Оптоэлектронный переключатель

 

ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ , содержащий ключ-инвертор ифотодиод , включенный в обратном направлении между источником постоянного напряжения и входом ключаинвертора , отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия введены два диода Шотки и источник постоянного тока, аноды диодов Щотки соединены соответственно с входом и выходом ключа-инвертора , катоды диодов Шотки объединены и соединены с источником постоянного тока. S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 Н 03 К 17/78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCXOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ!. фиь. Р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21") 3692273/24-21 (22) 16, 01. 84 (46) 23. 12. 85. Бюл. Р 47 (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени полиграфический институт (72) А, С. Сидоров (53) 621.382(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 445153, кл. Н.ОЗ К 17/78, 1974, Носов Ю. P. Сидоров А. С. Оптроны и их применение, М.: "Радио и .связь", с. 166, рис. 4.3в. (54) (57) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий ключ-инвертор и фотодиод, включенный в обратном направлении между источником постоянного напряжения и входом ключаинвертора, о т л и ч а ю щ .и и с R . тем, что, с целью повышения быстродействия, введены два диода Шотки и источник .постоянного тока, аноды диодов 1Иотки соединены соответственно с входом и выходом ключа-инвертора,. катоды диодов Шатки объединены и соединены с источником постоянного тока.

12004

Изобретение относится к нелинейной оптоэлектронной технике и может быть использовано в цифровых логических элементах, триггерах и коммутаторах. 5

Целью изобретения является повышение быстродействия за счет перераспределения тока при переключении ключ-инвертора.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема оптоэлектронного переключателя; на фиг. 2 - фазовая диаграмма переключения.

Ключ-инвертор 1.соединен с шиной

2 нулевого потенциала. Питание ключаинвертора l осуществляется источником 3 постоянного положительного напряжения, Входом ключа-инвертора 1 служит клемма 4, выходом вЂ,клемма 5. 20

Фотодиод 6 смещен в обратном направлении источником 7 постоянного положительного напряжения, Анод диода

Шотки 8 соединен с клеммой 4 ключаинвертора 1, анод .диода Шотки 9— с клеммой 5 ключа-инвертора l като-, ды диодов Шотки 8 и 9 объединены и соединены с источником 10 постоянного тока, Оптоэлектронный переключатель ра- Зр

-ботает следу.ощим образом.

В исходном состоянии фотодиод 6 не освещен и не создает фототока, ключ-инвертор 1 выключен,.его входной потенциал П „ невелик, à выл одной потенциал 0 „„ фиксирован на высоком уровне. В этом состоянии ток

I источника 10 замыкается по цепи с диодом 9, а диод 8 закрыт.

При освещении фотодиода 6 возника- 40 ет фототок I и начинается процесс отпирания ключа-инвертора 1. По-прежнему, диод 8 не пропускает заметного тока, и весь фототок ответвляется во входную цепь ключа-инвертора 1, что 45 обеспечивает высокую скорость переходного процесса включения.

В ходе включения ключа-инвертора

1 его выходной потенциал непрерывно снижается и, наконец, достигает 50 уровня входного потецциала. На этой (по существу, заключительной} стадии процесса включения ток Т„ переключается в цепь с диодом 8 и снижает уровень входного тока ключа-инвертора 55

1, Такое уменьшение входного тока в филиале процесса включения полезно, так как позволяет в определенной сте10 1 пени контролировать электрический режим открытого ключа-инвертора 1, На стадии выключения фототок резко спадает до нуля, и во входной цепи ключа-инвертора 1 сохраняется лишь ток открытого диода 8, равный Х11, Этот ток обеспечивает форсированную разрядку емкости фотодиода 6 и входной емкости ключа-инвертора 1, гарантируя тем самым ускоренное выключение ключа-инвертора 1.

В процессе выключения выходной потенциал Б,„,„ нарастает, разность потенциалов U „-U ц, становится отрицательной, ток переключается в цепь с диодом 9, ток диода 8 резко уменьшается, и переходный процесс во входной цепи ключа-инвертора 1 прекращается.

Действие оптоэлектронного переключателя наглядно иллюстрирует фазовая диаграмма фиг. 2), построенная на фоне входной характеристики IzÄ /Ув„ ключа-инвертора 1, В исходном состоянии рабочая точка ключа-инвереора 1 фиксирована в. положении М, При быстром формировании фототока Т рабочая точка ключа-инвертора 1 по вертикальной фазовой траектории переходит в положение М, Разность фототока Х, I и входного тока Хе„определяет мгновенное значение тока, ответвляющегося в емкость фотодиода 6 и во входную емкость ключа-инвертора 1, а, следовательно, и скорость повышения входного потенциала U 6, (j. Процесс вклю" чения идет с максимально возможной скоростью, лишь в финале процесса его скорость падает, и рабочая точка фиксируется в положении 0, При резком спаде фототока Х до нуля рабочая точка ключа-инвертора

1 переходит в положение И (на уровне тока — E ), 3o входной цепи ключа-инвертора 1 создается и поддерживается относительно большой обратный ток, форсирующий формирование отрицательного перепада напря- . жения U>>(t). Лишь в финале процесса выключения ток в цепи диода 8, а следовательно, и во входной цепи ключа-инвертора 1 быстро уменьшается, и рабочая точка ключа-инвертора

1 возвращается в исходное состояние,.

М, Таким образом, введение двух диодов Шотки и генератора постоянного

1200410

Составитель Л. Скобелева

Редактор В. Иванова Техред О.Ващишина Корректор М, Демчик

Заказ 7878/61 Тираж 871 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 тока позволяет автоматически регулировать входной ток ключа-инвертора по оптимальному закону, В результате максимально эффективно форсируются процессы включения и выключения клю" ча-инвертора, что и обеспечивает высокое быстродействие оптоэлектронного переключателя,