Оптоэлектронный переключатель

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3@11 Н 03 К 17/78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0lVAf СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ilO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3369326/18-21 (22) 23 ° 12 ° 81

< 46) 23.04.83. Вюл. 1Ф 15

<72) В.A. Дремаков и О.Е. Шнайдер (71) Рижское ордена Ленина производственное объединение ВЭФ им. В.И.Ле.нина (53) 621.382(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 427472, кл. Н 03 К 17/78,13.11.72, 2. Авторское свидетельство СССР

Ф 499669, кл. Н 03 К 17/78,20.05.74 ; (54) (57) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий входной светодиод, оптически связанный с первым фотодиодом, включенным между шиной питания, первым входом первого транзисторного ключа и катодом второго фотодиода, второй транзисторный ключ, шунтированный первым переменным резистором и включенный между общей шиной, анодом второго фотодиода, вторым входом первого транзисторного ключа и катодом второго светоди„.SU„„1014148 A ода, анод которого через второй переменный резистор соединен с шиной, питания, к которой подключен третий вход первого транзисторного ключа, выход которого подключен к входу первого инвертора, блок задержки, о т— л и ч а ю щ .и и с я тем, что, с целью повышения точности передачи сигналов в широком диапазоне частот, введены два инвертора,два RS-триггера и третий переменный резистор, причем первый вход первого RS-триггера соединен с выходом первого транзисторного ключа, второй вход — с выходом первого инвертора, а выходыс входами блока задержки, один выход которого через второй инвертор со- . Е единен с первым входом второго RSтриггера, а другой выход блока задержки через последовательно вклю:ченные третий переменный реэнстор и. третий инвертор соединен с вторым входом второго RS-триггера, выход которого соединен с входом второго транзисторного ключа.

1014148

Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение для приема и регистрации длительностей однополярных сигналов в широком диапазоне частоты, например, в устройствах автоматики и телеграфнн.

Известен оптоэлектронный переключатель, содержащий входной светодиод, оптически связанный с фотодиодом, включенным между шиной питания и входной цепью транзисторного ключа, дополнительный фотодиод, оптически связанный со светодиодом, и переменный резистор, причем катод дополнительного фотодиода подключен к аноду фотодиода, оптически связанного с 15 входным светодиодом, а дополнительный светодиод включен последователь-. но с переменным резистором между шиной питания и общей шиной (1) .

Недостатком устройства является то, что оно сложно в настройке при регистрации сигналов, имеющих разные длительности положительного и отрицательного фронтов, и не обеспечивает

| точную регистрацию сигналов, длитель".. 25 ность фронтов которых изменяется случайно.

Наиболее близким к изобретению яв- ляется оптоэлектронный переключатель,, содержащий входной светодиод, оптиче4 ски связанный с фотодиодом, включен ным между шиной питания и входной цепью транзисторного ключа, дополнительный фотодиод и переменный резистор, инвертор на транзисторе, . цепь задержки и, транзисторный ключ;: З5 шунтированный переменным резистором „ причем вход инвертора соединен с вы" .ходом оптоэлектронного переключателя, цепь задержки включена между выходом инвертора и входом дополни- 40 тельного транзисторного ключа, который включен между общей шиной и катодом дополнительного светодиода P2) недостатком известного устройст- 45 ва является то, что оно не обеспечивает стабильйости времени задержки и точности ее настройки в широкоМ частотном диапазоне входных сигналов, в результате чего снижается точность передачи сигналов при слу чайном изменении длительности фронтов.

Цель изобретения — повышение точности передачи сигналов в широком диапазоне частот. 55 указанная цель достигается тем, что в оптоэлектронный переключатель|, содержащий входной светодиод, оптически связанный с первым фотодиодом, включенным между шиной питания, пер вым входом первого транзисторного ключа и-катодом второго фотодиода, второй .транзисторный ключ, шунтиро- ванный первым переменным резистором и включенный между общей шиной, 65 анодом второго фотодиода, вторым входом первого транзисторного ключа и катодом второго светодиода, анод которого через второй переменный резистор соединен с шиной питания, к которой подключен третий вход первого транзисторного ключа, выход которого подключен к входу первого инвертора, блок задержки, введены два инвертора, два RS-триггера и третий переменный резистор, причем пер вый вход первого RS-триггера соединен с выходом первого транзисторного ключа, второй вход — с выходом первого инвертора, а выходы - с вхо дами блока задержки, один выход которого через второй инвертор соединен с первым входом второго RS-триг гера, а . другой выход блока задержки через последовательно включенные тре- тий переменный резистор и третий инвертор соединены с вторым входом второго

RS-триггера, выход которого соединен с входом второго транзисторного ключа., На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого оптоэлектронного переключателя.

Оптоэлектронный переключатель со- держит входной светодиод 1, оптически связанный с. первым фотодиодом 2, первый транзисторный ключ З,второй фотодиод 4,второй транзисторный ключ 5, шунтированный первым переменный резис .тором 6, второй светодиод 7, . второй переменный резистор 8, первый инвертор 9, блок 10 задержки, второй инвертор 11, третий инвертор 12, первый RS триггер 13, второй RS -триг

rep 14, третий переменный резистор

15, шину 16 питания, общую шину 17.

Первый транзисторный ключ 3 содер жит три транзистора 18-20, резисторы

21-24, диод 25, а блок 10 задержки содержит два диода 26 и 27, конденсатор 28, переменный резистор 29.

Оптоэлектронный переключатель ра-, ботает следующим образом.

При отсутствии сигнала на входе переключателя через светодиод 1 ток не протекает и на выходе первого транзистора ключа 3 находится логическая "1". Соответственно на первом и втором входах RS-триггера 13 находится логическая "1" и логический

"0". В этом случае на первом и вто-, ром выходах RS-триггера 13 находятсй соответственно логический ."-0" и логическая "1". При этом диод 26 открыт и на верхнюю обкладку конденсато.

j5a 28 через диод 26 с йервого выхода

RS-триггера 13 поступает логический;

"0". Диод 27 закрыт и конденсатор 28 через дополнительный резистор 15 и входные цепи дополнительного инвертора 12 заряжен до уровня логической "1". На выходе дополнительного инвертора 12 установлен логический

"0", а на выходе дополнительного ин-. 1014148

3 вертора 11 - логическая "1". При этом на вход второго транзисторного ключа

5 с выхода RS-триггера 14 поступает нулевой уровень и .ключ 5 закрыт.

Toic через светодиод 7 s этом случае.определяется величинами двух по" .следовательно соединенных переменных резисторов 6 и 8, что определяет ниж ний уровень регистрации сигнала, который может быть -установлен с помощью резисторов 6 и 8, равным, например, .0,11 амплитуды входного сигнала.

При появлении сигнала на входе, превышающего установленный уровень, :открывается первый транзисторный ключ 3 и на его выходе появляется логический "0", который переводит первый инвертор 9 и- первый RS-триг-, гер 13 в противоположное состояние.

При .этом на первом и втором выходах первого RS-триггера 13 соответственно появляются сигналы логической "1" и логического "0". Диод. 26 закрывается, а диод 27 открывается, и на нижнюю обкладку конденсатора 28 через открытый диод 22 с второго выхода пер- вого RS-триггера 13 поступает логический:"0". Конденсатор 28 нереэаря- жается через переменный резистор 29 и входные. цепи дополнительного инвертора .11. Происходит постепенный переэаряд конденсатора 28.на противо- положную полярность до уровня логической "1".

Время задержки определяется по формуле .Г = RS, где R -. сумма двух 35 .последовательно,соединенных резисторов, переменного резистора 29 или

:15 и входного сопротивления дополнительного инвертора 11 игпи 12.. Нос ле .достижения заряда на верхней об- 4g кладке конденсатора 28 уровня логи-.

;ческой "1" дополнительный ийвертор

11 переходит в противоположное со.стояние.и на erî выходе. появляется сигнал логического "0", который опрокидывает КВ-триггер 14. Таким образом, через время задержки, которое устанавливается переменным резистором 29, высокий уровень подается на вход второго транзисторного ключа 5, который открывается и шунтиру" . ет переменный резистор 6. Ток через светодиод 7 будет определяться те-.: перь сопротивлением резистора 8и может быть установлен, например, равным 0,91 амплитуды йередаваемого сигнала, т. е. уровень регистрации изменяется от 0,11 до 0,91.

При уменьшении амплитудЫ .входного сигнала ниже уровня 0,91 все происходит в обратном порядке. Диод- 26 открывается и на верхнюю обкладку конденсатора 28 с первого выхода

RS-триггера 13 поступает логический

"0" ° Через время задержки, установ-;. ленное дополнительным переменным резистором 15, второй RS-триггер

14.опрокидывается в исходное состояние. С выхода-RS-триггера 14 нулевой уровень поступает на вход второго транзисторного ключа 5, который закрывается. Уровень регистрации вновь соответствует нижнему пределу.

Таким образом, за счет обеспече-,: ния плавной и раздельной регулиров" кн задержки переключения уровней в широких пределах повышается стабильность и точность регистрации . сигнала в широком диапазоне частот.

Предлагаемый переключатель обладает следующими преимуществами: повышается стабильность работыу расширяется диапазон частот входных сигналов в 8-10 раз при случайном изменении длительности фронтов сигнала; позволяет на выходах переклю-; чателя получить противофазные сиг- налы; а также повышаются эксплуата-, ционные характеристики в 8-10 раз.

1014148

Составитель Л. Багян

Редактор О. Юрковецкая Техред.К.Мыцьо Корректор Е Ромашко

Заказ 3038/б7 Тираж 934 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4