Оптоэлектронное переключающее устройство

 

ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ ПЕРЕКЛОЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее оптрон типасветодиод-фоТодиод -и биполярные транзисторы р-п-ри п-р-п-типа, f теры которых соединены между собой и с общей шиной устройства, коллектор р-п-р-транзистора соединен с катодом фотодиода, а светодиод соединен с источником питания, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей , в него введены два МДП-транзистора с индуцированными каналами, исток МДП-транзистора с п-каналом подключен к коллектору р-п-р-транзис тора, стоки МДП-транзисторов соединены между собой и выходной клеммой уср-ройства, анод фотодиода соединен с истоком МДП-транзистора с р-каналом и коллектором п-р-п-траизистора,. базы биполярных транзисторов соеди§ нены между собой, с затворами МДПтранзисторов и входной клеммой устройства , а подложки МДП-транзисторов соединены с истоками.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (1% (11) 3(59 Н 03 К 17 78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ р

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3519928/18-21 (22) 29.11 ° 82 (46) 07.03.84, Бюл. 9 9. (72) Д.В.Игумнов, Г.Il.Костюнина, B.A.Ìàñëîâñêèé, Б.И.Лапшин и Г.И.Изъюрова (71) Московский институт радиотехники электроники и автоматики( (53) 621. 382 (088.8) (56) 1. йвторское свидетельство СССР

11 831030, кл. H 03 К 17/78, 1981.

2. Игумнов Д.В., Чернышев и .й., Шведов и ° H. Особенности применения оптронов в режиье малых токов.

М,, Энергия, 1979, с.42, рис.24а; (прототип). (54) (57) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ ПЕРЕКЛОЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО содержащее оптрон типа светодиод- фотодиод и биполярные транзисторы р-и-р- и п-р-п-типа, эмиттеры которых соединены между собой и с общей шиной устройства, коллектор р-п-р-транзистора соединен с катодом фотодиода, а светодиод соединен с источником питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены два МДП-транзистора с индуцированными каналами, исток МДП-транзистора с п-каналом .подключен к коллектору р-п-р-транзистора, стоки МДП-транзисторов соединены между собой и выходной клеммой . Устройства, анод фотодиода соединен с истоком ЙДП-транзистора с р-каналом и коллектором и-р-п-транзистора .

I базы биполярных транзисторов соеди- Q иены между собой, с затворами МДПтранзисторов и входной клеммой устройства, а подложки МДП-транзисторов соединены с истоками.

1078 618

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве основного элемента цифровых устройств различного назначения, Известно оптоэлектронное переключающее устройство, содержащее транзисторы и оптрон, причем светодиод оптрона включен в цепь стока предыдущего транзистора, а фотодиод — в цепь стока последующего транзистора (1) .

Ос нов ным недостатком устройства является то, что в нем нет развязки по цепи питания и при использовании одного источника питания оно обладает низкой помехозащищенностью и 15 термос таб иль нос тью.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является оп тоэле к тронное ус тройс тво, содержащее оптрон типа светодиод-фотодиод 2р и биполярные транзистора р-и-р и п-р-п-типа, эмиттеры которых соединены между собой и с общей шиной устройства, коллектор р-п-р транзистора соединен с катодом фотодио- 75 да, а светодиод соединен с источником питания (2

Недостатком данного устройства является передача однополярного сигнала на выход, т,е, узкие функциональные возможности.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, 35 что в оптоэлектронное переключающее устройство, содержащее оптрон типа светодиод-фотодиод и биполярные транзисторы р-и-р и п-р-п-типа, эмиттеры которых соединены между собой и с 4Q общей шиной устройства, коллектор р-и-р-транзистора соединен с катодом фотодиода, а светодиод соединен с источником питания, введены два МДПтранзистора с ждуцираванными каналами, исток МДП-транзистора с и-каналом подключен к коллектору р-п-ртранзистора, стоки МДП-транзисторов соединены между собой и выходной клеммой устройства, анод фотодиода соединен с истоком МДП-транзистора с, р-êàíàëîì и коллектором п-р-п-тран-эистора, базЫ биполярных транзисторов соединены между собой, с затворами МДП-транзисторов и входной клеммой устройства, а подложки МДП- 55 транзисторов соединены с истоками.

Увеличение амплитуды выходного сигнала обеспечивается подачей на выходную клемму как положительного вентильного напряжения, так и отри- 6Q цательного с помощью введения двух дополнительных МДП-транзисторов с определенными связями, что расширяет функциональные воэможности устрой т-ва. 65

На чертеже представлена электрическая схема оптоэлектронного переключающего устройства.

Устройство состоит из оптрона, образованного светодиодом 1 и фотодиодом 2, биполярных транзисторов 3 и 4, МДП-транзисторов 5 и б, входной клеммы 7 и выходной клеммы 8.

Транз ис тор 3 является биполярным транзистором р-п-р-типа, а транзистор 4 п-р-и-типа. МДП-транзистор 5 лмеет индуцированный канал п-типа, а МДП-транзистор б — индуцированный канал р-типа. Подложки МДП-транзисторов 5 и б соединены со своими истоками, а затворы — с базами транзисторов 3 и 4 и входной клеммой 7 устройства. Стоки МДП-транзисторов 5 и б соединены между собой и с выходной клеммой 8 устройства ° Эмиттеры транзисторов 3 и 4 соединены между собой и с общей шиной устройства, Исток МДП-транзистора 5 соединен с коллектором транзистора 3 и катодом фотодиода 2, анод которого соединен с истоком МДП-транзистора 6 и коллектором транзистора 4. Фотодиод 2 работает в фотогальваническом (вентильном) режиме: за счет квантов света, падающих на него от светодиода 1, на фотодиоде генерируется вентильное напряжение (полярность указана на чертеже), Работа устройства состоит в следу щем е

При подаче на клемму 7 управляющего сигнала положительной полярности транзисторы 4 и 5 открываются, а транзисторы 3 и 6 находятся в закрытом состоянии. Поскольку через открытый транзистор 4 вентильное напряжение на фотодиоде 2 знаком Плюс будет приложено к общей шине устройства, то на коллекторе транзистора 3 появится отрицательное (вентильное} напряжение относительно общей шины, Через открытый МДП-транзистор 5 это выходное отрицательное напряжение будет поступать на клемму 8.

При подаче на клемму 7 управляющего сигнала отрицательной полярности транзисторы 3 и б открываются а транэ ис торы 4 и 5 запираются. Вентильное напряжение на фотодиоде 2 знаком Минус будет приложено к общей шине устройства, а знаком Плюс к клемме 8. Йа клемму 8 Напряжение поступает через открытый

МДП-транзистор б.

Таким образом, устройство имеет свой автономный источник питания, развязанный от других источников и устройств посредством светодиода 1 и фотодиода 2. На выходной клемме 8 устройства всегда присутствует сиг1078818

Сос тав ит ель Л. Вагяк

Редактор Е.Лушникова Техред T.Маточка; Корректор Л. Пилипенко

Эакаэ 984/52 Тираж 862 Подписное

BHHHtIH ГОСУДаРствеиного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, Г.ужгород, ул.Проектная, 4 нал противоположной полярности относительно входного сигнала.

Наличие вентильного напряжения на истоках ИДП-транэистора способствует их отпиранию. Для хорошей работы оптоэлектронного переключающего устройства желательно испольэовать

ЬДП-транэисторы с напряжением отсечки „- 1 В.

Таким обраэом, предложенное устройство имеет амплитуду выходного 10 сигнала в два раэа больше,-т.е. обеспечивает высокую надежность устройства, его хорошую помехоэащищенность и термостабильность, в этом состоит экономический эффект.

Для получения выходных сигналов больших амплитуд в предлагаемом устройстве рекомендуется испольэовать несколько оптронов, причем их фотодиоды следует включать последовательно.