Усилители, передача си Опции

[KSN]

Подкиньте идеи или посоветуйте что почитать. Ситуация такая. Надо передавать аналоговый сигнал на большие расстояния по медным проводочкам(из разряда удаленных абонентов в телефонии). Как сохранить полезный сигнал? Т.е. как побороться с затуханием?

[Lonesome Wolf]

Подкиньте идеи или посоветуйте что почитать. Ситуация такая. Надо передавать аналоговый сигнал на большие расстояния по медным проводочкам(из разряда удаленных абонентов в телефонии). Как сохранить полезный сигнал? Т.е. как побороться с затуханием?

Телефон (300-3000 Гц) ?; расстояние-????; оконечная аппаратура - ?????

[Alexandr]

Про токовую петлю почитайте.

[phantom]

Тоже типа токовой петли - увеличиваем напряжение до того значения, которое нужно для уверенного приема, и значение тока так, чтобы наводки подавлялись (кроме грозовых разрядов конечно ). Если линия с нормированными параметрами - то согласовать импедансы....

[Lonesome Wolf]

Тоже типа токовой петли - увеличиваем напряжение до того значения, которое нужно для уверенного приема, и значение тока так, чтобы наводки подавлялись (кроме грозовых разрядов конечно ). Если линия с нормированными параметрами - то согласовать импедансы....

Я бы отдал предпочтение дифференциальному дизайну...

[Old Nick]

Подкиньте идеи или посоветуйте что почитать. Ситуация такая. Надо передавать аналоговый сигнал на большие расстояния по медным проводочкам(из разряда удаленных абонентов в телефонии). Как сохранить полезный сигнал? Т.е. как побороться с затуханием?

Поскольку из вопроса непонятно, каков порядок расстояния и каков сигнал, включая требования по его сохранности какие провода и где они проложны , осмелюсь посоветовать для начала литературу (учебник/справочник/статьи) по упомянутой телефонии. По крайней мере большинство проблем и уже существующих решений там описаны и довольно подробно. Очень хорошо для ознакомления. Далее - учебники/монографии/статьи на тему "передача сигналов..." с разными вариациями.
Это прямой ответ на вопрос "что почитать" , который подразумевает, так сказать, фундаментальный подход и изучение прблемы.
Студенческий вариант (для курсового/диплома/работы) - совсем другой компот.
В этом случае, на мой взгляд, разумно задавать вопрос максимально детализировано.

[KSN]

Конкретизирую: длина кабеля - до 20км, сечение кабеля 0.4мм. На входе сигнал 0.75дБм(соответственно его надо усилить так, чтобы пройдя линию на ТА было 0.75дБм). Нагрузкой является обычный телефонный аппарат. В электронном виде не нашел книг, в которых бы описывалось решение данной проблемы

[Uree]

Теперь понятны цифры, но непонятно откуда они такие берутся.
Провода 0,4мм обычно в городе применяются и о расстояниях в 20км там речь не идет. Такая дальность - это уже междугородка, а это соединительные линии по 0,9-1,2мм и совсем другие другие цифры затуханий. Вот если Вы там цифру собрались передавать - тогда другое дело.

[KSN]

В жизни сталкивался с линиями по городу более 10км - это чистой длины. А если учесть сопротивления соединительных муфт, то набегает... Справедливее будет оперировать не длиной линии, а сопротивлением шлейфа. Эта величина даже на 5км может быть несоразмерно большой. Некоторые огранизации имеют собственные АТС и используют прямые соединения со своими подразделениями, которые находятся на значительном удалении(здесь реально могут быть цифры в 15-20км). Своих линий нет, арендуются линии ГТС. В основном это 0.4мм. Т.к. других по городу не быват. Использование двух линий по 0.4(в параллель для уменьшения омического сопротивления) экономически не выгодно

[Lonesome Wolf]

Конкретизирую: длина кабеля - до 20км, сечение кабеля 0.4мм. На входе сигнал 0.75дБм(соответственно его надо усилить так, чтобы пройдя линию на ТА было 0.75дБм). Нагрузкой является обычный телефонный аппарат. В электронном виде не нашел книг, в которых бы описывалось решение данной проблемы

Т.е., как я понял на стороне телефона ничего не должно быть? Сигнал на входе линии разгоняется, а со входа - усиливается? Это не очень хорошо, IMHO.

[KSN]

Цепь прохождения сигнала: Источник сигнала(0.57Дбм)->усилитель->линия->Телефонный аппарат. Непонятно, почему это не очень хорошо? По-разумному, надо ставить ретрансляторы через определенное расстояние, но заказчик этого делать не будет, т.к дорого. Так же разумно поставить усилитель на входе в ТА, но делать этого пока не хочется, т.к. нужно использовать дополнительный источник питания и делать спец. ТА. Прекрасно понимаю, что сигнал в обратном направлении будет очень слаб(от ТА к источнику сигнала), но речь пока не об этом.

[Uree]

Дело в том что существуют нормы на уровни сигналов в ТФОП. Если сильно раскачать сигнал он просто будет мешать соседним парам.

[KSN]

Получается, что задача не имеет решения?

[KSN]

Ну а если использовать отдельную пару?(теоретически)

[Lonesome Wolf]

Цепь прохождения сигнала: Источник сигнала(0.57Дбм)->усилитель->линия->Телефонный аппарат. Непонятно, почему это не очень хорошо? По-разумному, надо ставить ретрансляторы через определенное расстояние, но заказчик этого делать не будет, т.к дорого. Так же разумно поставить усилитель на входе в ТА, но делать этого пока  не хочется, т.к. нужно использовать дополнительный источник питания и делать спец. ТА. Прекрасно понимаю, что сигнал в обратном направлении будет очень слаб(от ТА к источнику сигнала), но речь пока не об этом.

Если используется одна пара - противоместная схема будет работать в крайне невыгодных условиях. Но я занимался этим давным-давно (в армии будучи) поэтому, могу и ошибаться.

[Uree]

Получается, что задача не имеет решения?

При таких условиях и попытке соблюдать действующие нормы - вряд ли.

Ну а если использовать отдельную пару?(теоретически)

Теоретически, если лежит отдельная линия, можно все. Но где-то звучало слово "аренда"? Тогда все зависит от того пойдет ли телеком на установку нестандартного оборудования на их линии.

[KSN]

Если рассматривать отдельнолежащую линию 0.4мм, то задача сводится к построению устройчиво работающего двунаправленного усилителя. Хотелось бы узнать способы и методы построения таких усилителей. Я рассматриваю несколько: это на основе дифференциальных передатчика и приемника(но они чувствительны к параметрам линии и не получилось создать хорошую схему в PSpice- АЧХ очень узкая), на основе однонаправленных усилителей, которые в противофазе подключаются через ключи к линии и источнику сигнала(т.е. сначала идет сигнал в одном направлении, потом этот ключ закрывается, открывается другой и сигнал идет по другому направлению). Хочу узнать ваше мнение, потянет такой способ усиления на линии 15-20км?

[Uree]

Дифференциальная схема + 600 Ом согласующего транса - этого должно хватить. А усилители такие как Вам надо.

[Lonesome Wolf]

Если рассматривать отдельнолежащую линию 0.4мм, то задача сводится к построению устройчиво работающего двунаправленного усилителя. Хотелось бы узнать способы и методы построения таких усилителей. Я рассматриваю несколько: это на основе дифференциальных передатчика и приемника(но они чувствительны к параметрам линии и не получилось создать хорошую схему в  PSpice- АЧХ очень узкая), на основе однонаправленных усилителей, которые в противофазе подключаются через ключи к линии и источнику сигнала(т.е. сначала идет сигнал в одном направлении, потом этот ключ закрывается, открывается другой и сигнал идет по другому направлению). Хочу узнать ваше мнение, потянет такой способ усиления на линии 15-20км?

Система с time division выглядит сложнее на первый взлгляд, но по-моему, в конечном счете может оказаться намного более реализуемой .

[Uree]

Поволю не согласиться - в телефонии везде применяются однонапрвленные усилители включенные через дифсистему. И реализация - проще не бывает.

[KSN]

Подскажите источники, где можно познакомиться с существующими дифсистемами. Насколько я знаю, усиление в таком случае ограниченно из-за несовершенства дифсистемы в диапазоне 300-3000Гц. Достаточно сложно подобрать эквивалент линии.

[Uree]

В нашей аппартуре мы применяем простейшую схему.

Не понял как добавить рисунок, поэтому цепляю схему как файл.

В идеале R1 должен быть равен Z0 тр-ра в диапазоне 300-3400 Гц. На практике у нас стоят R1=560 Ом. Пока никто не жаловался, что такая схема заводится.

[KSN]

Есть вопрос по схеме. Сигнал с входа IN усиливается и уходит в линию, но это же сигнал через DA1 идет и на OUT. Как я полагаю, такого не должно быть. Данный сигнал должен полностью подавляться. В противном случае мы будем слышать себя.

[Uree]

Это же и есть дифсистема. Нагрузкой для выходного усилителя является последовательное соединение первички транса и R1. При их равенстве сигнал(выходной) в точке соединения равен нулю(в идеале), вот оттуда мы и снимаем входной сигнал. Понятно что идеальных случаев не бывает, нужно просто подобрать номинал R1.

[KSN]

На линию какой длины рассчитана работа Вашей схемы? Вместо R1 я бы рекомендовал поставить цепь: резистор 820 Ом и параллельно этому резистору подключить цепь из последовательно соединенных резистора 300Ом и конденсатора 0,047мкФ.

[KSN]

В своей аппаратуре Вы используете 4-х проводную линию, а если надо использовать 2-проводную?

[Lonesome Wolf]

Поволю не согласиться - в телефонии везде применяются однонапрвленные усилители включенные через дифсистему. И реализация - проще не бывает.

Да, это все здорово работает, но вспомните, что нужно дважды компенсировать затухание в линии. Т.е. требования к развязке - значительно больше.

[Uree]

to KSN

Дело в том, что в нашей аппаратуре сигналы IN/OUT - это выход/вход ЦАП/АЦП. Поэтому получается как-бы 4-х проводка. Но ведь никто не мешает смешать эти сигналы по такой-же схеме.

[Uree]

to Lonesome Wolf

Ну дважды... Зато и компенсировать могу в разных направлениях по-разному ... если это вдруг нужно.

[Uree]

to KSN

Получается такая схема - 2-х в 2-х. А дальше простор для творчества.
А 820 Ом + 300 Ом + 0.47мкФ - вряд ли это похоже на эквивалент индуктивности. Фактически вместо R1 там должен стоять такой же транс со вторичкой нагруженной на 600 Ом - это будет наиболее честное согласование.

[Lonesome Wolf]

to Lonesome Wolf

Ну дважды... Зато и компенсировать могу в разных направлениях по-разному ... если это вдруг нужно.

При глубокой компенсации обязательно появятся проблемы с обеспечением ее стабильности.

[KSN]

To Uree
Есть еще одно сомнение насчет уровней сигналов по нормат ТФОП. А как быть, если два кабеля рядом. По одному идет разговор, а по другому поступает вызывной сигнал. Будет в этом случае наводка на пару, где осуществлено соединение?

[KSN]

Если посмотреть АЧХ цепочки, которую я предложил взамен R1, то можно увидеть, что она очень близка к АЧХ транса, нагруженного на 600 Ом. Неидеальное совпадение, но все же. О схеме 2 в 2. Надо прогнать ее в PSpice, но уже есть предположения, что она будет возбуждаться(т.к. очень сложно подобрать R1 эквивалентное сопротивлению линии+сопротивление транса). При использование АЦП и ЦАП Вы скроее всего цифровым способом убираете отраженный сигнал(проникновение с входа IN на Out)?

[Uree]

Прогнать в Спайсе - это хорошо. Только реальность отличается. Вопрос в том какое затухание Вы собираетесь вытягивать. В телефонии максимальный коэффициент усиления для участка передачи(не абонентского, соединительных линий) +17,3дБ. Для такого усиления такой схемы хватает(может действительно только R1 поточнее подобрать придется). А если взять пару 0,4мм, то при 20 км по городу может и 60дБ ослабления быть - тогда как? В условиях города это будет вообще сигнал на уровне шума. Тогда вообще структура с регенерацией в одной точке неприменима. Надо думать, вобщем.

[Lonesome Wolf]

... Тогда вообще структура с регенерацией в одной точке неприменима. Надо думать, вобщем.

А вот система с time division, должна справляться, по-моему. Конечно, на уровне идеи, то-то еще будет в железе...

[KSN]

To Uree
Если принять затухание 1,5дБ/км, то усиления +17дБ вполне хватит на 10-12 км. Далее да, сложнее.
Система с time division должна обеспечивать большее усиление, но тут возникают две проблемы:
1) Как сказали, что уровень сигнала в линиях ТФОП не может быть больше определенной величины.
2) Длинная линия - это большая емкостная нагрузка и тут встает проблема выбора частоты переключения ключей в схеме с time division.

[Lonesome Wolf]

...2) Длинная линия - это большая емкостная нагрузка и тут встает проблема выбора частоты переключения ключей в схеме с time division.

Ну, длинная линия может быть и индуктивностью, это смотря как ее согласовать . Все равно придется ФНЧ ставить, вот им и согласуйте Вашу линию в чистые омы. Насколько будет стабильно такое согласование - вопрос...

А частота переключения Найквистом определяться будет...

[Old Nick]

Решение требуется для открытого множества линий, или для конкретной(ных)?
Во втором случае эффективная противоместная схема может дать очень много.
Неясен тк же уровень помех в линии, их спектр и допустимое С/Ш.

[KSN]

Планируется сделать так, чтобы схему можно было подстроить под линию, т.е. сделать ее с таким расчетом, чтобы она работала и на 10км, а при изменение некоторых элементов и на 15км и т.д. Остальные параметры линии - это линия абонентского комплекта.

[GeorgyBey]

Всем привет

Чито-то народ углубился в технику не решив политики - а дадут ли вам что-либо вообще делать?! Ни развесить по деревьм не дадут, ни в кабель не пустят
Телеком - та еще мафия.
А за километры профессионалы давно борются. Не так давно одесситы (могу вспомнить кто именно) сделали модем для связи до 17..20 км со своей СОБСТВЕННОЙ модуляцией, НЕ МЕШАЮЩЕЙ помехами (в отличие от многих остальных модемов).
Если затея для частного лица - лучше сразу жесть закупать для матюгальника (рупора) - по крайней мере никаких разрешений - сиди на дереве и ори

[KSN]

Может подкините ссылочку в инете на вышеозначенных одесситов, чтобы познакомиться с их чудо-модемом?

[GeorgyBey]

Может подкините ссылочку в инете на вышеозначенных одесситов, чтобы познакомиться с их чудо-модемом?

Нашел:

СП "СиТиКом, Лтд."
Коммуникационные технологии

Одесса, Дерибасовская 3 , (+38 482) 34-9926 37-9457 ctcom(собака)odessa.net
Это из визитки, а сайта там нет
По-крайней мере про связь на расстоянии они должны знать прекрасно

[Uree]

до 17..20 км со своей СОБСТВЕННОЙ модуляцией, НЕ МЕШАЮЩЕЙ помехами

Ну мы же серъезные люди - чудес не бывает Собственная модуляция - можно, не вопрос, но вот стоит ли... Отсутствуют излучаемые помехи - не верю, вопрос какой у них уровень. 17-20 км - запросто, вопрос в другом - какая линейная скорость.

[Stanislav]

Решение требуется для открытого множества линий, или для конкретной(ных)?
Во втором случае эффективная противоместная схема может дать очень много.
Неясен тк же уровень помех в линии, их спектр и допустимое С/Ш.

Согласен с Вами, задача ставится не совсем корректно (в смысле недостатка входных данных).

Планируется сделать так, чтобы схему можно было подстроить под линию, т.е.  сделать ее с таким расчетом, чтобы она работала и на 10км, а при изменение некоторых  элементов и на 15км и  т.д.  Остальные  параметры линии - это линия абонентского комплекта.

Есть подозрение, что чисто аналоговыми средствами задачу не решить. Главное препятствие - невозможность создать эффективную противоместную схему для компенсации петлевого усиления, даже с переключением направлений передачи. В лучшем случае получится глюкало, поимев секс с которым, Вы проклянете все на свете. Это объясняется тем, что с помощью элементов с сосредоточенными параметрами создать удовлетворительную модель линии с распределенными параметрами (к тому же меняющимися во времени) вряд ли удастся.
В то же время, методы ЦОС полностью разрешают эту проблему. Если это приемлемо, рекомендую рассмотреть вариант системы недорогой ЦСП+аудио кодек. В такой системе легко реализуется адаптивный эхоподавитель для компенсации эха и эквалайзер для компенсации частотных потерь (время адаптации такой системы не превышает 2-3 секунд при подаче зондирующего шумового сигнала в оба конца поочередно). Нужно только обратить внимание на линейность аналоговых усилителей на линии и на разрядность самогО кодека (не менее 16, С/Ш не менее 80 дБ). В ряде случаев удается получить подавление эха ~60-70 дБ. Соответственно, на такую величину можно усилить сигнал на приемном конце.