Устройство тональных рельсовых цепей (стр. 5 из 6)

Выпускаются 10 разновидностей приемников ПРЦМ в зависимости от частоты рабочего сигнала рельсовой цепи:

Блок ПРЦМ 8-8 ПРЦМ 8-12 ПРЦМ 9-8 ПРЦМ 9-12 ПРЦМ 11-8

Несущая частота, Гц 425 425 475 475 575

Частота, Гц, модуляции 8 12 8 12 8

Выходные выводы 31-33 31-33 31-13 31-13 31-43

Блок ПРЦМ 11-12 ПРЦМ 14-8 ПРЦМ 14-12 ПРЦМ 15-8 ПРЦМ 15-12

Несущая частота, Гц 575 725 725 775 775

Частота, Гц, модуляции 12 8 12 8 12

Выходные выводы 31-83 31-52 31-52 31-51 31-51

Путевой приемник ППМ предназначен для приема амплитудно-модулированных сигналов цепи и возбуждения путевого реле при свободном состоянии РЦ и напряжении АМ-сигнала на входе выше определенного порогового значения. Приемник ППМ (рис.1.15) входит в состав комплекта аппаратуры рельсовых цепей третьего поколения.

Блок путевого приемника имеет 10 разновидностей, отличающихся несущей частотой и частотой модуляции рабочего сигнала (по аналогии с приемниками ПРЦМ): ППМ 8-8, ППМ 8-12, ППМ 9-8, ППМ 9-12, ППМ 11-8, ППМ 11-12, ППМ 14-8, ППМ 14-12, ППМ 15-8, ППМ 15-12.

Приемник содержит входной фильтр, демодулятор, амплитудный ограничитель, первый буферный каскад, первый фильтр частоты модуляции, второй буферный каскад, пороговое устройство, выходной усилитель, второй фильтр частоты модуляции и выпрямитель.

Рис.1.15. Схема приемника ППМ

Входной фильтр предназначен для выделения АМ-сигнала с заданной несущей частотой и подавления сигналов РЦ с другими несущими частотами, а также гармоник тягового тока и сигналов АРС. Входной фильтр представляет собой полосовой фильтр, выполненный на двух каскадно соединенных системах спаренных контуров. Первая спаренная система выполнена на LC-контурах, состоящих из элементов Т1, С1 и Т2, С2, а вторая - на контурах, состоящих из элементов Т3, С5 и Т4, С4. Связь между двумя спаренными системами является слабой (через транзисторный каскад VT1), благодаря чему общая амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) входного фильтра полностью определяется АЧХ спаренных систем.

Полоса пропускания входного фильтра не менее 24 Гц. Его затухание по соседнему каналу не менее 38 дБ. Входное сопротивление фильтра (определяет входное сопротивление приемника на выводах 11-43) находится в пределах 120-160 Ом и измеряется на средней частоте полосы пропускания фильтра. Средняя частота полосы пропускания фильтра может находиться в пределах fн +/ - 2 Гц, где fн - номинальное значение несущей частоты (420, 480, 580, 720 и 780 Гц)

Защита элементов фильтра от перенапряжений вследствие влияния тягового тока или других источников помех обеспечивается стабилитронами VD1, VD2. Каскад на транзисторе VT1 собран по схеме с общим эмиттером и имеет сильную отрицательную обратную связь, обеспечиваемую резисторами R2 и R34. Резистор R34 является подстроечным, им регулируется чувствительность приемника. Номинальное значение чувствительности приемника ППМ по напряжению модулированного сигнала на входе 11-43 составляет 0,7 В.

С выхода входного фильтра (выводы 3-4 трансформатора Т4) АМ-сигнал поступает на демодулятор, выполненный на транзисторном каскаде VT2 с общим эмиттером. В коллекторной цепи этого каскада (R4, С5) выделяется сигнал с частотой модуляции, который через разделительный конденсатор С6 поступает на амплитудный ограничитель.

Амплитудный ограничитель на транзисторе VT3 выполнен по схеме с общим эмиттером и имеет сильную отрицательную обратную связь (R10). Для исключения влияния на чувствительность приемника нелинейности входной характеристики транзистора VT3 при относительно небольшом сигнале модулирующей частоты на его входе в схеме ограничителя предусмотрена подача напряжения смещения через элементы R8, VD3, R9 и R7.

Наличие амплитудного ограничителя позволяет обеспечить надежное разделение частот модуляции 8 и 12 Гц первым фильтром модулирующей частоты, выполненным на LC-контуре (С7, С8, Т5). Этот контур включен на выходе первого буферного каскада (VT4), включенного по схеме с общим коллектором и обеспечивающего согласование входного сопротивления фильтра с параметрами ограничителя.

Выходной сигнал фильтра (выводы 1-2 трансформатора Т5) через второй буферный каскад, выполненный также по схеме с общим коллектором (VT5, VT6), поступает на вход порогового элемента (симметричного триггера), собранного на транзисторах VT7 и VT8. Триггер имеет высокий коэффициент возврата, который определяет коэффициент возврата приемника. Добротность контура С7, С8, Т5, настроенного на соответствующую частоту модуляции 8 или 12 Гц, равна примерно 6. При расположении его перед пороговым элементом с высоким коэффициентом возврата (не менее 0,9) такой добротности вполне достаточно, чтобы обеспечить снижение напряжения сигнала на входе триггера ниже порога его срабатывания при поступлении на вход приемника сигнала с частотой модуляции, не соответствующей частоте настройки фильтра Т5, С7, С8. Для любых напряжений сигнала на входе приемника такое надежное разделение частот модуляции возможно только при наличии ограничителя.

Следует отметить, что расположение первого фильтра модулирующей частоты перед пороговsм элементом позволяет повысить защищенность приемника в целом и от гармоник тягового тока в частности. Это определяется тем, что комбинационные частоты на выходе

детектора, обусловленные наличием гармоники тягового тока, подавляются фильтром, настроенным на частоту модуляции, и не сбивают работу триггера. Вследствие этого, а также из-за наличия ограничителя при поступлении большой помехи имеет место снижение чувствительности приемника. Допустимый уровень гармонической помехи (по току на входе) у приемников ППМ примерно в 8 раз больше, чем у приемников ПРЦМ.

С выхода симметричного триггера сигнал поступает на вход выходного усилителя, который представляет собой двухкаскадный двухтактный усилитель с двухполярным питанием. Первый каскад усиления выполнен на транзисторах VT9 и VT10, включенных по схеме с общим коллектором. Второй каскад усиления выполнен на транзисторах VT11 и VT12 по схеме с общим эмиттером. Первый каскад работает в режиме усиления, а второй - в ключевом режиме.

К выходу усилителя подключается второй фильтр частоты модуляции, выполненный на элементах С9, С10, Т6. Фильтр обеспечивает гальваническую развязку цепей питания усилителя от цепи путевого реле и исключает возможность возбуждения путевого реле при повреждениях, приводящих к попаданию в цепь питания усилителя переменного тока промышленной частоты или его второй гармоники.

С выхода второго фильтра частоты модуляции сигнал поступает на выпрямитель VD5, а с него после выпрямления - на реле П (АНШ2-1230). Выходное напряжение путевого приемника при подключении нагрузки не менее 4,2 В.

Напряжение постоянного тока для питания приемника образуется двумя однополупериодными выпрямителями, содержащими диоды, конденсаторы и выравнивающие резисторы (VD9, C11, R32 и VD10, C12, R13). Входы выпрямителей по переменному току соединены параллельно, а выходы по постоянному напряжению последовательно. В результате при подаче номинального напряжения питания 17,5 В на вход блока (выводы 21-22) выпрямители формируют двухполярное выпрямленное напряжение 18 В. Общей точкой служит точка соединения конденсаторов С11 и С12.

Напряжение +/ - 18 В используется только для питания выходного усилителя. Для питания других цепей формируются стабилизированные напряжения +/ - 6 и +12 В. Первое напряжение образуется стабилитронами VD6, VD7 и резисторами R29, R30. Оно служит для питания триггера и каскадов транзисторов VT1 и VT2. Напряжение +12 В формируется стабилитроном VD8 и резистором R31. Оно используется для питания второго буферного каскада на транзисторах VT5 и

VT6.

Фактический коэффициент возврата триггера близок к 1. Для обеспечения устойчивой работы путевого приемника, когда напряжение входного сигнала близко к его чувствительности, коэффициент возврата приемника несколько уменьшен (примерно 0,95) из-за слабой положительной обратной связи между транзисторами VT7 и VT2 через резистор R16. Расчетный коэффициент возврата приемника принят 0,8. При необходимости фактический коэффициент возврата приемника может быть уменьшен соединением через фронтовой контакт путевого реле выводов 62-23 блока. При таком включении после возбуждения реле резистор R3 подключится параллельно резистору R2, что увеличивает фактическую чувствительность приемника. Это требует большего снижения напряжения на входе ППМ для обесточивания путевого реле. Для исключения неправильной работы путевых реле при ошибочной установке приемника одного типа вместо другого эти приемники (так же как и ПРЦМ) имеют разные выводы для подключения путевого реле. При общем выводе 31 выводы 33, 13, 83, 52 и 51 служат для подключения реле у приемников с несущими частотами соответственно 420, 480, 580, 720 и 780 Гц.

Общая мощность, потребляемая приемником от сети питания частотой 50 Гц, не превышает 5,0 ВА.

На переднюю панель блока приемника ППМ выведены два светодиода, поочередное мигание которых с частотой модуляции указывает на то, что на входе приемника присутствует напряжение сигнала выше чувствительности и все его тракты до второго фильтра частоты модуляции работают нормально. Ровное свечение одного из светодиодов и погасание другого свидетельствует о занятости рельсовой цепи или о повреждении приемника.

В схеме приемника предусмотрена возможность подключения дополнительного реле для организации при необходимости схемы контроля залипания якоря основного путевого реле или ускорения подачи кодового сигнала АРС в рельсовую цепь с изолирующими стыками на входном конце. Дополнительное реле НМШМ 2-1500 (или другое с аналогичными параметрами) подключается к выводам 61-23 путевого приемника ППМ. При разработке схем с использованием контактов дополнительного реле следует учитывать, что оно встает под ток при занятой РЦ и отпускает якорь при ее свободности.