Regeneratoare (R)

Locul regeneratorului - la sfarsitul sectiunei de regenerare (S.R.).

Rolul regeneratorului - produce un semnal numeric identic cu cel de la intrarea S.R.

Pentru a-si indeplini rolul sau, R are in compunere urmatoarele categorii de circuite:

- C.I. (circuite analogice) = egalizator, amplificator, filtru;

- C.D.R. (circuite pentru decizie si regenerare);

- C.R.T. (circuite pentru refacerea tactului);

- C.A. (circuite auxiliare) = telealimentare, telemasura, localizarea deranjamentelor, protectie.

a) Circuitele de intrare (analogice)

rol - de a compensa: atenuarea liniei din S.L. (functia de amplificare);

neuniformitatea acesteia (functia de egalizare) si perturbatiile introduse

de linie (functia de filtrare).

Structura C.I.

		S[dB]
											f[MHz]

Diagrama ochiului

Daca functia de FTJ este utila pentru a elimina perturbatiile > 1MHz, ea are dezavantajul de a provoca interferente intersimbol.

Raspunsul F.T.J. nu depinde numai de amplitudinea impulsurilor ci si de anturajul acestuia.

Daca se vizualizeaza semnalul la iesirea C.I. se obtine diagrama ochiului.

Exemplu pentru codul pseudoternar

d

D

diagrama ochiului are 2 parametrii importanti:

D - deschiderea pe verticala

daca D atunci ; decizie usurata;

d - deschiderea pe orizontala

d toleranta de timp, pentru momentul sondarii, mai mare.

Ochi inchis, decizie imposibila, transmisie imposibila.

Apar doua cerinte contradictorii pentru FTJ

- Banda larga pentru a nu deforma impulsurile

- Banba ingusta pentru a elimina perturbatiile

O solutie optima o constituie filtrul Gauss recomandat si de CCITT

 

f

f0

AT(f)

	R1		L2		L4

V2

R5

C5

C3

C1

V1

Factorul de transfer A_T(f)=, in care f₀ reprezinta frecventa de taiere a FTJ a carui castig S = S_Gauss , avand relatia f₀=.

b) C.R.T., are rolul de extragere a f_T pentru decizia corecta a C.D.R. Rezulta ca la iesirea C.R.T. se obtine un semnal de impulsuri cu T=488ns si factorul de umplere 1:1.

Cerinte impuse C.R.T. :

Amplitudinea semnalului de tact sa nu scada sub o anumita valoate si atunci cand lipsesc impulsuri din secventa;

Faza semnalului sa fie constanta, iar valoarea ei sa corespunda formarii ochiului in momentul deschiderii maxime;

Variatiile de faza (jitter) sa fie minime.

Posibilitatea extragerii tactului din semnalul de linie.

Spectrul unei succesiuni unipolare aleatoare de impulsuri, a caror durata t_i<T, va cuprinde o componenta periodica de tact

		1

Spectrul succesiunilor periodice va contine prima armonica a freventei de repetitie a impulsurilor

Aplitudinea primei armonice este maxima daca T/t_I=2

Structura C.R.T.

 

 

Vpr

Uies

Uin

Rezulta ca semnalul armonic separat de F.B. ingusta este 2,048MHz. Dar aceasta frecventa lipseste din semnalul de linie. Da aceea extragerea este precedata de o prelucrare neliniara a semnalului de redresare dubla alternanta.

Filtru de separare a f=2,048MHz.

De regula este un simplu circuit oscilant L.C. sau cu cuart.

Factorul decalitate Q mare mentine tactul si cand lipsesc bitii "1" dar daca frecventa bitilor variaza putin atunci transmisia va avea variatii de faza sau amplitudine.

	a

f

f0

j

a

-j

+j

Solutii pentru filtru sunt trei

Q=100 compromis (simplu) performante mai slabe dar frecvent folosit

filtru cu frecventa centrala comandata de a urmari automat frecventa bitilor

circuit acordat cu factor de calitate comutabil

- mare in lipsa semnalului din linie (serii lungi de zero)

- mic in prezenta simbolurilor

Refacerea tactului prin generare cu oscilator se sincronizeaza in faza si frecventa semnalul unui oscilator cu terminalul M.I.C. din linie.

Procedee - prin injectie

- prin control automat al fazei (P.L.L.- Phase Locked Loop)

- banda de mentinere

- banda de prindere

c) C.D.R.

rol - stabileste momentul sondarii semnalului de linie si regenereaza secventa de biti.

Structura C.D.R. pe schema bloc a R pentru codul pseudoternar.

ITA

ITA

D

Tensiuni de alimentare

Punct de T.A.

Regeneratorul are doua canale de regenerare- unul pentru impulsuri pozitive, altul pentru impulsuri negative.

La elementul I se transmite direct tensiunea de sincronizare de la iesirea filtrului, sinfazata astfel, incat alternantele sale pozitive (sau negative , functie de tipul elementului I) sa coincida cu impulsurile de intrare sosite la a doua intrare a elementului I, micsorate cu valoarea V_pr. Semnalele de la iesirea elementului I, activeaza dispozitivul de iesire de la regenerator.

Astfel momentele de generare a impulsurilor de iesire depind de forma semnalelor de intrare si de raporturile de timp dintre aceste semnale si tensiunea de sincronizare, adica are loc numai restabilirea partiala a intervalelor de timp.

Sa analizam mai in detaliu schema tipica pentru regeneratorii cu actiune directa si cu restabilirea totala a raporturilor de timp, pentru codul de linie pseudoternar, fig 1.7. Regeneratorul are doua canale de regenerare - unul pentru impulsuri pozitive, altul pentru impulsuri negative.

Semnalul M.I.C. de intrare (pseudoternar) atenuat si distorsionat de catre o sectiune a liniei de legatura, intra intr-un amplificator care compenseaza caracteristica de atenuare a sectiunii de linie. Amplificatorul poate contine si linii artificiale (L.A.) care suplimenteaza atenuarea sectiunii (daca lungimea acesteia este mai mica decat norma pentru care s-a facut corectia). La iesirea transformatorului prin redresorul bialternanta si FTB se separa prima armonica a frecventei de tact. Momentele trecerii prin zero a frecventei de tact sunt fixate cu ajutorul amplificatorului - limitator, circuitului diferential (C.D.), diodei (D) si a dispozitivului de formare a impulsurilor scurte de sondare (F.S.). Aceste impulsuri, intarziate, se transmit la primele intrari ale elementelor logice I₁ si I₂.

Detectorul de prag (D.P.) produce o tensiune constanta a carei valoare este aproximativ egala cu jumatate din amplitudinea impulsurilor de la iesirea amplificatorului.

La intrarile secundare ale elementelor I₁ si I₂ se transmite diferenta dintre tensiunea de la iesirea amplificatorului si tensiunea de prag.

Daca in momentul sosirii impulsului de sondare aceasta diferenta este pozitiva schema de coincidenta declansaza generatorul autoblocat in regim de asteptare si se va genera un impuls pozitiv.

Similar vom avea si pentru celalalt canal.

Lungimea sectiunii de regenerare

Pentru MIC primar atenuarea maxima a unei sectii de linie este de 35 dB la f=1.024MHz. Distanta dintre R rezulta in functie de atenuarea Km-etrica a cablului. Daca cablurile au fost incarcate cu bobine Pupin, distanta se alege egala cu pasul de pupinizare.

Sectiile de regenerare adiacente CTA-urilor se iau pe jumatate pentru a readuce efectul zgomatului in impulsuri provenit din perechile care transmit semnalizari in c.c. Lungimea minima este de 5dB pentru a asigura func'ionarea egalizatorului automat din R. si pentru a reduce reflexiile.

d) Telealimentarea regeneratoarelor

Pentru echipamentul MIC (2.048 Mbiti/s) se foloseste, fara exceptie, telealimentarea in serie a regeneratoarelor, cu un curent constant, dat de generatorul de telealimentare (GTA), pe fantoma celor doua perechi ale magistralei.

J

I

ITA=40-60mA

Dioda Zener - fixeaza tensiunae de alimentare a fiecarui R preluand diferenta intre I_TA si I_consumat de R.

Buclarea circuitului de T.A.

Regeneratoarele I si J sunt ultimele telealimentate de la statia A respectiv B.

Intre I si J se afla o sectiune de linie fara alimentare.

Numarul maxim de regeneratori ce pot fi alimentati de la o statie depinde de:

tensiunea maxima de telealimentare;

curentul de telealimentare;

tensiunea Zener;

tipul de cablu;

Caderea de tensiune pe o sectiune de regenerare este data in diagrama de mai jos.

Continuitatea circuitului de telealimentare este supravegheata automat. La intrerupere se da alarma la statie. Localizarea punctului de intrerupere se face prin conectarea in locul GTA a unei surse inverse care se inchide la fiecare R prin grupul R.D. pana in punctul de intrerupere. Valoarea curentului este proportionala cu numarul rezistentelor parcurse, deci se poate determina sectiunea intrerupta.

Protectia achipamentului de linie

DZ1

IL

VT

DZ2

Curentii indusi I_L

o dioda stabila de mica putere DZ₁

o dioda nestabila de mare putere DZ₂

- varfurile de curent au valori de zeci de amperi pe durate de sute ms.

In acest caz I_L nu va avea nici o influenta asupra R daca transformatoarele de linie sunt cu prize simetrice.

Pentru punerea "la masa" a tensiunii longitudinale V_T:

Transformatorul de intrare si iesire trebuie sa aiba infasurari izolate pentru cateva sute de volti;

Conectarea protectoarelor cu gaz intre prizele de telealimentare si "masa".

Telelocalizarea deranjamentelor

- Transmisia digitala este continuu supravegheata atat in terminale cat si in echipamentul de

linie.

- In momentul cand transmiterea se intrerupe sau rata erorilor depaseste o anumita limita

(10^-4), linia este scoasa din trafic si se pune problema determinarii locului deranjamentului.

- Testul de telelocalizarea deranjamentelor se efectueaza dupa ce s-a efectuat testul de

verificare a telealimentarii, adica se pune problema determinarii regeneratorului defect.

- Pentru localizarea deranjamentelor exista 2 procedee:

a)      -testarea cu semnal digital si raspunsul in joasa frecventa pe o pereche auxiliara;

b)      -buclarea progresiva a transmisiilor digitale.

Procedeul a) presupune existenta in fiecare cuva cu regeneratori a unui filtru cu banda ingusta si de joasa frecventa, urmat de un amplifacator. Pentru fiecare cuva este repartizata o frecventa. De regula se repartizeaza 20 de frecvente din banda vocala. Toate R dintr-o cuva au iesirile conectate la intrarea filtrului de banda ingusta. Iesirile filtrului, amplificate, sunt conectate la aceeasi pereche auxiliara.

Pentru a testa un R dintr-o cuva, se transmite pe perechea respectiva un semnal bipolar special avand o linie spectrala ce corespunde cu frecventa centrala a filtrului din cuva. Prin conectarea unui dB-metru selectiv la capatul perechii auxiliare vom putea deduce prezeanta sau absenta semnalului de j.f. (R in functiune sau nu), iar din nivelul semnalului se poate estima rata erorii.

Semnalul de test bipolar se compune din succesiuni lungi de "trio"uri pozitive urmate de succesiuni lungi de "trio"uri negative.

Densitatea de 'trio-uri' poate fi variata pentru a corespunde frecventei cuvei.

Metoda are avantajul ca necesita echipament de test simplu, dar nu este precisa.

Metoda b) se aplica cand cele doua sensuri ocupa perechi in acelas cablu.

Functionarea pe un cablu si pe doua cabluri

La functionarea pe un cablu cele doua sensuri ocupa perechi din acelas cablu.

La functionarea pe cele doua cabluri, un cablu grupeaza toate perechile pentru un sens iar celalalt cablu perechile pentru sensul opus. Alegerea variantei se pune chiar de la proiectarea magistralei. De regula, alegerea se face in functie de volumul de trafic.

Pentru aceeasi lungime a sectiei de regenerare, in cazul variantei cu 2 cabluri, se pot instala mai multe sisteme MIC decat in varianta cu un cablu (telediafonia este mult mai slaba decat paradiafonia).

Pe rute cu trafic redus si la extremitatile rutelor pe 2 cabluri se recomanda varianta cu 1 cablu.