Оптоэлектронный модуль

 

ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ МОДУЛЬ по . авт.св. № 947973, о т лич ающ и и с я тем, что, с иелью расширения функциональных возможностей, в него введены дополнительный разряд и в оптоэлектронный ключ дополнительный фотоприемник, причем первый вывод дополнительного фотоприемника подключен к в.торой шине питания,второй вывод - к базе транзистора оптоэлёктронного ключа, эмиттер первого транзистора дополнительного разряда подключен к общей шине, база через первый резистор дополнительного разряда подключена к первой шине питания и через фотоприемник дополнительного -разряда - к четвертой электрической входной шине, а коллектор через первый источник света дополнительного разряда, который оптически связан с фотоприемником дополнительного разряда, подключен к первой шине питания, к которой подключен коллектор второго транзистора дополнительного разряда, база которого через второй резистор дополнительного разряда подключена к коллектору первого транзистора дополнительного разряда , а эмиттер - к переключающему g контакту первой группы контактов пеК/ ) реключателя и через второй источник света дополнительного разряда, который связан с вторым фотоприемником первого разряда, - к общей шине.

(19) (П) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) Н 03 К 23 "2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 947973 (21) 3493602/18-21 (22) 30. 07. 82 (46) 07. 03. 84. Вюл. 9 9 (72) В.П.Кожемяко и Л.И.Тимченко (71) Винницкий политехнический институт (53) 621. 374 (088. 8)

: (56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 947973, кл. Н 03 К 23/12, .1980. (54)(57) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ МОДУЛЬ по авт.св. Р 947973, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что, с иелью расширения функциональных возможностей, в него введены дополнительный разряд и в оптоэлектронный ключ дополнительный фотоприемник, причем первый вывод дополнительного фотоприемника подключен к второй шине питания,второй вывод — к базе транзистора оптоэлектронного ключа, эмиттер первого транзистора дополнительного разряда подключен к обцей шине, база через первый резистор дополнительного разряда подключена к первой шине питания и через фотоприемник дополнительного. разряда — к четвертой электрической входной шине, а коллектор через первый источник света дополнительного разряда, который оптически связан с фотоприемником дополнительного разряда, подключен к первой шине питания, к которой подключен коллектор второго транзистора дополнительного разряда, база которогб через второй резистор дополнительного разряда подключена к коллектору первого транзистора дополнительного разC ряда, а эмиттер — к перекяючающему Е контакту первой группы контактов переключателя и через второй источник света дополнительного разряда, который связан с вторым фотоприемником первого разряда, — к об@ей шине. Ъ

1078629 изобретение относится к импульсной технике и может быт»- использовано в устройства дискретной автоматики в вычислительных машинах.

По основному авт.св. Р 947973 известен оптоэлектронный модуль, содержащий в каждом разряде регенеративный оптрон, который включен между первой шиной-питания и общей шиной, и состоящий из источника света, транзистора, первого фотоприемника, который включен между базой транзистора и первой шиной питания и оптически связан с источником света, который включен между коллектором транзистора и первой шиной питания, второго и третьего фотоприемников, общие выводы которых подключены к базе транзистора, а другие выводы — соответственно к первой и второй электрическим входным шинам, второй фотоприемник связан с источником света предыдущего разряда, содержащий кроме того вторую шину питания, третью электрическую входную шину, дополнительный источник света, оптоэлектронный ключ, переклюсоединен с второй электрической входной шиной и с .размыкающим контактом второй группы контактов переключателя, источник света дополнительного регенеративного оптрона оптически связан со своим третьий фотоприемником и с фотоприемником оптоэлек,тронного ключа, первые выводы нагрузочного резистора и фотоприемника которого подключены к второй шине питания, второй вывод фотоприемника оптоэлектронного ключа подключен че. рез резистор к общей шине и непосредственно - к базе транзистора оптоэлектронного ключа, эмиттер кото-, рого подключен к общей шине, а .коллектор — к второму выводу нагруэочного резистора и к переключающему. контакту второй группы контактов переключателя, дополнительный источ60 чатель с двумя группами контактов,и дополнительный регенеративный оптрон,. в коллекторную цепь транзистора усилителя которого включен источник света, база транзистора усилителя через первый фотоприемник подключ на к первой шине питания, через третий фотоприеМник - к второй шине питания, через второй фотопри- З5 емник, который связан с дополнительным источником света, — к третьей электрической входной шине, которая подключена к переключающему контакту первой группы контактов переклю- 40 чателя, размыкающий контакт которого соединен с первой электрической входной шиной и с замыкающим контактом второй группы контактов. переключателя замыкающий контакт перР о вой группы контактов переключателя ник света включен между первой шиной питания и общей шиной )1J .

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, так как оно позволяет получить результат сложения и вычитания только в единично-позиционном коде.

Цель изобретения — обеспечение воэможности представления результата сложения и вычитания не только в единично-позйиионном коде, но и в единично-нормальном, т.е. расширение функциональных возможностей.

Поставленная пель достигается тем, что в оптоэлектронный модуль введены дополнительный разряд и в оптоэлектронный ключ дополнительный фотоприемник, причем первый вывод дополнительного фотоприемника подключен к второй шине питания, второй вывод — к базе транзистора оптоэлектронного ключа, эмиттер первого транзистора дополнительного разряда подключен к общей шине, база через первый резистор дополнительного разряда подключена к первой шине питания и через фотоприемник дополнительного разряда — к четвертой электрической входной шине, а коллектор через первый источник света, который оптически связан с фотоприемником дополнительного разряда, подключен к первой шине питания, к которой подключен коллектор второго транзистора дополнительного разряда, база которого через второй

Резистор дополнительного разряда подключена к коллектору первого транзистора дополнительного разряда, а эмиттер — к переключающему контакту первой группы контактов переключателя и через второй источник света дополнительного разряда, который связан с вторым фотоприемником первого разряда, — к общей шине.

На чертеже представлена структурная схема оптоэлектронного модуля.

Оптоэлектронный модуль содержит в каждом разряде 1=1, 1=2,..., 1= и регенеративных оптронов, которые включены между первой шиной 2 питания и общей шиной 3, и состоит из источника 4 света, транзистора 5, первого фотоприемника б, который включен между базой транзистора 5 и первой шиной 2 питания и оптически связан с источником 4 света, второго и третьего фотоприемников 7 и 8, общие выводы которых подключены к базе транзистора 4, а другие выводы - соответственно к первой и второй электрическим входным шинам

9 и 10, второй фотоприемник 7 связан с источником 4 света предыдущего разряда, а,третий фотоприемник

8 — c источником 4 света последующе.

1078629 го разряда 1, содержащий кроме того вторую шину 11 питания, третью электрическую входную шину 12, дополнительный источник 13 света, оптоэлектронный ключ 14, переключатель 15 с двумя группами 1 -=1 15=2 контактов, и дополнительный регенеративный оптрон 16, в коллекторную цепь транзистора 5 которого включен источник 4 света, база транзистора

5 ÷åðåç ïåðâûé ôîòîïðèåìíèê 6 ïîä- 10 ключена к первой шине 2 питания, через третий фотоприемник 8 — к второй шине 11 питания, через второй фотоприемник 7, который связан с дополнительным источником 13 света, — к третьей электрической входной шине 12, которая подключена к переключающему контакту 17 первой группы 15=1 контактов переключателя

15, размыкающий контакт 18 которого О соединен с первой электрической вход. ной шиной 9 и с замыкающим контактом 19 второй группы 15=2 контактов переключателя 15, замыкакцций контакт

20 первой группы 15=1 контактов переключателя 15 соединен с второй электрической входной шиной 10 и с раэмыкающим контактом 21 второй группы 15=2 контактов переключателя

15, источник 4 света дополнительного регенеративного оптрона 16 оптически связан со своим третьим фотоприемником 8 и с фотоприемником 22 оптоэлектронного ключа 14, первые выводы нагрузочного резистора 23 и фотоприемника 22 которого подключе- 35 ны к второй шине питания, второй вывод фотоприемника 22 оптоэлектронного ключа 14 подключен через резистор 24 к общей шине 3 и непосредственно к базе транзистора 25 опто- 4g электронного ключа 14, эмиттер которого подключен к общей шине 3, а

I коллектор — к второму выводу нагрузочного резистора 23 и к переключающему контакту 26 второй группы 15=2 4g контактов переключателя 15, дополнительный источник 13 света включен

:между первой шиной 2 питания и общей шиной 3, дополнительный разряд 27, четвертую электрическую входную шину

28 и оптоэлектронный ключ 14 — с дополнительным фотоприемником 29 с оптическим входом 30, причем первый вывод дополнительного фотоприемника

29 подключен к второй шине 11 питания, второй вывод — к базе транзистора 25 оптоэлектронного ключа 14, эмиттер первого транзистора 31 дополнительного разряда 27 подключен к общей шине 3, база его через первый резистор 32 дополнительного раз- 60 ряда подключена к первой шине 2 питания и через фотоприемник 33 дополни. ° тельного разряда — к четвертой электрической входной шине 28, коллектор первого транзистора 31 дополнитель- g5 ного разряда 27 через свой первый источний 34 света, который оптически связан с фотоприемником 33 дополтельного разряда, подключен к первой мине 2 питания, к которой подключен коллектор второго транзистора

35 дополнительного разряда 27, база которого через второй резистор 36 дополнительного разряда подключена к коллектору первого транзистора 31 дополнительного разряда 27, а эмиттер — к переключающему контакту 17 первой группы 15=1 контактов переключателя 15 непосредственно и через второй источник 37 света дополнительного разряда, который связан с вторым фотоприемником первого разряда, — к общей шине 3.

Устройство работает следующим образом.

В режиме "Суммирование" переключатель 15 ставится в такое положение, что замыкаются контакты 17 и 18, 21 и 26, на шину 28 подают отрицательный потенциал. При этом в начальный момент времени транзистор 31 дополнительного разряда 27 открывается, срабатывает оптическая отрипательная связь с источника 34 света на фотоприемник 33, на базу транзистора

31 поступает отрицательный потенпиал и, следовательно, транзистор 31 закрывается, источник света 34 гаснет, с коллектора транзистора 31

\ снимается высокий уровень положительного потенпиала, источник света 31 зажигается, а с змиттера транзистора

35 снимается высокий уровень положительного потенциала, поступающий на третью электрическую входную шину 12, возбуждается первый разряд

1, так как его фотоприемник 7 поступает оптический сигнал с источника

37 света, а на третью электрическую входную шину 12 и шину 9 модуля поступает потенпиал положительной полярности, при этом сопротивление фотоприемника 7 падает, базовый ТоК транзистора 5 первого разряда увеличивается, вызывая увеличение его коллекторного тока, источник 4 света зажигается, срабатывает оптическая положительная обратная связь, сопротивление фотоприемника 6 падает и первый разряд 1=1 поддерживается в возбужденном состоянии. Причем возбуждение второго разряда .1=2,в первом такте не происходит, так как гашение источника 34 света в первом такте соответствует тому, что снимаются оптические отрицательwe обратные связи, сопротивление фотоприемника 38 повышается и на базу траиэис. тора 31 дополнительного разряда 27 поступает потенпиал положительной полярности, открывая его, следовательно, с коллектора транзистора 31 снимается низкий уровень положитель1078629 ного потенциала, с эмиттера транзистора 35 — низкий уровень положительного потенциала соответственно, источник 37 света гаснет, а следовательно, на шинах 12 и 9 модуля поступает низкий уровень положительного потенциала, запрещая дальнейшую запись информации в данном такте. В первом такте происходит также возбуждение дополнительного регенеративного оптрона 16, срабатывает оп- 10 тоэлектронный ключ 14, с коллектора транзистора 25 которого снимается низкий уровень отрицательного потенциала.

Во втором такте возбуждение источ- 15 ника 34 света соответствует тому, что срабатывает оптическая отрицательная обратная связь, на базу транзистора 31 поступает потенциал отрицательной полярности, закрывая его, а следовательно, с эмиттерного повторителя, собранного на транзисторе 35 и источнике 37 света, снимается высокий уровень положительного потенциала, поступающий на шины 12 и

9, а поскольку первый разряд 1=-1 находится в возбужденном состоянии, то происходит возбуждение второго разряда 1=2, причем в возбужденном состоянии остается дополнительный регенеративный оптрон 16, так как в паузе между возбуждением первого и второго разрядов 1=1 и 1=2 дополнительный регенеративный оптрон 16 не успевает обнулиться, а с коллектора транзистора 25 оптоэлектронного ключа 14 снимается низкий уровень отрицательного потенциала, запрещая обнуление разрядов во время записи информации в модуль. Причем для того, чтобы дополнительный регенера- 40 тивный оптрон 16 не успевал обнулиться во время записи информации в модуль, время включения дополнительного разряда 27 должно быть меньше, чем время обнуления дополнительного 45 регенеративного оптрона 16.

В режиме "Вычитание" переключатель 15 переводится в такое положение, при котором замыкаются контакты 17 и 20, 19 и 26; на шину 28 подается потенциал отрицательной полярности. При этом периодически срабатывает дополнительный разряд 27, и если < +1-ый разряд модуля находится в возбужденном состоянии, то последовательно возбуждается q -й, 1 -1-й и т.д. разряды. После завершения записи информации происходит обнуление всех разрядов модуля, аналогично режиму "Суммирование", в котором была записана единица информации.

Дальнейшая запись информации в модуль соответствует последовательному включению и выключению дополнительного разряда 27 и возбуждению

<-го, < +1-го и т.д. разрядов, при этом обнуление =1-ro, q -ro и т.д. разрядов не происходит, поскольку при записи информации в модуль с коллектора транзистора 25 оптоэлектронного ключа 14 снимается также низкий уровень отрицательного потенциала, который поступает на шину 10. После завершения записи информации в мо-. дуль на шину 12 модуля поступает 60 низкий уровень положительного потенциала, срабатывает оптическая отрицательная обратная связь с источника 4 света на фатоприемник 8 дополнительного регенеративного оптрона

16, его транзистор 5 закрывается, а сам оптрон 16 обнуляется, пеРеключается оптоэлектронный ключ 14 и с коллектора его транзистора 25 снимается высокий уровень отрицательного потенциала, при этом происходит обнуление всех разрядов модуля, кроме его последнего разряда, в котором была записана единица информации, так как оптический сигнал поступает на третий фотоприемник 8 s -1-ro разряда с оптического выхода j --го разряда, а на третий фотоприемник 8 последнего разряда, в котором записана единица информации, оптический сигнал не поступает, поэтому он и остается в возбужденном состоянии.

Если необходимо остановить поступление входной информации, потенциал отрииательнай полярности на шину

28 не подается, при этом транзистор

31 дополнительного разряда 27 открывается, а с эмиттера транзистора 35 снимается низкий уровень положительного потенциала, запрещающий дальнейшую запись информации в модуль.

Таким образом, в данном режиме оптоэлектронный модуль во время записи информации работает в единичнонормальном коде, а конец записи информации в модуль соответствует преобразованию его в эквивалентный ему единично-позиционный код. Причем, если необходимо производить запись информации и индикацию результата сложения в единично-нормальном коде, на оптический вход 30 фотоприемника

29 оптоэлектронного ключа 14 подается оптический сигнал. Тогда в независимости от того, происходит ли запись информации в модуль или запись информации завершена, транзистор 25 оптоэлектронного ключа 14 остается в открытом состоянии и, следовательно, с его коллектора снимается низкий уровень отрицательного потенциала, запрещающий обнуление разрядов модуля как во время записи информаиии, так и при завершении записи информации..1078629

Таким образом, при з аписи информапии в модуль он работает в единично-нормальном коде, а при завершении записи информапии преобразуется в соответствующий единично-позипионный код. Причем, если необходимо производить запи информаиии и индикацию результата вычитания в единично-нормальном коде, на оптический вход 30 фотоприемника 29 оптоэлектронного ключа 14 подается оптический сигнал и с коллектора транзистора 25 снимается низкий уровень отрииательного поте шиала, запрещающий обнуление разрядов модуля как во время записи информапии, так и при завершении записи информапии.

Если время включения дополнитель ного разряда больше времени обнуления дополнительного регенеративного

ОптРОна((Б Э g 7 ьоБ БД То оптоэлектРон ный модуль работает в единично-позиционном коде, причем коммутапия режима "Суммирование" и "Вычитание" происходит аналогичным способом.

П и подаче потенпиала отрипательP ной полярности на шину 28 происхоZL ит периодическое срабатывание .дойолнительного разряда 27 и последовательно возбуждается с -й разряд и обнуляется i-1-й разряд модуля, причем дополнительный регенеративный оптрон 16 в -м такте во время включения дополнительного разряда

r р%

27 обнуляется, так как „,„ Б„, переключая оптоэлектронный ключ 14, с выхода коллектора транзистора 25 которого снимается высокий уровень отрииательного потенпиала и созда5 ют,-.ч условия „я Обнуления, 1 о разряда.

В режиме "Вычитание", если (+1-й разряд модуля находился в возбужденном состоянии, то при подаче потенпиала отрипательной полярности на шину 28 происходит периодическое срабатывание дополнительного разряда 27, при этом возбуждается -й разряд и дополнительный регенератив15 ный оптрон 16, причем во время включения дополнительного разряда 27 происходит обнуление дополнительного регенеративного оптрона 16, поскольку" ) переключая оптоэлек+J "ЭО, 2т "oerr re тронный ключ 14, с коллектора транзистора 25 которого снимается высокий уровень отрииательного потеныиала и создаются условия для обнуления +1-го разряда.

Технико-экономический эффект от применения устройства заключается в расширении его функыиональных возможностей, поскольку оно обеспечивает представление результата сложения вычитания как в единично-позиционном, так и в единично-нормальном кодах.

1078629

aHggaH Заказ 985/53 Тираж 862 Подписное

r .филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4