177484. lajstromszámú szabadalom • Vevőoldali logikai zavarkompenzáló áramkör komplementer jelpárok kis távolságú átviteléhez
3 177484 4 kony zavarszűrést és a nagy működési sebességet egyaránt biztosítja, de nem igényli csavart érpárokból álló különleges kábel alkalmazását. A találmány tárgya logikai zavarszűrő áramkör komplementer jelpár vételéhez, melyben a két bemeneti jelvezeték mindegyike egy-egy vágódióda pár anódjához, ill. katódjához csatlakozik, mely diódák másik kivezetései a tápfeszültség negatív, ill. pozitív sarkaihoz vannak kötve, s a két bemenő vezeték egyúttal egy-egy Schmitt-trigger bemenetéihez is csatlakozik. A találmány abban van, hogy az első Schmitt-trigger kimenete közvetlenül a másik Schmitt-trigger kimenete pedig inverteren keresztül három bemenetű többségi (majoritás) áramkör két bemenetéhez csatlakozik, míg a többségi áramkör harmadik bemenetéhez saját kimenete van kötve, s ez képezi egyúttal az áramkör kimeneti csatlakozását. A találmány szerinti megoldás egy másik, az előzővel logikailag ekvivalens kivitelezési formáját az jellemzi, hogy a Schmitt-triggerek kimenetei — ellentétes logikai fázisban — két gátlási áramkör bemenetelhez csatlakoznak, ez utóbbinak kimenetéi egy S—R típusú billenőkor bemenetéihez vannak kötve, s az áramkör kimenetét a billenőkor kimenete képezi. A találmány fő előnye abban van, hogy a hatékony zavarszűrést és a nagy működési sebességet akkor is biztosítja, ha a komplementer jelpárok egymás mellett — pl. egy kábelen belül — haladó vezetékei egymással nincsenek összesodorva és a két jelvezeték hosszúsága között is van esetleg kisebb eltérés. A találmány kiviteli alakját rajz alapján ismertetjük. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti megoldás elvi kapcsolási vázlatát szemlélteti, a 2. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés S—R billenőkörös változatának elvi vázlatát mutatja be. Az 1. ábrán látható áramkör első bemenete az 1 vágódióda anódjához, a 3 vágódióda katódjához és az 5 Schmitttriggel bemenetéhez van kapcsolva, az áramkör második bemenete pedig a 2 vágódióda anódjához, a 4 vágódióda katódjához és a 6 Schmitt-trigger bemenetéhez csatlakozik. Az 1 és 2 vágódiódák katódja a pozitív logikai jelszintnek megfelelő tápfeszültséghez, a 3 és 4 vágódiódák anódja pedig a negatív logikai jelszint tápfeszültséghez van kapcsolva. Az 5 Schmitt-trigger kimenete közvetlenül, a 6 Schmitt-trigger kimenete pedig a 7 inverteren keresztül a 8 többségi kapu harmadik bemenetéhez csatlakozik, míg a 8 többségi kapu harmadik bemenetéhez saját kimenete van kötve, s ez utóbbi képezi egyúttal az egész áramkör kimeneti csatlakozópontját is. A 2. ábrán látható áramkör első bemenete az 1 vágódióda anódjához, a 3 vágódióda katódjához és az 5 Schmitttrigger bemenetéhez van kötve, míg az áramkör második bemenete a 2 vágódióda anódjához, a 4 vágódióda katódjához és a 6 Schmitt-trigger bemenetéhez csatlakozik. Az 5 Schmitt-trigger kimenete a 9 gátlási elem ponált bemenetéhez és a 10 gátlási elem negált bemenetéhez van kapcsolva, a 6 Schmitt-trigger kimeneté pedig a 9 gátlási elem negált bemenetéhezés a 10 gátlási elem ponált bemenetéhez csatlakozik. A 11 S—R típusú billenőkor SET-bemenetéhez a 9 gátlási elem kimenete, míg RESET-bemenetéhez a 10 gátlási elem kimenete van kötve. Az áramkör kimeneti csatlakozását a 11 S—R típusú billenőkor ponált kimenete alkotja. Az 1. ábra szerinti kapcsolás működése a következő: A kapcsolás ponált X és negált X bemenetéihez csatlakozó jelvezetékek másik végein differenciálerősítő típusú meg2 hajtó áramkör van, így a forrás oldalon a két vezetéken levő feszültségek összege minden időpillanatban állandó, s az átbillenések közötti statikus állapotban az egyik jelvezeték feszültségszintje kb. + L, míg a másiké kb. — U. Legyen pi. a jel logikai értéke: x = I. Ebben az esetben — a 7 inverter jelfordító hatását is figyelembe véve — a 8 többségi kapu két bemenetén logikai 1 -jel van, tehát kimenete is logikai 1 lesz, s igy harmadik bemenetére is logikai 1 kerül. Ha az adatátviteli vezetéket zavaró hatás éri, úgy az mindkét vezetéken azonos irányú (pozitív vagy negatív) feszültségszint eltolódást okoz, bár a két vezetéken a hatás mm teljesen egyforma, vagyis amplitúdójuk eltérő lehet és közöttük kisebb időbeli eltolódás is felléphet, hiszen nem kötöttük ki összesodort vezetékpár alkalmazását, sőt a vezetékhosszak tökéletes azonosságát sem. Egyszerűen belátható, hogy egy ilyen zavaró hatás csak a bemeneti jelvezetékek egyikén képes olyan változást okozni, hogy az a jel legikai értelmét ellentétére fordítja. Működjön pl. a rendszer pozitív logika szerint, ami azt jelenti, hogy a logika 1 (igen) értékhez a -I- U feszültségszintet, a logikai 0 (nem) értékhez pedig a — U szintet rendeljük. Legyen a bejövő jel logikai értéke pl. : x = 1, amiből következik, hogy x = 0. Tételezzük fel, hogy a jelvezetékeket nagy amplitúdójú negatív irányú zavaró impulzus éri. Ebben az esetben az x jel feszültségszintje negatívabbá válik, s ha ez a változás olyan nagy, hogy eléri az 5 Schmitt-trigger billenési küszöbét, úgy a 8 többségi kapu első bemenetének logikai értéke 1-ről 0-ra változik meg. Ugyanezen zavar az X jel vezetéken levő — U feszültségszintet is negatívabbá akarja tenni, ezt azonban a gyors működésű 4 vágódióda megakadályozza. így a 8 többségi kapu második és harmadik bemenetén továbbra is logikai 1-szint lesz és ezért kimenete nem változik. A zavaró impulzus lecsengése után a rendszer eredeti állapotába áll vissza. Hasonló gondolatmenettel igazolható az áramkör helyes működése negatív vagy pozitív logika mellett, x = 0 vagy x = 1 logikai jelszolt esetén akár pozitív, akár negatív irányú zavaró hatásokra. A vevő áramkör bármelyik jelszint-zajirány kombináció esetén helyesen működik mindaddig, míg a zavaró impulzusok időtartama meg nem haladja a hasznos jel változásának minimális periódusidejét. A 2. ábra szerinti kapcsolás működése a következő: A ' 1 S—R típusú billenőkor az x = 1 vagy x = 0 értékű logikai jelek esetén az S vagy R bemenetén állandóan aktív vezérlőjelet kap. Ha bármilyen zavaró impulzus hatására a két bemeneti jelvezetéken azonos logikai értékű feszültségszint alakul ki, úgy a 9 és 10 gátlási elemek egyike sem ad kimenő jelet, s ennek következtében a 11 S—R típusú billenőkor állapota, s ezzel kimenőjele változatlan marad. A vevőáramkör tehát a zavarjel fennállása alatt mintegy „lekapcsolódik” az adatátviteli vezetékekről. A Boole-algebra szabályainak alapján egyébként matematikai levezetéssel igazolható, hogy a 2. ábra szerinti kapcsolás működése elvileg ekvivalens az 1. ábra szerinti kapcsolással. A találmány szerinti megoldás előnye, hogy mivel a zavaroímpulzusok ideje alatt a bemenő jelekre teljesen érzéketlenné válik, vagyis a megelőző helyes logikai értéket tartja, ezért a téves jelváltozások lehetőségét gyakorlatilag teljesen kiküszöböli. így a megoldás bemeneti fokozatként valc alkalmazása különleges előnyöket biztosít olyan esetekben, amikor véletlenszerűen változó követési idejű impulzusokat kell nagy pontossággal számlálni. így pl. tipikusan kedvező alkalmazási terület: inkrementális helyzet és szöghelyzet kódoló készülékek jeleit feldolgozó elektronikus rendszer bemeneti egységeként való alkalmazás. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
