Оптоволоконные линии связи (стр. 13 из 21)
- Коэффициент передачи АРУ: Кару = 20
- Верхняя граничная частота: Fв = 65 МГц.
 |
Значение напряжения на выходе микросхемы:
 |
Далее рассчитаем сопротивление в цепи эмиттера Rэ’’, служащее для введения напряжения обратной связи, поступающего с устройства АРУ. Для этого зададимся глубиной обратной связи 10 дБ (Fос = 3), и определим сквозную крутизну эмиттерного тока Sэ:
,где
- среднее значение статического коэффициента передачи транзистора.Тогда сопротивление в цепи эмиттера:
 |
Следовательно:
 |
Пусть падение напряжения на сопротивлении фильтра URф1 = 1.2 В, тогда значение напряжения АРУ Uару на сопротивлении Rэ’’:
 |
Для сохранения ранее рассчитанного режима работы транзистора при введении АРУ необходимо уменьшить величину сопротивления Rэ’’:
Тогда:
 |
Сопротивление фильтра Rф1 равно:
6.6. Расчёт ёмкостей в схеме оптического передающего устройства
6.6.1. Расчёт эмиттерной ёмкости
Ёмкость эмиттера Сэ определяется значением сквозной крутизны эмиттерного тока и периодом повторения импульсов в информационном сигнале. Поскольку скорость передачи проектируемого устройства 8.5Мбит/с, то частота HDB сигнала на входе преобразователя кода FHDB=8.5МГц. Поскольку в линейном коде СМI длительность импульсов в два раза короче, чем в HDB сигнале, то частота модулирующего сигнала FCMI=8.5×2=17 МГц.
Отсюда период следования импульсов:
.  |
Тогда ёмкость эмиттера:
6.6.2. Расчёт разделительной ёмкости
Разделительная ёмкость Ср должна вносить минимальные искажения во фронт импульсов. Для этого постоянная времени цепи должна удовлетворять условию [2]:
,где tи = T = 59 нс – длительность импульса (для сигнала CMI равна периоду сигнала).
 |
Тогда значение разделительной ёмкости:
,где Rн – сопротивление нагрузки согласующего усилителя (входное сопротивление прямого модулятора).
 |
Rвыхсус – выходное сопротивление согласующего усилителя:
,где Rвыхоу = 300 Ом – выходное сопротивление операционного усилителя.
6.6.3. Расчёт ёмкостей фильтров
 |
Ёмкость фильтра в цепи модулятора Сф определим по формуле:
,где Dф = 10% - подъём плоской вершины импульса.
 |
Значение ёмкости фильтра в цепи АРУ найдем по следующей формуле:
,где Fн = FCMI/10000 = 850 Гц – частота среза фильтра.
6.7. Выводы
Далее номиналы резисторов и конденсаторов схемы определяются в соответствии с существующими стандартными номиналами, выпускаемыми промышленностью.
Таким образом, в схеме модулятора имеем следующие номиналы резисторов:
- Rб’ = 5.6 КОм;
- Rб” = 1.8 КОм;
- Rэ’ = 33 Ом;
- Rэ’’ = 10 Ом;
- Rк = 33 Ом;
- Rф = 22 Ом.
В схеме согласующего усилителя:
- R1 = R3 = R4 = 180 Ком;
- R2 = 120 Ом;
- R5 = 10 Ом.
В схеме устройства АРУ:
- Rфд = 220 Ом;
- Rф1 = 22 Ом;
Номиналы конденсаторов:
- Сэ = 0.068 мкФ;
- Ср = 10 пФ;
- Сф = 0.022 мкФ;
- Сф1 = 100 мкФ.
Окончательный вариант принципиальной схемы оптического передающего устройства приведён на рисунке 3.5.
В схеме применён лазерный излучатель ИДЛ 5С-1300, работающий на длине волны 1270 - 1300 нм и имеющий выходную оптическую мощность излучения 5 мВт. В схеме прямого модулятора применён кремниевый n-p-n транзистор КТ660Б, предназначенный для применения в переключающих и импульсных устройствах. Для согласования выхода преобразователя кода и входа модулятора введён согласующий усилитель на быстродействующем операционном усилителе КР140УД11. Для стабилизации средней мощности лазерного излучения введено устройство автоматической регулировки уровня оптического сигнала, включающее в себя p-i-n фотодиод ФД-227 и интегральную схему К175ДА1, используемую в качестве детектора АРУ и усилителя постоянного тока.
Разработанное передающее устройство рассчитано на работу в составе цифровых многоканальных систем передачи, работающих со скоростью 8 Мбит/с и предназначенных для работы на соединительных линиях ГТС.
7. Организация и этапы проектирования ВОЛП
Под волоконно-оптической линией передачи (ВОЛП) понимается совокупность физических цепей, линейных трактов однотипных или разнотипных систем передачи, имеющих общие среду распространения (ОК), линейные сооружения и устройства их технического обслуживания. Документом, на основании которого ведутся проектные работы, является техническое задание (ТЗ) на проектирование, разрабатываемое заказчиком (организацией, ведомством, министерством, заинтересованными в создании ВОЛП) и предоставляемое соответствующей проектной организации (подрядчиком).
Содержание ТЗ включает в себя:
-основание для проектирования и назначение ВОЛП ее место в общегосударственной сети связи (местные, внутризоновые, магистральные);
-перспективы развития;
-описание оконечных и промежуточных пунктов, которые связываются различными каналами связи, а также пунктов, где рассматриваются выделение и ввод каналов связи различного назначения;
-предварительное распределение числа каналов, предназначенных для передачи различного вида сообщений: телефонных, телеграфных, передачи данных, вещания, телевидения и другие рекомендации по использованию типового каналообразующего, оборудования, системы передачи, типа кабеля и источника их поставки;
-информацию о существующих сооружениях связи на вероятной трассе и возможностях их использования для проектируемой ВОЛП;
-информацию об организациях, ведомствах и министерствах, заинтересованных в строительстве проектируемой ВОЛП;
-описание условий эксплуатации будущих сооружений ВОЛП, требований к показателям надежности;
-указания о сроках и очередности строительства и возможных путях финансирования;
-стадийность проектирования, состав, содержание и число экземпляров проектно-сметной документации (ПСД).
Для технологического процесса проектирования и установлены некоторые общие положения:
Последовательность проектирования, реализующая принцип «от общего к частному». Сначала решаются вопросы экономической целесообразности проектирования, производственно-хозяйственной и социальной его необходимости, научно-технической возможности. Далее принимаются основные объемно-планировочные, технологические, конструктивные и другие решения с их детализацией в конкретных разделах ПСД.
Вариантность (оптимизация) проектирования - сравнение и оптимизация технико-экономических показателей нескольких вариантов и выбор варианта, обеспечивающего максимальный эффект при минимуме затрат.
Использование типовых проектов, обеспечивающее максимальное использование типовых решений с привязкой их к конкретному проектируемому сооружению с целью снижения затрат и трудоемкости проектирования, повышения качества проектных работ т.е. технико-экономических показателей, по сравнению с индивидуальными проектами.
Комплексность проектирования, т.е. учет самых различных факторов и одновременное, взаимоувязанное принятие проектных решений по всем объектам будущего строительства Комплексность достигается системным подходом к проектированию.
Решение о целесообразности и возможности сооружений ВОЛП принимается на основе технике экономического обоснования (ТЭО). Основанием для разработки ТЭО является ТЗ. Решения, принятые на этапе ТЭО, оформляются в виде пояснительной записки, которая имеет следующие разделы:
Введение, где отражены цели и задачи строительства, основные положения ТЗ на разработку ТЭО.
Исходные данные, анализ состояния и перспективы развития связи в районе строительства ВОЛП.