку: 50... 6 4 0 2 4 6... 50, т. е. неоновые лампы включены с интервалом 2%. В приборе предусмотрена возмож- ность отсчёта максимальных искажений в стартстопном режиме. Для этого показания сводятся в одну строку. При измерении искажений синхронных телеграфных сигналов стартстопное устройство и коммутатор отключаются и распреде- литель работает непрерывно. Синхронный индикатор 8 содержит 100 неоновых ламп, т. е. неоновые лампы здесь включены с интервалом 1%, причём лам- пы, соответствующие искажениям 0-4-±25%, расположены на од- ной строке, а лампы, соответствующие искажениям ±25-4-±50%, — на другой строке. Гравировка строк следующая: 25 24.... 2 1 1 2.... 24 25 и 26 27.. 49 50 50 49.. 27 26. Величина искажения отсчитывается по интервалу между го- рящими лампами. Если этот интервал меньше 1 %', то горит одна из ламп. Блок регулировки реле позволяет проверить нейтральность и измерить отдачу реле в рабочем, испытательном и динамическом режимах. Эти измерения производятся в синхронном режиме ра- боты прибора. Датчик прибора полностью построен на бесконтактных элемен- тах. Он обеспечивает передачу однополюсных (120 в) и двухпо- люсных посылок (±60 в) при токе до 100 ма. 13.5. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПУЛЬТ ТОНАЛЬНОГО И НАДТОНАЛЬНОГО ТЕЛЕГРАФА ИПТТ Измерительный пульт ИПТТ представляет собой передвижной ком- плект измерительных приборов, позволяющих производить профи- лактические и эксплуатационные измерения каналов и аппаратуры ТТ и НТ, а также телефонного канала, предоставляемого для то- нального телеграфирования. 266
В состав пульта входят: измерительный генератор ИГ-6, указа- тель уровня УУ-16, счётчиковый частотомер СЧ-10, измерительный усилитель ИУ-6 и блок для измерения рабочего затухания и уси- ления ИРЗУ-16. Приборы пульта устанавливаются один на другой и скрепляются между собой стяжными замками (рис. 13.8). При необходимости любой прибор может быть снят с пульта и использо- ван самостоятельно. Все прибо- Рис 13.8 Внешний вид измеритель- ного пульта тонального и надтональ- ного телеграфа ИПТТ ры пульта питаются от сети пе- ременного тока 127 и 220 в ±10% частотой 50 гц. Мощ- ность, потребляемая пультом, не превышает 210 вт. Измерительный гене- ратор ИГ-6 служит источни- ком синусоидальных колебаний с плавным изменением частот от 200 до 6000 гц. Генератор по- строен по гетеродинному принци- пу; выходной уровень генерато- ра может изменяться от —3 до' ±2 неп; выходное сопротивление генератора —600 ом ±5%; цена деления основной шкалы состав- ляет 25 гц, а шкалы лимба рас- стройки —2 гц; пределы шкалы лимба расстройки равны ±100 гц; погрешность непосред- ственной установки частоты не превышает ±(0,001/+10 гц). При изменении напряжения пи- тания на ±10% относительно но- минального значения частота ге- нератора уходит не более чем на ±5 гц. Коэффициент нелинейных искажений при выходном уровне + 2 неп не превышает 1%. На выходе генератора вклю- чён нч фильтр, предусмотренный для дополнительного снижения коэффициента нелинейных иска- жений на частоте 800 гц, что имеет существенное значение при из- мерении коэффициента нелинейности телефонного канала. Указатель уровня УУ-16 позволяет измерять уровень синусоидальных колебаний в пределах от —9 до +3,1 неп при час- тотном диапазоне входных сигналов от 0,2 до 16 кгц. Вход прибо- ра —симметричный, низкоомное входное сопротивление указате- ля— 600 ом, а высокоомное—1 более 10 ком. Максимальная по- грешность измерений на нулевой отметке шкалы — не более ±0,05 неп. 267
В приборе предусмотрен полосовой фильтр с полосой пропуска- ния 3004-3500 гц и входным сопротивлением 600 ом, который вклю- чается на входе прибора при измерении телефонного канала, в ко- тором отсутствуют фильтры, предназначенные обычно для подавле- ния токов неиспользуемой верхней боковой полосы частот (>3500 гц). При необходимости прибор может быть использован в качестве усилителя для прослушивания и определения характера шумов те- лефонного канала. Для подключения телефона предусмотрены со- ответствующие гнёзда. Электронный счётчиковый частотомер С Ч - 10 позволяет измерять частоты синусоидальных колебаний в диапазо- не 300 гг{4-10 кгц. Прибор построен по принципу электронного- счёта количества импульсов, поступающих на вход прибора за оп- ределённое время (1 или 10 сек). Показания счётчика фиксируются цифровой индикацией в десятичной системе. Прибор имеет ручной и автоматический пуск — сброс показаний счётчика. Погрешность измерения частоты составляет 10~4; уровень измеряемых колеба- ний может находиться в пределах от —4 неп до +3 неп; вход при- бора — симметричный; входное сопротивление — больше 6 ком; время, в течение которого сохраняется показание счётчика при ав- томатическом пуске, может быть установлено в пределах 14-5 сек. Частотомер имеет симметричный 600-омный выход синусоидаль- ного тока стабильной частоты 1000 гц с нулевым уровнем. Этот ток предназначен, прежде всего, для измерения расхождения несущих частот в телефонном канале. Проверка прибора производится из- мерением частоты 1000 гц. Ток этой задающей частоты генерирует- ся предусмотренным в приборе эталонным камертонным генера- тором. Измерительный усилитель ИУ-6 предназначен для предварительного усиления измеряемых сигналов, находящихся в диапазоне частот 2004-6000 гц. Максимальное усиление усилителя составляет 3 неп; неравномерность частотной характеристики уси- лителя не превышает ±0,05 неп; уровень выходной мощности — не менее +2 неп; вход и выход прибора симметричны по отношению к земле; номинальное входное и выходное сопротивления усилителя равны 600 ом; коэффициент нелинейных искажений при максималь- ной выходной мощности на нагрузке 600 ом не превышает 1%. Измеритель рабочего затухания и усиления ИР ЗУ-16 предназначен для измерения рабочего затухания и уси- ления в диапазоне частот до 16 кгц. Используемый в приборе не- симметричный магазин затухания с характеристическими сопротив- лениями 600 ом обеспечивает пределы измерения 04-9,21 неп, мак- симально допустимый уровень на входе магазина затуханий ра- вен + 3 неп. Для перехода на симметричные схемы и измеритель- ные приборы в ИРЗУ предусмотрены симметрирующие согласую- щие трансформаторы с учётом 600- и 150-омных нагрузок.
Литература 1. Д у б о в и к В. А. и др. Частотное телеграфирование. Связьиздат, 1962. 2. Наумов П. А., Чаянов С. Д. Курс телеграфии, ч. II. Связьиздат, 1961 3. Инженерно-технический справочник по электросвязи. Вып. «Телеграфия». Связьиздат, 1963. 4 Шляпоберский В. И. Элементы дискретных систем связи. Воениз- дат, 1962. 5. Гуров В. С. и др. Основы передачи данных по проводным каналам связи. Изд. «Связь», 1964. 6. Телеграфные устройства на бесконтактных переключателях. Под общ. ред. П. А. Котова. Изд. «Связь», 1964.
Оглавление Стр. Предисловие.......................................................... 3 Введение............................................................. 5 Глава 1. Вторичное уплотнение каналов 1 1. Методы деления каналов ............................ . . 7 1 2. Методы модуляции при частотном телеграфировании..................10 1.3. Понятие о телеграфировании с пассивной я активной паузами . 10 1.4. Одноканальные и многоканальные системы уплотнения .... 11 Глава 2. Устройство и принцип действия каналов частотного телегра- фирования с амплитудной модуляцией 2.1. Основные элементы оборудования канала ТТ с AM . ... 15 2.2. Спектральный состав амплитудно-модулированного сигнала Ограни- чение спектра частот ............................................... 16 2.3. Фильтры. Выбор ширины канала....................................20 2.4. Несущие частоты......................................... .... 24 2.5. Модуляторы частоты............................................. 31 2.6. Прием и качество передачи ам плиту дню-модулированных сигналов 34 Глава 3. Устройство и принцип действия каналов тонального телегра- фирования с частотной модуляцией 3.1. Способы модуляции частоты.......................................46 3.2 Выбор несущих частот и ширины канала .... . . 46 3 3. Основные элементы оборудования канала ТТ с ЧМ.................50 3.4. Модуляторы частоты..............................................52 3.5. Прием частотно-модулированных сигналов..........................54 3.6. Качество передачи частотно-модулированных сигналов .... 59 3 7. Способы автоматического корректирования искажений сигналов при изменении частоты....................................................65 Глава 4. Устройство и принцип действия каналов частотного телегра- фирования с фазовой модуляцией 4.1. Понятие об угловой модуляции. Спектр фазово-модулированного ко- лебания . ............................ . . 71 270
4 2 Способы передачи сигналов с ФМ.............. . 4.3 Методы передачи и приёма фазово-модулированных сигналов при абсолютной ФМ ... . ... 4.4 . Методы передачи и приёма фазово-модулированных сигналов при относительной ФМ . . .... ..... 4 5. Способ создания в одном частотном канале двух телеграфных кана- лов . ........................... .... 4.6 Качество передами фазово-модулированных сигналов . . . . 4.7 . Сравнение помехозащищенности каналов ТТ с амплитудной, частот- ной и фазовой модуляциями ....................................... Глава 5. Бесконтактные элементы в современных телеграфных устрой- ствах уплотнения каналов 5 .1. Общие сведения . . . .........................88 5 2. Схемы для реализации логических операций ...................89» 5 .3 Двоичные переключающие устройства............................93 5 .4. Реактивный триггер . .......................... 98 5 5. Некоторые схемы на переключающих устройствах................100 Глава 6. Аппаратура тонального телеграфирования с частотной моду- ляцией 6 1. Аппаратура ТТ-12/17..........................................j Ю 6.2. Аппаратура ТТ-17П...............................................121 6.3. Аппаратура ВТ-34-ЧМ ... 138 6 4 Аппаратура ОТТ-2................................................141 6.5. Аппаратура НТ-ЧМ-4.............................................145 Глава 7. Аппаратура частотно-временного телеграфирования ЧВТ 7.1. Общие сведения ... ....................... . . 153 7.2. Назначение и принцип действия...................................155 7 3. КОНСТРУКЦИЯ............................................... ... 171 7.4 Основные технические данные.................................... 171 Глава 8 Принципы построения аппаратуры тонального телеграфирова- ния с фазовой модуляцией 8.1. Передающая часть аппаратуры с относительной фазовой модуляцией (ОФМ)...................................................................174 8 2. Приемная часть аппаратуры с относительной фазовой модуляцией (ОФМ)..................................................... . . . 177 8 3. Передающая часть аппаратуры с двойной относительной фазовой модуляцией (ДОФМ) ... ..............................182 8 4 Приёмная часть аппаратуры с двойной относительной фазовой моду- ляцией (ДОФМ).......................................................186 Глава 9. Тональное телеграфирование по радиоканалам. Системы с ав- токонтролем 9 1 Условия и способы осуществления тонального телеграфирования по коротковолновым линиям связи......................................194 9.2. Телеграфная система связи с автоконтролем при семиэлементном коде ........................................... ... 197 9.3. Телеграфная система связи с автоконтролем при пятиэлементном коде.............................................................199 271
Глава 10. Местные телеграфные цепи 10.1. Включение стартстопных телеграфных аппаратов в каналы частотно- го телеграфирования.................................................202 10.2. Практические схемы переходных устройств.......................207 10.3. Включение в каналы ТТ телеграфных аппаратов и устройств, рабо- тающих в двухполюсном режиме........................................209 Глава 11. Линейные условия осуществления частотного телеграфиро- вания 1'1.1. Общие замечания..............................................210 11.2. Тональное телеграфирование в телефонных каналах низкой частоты 210 113. Тональное телеграфирование в телефонных каналах высокой частоты 211 11.4. Некоторые особенности вч телефонирования по воздушным и ка- бельным линиям......................................................215 111.5. Автоматическая регулировка усиления в системах вч телефонирова- ния ................................................................216 11.6. Характеристики телефонных каналов.............................217 11.7. Требования к телефонным каналам, .предоставляемым для тонально- го телеграфирования.................................................226 11.8. Надтональное телеграфирование . 229 11.9. Сложение искажений в составных каналах ТТ....................232 Глава 12. Оборудование магистралей частотного телеграфирования 12.1. Построение сети каналов ТТ....................................234 12.2. Принципы организации транзитных связей ТТ.....................235 12.3. Коммутационное оборудование тонального телеграфа .... 242 12.4. Расход тока на питание аппаратуры в ЛАЦ ТТ....................245 12 5. Принципы размещения оборудования в ЛАЦ ТТ...................246 12.6. Пульт контроля и измерения каналов тонального телеграфирования 247 Глава 13. Основные измерения и испытания аппаратуры и каналов ча- стотного телеграфирования 13.1. Назначение и виды измерений...................................251 13.2. Измерения телефонного канала..................................253 13.3. Испытания основных узлов канала ТТ...........................257 13.4. Измерение искажений телеграфных сигналов.....................261 13.5. Измерительный пульт тонального и надтонального телеграфа ИПТТ 266 Литература. . . . .................................269 Геннадий Алексеевич Емельянов, Евгений Владимирович Базилевич, Сергей Иванович Выговский ЧАСТОТНОЕ ТЕЛЕГРАФИРОВАНИЕ Переплёт художника В. И. Филатова Редактор Е. А. Образцова Техн, редактор Л. А. Тришина Корректор И С. Корнеева Сдано в набор 12/Х 1965 г. Подписано в печ 27/ХП 1965 г Форм. бум. 60 X 90/16 17,75 печ. л. (включая вклейку) 17,75 усл.-п. л. 14,42 уч.-изд. л Т-15880 Тираж 11 000 экз. Бум. № 2 Зак. изд 11716 Цена 58 коп. Издательство «Связь», Москва-центр, Чистопрудный бульвар, 2 Типография издательства «Связь» Комитета по печати при Совете Министров СССР, Москва-центр, ул. Кирова, 40. Зак. тип. 613
5 Тр, Стойка СК3 2,/ неп О-Ц» неп Сен пев оз3р Осн Пр Рез о- о -2.! бДнел (ИД неп У35.6.7 Групповой К резервному вч каналу в резервному вч каналу Рез о--- ^13-13-14 Г Пер. пр. гр. Стоика СК3 Рис. 6.2. Схема стойки каналов аппаратуры ТТ-12/17 Фильтр передачи Нго канала Стойка СК? к 13 Пкан Пр 13 17 К12-Пкан. пер 13-17 К 7-12 кан Пер 7-!2 убл пр 5 9? УПр £ е-Е Е К? ТР2 Норм пер/-5 в 2-6 кан. Да себя" —© (8) fi 2-6 кан I--------К 7-12 кан Op 1 12 Стоика СК, УО,., V К сУ Пер ~24 6 ап -246 сигн /, 9 неп 0-0.3 неп 0-0,3 неп УП1-г Удз-и Фильтр приема 1-го >1|— канала О-о.з неп 0+0,8 неп Пер Пер К реле точкодават в6 М5 Нан 0--М5 Пн ур Точки- -Земля Апл ОНИ © © вых + 2,2 неп © © вход 37 неп =1 Кл, нажатие Точки »№ Зима. мь Mb MS ЗОма. Юма Сигнальн устр-во м Нажотие- Приемник Зак. тип. 615 РБТ „ На себя" +0,8 неп -—Норм РБТ „На себя" Аппаратура ТТ О неп 10 неп Оконечн Ур Лер УЧ Г Пер р плате сигн ЛТрПр г‘Ус УЧГ ПР У^дтр ИУПр У К СУ Пр Tf-24 6 ст Низк ур пр Соеди* нит. линия СЛ] СЛг Гоупповое оборудование передачи Тгруп пы Вх мод -о о-||> ГМ] Удг,_р Вых ус РБ Т „ На себя" Пер Ш гр УУ/0 +1неп 11 Вых мод Вых пер Koi Г У Пер ФНЧ] Уд, М > <м Г Г, 288 Огц ЧМГ, Ур1,Шгр' Уд^ нНО с РБТ„Насебя Уд6 -24 6сигн К плате сигн Оконечная станция системы 6ч телефонирования ПСП уз, СИП СУК 0,3-0,4кгц |-/,5о РУ V -2,5 неп УрПгр-Д Игр Шгр КК К СНК ТрПер К Другим 11 каналам усилитель | |+0,5#ел РБТПер.,насебя"ПФПер^ Уд, К К ПФ Пер -3 неп пр -2,5неп сигн р2 246 ~ Бл Петр Перекл 1 . Выкл +60 6 «J Вых дем Вых ус\ —о о-|1- '1ро Of] Вх огр. -608 ПФПр, ~248 -128 -248 Рпр^ ЧМП1 Вх дем d|-o о— Фнчг гупР1 Уд/^ Кщ Ri3 Рис. 6.10. Схема канала аппаратуры ТТ-17П К плате сигн j ГДМ1 ^Групповое оборудование приема 1 группы ___| КПФПр6 РБ Т„ На себя" Г 126 Устройство блокировки приемника СТО 60+108кгц 12-60кгц В Д-60ДТр,ЛУПер В Ус КПН7ЗФ7 ГМ К СНК н ВКС Ла<7 линии Л1 В Д-60 ВУсД-115 I [<НЗ-Й- ГДМ 60+108кгц 12+60кгц Уд ДТРг М 6РЗ х+608 -128 & Дг м- ЛТр искажений Вх ток Кл3 ток Промеж утрчная станция 6ч ЛУс ЛТр /7ЛХЩ2Г7 ЛТр 12-108кг^. 12-108кгй ЛУБ ЛУПр -3,5 неп 23 \ПКК ЛТр Каб \линия Л'г В16 +606 На ж К.Л2 +60 6 точки РБТ R ТЧК-ЗМ L 606 Kt у y—-JleP Кан Ann - К точкодабателю Кан Ann Зак. тип. 615 Канал ТТ сдс К СНК БЛ АС -0,8 неп -0,4 неп КК к межиународному коммутатору ТрПер К другим 11 каналам 60 + 108 кгц К СНК ---------- Огр. М ПФ кк ’ Телефонный канал КПП? ЗФг ДТрз Уд 60-108 кгц Рис 11.1. Скелетная схема ТТ по телефонному каналу высокой частоты ак тип. 615