专利名称:一个总线和通过变压器连接到该总线的若干电信站的通信系统的制作方法本发明涉及这样一种远距离通信系统，该远距离通信系统包括一个总线和若干电信站(每个电信站通过一个变压器接到该总线)，在该系统中，通信借助通过该总线传输含有反极性脉冲的连续电压脉冲信号进行。本发明还涉及适用于这种远距离通信系统的电信站。这种远距离通信系统在一九八四年七月二十六日的《电子设备设计》杂志第171-178页中有介绍，更具体地说，如图1和图3所示。在这种系统中，各电信站包括一个信息发送机和一个信息接收机。在发送二进制信号时，发送机通过在一个时间范围的一个时间间隙中将代表第一种位型的电压脉冲发送到总线上，或者通过不发送第二种位型脉冲的方法完成发送任务。各电信站的各接收机在各时间间隙检测总线的电压情况。接收机检测第一位型的一个位，看看检测到的电压绝对值是否超出预定的阈值;接收机检测第二位型的一个位，看看检测出的电压绝对值是否低于该阈值。当采用上述类型的远距离通信系统时，检测过程往往会出差错。更具体地说，会在没有发送过电压脉冲的各时间间隙中检测出电压脉冲。本发明的目的是提供一种能减少检测脉冲错误的远距离通信系统。为实现上述目的，本发明的远距离通信系统的特征在于，该远距离通信系统包括一个补偿装置，用以改变至少一个与总线连接的变压器的至少一个绕组中的补偿电流，使变压器铁心在脉冲终止那一瞬间的磁化强度代数和基本上保持不变。本发明是以这样一个创造性的见解为基础的，即在没有发送过脉冲的各时间间隙中之所以会错误检测出电压脉冲是由于接到总线上的各变压器特性不理想所致。在非理想变压器所产生的有限自感量(这种有限自感量以后称之为寄生自感量)中，能量在电压脉冲过程中因磁化电流而被储存起来。在电压脉冲结束之后，该磁化电流促使总线阻抗两端产生极性与先前一个电压脉冲相反的不合格电压。连接到总线上的各接收机在连续的时间间隙内检测出此不合规格的电压，这种不合格电压的脉冲达到足够的脉冲高度时就错误地被看作为电压脉冲。改变补偿电流可以在连接在总线上的各变压器的一个或多个任意绕组上进行，也可以接上一个带有补偿装置的单独变压器进行，还可以在发送站变压器的绕组上进行补偿电流改变。在本发明远距离通信系统的一个有益实施例中，在忽略不计总线上的延迟作用的同时，可以使总磁化强度维持不变，这个实施例的特征在于，该系统的各电信站包括一个专用的补偿电流源，该补偿电流源给有关电信站的变压器的绕组供应补偿电流，该补偿电流在脉冲终止的一瞬间发生变化，从而使有关变压器铁心的总磁化强度在该一瞬间基本上保持不变。
在此实施例中，不合格电压当电压脉冲在各电信站被终止时，在有关电信站得到补偿。
在本发明远距离通信系统的另一个实施例中，在改变补偿电流时，容许电压脉冲幅度因线路衰减和其它影响而发生变化。此实施例的特征在于，补偿装置包括一个积分取样保持电路，用以在有关电信站的总线上产生脉冲电压，此外，各补偿电流源还可以通过接至该积分取样保持电路的控制输入端加以控制，使电流随脉冲电压成正比地变化。
寄生自感量产生的磁化电流其值等于脉冲高度与脉冲持续时间的乘积除以寄生自感量值。脉冲持续时间和寄生自感量是可以精确求出的，而且两者是不变的，因此只要测定脉冲高度就可以精确确定磁化电流。必要时，此电流值可换算到通入补偿电流的变压器绕组。于是此后一电流值应等于换算过的磁化电流值。
下面参照下列附图介绍本发明的内容及其优点，附图中的各相同元件都用同一编号表示。附图中，图1是一个公知远距离通信系统的示意图，该系统包括一个连接有多个电信站的总线;
图2是总线脉冲电压、变压器磁化电流和补偿电流的曲线图;
图3是一个电信站补偿装置的一个实例;
图4是用作补偿电流的电压源的积分取样保持电路的一个实施例;
图5是根据图3的一个线路产生在总线上的脉冲电压过程图形、磁化电流有关过程图形和有关补偿电流的过程图形。
图1是公知的自身可实现本发明目的远距离通信系统。该系统包括一个双线总线，双线总线两端分别连接有特性阻抗2-1和2-2。总线2上接有N个电信站(终端)4-1至4-N。在这些终端中，只画出了4-1终端的详图，其余各终端则分别用它们各自的寄生自感6-2至6-N象征性地表示出来。此外，在终端4-1的变压器8也画出了其寄生自感6-1。终端4-1还包括一个脉冲发送器，用以往总线上发送脉冲信号。此脉冲发送器在图中是示意地画成一个内电阻12通过脉冲开关14接到变压器8的电路一侧绕组16上。终端4-1还包括一个接收机20，用以接收发送到总线上的脉冲信号。尽管原则上所有端子都既能发送又能接收，但我们假定，终端4-1为发送终端，其余终端4-2至4-N为接收终端。
图2的上面两个曲线表示脉冲电压和磁化电流的发生过程，虚线表示这些量在没有补偿电流存在时的发生过程。
图2最上面的曲线表示开关14导通，历时一个脉冲持续时间T时的电压发生过程。在所有寄生自感6-1至6-N的脉冲过程中，产生一个磁化电流，其在每一个端子上的最终值等于脉冲电压V与脉冲持续时间T的乘积除以寄生自感量L。因此系统中的总磁化电流增加了N-1倍。
此磁化电流在脉冲出现在总线上的最后一瞬间会在基本阻抗R两端产生一个不合格电压Vf，该电压的值为V＝- (NVTR)/(L) (1)(1)式中的负号表示该不合格电压的极性与脉冲电压的极性相反。因此不合格电压曲线按指数方式下降到零，其时间常数为 (R)/(L) 。
图2的中间曲线表示总线上有电压脉冲时寄生自感中磁化电流的发生过程。在脉冲过程中，磁化电流按线性增加到上述最终值;若补偿电流不变化，脉冲之后的磁化电流就会按指数方式降到零，时间常数与上述的一样。
图2最下面的曲线表示可能产生的补偿电流的过程。该电流在脉冲终了之前为零，脉冲终了之后增加，其增量与磁化电流的下降成正比。若磁化电流是用电路一侧变压器绕组上测出的寄生自感值计算出来的，且若补偿电流是流经该同一个绕组，则补偿电流的变化会等于磁化电流的最终值。若令补偿电流流经另一个绕组，则电流与这些绕组的匝数成正比。如果已在出现磁化电流的绕组上改变了补偿电流，则在脉冲电压发生过程中就不会有任何不合格电压(图2最上面的曲线)。
图3是包括根据本发明补偿装置的一个终端的实施例。发送终端连同线路负荷24用编号22表示。发送机象征性地用两个直流电压源10-1和10-2和一个脉冲开关36的组合体表示。电压源10-1和10-2完全相同，只是极性相反，因此此终端系设计成用以轮流发送一个正电压脉冲和一个负电压脉冲的。此外，开关36轮流使电压源10-1和10-2中的一个投入运行时取决于前置脉冲的极性。若没有脉冲需要传送，开关36就取中间位置。终端22产生的脉冲，其电压发生过程的形式，例如，如图5中最上面的图形所示。
发送终端22产生的电压脉冲通过与之相连的变压器8传送到接收终端26上。在此接收终端26上，补偿电流加到变压器8的电路一侧绕组。令该补偿电流变化到这样的程度，使它可以补偿磁化电流的变化。
为达到此目的，终端26包括一个可调电压源34，可调电压源34的输出电压，其(在脉冲终止一瞬间的)变化与脉冲电压成正比。此电压源通过电阻器30给变压器8的电路一侧绕组供应电流。适当选择电阻器30时，就会使补偿电流的变化等于(下降中的)磁化电流，因此变压器铁心的磁化过程保持不变。
可调电压源34最好设计成一个分积取样保持电路，其输入端40和42接到变压器8的电路一侧绕组上。总线上脉冲的脉冲高度即借助该积分取样保持电路34进行测定。此电路产生一个其变化与测出的脉冲高度成正比的输出电压。由于待补偿的磁化电流同样也正比于脉冲高度，因而选择好电阻器30就可以选择补偿电流的变化，使其与磁化电流的变化相等。
图4是积分取样保持电路34的一个实施例。此电路包括两个同步动作的转换开关44和46，该转换开关的可动触点经由电容器54连接起来。转换开关44的可动触点在两个输入端40和42之间摆动，转换开关46的触点在接到输入端42的接触点与第二接触点之间移动。后两个接触点系接到运算放大器48的各输入端，运算放大器48的输出端则通过一个电容器50反馈到一个非倒相输入端，第二接触点也接到该非倒相输入端上。电容器50的电容值与电容器54的相同。放大器48的输出端还接有放大系数等于一的倒相放大器52。放大器52的输出成为整个电路的输出端38。
在取样时，开关44和46的触点都从它们图示的位置同样地转换电容器54和50的负荷。由于反馈运算放大器控制其两个输入端使其处于等电位，因此放大器48的非倒相输入端会取零电位，从而使该放大器的输出端呈现出负取样电压值。于是输出端38直到下一个取样时间之前一直通过放大器52显示在取样电压值。若放大器52系设计成具有低输出阻抗，则电路34可作为一个供应补偿电流用的电压源。
图5是总线上的脉冲电压Vb、寄生自感上的有关磁化电流im和补偿电流ic的有关过程的波形图。脉冲电流Vb的发生过程可以是由其中产生有关磁化电流的终端产生的，或由其它一些终端产生。这里假设Vb为出现在变压器8电路一侧的绕组上的脉冲电压，im为同一个绕组中的磁化电流，并假设补偿电流也通入该绕组。
前面已经谈过，矩形电压脉冲会产生一个成线性增加的磁化电流，磁化电流的方向与(推进)电压的极性一致。这时就可以知道磁化电流在脉冲终止时变化之后的大小和方向。众所周知，补偿电流的方向应与在同一瞬间的磁化电流反向，因此补偿电流的方向这时是已知的。此电流的大小最好选取等于1/2磁化电流值，使得在脉冲终了时只是倒转补偿电流的方向。每次脉冲终了时重复这个过程，使得由此产生图5所示的过程。
应该注意的是，无需令本装置完全按照本发明的规定功能进行工作，使补偿电流对称于零电流，表示电流发生过程ic的整个曲线也可以在任意垂直距离上移位。这只会使通过变压器铁心的最大磁通取更高的值。但为了补偿不合格电压，重点应放在改变补偿电流上。


一种包括一个双线总线的远距离通信系统，系统上经由一个变压器连接有多个终端，借助总线上的电压脉冲V