Передатчика цифровых сигналов

На рисунке № 1 представлена упрощенная схема передатчика. В состав передатчика входят: дифсистемы ДС, ФНЧ, генераторное оборудование, компрессор К уровня сигнала, расширитель импульса АИМ - 2, кодер КД, формирователь синхроимпульса, устройство объединения, усилитель У, модулятор М, генератор колебания несущей частоты Г.

Порядок работы передатчика.

С микрофонов электрические колебания через усилитель, дифсистему, ФНЧ поступают на модуляторы АИМ - 1, содержащие ключи нормально закрытые. Ключи открываются поочередно кратковременными импульсами, поступающими с генераторного оборудования, работающего от высокостабильного задающего генератора. Частота следования импульсов в каждом ключе определяется теоремой Котельникова и равна 8 кГц. Канальные импульсы сдвинуты между собой на равные интервалы времени. Выходы ключей соединяются параллельно, в результате чего имеет место временное уплотнение каналов. Суммарный (групповой) сигнал поступает на вход компрессора для уменьшения шумов квантования. Далее групповой сигнал поступает на расширитель длительности импульса АИМ - 2. На выходе последнего все импульсы имеют плоскую вершину, что позволяет записать в блоки КД их разные уровни в цифровой форме. Устройство объединения включает в цифровую последовательность сигнал синхронизации с блока ФС. Сигнал с У О после усиления поступает на модулятор, на втором вход которого подан сигнал колебания несущей частоты с генератора.

Представим в развернутом виде основные блоки передатчика. Схема кодера поразрядного типа показана на рисунке № 2. Код, соответствующий выборке аналогового сигнала, формируется на выходах регистра кода РК, состоящего из RS - триггеров. В разряды этого регистра, начиная со старшего разряда, по входам S последовательно записываются логические "1". После записи каждая "1" проверяется на соответствие уровня выборки входного сигнала. Для этого код с выходов РК в процессе формирования преобразуется цифро-аналоговым преобразователем ЦАП в напряжение , которая сравнивается в компараторе К с преобразователем напряжения выборки .

Если больше чем , то на выходе компаратора К присутствует логический "0" и за счет схем совпадения "U" на входах разрядов К, логические "0", а в проверяемом разряде остается записанной "1". Если же меньше, чем , то на выходе компаратора К - логическая "1" и проверяемый разряд сбрасывается в "0".

Запись логических "1" в n - 1, n - 2,..., 1 разряды РК осуществляется с выходов регистра сдвига PC, который является распределителем, логические "1" на его выходах появляются попеременно на выходах т - с приходом тактового импульса на вход , на выходах n -1, n - 2,... — в момент окончания сдвигающего импульса на динамическом входе С. Логическая "1" с каждого выхода PC поступает также на соответствующую схему совпадения Н. Благодаря этому в "0" может быть сброшен только тот разряд РК, в который сейчас была записана "1". Очередной цикл преобразования начинается с поступления тактового импульса ТИ, помимо записи "1" в старший разряд РК, он обнуляет все его остальные разряды (по второму входу R), записывает "1" по входу Д в n разряд регистра сдвига PC, а также переключает триггер циклов ТЦ в состояние "1", после чего сдвигающие импульсы с генератора ГСИ начинают поступать на С вход PC. В конце цикла (после формирования выходного кода) логической единицей "1" с выхода первого разряда RS - триггера цикла переключается в "0" и цепь связи ГСИ - PC прерывается.

С поступлением следующего тактового импульса начинается новый цикл преобразования. Данный кодер обладает достаточно высоким быстродействием при относительно простой структуре, что определяет его широкое использование на практике.

Схема компандера показана на рисунке № 3. Если сигнал снимать с диодов, то это будет компрессор (сжиматель), а если с резистора — то экспандер (расширитель) динамического диапазона. Расширитель длительности импульсов АИМ - 2 можно выполнить на конденсаторе С, к обкладкам которого подключают ключ (рисунок № 4). На управляющий вход этого ключа подается короткий, задержанный на время импульс, обеспечивающий кратковременное закорачивание обкладок конденсатора и его обнуление.

На рисунке № 5 изображен автогенератор на цифровых микросхемах ТТЛ (кварцевый мультивибратор).

3. Принципиальная схема основных блоков передатчика.

Генераторное оборудование выполнено на основе генератора прямоугольных импульсов D1, счетчика импульсов D4 и дешифратора D11.

Микросхема D4 является четырехразрядным счетчиком. Счетчик имеет 2 части: делитель на 2 и делитель на 8. В нашем случае используется делитель на 8.

Дешифратор D11 служит для преобразования двоичного кода в напряжение логического уровня, появляющегося только на том выходе, десятичный номер которого соответствует двоичному коду. Микросхема К155 ИДЗ — дешифратор, позволяющий преобразовать четырехзначный код, поступивший на входы в напряжение низкого логического уровня, появляющегося на одном из его выходов 0-1б. Устройство разделения каналов состоит из ключей D7 – D9 которые выполнены на микросхеме К176КТ1. Это четырехканальные коммутаторы цифровых и аналоговых сигналов. Каждый ключ имеет вход и выход сигнала, а также вход разрешения прохождения сигнала. Микросхема К176КТ1 относится к серии КМОП, следовательно для согласования управляющих сигналов требуется преобразователь уровней от ТТЛ к КМОП. Эти преобразователи D -5 -6 выполнены на микросхеме К176ПУ2.. Она содержит 4 канала сдвига логических уровней от низкого напряжения к высокому.

Групповой сигнал после прохождения через компрессор АИМ -2 приходит в кодер. С кодера семиразрядный код поступает на преобразователь кода из параллельного в последовательный. Выходной последовательный код получается на выходе .