DE3007958A1 - Opto-elektonisches uebertragungssystem - Google Patents
Opto-elektonisches uebertragungssystemInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich, auf ein optο-elektronische8
Übertragungssystem ait mehreren an einen Lichtleiterfiingbus angekoppelten Teilnehmern gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Ein derartiges Übertragungssystem ist aus der EF-OS
0 002 971 bekannt. An einen Lichtleiter-Eingbus sind
mehrere Teilnehmer angekoppelt. Die zwischen einem sendenden Teilnehmer und dem empfangenden Teilnehmer
angeordneten Teilnehmer regenerieren jeweils das von ihnen empfangene optische Signal. Damit das Übertragungssystem beim Ausfall von Teilnehmern funktionsfähig
bleibt, enthält jeder Teilnehmer eine optische Verbindungsleitung mit einer elektrisch steuerbaren optischen
Verschlußeinrichtung, die bei einem Ausfall des Teilnehmers das optische Signal direkt, d. h. ohne es zu regenerieren, an den nächsten Teilnehmer weiterleitet. Ist der Teilnehmer dagegen funktionsfähig, so ist die Verschlußvorrichtung geschlossen, und das optische Signal wird in ein
elektrisches Signal umgewandelt, das elektrische Signal wird regeneriert und das regenerierte elektrische Signal wird
wieder in ein optisches Signal umgewandelt, das dem nächsten Teilnehmer zugeführt wird. Für den Betrieb der optischen VerschliUßvorrichtung ist eine Gleichspannung von ca. 50 V erforderlich.
-6-130038/0135
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optoelektronisches Übertragungssystem der eingangs genannten Art zu schaffen, das keine elektrisch gesteuerte optische Verschlußeinrichtung benötigt.
Diese Aufgabe winidurch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkaale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
und Ausgestaltungen des Übertragungssystems nach dem Patentanspruch 1 sind in den Patentansprüchen 2 bis 6
gekennzeichnet.
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
ersten optischen Verzweigungeeinrichtung, figur 2 in schematischer Sarstellung drei durch den Licht-
leiter-fiingbue verbundene Teilnehmer nach der figur 1,
Figur 3 Liniendiagramme von Signalen eines nicht gestörten
Teilnehmers,
Figur 4 in sohematischer Sarstellung vier durch einen Licht
leiter-Eingbus verbundene Teilnehmer nach der Figur
von denen zwei aufeinanderfolgende Teilnehmer gestört
sind,
Figur 5 die Prinzipdarstellung eines Teilnehmers mit einer
zweiten optischen Verζweigungseinrichtung,
130038/0135 -7-
Figur 6 in schematischer Daratellung drei durch den Lichtleiter-Bingbus verbundene Teilnehmer nach der Figur 5 und
Figur 7 das Prinzipschaltbild einer Impulsformerstufe mit
selbsttätiger Verstärkungsregelung.
Die Figur 1 zeigt die Prinzipdarstellung eines der Teilnehmer
eines opto-elektronischen Übertragungssystems, die an einen Lichtleiter-Bingbus angekoppelt sind. Das ankommende Ende 1
des Lichtleiter-Hingbusses ist über eine optische Steckverbindung 2 mit dem optischen Teil 3 des Teilnehmers verbunden.
Das ankommende optische Signal 0-g erfährt in der optischen Steckverbindung 2 eine Dämpfung, wobei im folgenden davon ausgegangen
wird, daß diese Dämpfung 1 dB beträgt. Danach teilt sich das um 1 dB gedämpfte optische Signal in zwei gleichgroße Teilsignale 0E^ und 0£2 auf· Das optische Teilsignal 0·^ ist dem
Empfangeteil 5 zugeführt, der in den Figuren 1 und 5 dem
elektronischen Teil 4 des Teilnehmers zugeordnet ist. Der Empfangsteil 5 enthält einen opto-elektronischen Wandler 6 und
einen Verstärker 7, die das optische Teilsignal 0E1 in eine
proportionale elektrische Spannung U-r umformen. Die elektrische
Spannung UL iet einem Dreipunktechalter 8 und einem Verzögerungsglied 9, das den arithmetischen Mittelwert U1-1 der Spannung ÜL
bildet, zugeführt. Der untere und der obere Schwellwert des Dreipunktechalters 8 sind mit ULuß bzw. ULoS bezeichnet. Beide
Schwellwerte stehen in einem festen Verhältnis zu dem arithmetischen Mittelwert, wobei der eine Schwellwert kleiner und der
andere größer als der arithmetische Mittelwert ist. Die beiden
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-8-
Ausgfinge des Dreipunktschalters 8 sind über Leitungen 10 und
ext einer Schaltungsanordnung 12 verbunden, die die dem Teilnehmer
zugeführte Information auswertet. Das Signal auf der Leitung 10 ist mit A und das auf der Leitung 11 mit Be bezeichnet,
ihr Pegelwert ist mit L oder mit H bezeichnet. Die drei Schaltzustände des Dreipunktschalters 8 sind in der folgenden
Tabelle in Abhängigkeit von der Spannung TJL dargestellt:
ÜL < ULu8 | Ae L |
Be H |
üLuS<UL<üLoS | L | L |
üL>ULoS | H | L |
Soll das empfangene optische Signal weitergeleitet werden, weist da. von der Schaltungsanordnung 12 abgegebene Signal R
den Pegelwert H und das Signal S den Pegelwert L auf. In dieser Betriebsweise werden die Signale Ae und Be über UND-Gatter 13
bzw. 14 sowie ODER-Gatter 15 bzw. 16 den Steuereingängen von
elektronischen Schaltern 17 bzw. 18 zugeführt. Die Signale Aft
und Ba werden dagegen nicht weitergeleitet, da aufgrund des
Pegelwertes L des Signals S das Ausgangssignal der UND-Gatter und 20 den Pegelwert L hat. Der elektronische Schalter 1? verbindet
eine erste Stromquelle 21 mit dem Sendeteil 22, der hier ebenso wie der Empfangsteil 5 de« elektronischen Teil * des
Teilnehmers zugeordnet ist. Der elektronische Schalter 18 verbindet eine zweite Stromquelle 23 «it dem Sendeteil 22, und
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— 7"*
eine dritte Stromquelle 24 ist ständig mit dem Sendeteil
verbunden. Der elektronische Schalter 17 ist geschlossen, wenn an seinem Steuereingang der Pegelwert H ansteht, und
der elektronische Schalter 18 ist geschlossen, wenn an seinem Steuereingang der Pegelwert L ansteht. Weisen die
Signale R und S den Pegelwert L auf, so ist der elektronische Schalter 17 geöffnet und der elektronische Schalter 16 ist geschlossen. Der dem Sendeteil 22 zugeführte Gesamtstrom I
fließt über den Eontakt 25 eines Beiais 26 sowie über eine
Leuchtdiode 27, die ein dem jeweils fließenden Gesamtstrom I
entsprechendes optisches Signal 0^ über eine weitere optische
Steckverbindung 28 in das abgehende Ende 29 des Lichtleiter-Hingbusses einspeist. Im folgenden wird davon ausgegangen, daß
die Dämpfung der optischen Steckverbindung 28 wie die der optischen Steckverbindung 2 1 dB beträgt. Das optische Teilsignal 0E2 ist über ein optisches Verbindungsglied 30 als
optisches Signal 0^2 der optischen Steckverbindung 28 zugeführt.
Das optische Signal 0A in dem abgehenden Ende 29 des Lichtleiter-Bingbusses ergibt sich aus der Überlagerung der optischen
Signale 0.. und 0·2 unter Berücksichtigung der Dämpfung durch
die optische Steckverbindung 28. Bei Störungen im elektronischen Teil 4 des Teilnehmers öffnet eine Einrichtung 31 zur Störungserkennung über das Beiais 26 den Kontakt 25 und das optische
Signal 0A1 wird zu Hull.
Soll der Teilnehmer im Sendebetrieb arbeiten, so weist das
von der Schaltungeanordnung 12 abgegebene Signal B den
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Pegelwert L und das Signal S den Pegelwert H auf. In dieser
Betriebsweise werden die Signale A& und B& über die UND-Gatter
bzw. 20 sowie die ODER-Gatter 15 bzw. 16 den Steuereingängen
der elektronischen Schalter 17 bzw. 18 zugeführt. Die Signale
Ae und Be werden dagegen nicht weitergeleitet, da aufgrund
des Pegelwertes L des Signals E die Ausgangssignale der UHD-Gatter
13 bzw. 14 den Pegelwert L haben.
Die Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung drei durch den
Lichtleiter-Bingbus verbundene Teilnehmer 32**, 32 und 32+ der
in der Figur 1 dargestellten Art. Bezogen auf die Signalflußrichtung
ist der Teilnehmer 32" dem Teilnehmer 32 vorgeschaltet,
und der Teilnehmer 32+ ist dem Teilnehmer 32 nachgeschaltet.
Einzelheiten der Teilnehmer 32", 32 und 32+ sind mit den in der
Figur 1 verwendeten Bezugszeichen versehen, wobei die Einzelheiten der Teilnehmer 32" und 32+ durch den Zusatz "-" bzw. "+"
zu den Bezugszeichen voneinander unterschieden sind. D er optischen Steckverbindung 28" am Ausgang des Teilnehmers 32" sind das von
der Leuchtdiode 27" des Teilnehmers 32" abgegebene optische
Signal 0^" und das optische Signal 0^2~ des optischen Parallelzweige
zugeführt. Der arithmetische Mittelwert des optischen Signale 0^"* ist vier Mal so groß wie der arithmetische Mittelwert
des optischen Signals 0A2"~ gewählt; dieses Verhältnis entspricht
einer Verstärkung von 6 dB gegenüber dem arithmetischen Mittelwert des optischen Signals 0^2 -· In der op*iech-en Steckverbindung
28" erfahren das optische Signal 0A1~ und das diesem
überlagerte optische Signal 0A2" eine Dämpfung von 1 dB. Das
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optieche Ausgangs signal 0A" des Teilnehmers 32" ist gleich dem
dem Teilnehmer 32 zugeführten optischen Signal 0E, wenn man
davon ausgeht, daß die durch den die Teilnehmer 32" und 32 verbindenden Lichtleiter 33 verursachte Dämpfung vernachlässigbar
klein ist. Das optische Signal 0E erfährt durch die optische
Steckverbindung 2 eine Dämpfung von 1 dB, durch die Aufteilung in zwei gleich große Teilsignale eine Leistungsteilung zu je
3 dB sowie eine Dämpfung von 1 dB je Zweig, bedingt durch optische Verluste bei der Signalteilung, so daß sowohl das
optische Signal 0E1 als auch das optische Signal 0£2 gegenüber
der Summe der optischen Signale 0^" und 0A2~ um Jeweils 6 dB
gedämpft sind. Das optische Signal 0E2 erfährt durch das optische
Verbindungsglied 30 eine Dämpfung von 1 dB, so daß das optische
Signal 0«p (das mit dem von der Leuchtdiode 27 abgesehenen optischen
Signal 0.^, zur Überlagerung kommt) gegenüber der Summe der
optischen Signale 0^"" und 0A2"~ um 7 dB gedämpft ist. D. h. der
arithmetische Mittelwert des optischen Signals 0^2 beträgt 20 %
von der Summe der arithmetischen Mittelwerte der optischen Signale 0A1~ und 0A2~. Da die Teilnehmer 32", 32 und 32+ gleich
aufgebaut sind, ist der arithmetische Mittelwert des von den Leuchtdioden 27", 27 und 27+ abgegebenen optischen Signals aller
Teilnehmer gleich groß. Somit ist der arithmetische Mittelwert des optischen Signale 0^2 auch um 6 dB gegenüber dem arithmetischen
Mittelwert des optischen Signals 0A1 gedämpft. Hierbei
ist vorausgesetzt, daß die Dämpfung der die Teilnehmer verbindenden Lichtleiter vernachlässigbar klein ist, z. B. weil die
Teilnehmer dicht beieinander angeordnet sind. Da Lichtleistungen
130038/0135 ~12~
verglichen werden, entspricht eine Dämpfung von 6 dB einer Terringerung
auf ^p des Auegangswertes. Das aus den Signalen 0.- und
0^2 durch Addition der Lichtleistungen zusammengesetzte optische
in
Signal 0A erfährt der optischen Steckverbindung 37 eine Dämpfung von 1 dB und durch die Aufteilung in zwei optische Teilsignale zusätzlich eine Dämpfung von 3 dB, so daß das optische Signal 0Jg^]+ gegenüber dem optischen Signal 0A um 4 dB gedämpft ist.
Signal 0A erfährt der optischen Steckverbindung 37 eine Dämpfung von 1 dB und durch die Aufteilung in zwei optische Teilsignale zusätzlich eine Dämpfung von 3 dB, so daß das optische Signal 0Jg^]+ gegenüber dem optischen Signal 0A um 4 dB gedämpft ist.
Die Figur 3 zeigt ausgehend von der Figur 2 anhand von Liniendiagrammen
das optische Signal 0A2» d*e diesem proportionale
elektrische Spannung Uj1 und das optische Signal 0^ des Teilnehmers
32 sowie das optischen Signal 0A2 + uncl die
<M-esem
proportionale Spannung Uj1 + des Teilnehmers 32+, in die der
opto-elektronische Wandler 6+ des Teilnehmers 32* das ihm zugeführt
e optische Signal 0έμ + umformt. Wie oben beschrieben,
ist der arithmetische Mittelwert des optischen Signals 0^2 gegenüber
dem arithmetischen Mittelwert der Summe der optischen Signale 0A1" und 0A2~ um 8 dB gedämpft, es weist jedoch qualitativ
den gleichen zeitlichen Verlauf auf. Da auch das optische Signal 0^ und damit die elektrische Spannung Uj1, in die der
opto-elektronische Wandler 27 des Teilnehmers 32 das ihm zugeführte
optische Signal 0E1 umformt, den gleichen zeitlichen
Verlauf aufweisen, sind in dem oberen Liniendiagramm der Figur das optische Signal 0A2 und die elektrische Spannung UL in einem
gemeinsamen Kurvenzug dargestellt, dessen arithmetischer Mittelwert mit 0A2m tzw· üLm fcezeiclmefc is*· In dem mittleren Liniendiagramm
der Pigur 3 ist das von dem elektronischen Teil 4 des
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Teilnehmers 32 regenerierte optische Signal 0A1 dargestellt.
Die Werte "O" und "1" der zu übertragenden binären Variablen werden durch drei verschieden hohe Pegelwerte 0A1 , 0.,. und
0 realisiert, wobei es sich bei den Pegelwerten 0^ und
um den oloeren bzw. den unteren Wert des von der Leuchtdiode
27 abgegebenen optischen Signals 0^ handelt. Bezeichnet
man die Differenz zwischen den optischen Signalen 0^o und
sowie zwischen den optischen Signalen 0j^m und 0^„ als Δ0Α,,
und setzt δ0Α^ - oC. 0^m? so ergeben sich für den oberen und
den unteren Pegelwert die Beziehungen 0AXi0 " 0k*m (1 +«Ό bzw.
(1 - o6). In der Pigur 3 ist =6» # gewählt. Der Wert
"O" der zu übertragenden binären Variablen besteht aus drei
gleichlangen Impulsen der Zeitdauer At, von denen der erste den
Pegelwert 0jM„ aufweist, der zweite den Pegelwert 0A^O aufweist
und der dritte den Pegelwert 0^m aufweist. Der Wert "1" der
zu übertragenden binären Variablen besteht aus drei gleichlangen Impulsen der Zeitdauer At, von denen der erste den Pegerwert
0j^/jo aufweist, der zweite den Pegelwert 0^u aufweist und
der dritte den Pegelwert 0j^m aufweist. In Zeiträumen, in denen
keine Information übertragen wird, ist 0^ » 0^^· Ea dem unteren
Liniendiagramm der Pigur 3 sind das optische Signal 0^ und d^e
diesem proportionale elektrische Spannung U^+ des Teilnehmers 32+
in einem gemeinsamen Eurvenzug dargestellt.
Der Kurvenzug, der in dem oberen Liniendiagramm der Figur 3 dargestellt
ist, entspricht dem Ausigangssignal eines !Teilnehmers
der das empfangene Signal regeneriert und das regenerierte Signal
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weiterleitet, wobei dem regenerierten Signal das abgeschwächte
nichtregenerierte Signal überlagert ist. Die auf den arithmetischen Mittelwert ULm bezogenen Schwellwerte des Dreipunktschalters
8 sind wie folgt gewählt: ULoQ » Uj^ (1 + φ und
ρ
Uj1 g « -=r Uj1 . Im Zeitpunkt t^. überschreitet die Spannung U,.
Uj1 g « -=r Uj1 . Im Zeitpunkt t^. überschreitet die Spannung U,.
den oberen Schwellwert U-g· Nach Ablauf einer Verarbeitungszeit, die durch die Laufzeiten im elektronischen Teil 4 des !Teilnehmers
32 verursacht ist und die in der Figur 3 mit ■§=. angesetzt
ist, springt das optische Signal 0^ (mittleres Liniendiagramm
der Figur 3) im Zeitpunkt t^ = t. + 4^· von dem Pegelwert
0A/]_ auf den Pegelwert 0jmo· Im Zeitpunkt t^ + At unterschreitet
die Spannung TJt den unteren Schwellwert Ux g, und
im Zeitpunkt t^ + At ■ t^ + ψ- + At springt das optische
Signal 0^ von dem Pegelwert 0^0 auf den Pegelwert 0A/ju· I^
Zeitpunkt t^. + 2ßt überschreitet die Spannung U^ den unteren
Schwellwert U^a dedoch nicht den oberen Schwellwert
Um ^- versetzt springt das optische Signal 0^ im Zeitpunkt
t^ + 2At - t^j + ψ- + 2At von dem Pegelwert 0A1u auf den
Pegelwert 0A^a· I» Zeitpunkt t2 ■ t^ + 3At unterschreitet
die Spannung Uj1 wieder den unteren Schwellwert Uj1118, und
um -|£ versetzt springt das optische Signal 0^ im Zeitpunkt
to - to + jr- von dem Pegelwert 0»^Ä auf den Pegelwert
Die drei Impulse zwischen den Zeitpunkten t^ und tp bzw. t^
und tp entsprechen dem Wert "1H oder zu übertragenden
binären Variablen. Die drei Impulse zwischen den Zeitpunkten
130038/0135 -15-
tg und t, bzw. ±2 1^ *χ entsprechen dem Wert "O" der zu
übertragenden binären Variablen, und die drei Impulse zwischen den Zeitpunkten t, und t^ bzw. t, und t^ entsprechen wieder
dem Wert "1" der zu übertragenden binären Variablen.
Der Kurvenzug im unteren Liniendiagramm der Figur 3 ergibt sich aus der Überlagerung der optischen Signale 0^2 und 0jm
unter Berücksichtigung der Dämpfung durch die optischen Steckverbindungen 28 und 2+, die Aufteilung in die optischen
Signale 0E^+ und 0£2+ sowie die Dämpfung des optischen Signals
0E2+ in dem optischen Dämpfungeglied 3O+. Wie oben beschrieben,
beträgt die Dämpfung des optischen Signals 0j^+ gegenüber der
Summe der optischen Signale 0A1 und 0A2 7 dB, entsprechend einer
Verringerung auf 20 %. Die auf den arithmetischen Mittelwert
Uj-1 + bezogenen Schwellwerte des Dreipunktschalter im elektronischen
Teil des Teilnehmers 32+ sind wie diejenigen des Dreipunktschalters
im elektronischen Teil des Teilnehmers 32 gewählt:
ULoS+ - V <1 + Φ und ULuS+ - ULm+ <1 " ί>'
Ist s. B. der Teilnehmer 32 gestört, so öffnet die Einrichtung
zur Störungserkennung über das Eelais 26 den Kontakt 25- Das
optische Signal 0^ ist gleich Null, und dem nachfolgenden Teilnehmer
32+ wird nur das optische Signal 0^ zugeführt. Der
arithmetische Mittelwert U1^+ ist jetzt zwar kleiner als im
ungestörten Fall; da die Schwellwerte ULoS + und ULuS + aber auf
den arithmetischen Mittelwert bezogen sind, kann der elektronische Teil des Teilnehmers 32+ weiterhin die elektrische Spannung Uj1 +
auswerten.
130038/0135 -16"
In der Figur 4 ist der Pail dargestellt, daß zwei aufeinanderfolgende
Teilnehmer gestört sind. Die vier - wie in der Figur 2 schematisch dargestellten Teilnehmer sind mit den Bezugszeichen
34·» 35» 36, 37 versehen. Das von dem Teilnehmer 34 abgegebene
optische Signal, das sich aue der Überlagerung des regenerierten
optischen Signals und des gedämpften, direkt weitergeleiteten optischen Signals ergibt, wird in jedem der beiden gestörten
Teilnehmer 35> 36 um 7 dB gedämpft, da keine !Regenerierung erfolgt.
Das von dem opto-elektronischen Wandler des Teilnehmers empfangene optische Signal ist gegenüber dem von dem Teilnehmer
abgegebenen optischen Signal um 19 dB gedämpft. Da der elektrische
Teil der Teilnehmer für eine Dämpfung von mindestens 28 dB optisch, entsprechend 56 dB elektrisch, ausgelegt ist, können
die Verluste auf den die Teilnehmer verbindenden Lichtleitern insgesamt bis zu 9 dB betragen. Bei vernachlässigbar kleinen
Verlusten auf den die Teilnehmer verbindenden Lichtleitern bleibt das übertragungssystem auch dann funktionsfähig, wenn
drei aufeinanderfolgende Teilnehmer ausfallen. Bei einer Verbesserung
des elektronischen Teils der Teilnehmer lassen sich noch bessere Dämpfungswerte erzielen.
Die Figur 5 zeigt die Prinzipdarstellung eines Teilnehmers, dessen elektronischer Teil 4 mit demjenigen der Figur 1 übereinstimmt,
dessen optischer Teil 3 sich jedoch von dem optischen Teil 3 der Figur 1 unterscheidet. Der optische Teil 3 enthält
eine im folgenden als Kreuzkoppler 38 bezeichnete optische Verzweigungseinrichtung,
der zwei Eingangslichtleitungen 39 und
zugeführt sind. Von dem Kreuzkoppler 38 gehen zwei Ausgangs-
130038/0135
-17-
lichtleitungen 4-1 und 42 ab. Das optische Signal 0-^. der
ersten Leitung ist gegenüber dem optischen Signal 0E um 1 dB
gedämpft, es teilt sich je zur Hälfte auf die beiden Ausgangslichtleitungen 41 und 42 auf. Aus der Aufteilung des optischen
Signals ergibt sich eine Dämpfung von 3 dB, dazu kommt noch eine Dämpfung von 2 dB, die sich aus den optischen Verlusten
durch das Aufeinandertreffen von je zwei Lichtleitern ergibt,
* so daß sowohl das optische Signal 0.. als auch das optische Signal
0A2* gegenüber dem optischen Signal 0£1* um 5 dB gedämpft ist.
Das optische Signal 0^2 der Lichtleitung 40 ist nur der Lichtleitung 41 jedoch nicht der Lichtleitung 42 zugeführt. Das
optische Signal 0^ ergibt sich aus der Überlagerung der optischen
Signale 0^ und 0£2 , wobei beim Übergang auf die Lichtleitung
41 eine Dämpfung von 5 dB auftritt. In der optischen Steckver-,
bindung 28 tritt eine weitere Dämpfung auf, die 1 dB beträgt.
Die figur 6 zeigt in schematischer Darstellung drei durch den
Licht leiter-Ringbus verbundene Teilnehmer 43"", 43 und 43+ der
in der figur 5 dargestellten Art. Ausgehend von den oben zugrundegelegten Dämpfungswerten ist auch in diesem Ausführungsbeispiel
der arithmetische Mittelwert des regenerierten optischen Signale 0E2 um 6 dB größer als der arithmetische Mittelwert des optischen
Signals 0E1*· Beim Ausfall eines Teilnehmers, z. B. des Teilnehmers 43, ist das optische Signal 0£2 gleich Null und das
optische Signal 0. ist gegenüber dem optischen Signal 0E um
7 dB gedämpft. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel können zwei aufeinanderfolgende Teilnehmer gestört sein, ohne daß die Weiterleitung der zu übertragenden Information unterbrochen wird. Die
Dämpfung der zur Überlagerung^kpmmendejigoptiechen Signale 0E1
-18-
_18_ 3007358
und 0E2 auf den Weg über den Kreuzkoppler 38, die Steckverbindungen
28 und 2+ sowie den die Teilnehmer 43 und 43+ verbindenden
Lichtleiter muß mindestens 1 dB größer sein als das Verhältnis der Lichtleistung des optischen Signal 0^ + zu der-Jenigenjdes
optischen Signals 0E2 +. Dabei spielt es keine Rolle,
wie sich die Dämpfung auf die einzelnen Komponenten verteilt. In den Ausführungsbeispielen wird für die zur Überlagerung kommenden
optischen Signale 0^ und 0A2 (Figuren 1 bis 4) bzw. 0E2 und
#£1 (Figuren 5 und 6) von einem Leistungsverhältnis von 6 dB
ausgegangen. Bei diesem Leistungsverhältnis kann im elektrischen Teil die zu übertragende Information noch sicher regeneriert
werden.
Während in der Figur 1 in der Impulsformerstufe 44 eine selbsttätige
Anpassung der Schwellwerte des Dreipunktschalters 8 an die Höhe dee jeweiligen arithmetischen Mittelwertes ULm des
elektrischen Signale UL erfolgt, ist in der Figur 7 das elektrische
Signal Ut einer selbsttätig arbeitenden Verstärkungsregeleinrichtung
45 zugeführt. Das Verzögerungsglied 9 bildet den arith-
metischen Mittelwert Uj118x der Ausgangs spannung U^ der Verstärkungsregeleinrichtung
45. Die Verstärkungsregeleinrichtung verstärkt die elektrische Spannung UL so lange, bis der arithmetische
Mittelwert Uj1111x der Spannung UL gleich einem vorgegebenen
festen Wert UL ist. Die Schwellwerte des Dreipunktschalters
8 sind dabei wie folgt fest eingestellt:
der Figur 1 läßt sich durch die in der Figur 7 dargestellte Impulsformerstuf·
ersetzen.
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Venn eine Information den Lichtleiter-Bingbus einmal durchlaufen
hat, regeneriert der absendende Teilnehmer die empfangene Information nicht mehr, und die von der Schaltungsanordnung 12 zur
Auewertung der zugeführten Information (vgl. Figur 1) abgegebenen Signale B und S weisen den Pegelwert L auf. Wie oben
bereits ausgeführt, ist der Schalter 17 geöffnet und der Schalter 18 geschlossen und das von der Leuchtdiode 27 abgegebene optische
Signal ist konstant gleich dem arithmetischen 0^n des optischen
Signale 0^. Das diesem Wert überlagerte Signal 0A2 ist im Mittelwert
um ^6 dB kleiner. Das entsprechende elektrische Signal ü-^ erreicht
damit die beiden Schaltschwellen der Impulsformerstufe 44
des darauf folgenden Teilnehmers nicht mehr.
Nach Erhalt der eigenen, abgesendeten Information ordnet die Schaltungsanordnung 12 den Signalen E und S die Pegelwerte H bzw.
L zu, und die nachfolgenden Signale werden, wie oben ausgeführt, regeneriert.
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Leerseite
Claims (6)
- Hartmann & Braun 6000 Prankfurt (Main), 12.02.80Aktiengesellschaft Gräfatraße 97 vTh/fiiOpto-elektroniaches ÜbertragungssystemPatentansprüche:1J Opto-elektronischea Übertragungssystem nit mehreren an einen Lichtleiter-Hingbus angekoppelten Teilnehmern, die- in einer optischen Verzweigungseinrichtung das ankommende optische Signal in zwei Teilsignale aufteilen,130038/013S -2-- in eine» Empfangsteil das eine der beiden optischen Teilsignale in ein elektrisches Signal umformen,- in einer Impulsformerstufe das elektrische Signal regenerieren,- in einem Sendeteil das regenerierte elektrische Signal in ein optisches Signal umformen und dem Lichtleiter-Eingbus zur Weiterleitung an den nächsten Teilnehmer zuführen,das bei Störung einzelner Teilnehmer funktionsfähig bleibt, dadurch gekennzeichnet,- daß die optische Verzweigungseinrichtung (3> 38)das andere Teilsignal dämpft und dem vom Sendeteil (22) des Teilnehmers abgegebenen optischen Signal überlagert,- daß für die Codierung der zu übertragenden Information ein Code mit drei Schaltzuständen bei konstantem arithmetischen Mittelwert verwendet ist und- daß die Impulsformerstufe (44) das von dem Empfangsteil (5) abgegebene elektrische Signal (UL) mit zwei verschiedenen Schwellwerten (ULoS, üLuS) vergleicht, von denen der eine größer und der andere kleiner als der arithmetische Mittelwert (Uj^) des elektrischen Signals gewählt ist, wobei da* Verhältnis zwischen dem arithmetischen Mittelwert und jedem der beiden Schwellwerte konstant gehalten ist.
- 2. Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilnehmer eine Einrichtung (31) zur Störungserkennung enthalten, die im Störfall den elektrooptischen Wandler (27) des Sendeteile (22) des Teilnehmers von der elektrischen Ver-130038/0135-3--3-8orgung abtrennt.
- 3. Übertragungssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,- daß der optischen Verzweigungseinrichtung (38) zwei Eingangslichtleitungen (39, 4-0) zugeführt sind und zwei Ausgangslichtleitungen (4-1, 4-2) von ihr abgehen,- daß sich das optische Signal (0·^*) der ersten Eingangslichtleitung <39) auf die beiden Ausgangslichtleitungen (41, 42) aufteilt,- daß das optische Signal (0E2*) der zweiten Eingangslichtleitung (40) nur der ersten Ausgangslichtleitung (4-1) zugeführt ist,- daß die zweite Auegangslichtleitung (4-2) mit dem Empfangsteil (5) des Teilnehmers verbunden ist und die zweite Eingangslichtleitung (40) mit dem Sendeteil (22) des Teilnehmers verbunden ist,- daß das im Empfangsteil (5) gebildete elektrische Signal (üL) einem Dreipunktschalter (8) und zur Bildung des arithmetischen Mittelwertes (Uj111) einem Verzögerungsglied (9) zugeführt ist,- daß der Dreipunktschalter (8) beim Überschreiten eines oberen auf den arithmetischer Mittelwert (Uj^) bezogenen Schwellwertee (υΐ,οβ) einen ersten Schaltzustand (AQ « H, B « L) annimmt, beim Unterschreiten eines unteren auf den arithmetischen Mittelwert (U-^) bezogenen Schwellwertes (ULuS) einen zweiten Schaltzustand (Aß - L, Bß » H) annimmt und bei Lage zwischen den beiden Schwellwerten ( ^130038/0135einen dritten, mittleren Schaltzustand (A » L, B « L)e eannimmt und- daß der Sendeteil (22) des Teilnehmers in die zweite Eingangslichtleitung (40) der optischen Verzweigungseinrichtung (58) ein optisches Signal (0E2*) einspeist, dessen Höhe durch den jeweiligen Schaltzustand des Ureipunktschalters (8) bestimmt ist (Figuren 1 und 5).
- 4. Übertragungssystem nach Anspruch 5i dadurch gekennzeichnet, daß eine selbsttätige Anpassung der Schwellwerte (U1 g, des Dreipunktschalters (8) an die Höhe des jeweiligen arithmetischen Mittelwertes (Uj111) des elektrischen Signals (U erfolgt (Figur 1).
- 5. Übertragungssystem nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Signal (UL) einer selbsttätig arbeitenden Verstärkungsregeleinrichtung (45) zugeführt ist, die den arithmetischen Mittelwert des elektrischen Signals einem vorgegebenen festen Wert angleicht (Figur 7)·
- 6. übertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der absendende Teilnehmer die ihm nach einem fiingumlauf der zu übertragenden Information wieder zugeführte Information nicht mehr regeneriert.-5-130038/013 5
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