Генератор импульсов

 

ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ, содержащий полевой транзистор с кана-. лом р -типа и цепь из двух последовательно включенных первого и второго фотоприемников, выводы которой подключены к шине питания и к общей шине, исток полевого транзистора р -типа соединен с шиной питания, от л и чающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей , в генератор введены лямбдадиод , полевой транзистор с каналом -типа, трехпозиционный переключатель , первый и второй светодиоды. третий и четвертый фотоприемники, при этом исток полевого транзистора с каналом п-типа соединен с общей шиной, сток через первый светодиод соединен с шиной питания, затворы полевых транзисторов соединены с неподвижным контактом переключателя, а через лямбда-диод - с общей шиной, сток полевого транзистора р-типа через второй светодиод соединен с общей шиной, первый и второй светодиоды оптически соединены соответственно с первым и вторым фотоприемниками и с соответствующими оптическими выходами генератора, третий и четвертйй фотоприемники включены последовательно в цепь, выводы кото (/) рой соединены с шиной питания и общей шиной, средние точки последовательных цепей фотоприемников соответственно соединены с первым и вторым подвижными контактами переключателя , третий подвижный контакт которого соединен через резистор с источником управлякщего напряжения, третий и четвертый фотоприемники оптически соединены соответственно с первым и вторым оптическими входами генератора, а выводы резистора нагрузки подключены к шине питания и к затворам полевых транзисторов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБлин

4(sl) Н 03 К 3/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ цвлыхйй

Н АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ третий и четвертый фотоприемники, при этом исток полевого транзистора с каналом и -типа соединен с общей шиной, сток через первый светодиод

Ъ соединен с шиной питания, затворы полевых транзисторов соединены с неподвижным контактом переключателя, а через лямбда-диод — с общей шиной, сток полевого транзистора р --типа через второй светодиод соединен с общей шиной, первый и второй светодиоды оптически соединены соответственно с первым и вторым фотоприемниками и с соответствующими оптическими выходами генератора, третий и четвертый фотоприемники включены последовательно в цепь, выводы которой соединены с шиной питания и общей шиной, средние точки последовательных цепей фотоприемников соответственно соединены с первым и вторым подвижными контактами переключателя, третий подвижный контакт которого соединен через резистор с источником управляющего напряжения, третий и четвертый фотоприемники оптически соединены соответственно с первым и вторым оптическими входа-. ми генератора, а выводы резистора нагрузки подключены к шине питания и к затворам полевых транзисторов °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3547701/24-21 (22) 21.01.83 (46) 23.06.85.Бюл.11- 23 (72) И,В.Кузьмин, В.П,Кожемяко, В.Г,Красиленко и Л.И.Тимченко (71) Винницкий политехнический институт (53) 621.373.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

i1 894833, кл. Н 03 К 3/26, 1981.

2. Будянов В.П.Релаксационные генераторы - импульсные преобразователи неэлектрических величин.

И.,"Энергия", 1974, с.112, рис.8 (прототип). (54)(57) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ, содержащий полевой транзистор с кана- . лом р -типа и цепь из двух последовательно включенных первого и второго фотоприемников, выводы которой подключены к шине питания и к общей шине, исток полевого транзистора -типа соединен с шиной питания, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в генератор введены лямбдадиод, полевой транзистор с каналом

11-типа, трехпозиционный переключатель, первый и второй светодиоды, .,SU 1163462 А

1163462

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в оптронных схемах автоматики и вычислительной техники.

Известен генератор импульсов, со- 5 держащий последовательно включенные в цепь источника питания ключ и светодиод, управляющий электрод ключа соединен с соответствующей шиной источника питания через встречно- 1© последовательно включенные фотодиоды, оптически связанные со светодиодом и с источником управляющего напряжения через резистор (1) .

Недостатком устройства является 15 его ограниченные функциональные возможности, а именно отсутствие оптических управляющих входов в режиме элемента памяти, инверсного оптического выхода наряду с прямым, плохие 20 форма и параметры генерируемых импульсов.

Наиболее близким к предлагаемому является генератор импульсов, содержащий полевой транзистор с каналом 25

Р-типа и цепь иэ двух последовательно включенных первого и второго фотоприемников, выводы которой подключены к шине питания и к общей шине, исток полевого транзистора р -типа соединен с шиной питания, затвор — с точкой соединения фотоприемников, сток — с базой транзистора

И- р- и типа и через последовательную цепь из конденсатора и первой обмотки трансформатора — с общей шичой и с эмиттером транзистора

h- р- п типа, коллектор которого подключен к шине питания через вторую обмотку трансформатора, третья ъ обмотка которого подключена к нагрузке «2) .

Недостатком известного устройства являются также ограниченные функциональные возможности, а именно от- сутствие возможности работы в режиме памяти и отсутствие оптических выходов в устройстве.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей уст- Ю ройства.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор импульсов, содержащий полевой транзистор с каналом

Р-типа и цепь из двух последователь- $$ но включенных первого и второго фотоприемников, выводы которой подключены к шине питания и к общей шине, исток полевого транзистора р-типа соединен с шиной питания, введены лямбда-диод, полевой транзистор с каналом Yl -типа, трехпозиционный переключатель, первый и второй светодиоды, третий и четвертый фотоприемники, при этом исток полевого тран- зистора с каналом и-типа соединен с общей шиной, сток через первый светодиод соединен с шиной питания, затворы полевых транзисторов соединены с неподвижным контактом переключателя, а через лямбда-диод - с общей шиной, сток полевого транзистора -типа через второй светодиод соединен с общей шиной, первый и второй светодиоды оптически соединены соответственно с первым и вторым фотоприемниками и с соответствующими оптическими выходами генератора, третий и четвертый фотоприемники включены последовательно в цепь, выводы которой соединены с шиной питания и общей шиной, средние точки последовательных цепей фотоприемников соответственно соединены с первым и вторым подвижными контактами переключателя, третий подвижный контакт которого соединен через резистор с источником управляющего напряжения, третий и четвертый фотоприемники оптически соединены соответственно с первым и вторым оптическими входами генератора, а выводы резистора нагрузки подключены к шине питания и к затворам полевых транзисторов, На фиг. изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 вольт-амперная характеристика лямбдадиодов.

Генератор содержит первый полевой транзистор 1 с каналом Д -типа, второй полевой транзистор 2 с каналом -типа, первый 3 и второй 4 светодиоды, лямбда-диод 5, резистор 6 нагрузки, первый 7, второй 8, третий 9 и четвертый 10 фотоприемники,,первый 11 и второй 12 оптические входы, резистор 13, подключенный к источнику 14 управляющего напряжения, трехпозиционный переключатель 15, шина 16 питания, первый 17 и второй 18 оптические выходы генератора, неподвижный контакт трехпозиционного переключателя 15 соединен с точкой соединения последовательно соединенных

1163462

В режиме запоминания переключатель 15 находится в третьем нижнем положении, при этом на лямбда-диоде 5 через резистор 13 подаются управляющие импульсы разной полярности определенной длительности.

В исходный момент импульсы управления отсутствуют, и в этом случае после включения питания лямбда-диод 5 устанавливается в устойчивое состояние, соответствующее точке А вследствие определенного выбора величины резистора 6, которая соответствует нагрузочкой прямой al (фиг.2). В этом устойчивом состоянии напряжение на лямбда-диоде 5 равно примерно уровню логического нуля О д 08 . Поэтому транзистор 1 закрыт, светодиод 3 не излучает, а транзистор 2 р -типа открыт, что позволяет излучать све40

55 и подключенных к шине питающего напряжения и общей шине лямбда-диода 5 и резистора 6 нагрузки, и с затворами транзисторов 1 и 2, в стоковые цепи которых включены соот- 5 ветственно светодиоды 3 и 4, оптически связанные с соответствующими фотоприемниками .и оптическими выхо- дами. Первый 7 и второй 8 фотоприемники соединены последовательно и подключены к питающему напряжению, а точка их соединения соединена с первым подвижным контактом переключателя 15, третий 9 и четвертый IO фотоприемники соединены электрически последовательно и подключены к питающему напряжению, а оптически соединены соответственно с первым 11 и вторым 12 оптическими входами, точка же их электрического соединения соединена с вторым подвижным контактом переключателя 15, третий подвижный контакт которого через резистор 13 соединен с источником 14 управляющего напряжения.

На фиг.2 изображена типичная вольтамперная характеристика лямбда-диодов с нагрузочными прямыми 0 и О соответствующими двум сопротивлениям нагрузки. Точки устойчивого состояния ячейки обозначены буквами А и В и соответствуют состояниям напряжения на лямбда-диоде U<„ t!*II, напряжение отсечки лямбда-диода обозначено 0 35

Генератор работает следующим образом. тодиоду 4. Значит, на прямом оптическом выходе 17 находится логический оптический "0", а на инверсном выходе 18 — логичегкая оптическая "1".

При подаче положительного импульса управления напряжение на лямбдадиоде 5 увеличивается, нагрузочная прямая смещается вверх, так.кЫк сопротивление резистора 6 фактически шунтируется сопротивлением резистора 13. Если напряжение на лямбдадиоде 5 увеличится до значения в точкеC(фиг.2), то происходит резкое переключение ячейки и она устанавливается во второе устойчивое состояние (точка В). В этом состоянии напряжение на лямбда-диоде 5 примерно равно напряжению питания

"Ag - E д, причем Еди выбирается пит Оит больше напряжения отсечки Оощ для лямбда-диодов, которое составляет

2,5 — 12 В. После прекращения действия управляющего импульса состояние сохраняется, так как нагруэочная прямая снова вернется в положение прямой о и при этом иэ точки В, и ячейка не может переключиться обратно. Вследствие высокого уровня на лямбда-диоде откроется транзистор 1, что приведет к включению светодиода 3 и появлению логической оптической "!" на выходе !7, при этом транзистор 2 закроетсй и светодиод 4 погаснет. Если подать отрицательный импульс управления, то напряжение на лямбда-диоде 5 уменьшится. При этом .если оно уменьшится до напряжения отсечки 0 о „, то о чс произойдет обратное переключение, ячейка перейдет в устойчивое состояние в точке А (фиг.2}, соответствующее хранению или запоминанию логического "0". Для нормальной работы схемы необходимы полевые транзисторы с нулевым напряжением отсечки, при этом транзисторы ввиду больших входных сопротивлений не влияют на работу лямбда-диода и его характеристику, но обеспечивают четкое открытие и закрытие каналов транзисторных ключей, а значит и режимы работы светодиодов. Длительность управляющих импульсов определяется быстродействием лямбда-диодов, т.е. полевых транзисторов, гак как фактически лямбда-диод состоит из двух таких транзисторов, и светодиодов и составит десятки наносекунд.

1163462

Таким образом, в режиме запоминания устройство может хранить как угодно долго записанную в него информацию в виде логических "0"

It tl и 1 с визуальным отображением записанной информации.

В режиме генерации оптических импульсов переключатель 15 находится в первом верхнем положении. При этом нагрузочный резистор 6 шунтируется сопротивлением фотоприемника 8, а лямбда-диод 5 — сопротивлением фотоприемника 7. Пусть лямбда-диод 5 находится в состоянии, соответствующем точке А (фиг.2), при этом вследствие малого напряжения на лямбда-диоде 5 и затворах транзисторов 1 и 2 вкгючен светодиод 4.

Это приводит к тому, что, воздействуя на фотоприемник 8, светодиод 4 уменьшает его сопротивление, нагрузочная прямая движется вверх, напряжение на лямбда"диоде 5 увеличивается и, достигнув точки С, скачком устанавливается в значение 11 д - Е

АВ" оит что приводит к запиранию транзистора 2 и отпиранию первого транзистора 1. Светодиод 4 гаснет, а светодиод 3 включается и выдает световой импульс на выходе 17 генератора. 30

При этом начинает уменьшаться сопротивление фотоприемника 7, вследствие чего напряжение на лямбда-диоде 5 уменьшится до напряжения U и

Оюс произойдет переключение в точку А.

Снова гаснет светодиод 3, включается светодиод 4, который воздействует на фотоприемник 8, и схема снова переключается в точку В, Процесс повторяется аналогично. Таким образом, устройство генерирует оптические импульсы (противофазные) на выходах

17 и 18. Наряду с этим можно снимать с лямбда-диода и электрические импульсы, что расширяет возможности устройства.

В режиме триггера переключатель 15 находится в среднем положении, при этом функционируют фотоприемники

9 и 10. Если подать оптический импульс на первый оптический вход 11, то триггер установится в единичное состояние 1точка В), при этом включится светодиод 3, т.,е. оптический сигнал будет на прямом выходе 17, Это произойдет вследствие .воздействия светового входного импульса на фотоприемник 9. Процесс переключения аналогичен выше указанному. Если же подать оптический импульс на вход 12, то триггер переключится в другое состояние, напряжение на лямбда-диоде 5 будет соответствовать точке 0 д OB при этом включается светодиод 4.

Таким образом, функциональные возможности предлагаемого генератора по сравнению с известным расширены эа счет наличия двух оптических выходов и возможности использования пря.1ого и инверсного электрических выходов, например, с затвора и стока первого транзистора, а также за счет возможности работы генератора в режиме запоминания, в режиме триггера с оптическими входами.

1163462

Составитель Ю.Шаряпов

Редактор А.Коэориз Техред Т.Маточка

Корректор О.Луговая

Подписное

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

Заказ 4113/55 Тираж 872

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5