Оптоэлектронный переключатель

 

ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ по авт. св. № 792590, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, упрощения настроЩси и повьшения ее точности в условиях эксплуатации, в него дополнительно введены два фотодиода, транзисторный ключ, делитель тока. элемент И, инвертор, два элемента задержки , причем первый фотоциоа опт. чески подключен к первому свегоаяопу, катодом соединен с шиной пнтанж, а анодом - с входом делителя тока, вто рой фотодиод оптически поаключен к пер вому светодиоду, анодом соеавнен с общей шиной, а катодсад - с выхоаом оел теля тока и входом транзясто|жого 1шк ча, выход которого подключен к вхоцу инвертора, выход которого черва первьШ элемент задержки соеоинан с первым входом элемента И, второй ваша которого через второй элемент запершей соеаинен с первым входом элемента , третий вход которого подключен к выходу мента И.

„„Я0„„1029411 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(ю Н 03 К 17/56 Н 03 К 17/78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61 ) 792590 (2 1 ) 3367896/18-2 1 (22) 25.12.81 (46) 15.07.83. Бюл. № 26 . (72) Ю. К; Гришин (53) 621.382 (088.8) (56) 1. Авторское свицетельство СССР № 792590, кл. Н 03 К 17/56, 1980. (54) (57) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕ-

КЛЮЧАТЕЛЬ по авт. св. Ж 792590, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения цостоверности контроля, упрощения настройки и повышения ее точности в условиях эксплуатации, в него цополнительно ввецены цва фотоциоца, транзисторный ключ, целитель тока, элемент И, инвертор, два элемента за держки, причем первый фотодиод онти чески подключен к первому светодиоду, катодом соецинен с шиной питания, а аноцом - с входом целителя т(иа, вто рой фотоциоц оптически подключен к первому светоциоцу, анодом соединен с общей шиной, а катоцом - с выхоцом дели теля тока и вхоцом транзисторного клю» ча, выход которого подключен к вхоцу инвертора, выхоц которого через первый элемент зацеркки соединен с первым вхоцом элемента И, второй вход, которого через второй элемент задержки соединен с первым вхоцам элемента ИВЕ, третий вход которого подключен к выходу еле мента И. е гистрации изменится и станет не оптимальным (станет ниже оптимального).

В таком случае инцикатор не укажет на изменение уровня регистрации импульсов тока с возросшей амплитуцой, что может привести к су аественным искажениям цлительности зарегистрированных сигналов (особенно, когда уровень регисч рации станет значительно ниже половины установившегося значения амплитуцы регистрируемых импульсов тока).

gJIII исключения такой ситуации необходимо периодически проверять положение уровня регистрации путем регулировки переменного резистора и контроля при этом состоянии индикатора (необхоцимо периодически проверять границу включения индикатора), что усложняет контроль оптоэлектронного переключателя в процессе эксплуатации и снижает достоверность контроля.

Кроме того, при настройке известного переключателя на заданный уровень регистрации в процессе эксплуатации определенную трудность представляет фиксация (прекращение регулировки) переменного резистора сразу в момент включения инаикатора (в этом случае возможно перерегулирование), что приводит к сниженшо точности настройки оптоэлектронного переключателя.

Целью изобретения является повышение цостоверности контроля, упрощение настройки и повышение ее точности в условиях эксплуатации.

Поставленная цель цостигается тем, что в оптоэлектронный переключатель введены цва фотоциоца, транзисторный ключ, целитель тока, элемент И, инвергор, IIaa элемента задержки, причем первый фотоциоц оптически подключен к первому светоциоцу, катоцом соецинен с шиной питания, а аноцом - с входом целителя тока, второй фотодиоц оптически подключен к второму светоциоцу, анодом соединен с общей шиной, а катоцом - с выходом целителя тока и вхоцом транзисторного ключа, выход которого поцключен

K вхоцу инвертора, Bblxofj которого через первый элемент задержки соединен с первым вхоцом элемента И, второй вхоц которого через второй элемент задержки соединен с первым входом элемента И-НЕ, третий Bxolj которого поцключен к выхоцу элемента И.

На чертеже прецставлена электрическая схема оптоэлектронного переключатля.

1 Ji029411 ь

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах телеграфии цля приема и регистрации оцнополярйых импульсов тока.

По основному авт. св. No 792590 известен оптоэлектронный переключатель, содержащий два светодиода, четыре фотодиоца, переменный резистор, делитель тока, элемент И-НЕ, усилитель, инцикатор, два транзисторных ключа, причем 10 вход первого транзисторного ключа сое» динен с шиной питания через первый фо« тодиоц, оптически подключенный к первому светодиоду, а с общей шинойчерез второй фотодиод, оптически подключенный к второму светодиоду, аноц которого через переменный резистор соединен с шиной питания, а катод - с общей шиной, вхоц второго транзисторного ключа подключен к выходу делителя то ка непосрецственно, а к общей шинечерез третий фотодиод, оптически поцключенный к второму светодиоду, вход целителя тока поцключен к шине питания через четвертый фотоциод, оптически поцключенный к первому светоциоцу, выxoIj второго транзисторного ключа поцключен к первому вхоцу элемента. И-НЕ, второй вход которого соецинен с выходом первого транзисторного ключа, а выход через усилитель подключен к вхо» цу индикатора (1) .

Нецостатком известного оптоэлектронного переключателя является недостаточно высокая цостоверность контроля положения уровня регистрации и невысокая точность и сложность настройки «а заданный уровень регистрации при изменении амплитуц регистрируемых сигналов в широком диапазоне по отношению к установленному уровню регистрации.

Настройка известного оптоэлектронного переключателя в процессе эксплуатации сводится к регулировке переменного резистора и его фиксации в положении, соответствующем моменТу включения инцикатора (т.е. осуществляется поиск момента включения индикатора при максимальной .амплитуде регистрируемых импульсов тока). При этом контроль уровня регистрации (его положения по отношению к максимальному значению амплитуцы входных импульсов тока) недостаточно цостоверен потому, что в процессе регистрации импульсов тока индикатор будет процолжать включаться и 5 тогца, когца произойдет увеличение ампли туцы регистрируемых импульсов тока, а это привецет к тому, что уровень ре411

4 пах элемента 20 И низкого. и высокого потенциалов, на его выходе вырабатыва ется высокий потенциал, который поступает на третий вхоц элемента 22 И-ЙЕ.,На всех трех входах элемента 22 И-НЕ оказываются высокие потенциалы. Йрн наличии хотя бы на оцном из входов элемента 22 И HE высокого потенциала, на его выхоце вырабатывается низкий потенциал, который через усилитель 23 выключает инцикатор 24.

При поступлении на вхоц 2 еигнала через светоциод 1 и оптически соединенные с ним фотодиоцы 3, 4 и 5 протекает ток. При достижении входным током по» рогового значения срабатывает транзнс торный ключ 9 и на его выхоце устанав ливается низкий потенциал, а транзисторные ключи 8 и 11 остаются выключен» ными, так как на их входы поступает только часть тока с выхоцов ддлитэлвй 7 и 10 тоха, Пороги включения транэиоторных ключей выбираются оцинаковыми, так же как и фототоки фотоциоцов 3,4 и 5. На втором вхоце элемента 22 И-НЕ пбявляется низкий потенциал, а на двух цругих входах высокий потенциал сохраняется, поэтому на выхоце элемен та 22 И-НЕ сохраняется низкий потен пиал, и инцикатор 24 остается выключен. ным.

При достижении входным током мак» симального (установившегося) значения включается транзисторный ключ 8 и на его выхоце появляется низкий потенциал, который поступает на первый вход элемента 22 И-НЕ и на второй вхоц элемента 20 И, Коэффициент целения делителя тока 10 выбирается большим, чем коэффициент целения целителя тока 7, поэтому при максимально допустимом зна* ченин вхоцного тока транзисторный ключ ll остается закрытым и на выходе ннвертора 18 сохраняется низкий потен» пиал. При оцновременном наличии на обо их вхоцах элемента 20 И низких потенци алов на его выхоце вырабатывается низкий потенциал, который поступает на тре тий вхоц элемента 22 И-НЕ. Прн оцно» временном наличии на всех трех входах элемента 22 И-НЕ низких потенциалов, на его выхоце вырабатывается высокий потенциал, который через усилитель 23 включает инцикатор 24, Включенное со» стояние индикатора 24 свидетельствует о том, что уровень регистрации вхоцного сигнала соответствует зацанному, à ампли туда вхоцного сигнала находится в допустимых прецелах по отношению K задан3 . 1029

Оптоэлектронный переключатель содержит светодиод l, аноц и катод которого соецйнены с вхоцом 2 устройства, фотодиоцы 3, 4 и 5, которые оптически соединены со светодиоцом 1, а катоцами5 с шиной 6 питания, аноц фотоциоца 3 соецинен с вхопом целителя 7 тока, выхоц которого соецинен с вхоцом транзистор-. ного ключа 8, аноц фотоциоца 4 соединен с входом транзисторного ключа 9, аноц щ фотодиода 5 соецинен с входом целитеа ля 10 тока, выхоц которого соецинен с вхоцом транзисторного ключа 11, светоциоц 12, катод которого соецинен с общей шиной 13, а аноц через резистор 14 - с шиной 6 питания, фотоциоцы 15, 16 и 17, которые оптически соецинены с светоциоцом 12, аноцамис обшей шиной 13, катод.фотоциоца 15 соединен с вхоцом транзисторного ключа 9, ка- 20 тоц фотоциоца 16 соецинен с входом транзисторного ключа 8, катоц фотоциоца 17 соецинен с вхоцом транзисторного ключа 11, выхоц которого соединен с вхоцом инвертора 18, выход которого через элемент 19 2 задержки соецинен с первым входом элемента 20 И, второй вход которого через элемент 21 зацержки соецинен с первым вхоцом элемента 22 И-НЕ и выходом транзисторного ключа 8, второй вхоц

30 элемента 22 И-НЕ подключен к выхоцу транэисгорного ключа 9, а третий вхоцк выхоцу элемента 20 И, sboIog элемента 22 И-НЕ через усилитель 23 соецинен с инцнкатором 24, а выхоц 25 уст ройства соецинен с выхоцом транзисторного ключа 9.

Оптоэлектронный переключатель работает слецуюшим образом.

При отсутствии на вхоце 2 сигнала отсутствуют токи через светодиод 1, фотоцноцы 3, 4 и 5, целители 7 и 10 тока, на входах. транзисторных ключей 8, 9 и 11. Через светоциоц 12 протекает ток, опрецеляемый величиной резистора 14. Оптически соепиненные со светоциоцом 12 фотоциоцы 15, 16 и 17 находятся в вентильном режиме (генериру. ют фото-ЭЙС) и обеспечивают закрытое . состояние транзисторных ключей 8, 9 и 11. При этом с выхоцов транзисторных о ключей 8 н 9 на первый и второй вхо» ды элемента 22 И-НЕ поступают высо кие потенциалы. С выхоца ключа 11 высокий потенциал поступает на вхоц инвертора 18, с выхода которого низкий потен->> циал поступЬет на первый вход элемента 20 И, на втором вхоце котороговысокий потенциал.: При наличии на вхо5 1029 ному уровню регистрации. Если амплитупа1 входного сигнала превысит максимально допустимое значение (выйдет эа пределы, поля допуска по максимуму), ток на выходе делителя 10 тока окажется достаточным для включения транзисторного ключа 11, в результате чего с выхода инвертора 18 на первый вход элемента 20 И станет поступать высокий потенциал и поэтому на выходе элемента 20 И ока- 30 жется также высокий потендиал, который поступит на третий вход элемента 22 И-НЕ. При наличии на одном иэ входов элемента 22 И-НЕ высокого потенаиала на его выходе устанавливается низкий потенаиал, что. привеает к выключонию индикатора 24.

Если коэффициент деления целителя 7 тока выбрать равным двум, а коэффиииент пеления делителя 10 тока выбрать больше двух (например 2, 1), то при настройке оптоэлектронного переключателя в проаессе эксплуатации отпадает необходимость в поиске первоначального момента включения индикатора 24, так как вообще включенное состояние инаикатора 24 будет соответствовать с высокой точностью оптимальному уровню регист рации.

Регулировка оптоэлектронного переключателя в процессе эксплуатации может проводиться как в статическом режиме (постоянный "СТОП" на входе) так и в п1п1амическом режиме в процессе приема информации.

С целью исключения кратковременных включений индикатора Z4 (ложных включений), когда на вход переключателя поступают импульсы тока с амплитудой, превышающей максимально допустимую

4О

IIo отношешпо к установленному уровню регистрации, используются элементы 19 и 21 задержки. Эти элементы обеспечивают задержку подачи управляющих сигналов на входы элемента 20 И на время, в течение которого входные импульсы тока

45 с амплитудой, превышающей максимально допустимую, находятся в поле допуска амплитуды входных сигналов.

Таким образом, регулировка предла- . гаемого оптоэлектронного переключателя в процессе эксплуатации сводится к изменению сопротивления резистора 14 и его фиксации при включенном состоянии индикатора 24. Зто упрощает настройку (так как исключается поиск первоначального момента включения индикатара) и повышает ее точность (исклю чается возможность перерегулирования уровня, когда уровень регистрапии мо жет стать ниже оптимального, так как при этом выключится индикатор).

К.роме того, в предлагаемом опто-электронном переключателе в процессе эксплуатации повышается достоверность контроля его функционирования, так как индикатор контроля сигнализирует

11е TÎë6åÎ еб отр61ВВ 11инии (отсутст» вци вхош1ог0 сигнала) ц об уменьшении амплитуп61 вхеаного сигнала, но и об увеличении амплитуды входного сигнала выше допустимых норм по отношеншо к установленному уровню регистрации, что позволяет своевременно принимать меры по исключение сушествецных искажений плте11611ос и зарегистрированных сигналов и как следствие позволяет сохранять высокую исправляющую способность приемных устройств, Ширина пиапазона, в котором может осуществляться контроль положения уровня регистра11ии по отношению к максимальной амплитуде сигнала, опреаеляется соотношением между коэффициентами деления делителей 7, 10 тока и может регулироваться, Чем меньше разница между коэффициентами деления целителей тока, тем с большей точностью может устанавливаться и контролироваться заданный уровень регистрации, оапако, непременным условием нормального функционирования переключателя является более высокий коэффициент деления целителя 10 тока, чем коэффициент деления пелителя 7 тока, Предлагаемый оптоэлектронный переключатель может найти применение в телеграфной технике и аппаратуре передачи данных, в измерительной технике, гпе необходимо регистрировать опнополярные импульсы тока относительно регулируемого уровня регистрации и иметь возможность контролировать относительное (по отношению к амплитуде импульсов тока) положения уровня регистрации.

Применение предлагаемого оптоэлектронного переключателя во входных устройствах приемников электронных телеграфных аппаратов позволяет упростить настройку и повысить ее точность при подключении аппаратов к линии связи, а также повысить достоверность контроля приемных устройств в процессе передачи дискретной информации.

102941 1

Составитель А. Бомко

Редактор Q, Персиянцева Техред Т.Фанта Корректор Ю. Макаренко

Заказ 5001/68 Тираж 936 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