NMRA STANDARD
For Digital Command Control,
All Scales
Adopted July 2004 S 9.1
Обмен между цифровой командной станцией и цифровым декодером осуществляется путем передачи последовательности битов, набор которых составляет определенные инструкции. Под понятием бит подразумевается одно из состояний, которые мы будем называть «1» и «0». Эта часть стандартов описывает электрические характеристики цифрового сигнала управления который кодируется посредством таких битов.
Основной сигнал цифрового управления согласно NMRA состоит из потока переходов между двумя уровнями напряжения, которые имеют противоположную полярность (Существенный момент заключается именно в переходах между уровнями напряжения, т.к. с точки зрения декодера, подключенного к ДСС шине невозможно определить полярность присутствующего на конкретный момент напряжения, потому что локомотив с декодером может быть, например установлен на рельсы как в прямом, так и в обратном направлениях). Переходом с одного уровня на другой определяется раздел между двумя битами, последующим за ним переходом в первоначальное состояние бит делится на две части – первую и вторую. Цифровая командная станция должна кодировать биты путем подачи на выход потока из изменения уровней, причем в зависимости от значения бита временной интервал между изменениями уровней должен изменяться, или другими словами должна изменяться частота изменений уровней.
Для передачи бита «1» первая и вторая части бита должны иметь одинаковые длительности, которые номинально должны быть равны 58мкс (все временные измерения производятся на уровне перехода через ноль). Т.о. общая длительность «1» бита составляет 116мкс. Компоненты цифровой командной станции должны передавать «1» бит с длительностями первой и второй частей в пределах от 55 до 61мкс. Декодер должен корректно распознавать «1» бит если длительность между переходами составляет от 52 до 64мкс.
Для передачи «0» бита длительность первой и второй частей бита между переходами должна номинально быть больше или равна 100мкс. Для сохранения постоянной составляющей всего ДСС сигнала на уровне 0В обе части «0» бита должны быть идентичны по длительности между переходами. Компоненты цифровой командной станции должны передавать «0» биты с длительностью каждой их части от 95 до 9900мкс, с общей длительностью «0» бита не превышающей 12000мкс. Цифровой декодер должен корректно распознавать первую и вторую части «0» бита, если их длительности находятся в интервале времен от 90 до 10000мкс. Рис. 1 демонстрирует наглядно принцип кодирования битов.
Цифровой декодер должен достоверно распознавать «1» бит, если длительности его первой и второй частей отличаются не более чем на 6мкс.
Цифровой сигнал управления согласно стандарту NMRA поданный на рельсы от любой командной станции, при измерении на выходе самой станции должен удовлетворять следующим требованиям в диапазоне изменения нагрузки от нуля до постоянного максимума: Переходы между уровнями в диапазоне от –4В до +4В должны осуществляться со скоростью 2.5В/мкс или быстрее, сигнал может содержать немонотонные искажения при переходе через уровень 0В при условии, что эти искажения имеют уровень не превышающий по амплитуде +/- 2В (Под уровнем 0В понимается средняя точка дифференциального(симметричного) сигнала).
Цифровые декодеры должны быть способны корректно декодировать сигналы с переходами между уровнями имеющими скорость 2.0В/мкс или быстрее в диапазоне уровней от –4В до +4В. Цифровой декодер должен корректно распознавать и декодировать не менее 95% из общего количества конкретно ему адресованных общих пакетов, определенных в S9.2, при этом размах уровня помех (и/или других типов сигналов) с частотами выше 100кГц может составлять ¼ от размаха размаха цифрового сигнала по стандарту NMRA (Эти измерения проводятся при подключенном цифровом декодере к рельсам или шине принадлженостей).
Исходная форма сигнала NMRA должна удовлетворять требованиям минимизации электромагнитных помех, создаваемых участками пути большой протяженности.
С: Передача энергии и
ограничения по питающему напряжению.
Основной метод передачи энергии в локомотивы и принадлежности, который должен поддерживаться всеми командными станциями и декодерами – это двухполупериодное выпрямление биполярного сигнала стандарта NMRA внутренними цепями декодеров. В процессе передачи энергии декодерам допускаются перерывы в подаче энергии согласно требованиям S9.2 раздел С. Среднеквадратичное значение сигнала управления стандарта NMRA измеренное на рельсах не должно превышать более чем на 2В (…)8 напряжения определяемого стандартом S9 для заданного масштаба ()9. Пиковые значения цифрового сигнала управления не должны превышать +/- 22В. Минимально допустимый уровень пикового напряжения обеспечивающего энергией декодеры составляет +/- 7В, измеренные на рельсах. Цифровые декодеры, предназначенные для N масштаба и менее, должны быть рассчитаны на …… постоянного напряжения не менее 24 В измеренным на рельсах. Цифровые декодеры рассчитанные на масштабы более N должны быть рассчитаны …… на постоянное напряжение не менее 27В измеренные на рельсах.
