Кольцевой счетчик импульсов

 

КОЛЬЦЕВОЙ СЧЕТЧИК ИНПУЛЬСОВ содержащий первый оптический вход и триггерные ячейки, в каждой из которых первые выводы нагрузочного фого чувствительного элемента, ламбдадиода и первого жидкокристаллическог затвора подключены к электрическому выходу ячейки, второй вывод ламбдадиода подключен к общей шине, вторые выводы нагрузочного фоточувствитель иого элемента и первого жидкокристал лического затвора подключены к шине питания, причем первый оптический вход связан с нагрузочным фотомувствительным элементом последующей триг герной ячейки через первый жидкокристаллический затвор предыдущей триггерной ячейки, отличающ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены второй оптический вход, электронный ключ, который подключен параллельно нагрузочному фоточувствительнр 1у элементу первой триггерной ячейки, ив кйждую ячейку - второй жидкокристаллический затвор, которь1й подключен параллельно первому, и дополнительньгй фоточувствителъный 3(Лемент, который подключен параллельно ламбда диоду, причем второй оптический вход через второй жидкокристаллический затвор каждой ячейки связан с ее дополнительным фоточувствительным элементом и с нагрузочным фоточувствительным элементом предыдущей ячейки, а первый оптический вход через первый жидкокристаллический затвор каждой ячейки - с ее дополнительным фоточувствительным элементом.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„,1026317 А

3(я) " 03 К 23/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

» 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOlVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю фф

Cb

©i©

1 и ма (21) 3415472/18-21 (22) 31.03.82 (46) 30.06.83. Бюл. N 24 (72) B.Г. Красиленко (53) 621 374(088;8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11 359767, кл. H 03 K 23/12, 1970.

2., Авторское свидетельство СССР по заявке М 3279641/18-21, кл. M 03 К 23/12, 04.03.81. (54)(57) КОЛЬЦЕВОЙ СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ, содержащий первый оптический вход и триггерные ячейки, в каждой из кото-. рых первые выводы нагрузочного фоточувствительного элемента, ламбдадиода и первого жидкокристаллического затвора подключены к электрическому выходу ячейки, второй вывод ламбдадиода подключен к общей шине, вторые выводы нагрузочного фоточувствительного элемента и первого жидкокристал-. лического затвора подключены к шине питания, причем первый оптический вход связан с нагрузочным фоточувствительным элементом последующей триггерной ячейки через первый жидкокристаллический затвор предыдущей

-:триггерной ячейки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, в .него дополнительно введены второй оптический вход, электронный ключ, который подключен параллельно нагрузочному фоточувствительному элементу первой триггерной ячейки, и в каждую ячейку - второй жидкокристаллический затвор, который подключен параллельно первому, и дополнительный фоточувствительный .элемент, который подключен параллельно ламбда-диоду, причем второй оптический вход.через второй жидкокристаллический затвор каждой 3 ячейки связан .с ее. дополнительным фоточувствительным элементом и с нагрузочным.фоточувствительным элементом предыдущей ячейки, а первый оптический вход через первый жидкокристал- Я лический затвор каждой ячейки - с ее дополнительным фоточувствительным элементом.

Ф 102.б3

Изобретение относится к импульсной. технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики и вычислительной техники.

Известно пересчетное устройство, содержащее фототиристоры, резисторы и светодиоды.(1

Недостатком его является сложность. .Известен также суммирующий счетчик, содержащий триггерные ячейки 10 на ламбда-диоде с фоточувствительным нагрузочным элементом и жидкокристаллическом затворе (2 j.

Недостатком его являются ограниченные функциональные воэможности, так как счетчик способен работать только в режиме суммирования импульсов °

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, т.е. обеспечение возможности работы .в режиме вычитания наряду с режимом суммиро" вания.

Поставленная цель достигается тем, что в кольцевой счетчик импульсов, содержащий первый оптический вход и триггерные ячейки, в каждой иэ которых первые выводы наГрузочного фоточувствительного элемента,. ламбда диода и. первого жидкокристаллического з затвора подключены к электрическому выходу .ячейки, второй вывод лямбдадиода подключен к общей шине, вторые выводы нагрузочного фоточувствительного элемента и первого жидкокрис" таллического затвора подключены к шине питания, причем первый оптичес.кий вход связан с нагрузочным фоточувствительным элементом последующей триггерной ячейки через первый жидкокристаллический .затвор предыдущеи

40 триггерной ячейки, дополнительно вве-. дены второй оптический вход, элект" ронный ключ, который подключен парал" лельно нагрузочному фоточувствительно. му элементу первой триггерной ячейки, и в каждую ячейку - второй жид. кокристаллический затвор, который подключен параллельно,.первому, и дополнительный фоточувствительный эле" мент, который подключен параллельно ламбда-диоду, причем второй оптический вход кольцевого счетчика через второй жидкокристаллический затвор каждой ячейки связан с ее дополни". тельным фоточувствительным элементом 55 и с нагрузочным фоточувствительным элементом предыдущей ячейки, а пер« вый оптический вход через первый жид17 2 кокристаллический затвор каждой ячейки с ее дополнительным фоточувст" вительным элементом.

На чертеже изображена схема устройства..

Устройство содержит триггерные ячейки 1-1 - 1- и, состоящие иэ ламбдадиодов 2, нагрузочных фоточувствительных элементов 3, дополнительных фоточувствительных элементов 4, первых 5 и вторых 6 жидкокристаллических затворов, электронный ключ 7, первый 8 и второй 9 оптические входы, а также оптические, связи 10 и электрические выходы. 11-.1 - 11-.п триггерных ячеек

1-1 " 1-и

Устройство работает следующим об" разом.

В исходном состоянии счетные оптические импульсы на оптических входах 8 и 9 отсутствуют. При этом вследствие большого сопротивления фоточувствительных элементов 3 все ячейки 1-1 - 1-и при подаче напряжения питания устанавливаются в устойчивое состояние, соответствующее низкому напряжению на ламбда-диодах 2

{U > . 0)„т.е. на выходах 11-1 - 11- г1 ячеек 1-1. - 1"п.имеются логические ну. ли, Каждая ячейка 1-1 - 1-и работает на переключение следующим образом.

Если подать .оптический импульс на фоточувствительный элемент 3 ячейки, то вследствие уменьшения его сопротивления, рабочая точка ячейки перейдет скачком в другое устойчивое состояние., соответствующее большому напряжению на ламбда-диоде 2, равному примеРно Епит (U>» pЕпит выходе 11-1 ячейки -. 1 йоявляется логическая единица. Это состояние является устойчивым и сохраняется даже при снятии. воздействия на фоточувствительный элемент 3, при этом ток через ламбда"диод .практически не протекает. Благодаря известным эффектам в жидких кристаллах первый и второй жидкокристаллические затворы.5 и 6 открываются, т.е. становятся прозрач" ными для проходящего излучения, если ячейка 1-1 переходит в единичное состояние, так как при этом напряжение на затворах уменьшается практически до нуля. Для обратного переключения ячейки. 1"1 иэ единичного состояния в нулевое необходимо подать оптический импульс на фоточувствительный элемент

4 ячейки 1-1 . При этом ламбда-диод 2

Составитель Г. Пешков

Редактор А. Ворович Техред 3:Далекорей Корректор Г. OraP

Заказ 4576/49

Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ю ю

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

3 шунтируется, напряжение на нем уменьшается до напряжения отсечки Up> для ламбда-диодов и рабочая точка йереходит в нулевое свое исходное положение т.е. ячейка переключается.

Для обеспечения, работы кольцевого счетчика в начальный момент после подачи питания на него замыкается ключ

7, тем самым переводя первую ячейку

l-l в единичное состояние, на выходе

Il-l появляется высокий уровень, от" крываются первый 5 и второй 6 жидкокристаллические затворы. Счетчик готов к работе.

При подаче первого. счетного опти.ческого импульса на вход 8 счетчика он проходит через открытый первый жидкокристаллический затвор 5 первой ячейки 1-1 на ее. Фоточувствительный элемент 4 и на фоточувствительный элемент 3 второй ячейки 1-2. При этом первая ячейка 1-1 переключается в нулевое состояние из единичного, а. вторая ячейка 1-2 - из нулевого в единичное, после чего через некоторое время, обусловленное инерцион= костью жидких кристаллов, закрываются затворы 5 и 6 первой ячейки

1-1 и открываются затворы 5 и -6 второй .ячейки 1-2. Ввиду того, что при подаче первого счетного. импульса на вход 8 на входе 9 не было импульсов, а также все затворы ячеек кроме пер", э вой, были закрыты, переключения ос- тальных ячеек не происходит. В момент подачи второго импульса на вход

8 счетчика, благодаря открытому затвору 5 ячейки 1-2, последняя переключается с единичного состояния в нулевое, а ячейка 1-3 - в единичное.

Таким образом, при подаче импульсов иа вход 8 счетчика единичный сигнал в .счетчике сдвигается вправо, отображая в единичном позиционном

26317 4 ходе число поступивших импульсов, В исходном состоянии только первая ячейка 1-1 находится в единичыом состоянии. Такое кодирование нуля необ5 ходимо для того, чтобы устранить не" однозначность при этом в любом состоянии счетчика, даже в нулевом, лишь один разряд - ячейка может находиться в единичном состоянии, что значитель"

10 но упрощает контроль и диагностику работы таких счетчиков. После подачи о импульса сбрасывается ячейка 1- и и устанавливается в единицу первая

1-1 ячейка, т.е. устанавливается

15 исходное состояние, и .счетчик подготовлен для счета по второму циклу, Таким образом, счетчик работаеТ .как кольцевой. Количество ячеек о может быть любым и соответствовать осно20 ванию системы счисления..

Для сдвига информации влево (для вычитания импульсов) необходимо подавать импульсы на второй оптический вход 9. Работа происходит аналогично

25 описанному с тем отличием, что сдриг информации идет в обратную сторону (влево) .

Кольцевой счетчик импульсов обла" дает простотой конструкции больик и

50 надежностью, помехозащищенностью, большим диапазоном входных и выходных сигналов. (оптические и электрические}, и может как суммировать, так и вычитать импульсы, Изобретение может быть использовано для построения малогабаритных .операционных устройств сложения и вычитания оптических импульсов.

Если вместо жидкокристаллических

40 затворов использовать модуляторы света из сегнетокерамики(быстродействие составляет несколько десятков наносекунд), то можно значительно повысить быстродействие таких счетчиков,