×
20.07.2014
216.012.df10

Результат интеллектуальной деятельности: ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к измерительной технике для передачи аналоговых электрических сигналов с использованием светового канала. Технический результат состоит в расширении динамического диапазона, отношения сигнал/шум волоконно-оптического канала в условиях сильных электромагнитных помех. Для этого оптоэлектронное устройство для передачи аналоговых сигналов содержит лазерный передатчик, оптически связанный с оптическим приемником, выход которого соединен со входом цифрового регистратора; введены блок стабилизации лазера и блок логарифмирования входного сигнала, вход которого является входом устройства, а выход соединен с первым входом лазерного передатчика, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом и входом блока стабилизации лазера. 2 ил.
Основные результаты: Оптоэлектронное устройство для передачи аналоговых сигналов, содержащее лазерный передатчик, оптически связанный с оптическим приемником, выход которого соединен со входом цифрового регистратора, отличающееся тем, что дополнительно введены блок стабилизации лазера и блок логарифмирования входного сигнала, вход которого является входом устройства, а выход соединен с первым входом лазерного передатчика, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом и входом блока стабилизации лазера.

Изобретение относится к измерительной технике для передачи аналоговых электрических сигналов с использованием светового канала в условиях сильных электромагнитных помех.

Известно оптоэлектронное устройство для передачи аналоговых сигналов (см. а.с. №543167 от 26.09.73 г., опуб. в БИ №2 от 15.01.77 г.). Вышеуказанное устройство содержит последовательно соединенные датчик, первый согласующий блок, первый излучатель, например светодиод, связанный через оптический канал с фотоприемником, и последовательно соединенные пороговый блок, второй согласующий блок и второй излучатель, связанный через оптический канал с фотоприемником, причем выход датчика подключен к входам порогового блока и второго согласующего блока.

Недостатком устройства является низкий динамический диапазон по амплитуде входного сигнала.

Вышеуказанное устройство является наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности и поэтому выбрано в качестве прототипа.

Решаемой технической задачей является создание оптоэлектронного устройства для передачи аналоговых сигналов с расширенными функциональными возможностями.

Достигаемым техническим результатом является расширение динамического диапазона (отношения сигнал/шум) волоконно-оптического канала.

Для достижения технического результата в оптоэлектронном устройстве для передачи аналоговых сигналов, содержащем лазерный передатчик, оптически связанный с оптическим приемником, выход которого соединен с входом цифрового регистратора, дополнительно введены блок стабилизации лазера и блок логарифмирования входного сигнала, вход которого является входом устройства, а выход соединен с первым входом лазерного передатчика, второй вход и выход которого соединены соответственно с входом и выходом блока стабилизации лазера.

Введение блока логарифмирования входного сигнала позволяет сжать измерительный сигнал по амплитуде перед подачей его на лазерный передатчик, а введение блока стабилизации лазера обеспечивает стабилизацию рабочей точки лазера и уменьшает погрешность передачи мощности оптического сигнала в оптический приемник.

Схема заявляемого устройства приведена на фигуре 1. Оптоэлектронное устройство для передачи аналоговых сигналов содержит лазерный передатчик 1, оптический выход которого через оптический кабель 2 связан с оптическим приемником 3, выход которого соединен со входом цифрового регистратора 4, блок стабилизации лазера 5 и блок логарифмирования входного сигнала 6, вход которого является входом устройства, а выход соединен с первым входом лазерного передатчика 1, второй вход и выход которого соединены соответственно со входом и выходом блока стабилизации лазера 5.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии входного сигнала с помощью цепи обратной связи по мощности излучения блок стабилизации 5 обеспечивает неизменной начальную мощность излучения лазерного передатчика 1, удерживая его выходную мощность в начале линейного участка ватт-амперной характеристики. Входной аналоговый электрический сигнал подается на вход блока логарифмирования 6, сжимается в нем по логарифмическому закону и подается на вход модуляции мощности излучения лазерного передатчика 1. С оптического выхода лазерного передатчика 1 оптическое излучение через оптический кабель 2 поступает на вход линейного оптического приемника 3, преобразуется в нем в электрический сигнал напряжения и поступает на вход цифрового регистратора 4. Переданный, сжатый по логарифмическому закону сигнал записывается в память цифрового регистратора 4. Восстановление исходной формы входного сигнала производится программным способом с помощью ЭВМ, подключаемой к регистратору 4, путем антилогарифмирования записанного в регистратор сигнала.

Проведенные испытания макетного образца оптоэлектронного устройства для передачи аналоговых сигналов, изготовленного по схеме, приведенной на фигуре 1, подтвердили его работоспособность.

На фигуре 2 приведены осциллограммы работы макетного образца устройства при передаче сигнала степенной функции от внешнего генератора. Генератор с помощью 12-разрядного цифроаналогового преобразователя формирует на своем выходе ступенчато нарастающий по экспоненциальному закону сигнал напряжения таким образом, что размах каждой последующей ступеньки увеличивается в 2 раза по отношению к предыдущей, то есть с шагом 6 дБ по амплитуде. Сигнал с генератора подается на вход устройства. Блок логарифмирования усиливает сигнал с малой амплитудой и ослабляет сигнал с большой амплитудой. По напряжению 6 дБ=20 Log10 1, 995, поэтому на выходе блока логарифмирования из экспоненциально нарастающего сигнала генератора формируется линейно ступенчато нарастающий сигнал, каждая ступенька которого соответствует изменению входного сигнала по амплитуде на 6 дБ. Сжатый по логарифмическому закону сигнал модулирует мощность излучения лазера и передается через оптический кабель в оптический приемник, который преобразует оптический сигнал в электрический сигнал напряжения, который записывается в память цифрового регистратора TDS3052B (верхняя кривая на фигуре 2).

Из приведенных осциллограмм сигнала генератора и сигнала генератора, прошедшего через заявляемое устройство, видно, что при развертывании сигналов по Y на полную шкалу регистратора в сигнале генератора (нижняя кривая) различимы только 9 ступенек, что соответствует динамическому диапазону регистратора 29=512 уровней, в то время как верхний луч - линейно ступенчато нарастающий сигнал через волоконно-оптический канал - четко прописывает 12 ступенек, что соответствует 212=4096 уровней.

Следует отметить, что у типовых лазеров линейный динамический диапазон по выходной мощности излучения (отношение максимальной выходной мощности в линейном режиме к мощности шумов) в полосе частот 100 МГц не превышает 500.

Таким образом, при введении заявляемого устройства в измерительный волоконно-оптический канал его динамический диапазон увеличивается не менее чем в 8 раз.

Оптоэлектронное устройство для передачи аналоговых сигналов, содержащее лазерный передатчик, оптически связанный с оптическим приемником, выход которого соединен со входом цифрового регистратора, отличающееся тем, что дополнительно введены блок стабилизации лазера и блок логарифмирования входного сигнала, вход которого является входом устройства, а выход соединен с первым входом лазерного передатчика, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом и входом блока стабилизации лазера.
ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ
ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 141-150 из 772.
10.12.2015
№216.013.9698

Способ управления параметрами излучения фазированной антенной решетки на основе сверхвысокочастотного генератора клистронного типа

Изобретение относится к сверхвысокочастотной (СВЧ) технике, может быть использовано при разработке мощных источников СВЧ излучения с высоким электронным КПД для целей радиолокации, навигации и передачи информации. В способе управления в процессе доускорения обеспечивают электронное управление...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570172
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.12.2015
№216.013.9741

Резонатор лазера

Изобретение относится к резонатору твердотельного лазера с диодной накачкой. Резонатор лазера содержит опорную конструкцию и закрепленную на ней с помощью двух крепежных устройств несущую конструкцию с установленными на ней зеркалами. Опорная конструкция выполнена в виде двух плит, жестко...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570341
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.12.2015
№216.013.975a

Универсальный резонатор лазера

Изобретение относится к резонатору твердотельного лазера с диодной накачкой. Указанный резонатор содержит две плиты, с закрепленными на них зеркалами, связанных между собой стержнями, и снабженные подвижными и неподвижными опорами. Подвижные опоры выполнены в виде шариков с возможностью их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570366
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.12.2015
№216.013.9b6b

Устройство управления сменными модулями

Изобретение относится к области вычислительной техники и автоматики и предназначено для управления подключаемыми сменными модулями. Достигаемым техническим результатом является возможность подключения модулей других типов, которые имеют исполнительные элементы, формирующие команды управления на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571412
Дата охранного документа: 20.12.2015
20.12.2015
№216.013.9c06

Способ управления движением аэробаллистического летательного аппарата по заданной пространственной траектории

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к области автоматического регулирования, и может быть использовано в системах высокоточного управления движением центра масс подвижных объектов, в частности аэробаллистических летательных аппаратов. Техническим результатом является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571567
Дата охранного документа: 20.12.2015
27.12.2015
№216.013.9df4

Способ создания многокомпонентной газовой среды

Изобретение относится к области технологий моделирования многокомпонентных газовых сред, имеющих заранее заданный количественный и качественный состав, что может найти применение для объектов, хранение или эксплуатация которых производится в сложных по составу газовых средах. Способ создания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572066
Дата охранного документа: 27.12.2015
27.12.2015
№216.013.9dfa

Вибраторная антенна

Использование: для передающей или приемной антенны летательного аппарата в дециметровом диапазоне длин волн. Сущность изобретения заключается в том, что вибраторная антенна содержит излучатель, размещенный над экраном, коаксиальный соединитель, размещенный под экраном и включающий центральный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572072
Дата охранного документа: 27.12.2015
10.01.2016
№216.013.9f5e

Способ сварки деталей различного диаметра и разной толщины

Изобретение относится к способу сварки деталей различного диаметра и разной толщины и может быть использовано в приборостроении, в электронной и радиотехнической промышленности. Для сварки используют переходник 3, на одном конце которого формируют технологический бурт 4. На другом конце...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572435
Дата охранного документа: 10.01.2016
20.01.2016
№216.013.a19b

Химически активный фильтрующий элемент и способ его изготовления

Изобретение относится к области химической технологии. Химически активный фильтрующий элемент, содержащий химически активный материал в виде порошка или гранул, распределенный по каркасу из пористого инертного металлического носителя, размещенного в пористой оболочке. Химически активный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573013
Дата охранного документа: 20.01.2016
10.02.2016
№216.014.c3f1

Ударный пневмоцилиндр

Изобретение относится к пневматическим устройствам ударного действия. Ударный пневмоцилиндр, содержащий корпус, разделенный на три полости и расположенный вне корпуса спусковой механизм со штоком. Средняя из упомянутых полостей посредством канала малого поперечного сечения соединена с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574630
Дата охранного документа: 10.02.2016
Показаны записи 141-150 из 340.
10.12.2015
№216.013.9698

Способ управления параметрами излучения фазированной антенной решетки на основе сверхвысокочастотного генератора клистронного типа

Изобретение относится к сверхвысокочастотной (СВЧ) технике, может быть использовано при разработке мощных источников СВЧ излучения с высоким электронным КПД для целей радиолокации, навигации и передачи информации. В способе управления в процессе доускорения обеспечивают электронное управление...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570172
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.12.2015
№216.013.9741

Резонатор лазера

Изобретение относится к резонатору твердотельного лазера с диодной накачкой. Резонатор лазера содержит опорную конструкцию и закрепленную на ней с помощью двух крепежных устройств несущую конструкцию с установленными на ней зеркалами. Опорная конструкция выполнена в виде двух плит, жестко...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570341
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.12.2015
№216.013.975a

Универсальный резонатор лазера

Изобретение относится к резонатору твердотельного лазера с диодной накачкой. Указанный резонатор содержит две плиты, с закрепленными на них зеркалами, связанных между собой стержнями, и снабженные подвижными и неподвижными опорами. Подвижные опоры выполнены в виде шариков с возможностью их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570366
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.12.2015
№216.013.9b6b

Устройство управления сменными модулями

Изобретение относится к области вычислительной техники и автоматики и предназначено для управления подключаемыми сменными модулями. Достигаемым техническим результатом является возможность подключения модулей других типов, которые имеют исполнительные элементы, формирующие команды управления на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571412
Дата охранного документа: 20.12.2015
20.12.2015
№216.013.9c06

Способ управления движением аэробаллистического летательного аппарата по заданной пространственной траектории

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к области автоматического регулирования, и может быть использовано в системах высокоточного управления движением центра масс подвижных объектов, в частности аэробаллистических летательных аппаратов. Техническим результатом является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571567
Дата охранного документа: 20.12.2015
27.12.2015
№216.013.9df4

Способ создания многокомпонентной газовой среды

Изобретение относится к области технологий моделирования многокомпонентных газовых сред, имеющих заранее заданный количественный и качественный состав, что может найти применение для объектов, хранение или эксплуатация которых производится в сложных по составу газовых средах. Способ создания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572066
Дата охранного документа: 27.12.2015
27.12.2015
№216.013.9dfa

Вибраторная антенна

Использование: для передающей или приемной антенны летательного аппарата в дециметровом диапазоне длин волн. Сущность изобретения заключается в том, что вибраторная антенна содержит излучатель, размещенный над экраном, коаксиальный соединитель, размещенный под экраном и включающий центральный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572072
Дата охранного документа: 27.12.2015
10.01.2016
№216.013.9f5e

Способ сварки деталей различного диаметра и разной толщины

Изобретение относится к способу сварки деталей различного диаметра и разной толщины и может быть использовано в приборостроении, в электронной и радиотехнической промышленности. Для сварки используют переходник 3, на одном конце которого формируют технологический бурт 4. На другом конце...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572435
Дата охранного документа: 10.01.2016
20.01.2016
№216.013.a19b

Химически активный фильтрующий элемент и способ его изготовления

Изобретение относится к области химической технологии. Химически активный фильтрующий элемент, содержащий химически активный материал в виде порошка или гранул, распределенный по каркасу из пористого инертного металлического носителя, размещенного в пористой оболочке. Химически активный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573013
Дата охранного документа: 20.01.2016
10.02.2016
№216.014.c3f1

Ударный пневмоцилиндр

Изобретение относится к пневматическим устройствам ударного действия. Ударный пневмоцилиндр, содержащий корпус, разделенный на три полости и расположенный вне корпуса спусковой механизм со штоком. Средняя из упомянутых полостей посредством канала малого поперечного сечения соединена с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574630
Дата охранного документа: 10.02.2016
+ добавить свой РИД