Структурная схема регенератора электрического сигнала

Оптический  ЦЛС,  приходящий  на  вход линейного  или  станционного  регенератора, поступает в ОПМ, в котором происходит преобразование импульсов принятого оптического излучения в импульсы электрического тока. Этот сигнал после предварительного усиления в МШУ,  частичной  коррекции  формы принимаемых  видеоимпульсов  и  их  последующего усиления  (более   подробная  схема  ОПМ  приведена  на  рис.  3.33)  поступает  на  вход электронной схемы регенератора. Электрический регенератор принципиально не отличается от  типового регенератора  электрического  ЦЛТ.  Основными его  устройствами являются решающее устройство (РУ) и ВТЧ, или таймер. Однако  высокие требования к параметрам этих   устройств  определили   специфику  их   построения.   Были   учтены   требования  по стабильности  статической  фазы  тактовой частоты  РУ  и  вероятности ошибки  принятия решения  не  более  10-11   на  один  регенератор,  а  выделитель тактовой частоты  должен обеспечивать минимизацию  накопления  фазовых дрожаний  в   цепи  из  большого  числа регенераторов в структуре СЛТ.

STM-4 приведена на рис. 3.45. Для  реализации  его  основных  устройств были  разработаны  специальные  твердотельные интегральные  схемы  на  основе SST-технологии.  Это  позволило   значительно  улучшить эксплуатационные параметры регенератора (особенно такие, как надежность и потребляемая мощность) при одновременном выполнении жестких требований к техническим параметрам отдельных   его   устройств  (узлов).   Решающее   устройство   содержит   широкополосный усилитель-ограничитель ШПУ-О и двойной синхронный D-триггер. Регенерируемый сигнал в    форме   последовательности  видеоимпульсов в    коде   NRZ   со   скоростью   передачи 622,08 Мбит/с  поступает  на  вход усилителя-ограничителя  РУ  регенератора  с  выходного усилителя ОПМ.

Рис. 3.45

Принципиальная  схема  одного  каскада  усилителя-ограничителя,   выполненного по схеме  Черри-Купера, изображена  на  рис.  3.46  [48].  Данная  схема  является основой для реализации  других  ШПУ-О  регенератора,  которые  используются  при  построении  схемы ВТЧ.     Широкополосные      усилители-ограничители,     построенные     по     приведенной схемотехнике,  экономичны в  сочетании с широкополосностью, малой амплитудно-фазовой конверсией  в    большом  динамическом  диапазоне   амплитуд   в    режиме   ограничения  и стабильными фазовыми характеристиками в широком диапазоне температур. Как пороговая схема регенератора усилитель-ограничитель по  минимуму  имеет один парафазный вход и два парафазных выхода. По каждому из  указанных выходов обеспечивается необходимый уровень сигнала при работе усилителя в линейном режиме в заданной полосе частот.

По  существу  ШПУ-О  является решающим  устройством по  амплитуде,  в  котором происходит  опознавание поступивших символов и  принимается  решение о  поступлении единицы или нуля. Если напряжение сигнала на входе  усилителя-ограничителя превышает заданное напряжение порога Uпор  (см. рис. 3.46), то на выходе ШПУ-О появляется импульс. Это свидетельствует  о приеме  из СЛТ  кодового символа «1». При поступлении  на вход ШПУ-О  напряжения,  меньшего  напряжения  порога  £/пор,  импульс  на  выходе ШПУ-О отсутствует, что свидетельствует о поступлении на вход регенератора кодового символа «0».

Восстановление временных соотношений между кодовыми символами  передаваемого ЦЛС  происходит  в   D-триггере,  который  является РУ  по  времени и  представляет собой пороговую схему совпадения. Парафаз-ные сигналы с одного из выходов ШПУ-О поступают

Рис. 3.47

Параметры

Значение параметра

Центральное значение тактовой частоты, МГц

622,08

Затухание на тактовой частоте, дБ

Менее 16

Добротность (минус 3 дБ)

800… 1000

Затухание в полосе задерживания от fт/10 до 2fт, дБ

Более 30

Изменение статической фазы в диапазоне температур от минус 20 до

плюс 60 °С

Менее 30

Входное и выходное сопротивления, Ом

50

Неравномерность АЧХ фильтра в  полосе частот на уровне  минус 3 дБ  относительно идеальной  кривой sin  х/х  –  менее  +  0,1  дБ.  Это  обусловлено  требованиями к  скорости накопления   фазовых  дрожаний   в     СЛТ,   содержащем    несколько   сотен   идентичных регенераторов, что позволяет обходиться без  специальных устройств  подавления фазовых дрожаний в регенераторах.

На выходе УФ включен ШПУ1, который имеет усиление 20 дБ в  полосе  частот до 1300 МГц. Он обеспечивает необходимые значения уровней  сигналов  тактовой частоты на парафазных  входах фазовращателя (ФВ).  Последний  изменяет  фазу на  своем  выходе в пределах  +  50°,  является активным и  рассчитан  на  усиление  3  дБ  в   полосе  частот  до 1300 МГц.

Широкополосный   усилитель-ограничитель   ШПУ2,   включенный  на    выходе  ФВ, формирует два парафазных потока хронирующих импульсов, один из которых поступает на синхронизирующие  входы  D-триггера,  а  другой   –   в   схему  ОПД.  Усилитель  ШПУ2 обеспечивает усиление  40  дБ  в   полосе  частот  до  1300  МГц.  Динамический  диапазон амплитуд в режиме ограничения общей цепи из ШПУ1, ФВ и ШПУ2 составляет 25 дБ.

Усилители   ШПУ1,   ШПУ2   и   фазовращатель  обеспечивают  суммарное   усиление сформированных хронирующих сигналов не менее 63 дБ в полосе частот до 1300 МГц. Они имеют малую амплитудно-фазовую конверсию (АФК)  в большом динамическом диапазоне (АФК менее  +  4°  в  динамическом  диапазоне  амплитуд  25  дБ  в  режиме  ограничения)  и стабильные  фазовые  характеристики  в   широком  диапазоне  температуры  (менее  +  6°  в диапазоне температуры от минус 20 до + 60 °С на тактовой частоте).

Одной из отличительных особенностей построения схемы ВТЧ является наличие УУФ хронирующего сигнала. Необходимость применения УУФ хронирующего сигнала на выходе ВТЧ вызвана двумя причинами.

Известно, что  уход  фазы сигналов хронирования на  управляющих входах  триггера относительно сигналов, поступающих на его информационные входы, не должен превышать

+ 6° от всех дестабилизирующих факторов. Схема УУФ хронирующего  сигнала  устраняет влияние дестабилизирующих факторов путем подстройки  фазы хронирующих сигналов на синхронных  входах триггера.  Это  позволяет  поддерживать фазовые соотношения между хронирующими  и  информационными сигналами  на  соответствующих входах триггера  в пределах, обеспечивающих оптимальную работу РУ по времени.

Вторая функция УУФ хронирующего сигнала состоит в  том, чтобы  компенсировать уход фазы хронирующего сигнала, вызванный  влиянием  температуры на устройство  ВТЧ. Компенсация влияния температуры позволяет  удерживать фазу хронирующих сигналов  на управляющих входах триггера в пределах четырех градусов.

Таким   образом,   отмеченные   особенности   построения   схемы   РЭС   обеспечивают качественную его работу в структуре протяженных СЛТ систем передачи SDH.

Источник: Хмелёв К. Ф. Основы SDH: Монография. – К.: ІВЦ «Видавництво «Полігехніка»», 2003.-584 с.:ил.

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100