Раздел 4.2. Развязывающие устройства, требования к ним и их классификация. Анализ трансформаторной и резисторной дифсистем

Как следует из схем организации двусторонних каналов, РУ представляет собой шестиполюсник (2´3 – полюсник), условное обозначение которого приведено на рис.4.9.

Рис. 4.9 - Развязывающее устройство (а) и его условное обозначение (б)

Пути передачи сигналов от зажимов 1-1 (1) к зажимам 2-2 (2) и от зажимов 4-4 (4) к зажимам 1-1 (1) называются направлениями пропускания и характеризуются минимально возможным затуханием (ослаблением); путь передачи сигнала от зажимов 4-4 (4) к зажимам 2-2 (2) и называется направлением развязки (задерживания ) и характеризуется максимально возможным затуханием.

Идеальным РУ называется развязывающее устройство, у которого в рабочих частотном и динамическом диапазонах передаваемых сигналов выполняются следующие требования:

- отсутствует затухание в направлениях передачи, т.е. а_1-2 = А_4-1 = 0;

- обладает бесконечно большим затуханием (ослаблением) в направлениях развязки (задерживания), т.е. а_4-2 = а_2-4 = ¥;

- входные сопротивления со стороны зажимов 1-1, 2-2 и 4-4 должны обеспечить согласованное подключение нагрузок;

- отсутствие различного вида искажений при передаче сигналов в направления пропускания (развязки);

- простота технической реализации и высокая надежность;

- малые габариты.

Развязывающие устройства могут быть построены на принципах частотной селекции или на принципах уравновешенных (сбалансированных) мостовых схем, называемых дифференциальными системами (ДС).

Развязывающие устройства подразделяются на следующие три группы:

- линейные РУ, построенные на пассивных элементах, параметры которых не меняются во времени и не зависят от уровня передачи сигналов; такие РУ называются пассивными;

- линейные РУ, которые содержат активные элементы, их параметры не меняются во времени и не зависят от уровня передачи сигналов; такие РУ называются активными;

- параметрические РУ, в которые включены элементы с изменяющимися во времени параметрами.

Развязывающие устройства называются обратимыми (взаимными), если выполняются условия а_1-2 = а_2-1 , а_4-1 = а_1-4. Если эти условия не выполняются, то такие РУ называются необратимыми. Линейные пассивные РУ относятся к обратимым (взаимным).

В однополосных двухпроводных и четырехпроводных системах организации двусторонней связи широкое применение нашли линейные пассивные обратимые РУ на основе резисторов, включенных по мостовой схеме и именуемые резисторными дифференциальными системами (РДС). И построенные на основе дифференциальных трансформаторов, которые называются трансформаторными дифференциальными системами (ТДС).

Задачей анализа дифференциальных систем является определение:

1) условий, при которых дифференциальная система, как разделяющий шестиполюсник, имеет направления пропускания с минимально возможным затуханием и направления непропускания (задерживания) с максимально возможным затуханием (ослаблением);

2) условий, обеспечивающих согласованное подключение нагрузок к соответствующим зажимам дифференциальной системы;

3) рабочих затуханий (ослаблений) дифференциальной системы (далее дифсистемы) в различных направлениях передачи.