Функциональный генератор

 

1. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР, .содержащий источник питания, выход которого подключен к источнику света, например полупроводниковому лазеру, электрический вход которого является импульсным входом генератора, фотоприемник , оптический вход которого через элемент задержки связан с выходом источника света, а выход фотоприемника является электрическим выходом генератора, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем получения кодовой последовательности импульсов и импульсов заданной формы, в него введены сумматор-вычитатель, п элементов задержки и ц -1 дополнительных фотоприемников , оптический вход каждого дополнительного фотоприемника связан через соответствующий элемент с выходом источника света, снабженным дополнительно оптическим входом, который через (я+1)-й элемент задержки связан с выходом источника света, выходы фотоприемников соединены с соответствующими входами сумматоравычитателя и являются импульсными выходами генератора, а выход сумматора -в ычитат ел я является выходом кодовой импульсной последователь- 5 ности генератора. (Л 2. Генератор по п. 1, о т л ичающийся тем, что элементы задержки выполнены в виде оптических волокон разной длины. vj :л П ю X)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) SU(111

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 352877 7/18-24 (22) 24.12.82 (46) 23.02.84. Бюл. Р 7 (72) Ю.Я.Никулин и С.M.Oãðåá (53) 681.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 543957, кл. G 06 G 9/00,,1977.

2. Патент США Р 3333212, кл. 331-107, опублик. 1967 (прототип (54)(57) 1. ФУНКЦИОНАЛЬНЫИ ГЕНЕРАТОР, содержащий источник питания, выход которого подключен к источнику света, например полупроводниковому лазеру, электрический вход которого является импульсным входом генератора, фотоприемник, оптический вход которого через элемент задержки связан с выходоМ источника света, а выход фотоприемника является электрическим выходом генератора, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем получения кодовой последовательности импульсов и импульсов заданной формы, в него введены сумматор-вычитатель, и элементов задержки и П -1 дополнительных фотоприемников, оптический вход каждого дополнительного фотоприемника связан через соответствующий элемент с выходом источника света, снабженным дополнительно оптическим входом, который через (0+1)-й элемент задержки связан с выходом источника света, выходы фотоприемников соединены с соответствующими входами сумматоравычитателя и являются импульсными выходами генератора, а выход сумматора-вычитателя является выходом кодовой импульсной последователь- 9 ности генератора.

2. Генератор по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что элементы задержки выполнены в виде оптических волокон разной длины.

1075278

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предйазначено для формирования функциональных импульсных последовательностей, в частности, в преобразующих устройствах дискретных систем автоматического управления и систем связи, системах распознавания образцов и устройствах памяти ЭВИ.

Известны оптоэлектронные функциональные генераторы, в которых формирование требуемого выходного сигна ла обеспечивается пространственной модуляцией светового потока либо оптико-механическим способом, либо с использованием электрооптических 15 эффектов.

Известен функциональный генератор, содержащий последовательно расположенные по оптической оси источник света, сканирующий блок, 20 выполненный в виде двух последовательно расположенных прямоугольных отклоняющих призм из электрооптических кристаллов, ширму с функциональным законом прозрачности, собирающую линзу и фотоэлектрический преобразователь.

Использование в данном генераторе электрооптхческих кристаллов позво- . ляет обеспечить частоту генерации до 10 Гц (1) .

Однако электрооптииеские отклоняющие устройства требуют высоких управляющих напряжений, что усложняет схему генератора, и изготавливаются иэ дорогостоящих материалов.

Низкая надежность элементов схемы и трудность обеспечения соосного их расположения обуславливают низкую надежность устройства в целом.

Наиболее близким техническим 40 решением к изобретению является устройство для генерации функциональных импульсных последовательностей, содержащее источник питания, подключенный к прибору, излучающему свет, 45 например к полупроводниковому лазеру который имеет вход для приема импульсной электрической энергии, полупроводниковый фотодиод„ на который поступает световой поток с выхода 59 лазера, устройство задержки статических колебаний, которое установлено на пути светового потока между лазером и фотодиодом, и цепь Обратной связи, включенную. между выходом фото 55 диода и дополнительным входом лазера причем выход фотодиода является вы-. ходом устройства f2) .

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет получать кодовую последовательность импульсов и импульсы заданной формы.

Целью изобретения является расширение области применения путем.получения кодовой последовательности импульсов и импульсов заданной формы.

Поставленная цель достигается тем, что в функциональный генератор, содержащий источник питания, выход .которого подключен к источнику света, например полупроводниковому лазеру, электрический вход которого является импульсным входом генератора, фотоприемник, оптический вход которого через элемент задержки связан с выходом источника света, а выход фотоприемника является электрическим выходом генератора, введены сумматор-вычитатель, И элементов задержки и -1 дополнительных фотоприемников, оптический вход каждого допол нительн го фотоприемника связан через соответствующий элемент задержки с выходом источника света, который .снабжен дополнительно оптическим входом, который.через.(п+1)-й элемент задержки связан с выходом источника света, выходы фотоприемников соединены с соответствующими входами сумматора-вычитателя и являются импульсными выходами генератора, а выход сумматора-вычитателя является выходом кодовой импульсной последовательности генератора, кроме того в функциональном генераторе элементы задержки выполнены в виде оптических волокон различной длины.

На фиг. 1 представлена структурная схема функционального генератора, на фиг. 2 (а, б, в) — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Функциональный генератор содержит источник 1 питания, выход которого подключен к источнику 2 света, например полупроводниковому лазеру.

Первый вход источника 2 света является электрическим импульсным входом устройства. Выход источника 2 света через элементы задержки, т.е. оптические волокна различной длины 3 —

3 связан с соответствующими входами фотоприемников 4 - 4„, а через оптическое волокно 3 ц 1 — с оптическим входом источника 2 света. Электрические выходы фотоприемников 4 образуют h импульсных выходов н подключены к соответствующим раэнополярным входам сумматора-вычитателя 5, выход которого является выходом генератора кодовой импульсной последовательности.

Генератор работает следующим образом.

При поступлении импульса на вход генератора источник 2 света излучает световой импульс, который, проходя по оптическим волокнам различной длины 3 — 3, достигает соответствующих входов фотоприемников

4 - 4 . Время прохождения светового

1075278

Составитель Ю. Козлов

Редактор Н. Пушненкова Техред Т.Маточка Корректор Г. Решетник.Заказ 503/43

Тираж 699 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 импульса от источника 2 света до

j --го фотоприемника 4 (t> ) пропорционально длине < -го волокна "3 и для кажцого фотоприемника 4 будет различным. Следовательно, момент появления электрического импульса на выходе < --го фотоприемника 4 будет сдвинут во времени относитель но момента появления импульса на выходе 1-1-го фотоприемника 4 на некоторую величину 4t< =t; -1„ „ пропорциональную разности длин соответствующих волокон 3. Выходные сигналы фотоприемников 4 поступают на соответствующие разнополярные входы сумматора-вычитателя 5.

Если длительность импульса цд поступающего на вход устройства, меньше минимального времени сдвига

b t ) (,g (bt ) ) то на П +1-м Выходе генератора формируется либо кодовая последовательность раэнополярных импульсов переменной амплитуды (фиг. 2а), либо кодовая последовательность однополярных импульсов, при условии равенства всех входных масштабных коэффициентов сумматоравычитателя 5 (фиг. 26)..

Если же длительность импульса ьдц„ больше максимального временного сдвига bt ax (рмп а t ), то на h+1-выходе формируется нелинейная зависимость, построенная по методу кусочно-ступенчатой аппроксимации (фиг. 2в) ° Форма нелинейной зависимости однозначно определяется видом закона изменения длин оптических волокон 3<-3п, Частота генерации оптических импульсов источником 2 света определяется частотой импульсов электрических или оптических, подаваемых на вход генератора - первый вход источника 2 света.

Кроме того., устройство может работать в режиме автогенерации, что обеспечивается введением обратной !

5 связи — оптического волокна 3 « .

Частота генерации оптических импульсов источником 2 света в этом режиме определяется длительностью релаксационных процессов .в излучателе и

70 временем прохождения импульса в оптическом волокне 3„+ и имеет порядок

10 io Гц.

Таким образом, на и +1-м выходе генератора формируются кодовые последовательности импульсов или импульсы заданной формы, а на выходах 1- и формируются импульсные последовательности, что позволяет расширить область применения генератора.