Счетчик с кодом либау-крейга

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - повышение быстродействия при упрощении схемы и снижение энергопотребления. Устройство содержит разрядные ячейки 1.1-1.5, соединенные последовательно оптическими связями, оптические 1Ш1ну 2 установки в исходное состояние и шину 3 тактовых импульсов. Для достижения поставленной цели в устройство введены источник излучения 6 и оптический демультиплексор 8. Быстродействие повышается за счет использования оптических связей вместо электрических в разрядных ячейках и между разрядами. Снижение энергопотребления достигнуто за счет выполнения разрядных ячеек на первом и втором оптических переключателях II и 12 и первом и втором фотогальванических элементах 9 и 10. 1 ил. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО11ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 Н 03 К 23/78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4216758/24-21 (22) 25 ° 03.87 (46) 23.10.88. Бюл. N 39 (71) Винницкий политехнический институт (72) В.Г.Красиленко, В.Н.Дубчак, С.В.Свечников и В.И.Колесниченко (53) 621.374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1275764, кл. Н 03 K 23/78 07.12.86.

Авторское свидетельство СССР

Р 1266001, кл. Н 03 К 23/78, 23.10.86. (54) СЧЕТЧИК С КОДОМ ЛИБАУ-КРЕЙГА (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения — повьппение быстродейст„.Б » 1432 69 А1 вия при упрощении схемы и снижение энергопотребления. Устройство содержит разрядные ячейки 1,1-1.5, соединенные последовательно оптическими связями, оптические шину 2 установки в исходное состояние и нину 3 тактовых импульсов. Для достижения поставленной цели в устройство введены источник излучения 6 и оптический демультиплексор 8. Быстродействие повьг шается за счет использования оптических связей вместо электрических в разрядных ячейках и между разрядами.

Снижение энергопотребления достигнуто за счет выполнения разрядных ячеек на первом и втором оптических переключателях 11 и 12 и первом и втором фотогальванпческих элементах 9 и 10. 1 ил.

1432769

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в различных устройствах автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства при упрощении схемы и снижение энергопотребления, На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Счетчик с кодом Либау-Крейга содержит разрядные ячейки 1.1-1.5, соединенные оптическими связями последовательно, оптические шину 2 установки в исходное состояние и шину 3 так- 15 товых импульсов, электрические входы установки в начальное состояние 4 и тактовых импульсов 5, источник 6 излучения, подключенный своими выводами соответственно к общей шине 7 и 20 входу 4 устройства, и оптический демультиплексор 8, электрические выводы которого соединены соответственно с входом 5 и общей шиной 7, оптический вход оптического демультиплексора 8 соединен с выходом источника 6 излучения, первый и второй оптические выходы оптического демультиплексора 8 соединены соответственно с шиной 2 установки в исходное сос- 30 .тояние и шиной 3 тактовых импульсов, а разрядные .ячейки 1,1-1,4 содержат первый 9 и второй 10 фотогальванические элементы и первый 11 и второй 12 оптические переключатели, причем пер- Зд: вый 11 оптический переключатель, oIIтический вход которого является первым тактовым входом ячейки l.i, соединен своими электрическими выводами с выводами первого 9 фотогальваничес- 40 кого элемента, оптический вход которого является оптичЕским входом ячейки l.i и оптически связан с первым сигнальным оптическим выходом первого !1 оптического переключателя, вто- 45 рой 12 оптический переключатель подключен своими электрическими выводами к электрическим выводам второго 10 фотогальванического элемента, оптический вход которого соединен с первыми сигнальными выходами первого 11 оптического переключателя и второго 12 оптического переключателя, оптический вход последнего является вторым тактовым входом разрядной ячейки l.i, первый оптический выход второго 12 оптического переключателя является прямым выходом разрядной ячейки lIi, вторые сигнальные выходы соответственка первого и второго оптических переключателей являются дополнительными инверсными выходами разрядной ячейки, кроме того, последняя разрядная ячейка 1.5 дополнительно содержит источник 13 постоянного напряжения, последовательно включенный в цепь

10 фотогальванического мента и второго 12 оптического пер:=...ключателя, а второй 10 фотогальванп- ческий элемент оптически связан с вторым оптическим выходом второго 12 оптического переключателя, первый и второй выходы которого соответств ино являются инверсным и прям, м оптическими выходами последней разрядной ячейки 1,5, инверсный выход которого соединен с оптическим входом .;еввой разрядной, ячейки.

Устройство работает следуюяиа:.; об- разо м, В исходном состоянии на электрический вход установки в начальное состояние 4 устройства напряжение не подается, при этом источник 6 излучения не светит, вследствие чего все фотогальванические элемента (ФЭ) 9 и 10 всех разрядных ячеек 1.1-1.5 находятся в неосвещенном состоянии и не создают ЭДС на своих электродах.

Оптические переключатели (ОП) !l и

12 всех разрядных ячеек, за исключением последней, находятся в таком положении, когда сигнальный огтический вход оптически связан с вторым сигнальным выходам (нулевым), соответствующим нулевому напряжению на электродах ОП, так как напряжение на электродах ОП отсутствует. Второй оптический переключатель 12 ячейки

l.5 находится в другом положении, когда оптический сигнал с входа поступает на первый оптический выход, именуемый единичным, т.е. соответствующий единичному напряжению на электродах ОП, так как на электродах этого ОП присутствует напряжение за счет источника 13 постоянного смещения. Если на вход 5 тактовых импульсов устройства на подается счетный импульс, то при включении источника

6 излучения посредством подачи на вход 4 соответствующего напряжения оптический сигнал с источника проходит на первый выход демультиплексора

8, а значит — на шину 2 установки в исходное состояние. Так как эта шина (оптическая) соединена с оптическими

55 вторыми тактовыми входами разрядных ячеек l.i то оптическое излучение проходит на вторые нулевые выходы ячеек 1.1-1.4 и на первый единичный оптический выход разрядной ячейки

1.5 На прямых оптических выходах всех разрядных ячеек отсутствуют оптические сигналы, что соответствует нулевому исходному состоянию счетчика, так как на единичных сигнальных выходах разрядных ячеек 1.1 — 1.4 оптические сигналы отсутствуют, то первые 9 фотогальванические элементы последующих ячеек находятся в неосвещенном состоянии. Первый 9 фотогальванический элемент разрядной ячейки

1,1 находится в возбужденном освещенном состоянии, так как на его вход поступает оптический сигнал с инверсного выхода последней разрядной ячейки 1.5. Поэтому оптический переключатель 11 первой разрядной ячейки 1,1 подготовлен к передаче оптического сигнала на единичный выход, но этот сигнал появится только тогда, когда на первом тактовом входе, т.е ° на шине 3 тактовых импульсов, появится оптический сигнал. После подачи тактового импульса на вход 5 устройства оптический демультиплексор 8 переключается и подает оптический сигнал на шину 3 тактовых импульсов. Вследствие этого оптический сигнал с шины

3 так-.овых импульсов проходит на едини:ный выход первого 1! ОП первой разрядной ячейки 1.1, а значит и на первый 9 фотогальванический элемент этой же ячейки, поддерживая его в возбужденном освещенном состоянии.

В остальных ячейках, начиная со второй, оптический сигнал, который поступил на первые 11 ОП, пройдет на нулевые выходы, так как соответствующие первые 9 ФЭ соответствующих ячеек не .были, так как соответствующие первые

9 ФЭ соответствующих ячеек не были подготовлены. Пока длится тактовый импульс, на оптических выходах вторых 12 ОП всех ячеек оптические сигналы исчезают, так как на вторых тактовых входах всех ячеек, являющихся шиной 2, оптический сигнал отсутствует. В момент окончания тактового счетного импульса вновь появляются оптические сигналы на входах вторых 12

ОП всех ячеек и исчезают на входах первых 11 ОП. Но так как оптический сигнал с единичного выхода первого

l5

4

i 1 ОП первой ячейки 1.! успел н<>,",, товить второй 10 ФЗ только первой разрядной ячейки 1 ° 1, то после окончания счетного импульса появится оптический сигнал на пря? 1ом оптин(. ео. .! единичпом сигнальном выходе тол»ко первой ячейки 1.1. После подачи второго счетного импульса перейдет в единичное состояние вторая разрядная ячейка 1.2, а первая 1.1 останется в единичном состоянии, так как на инверсном выходе последней ячейки 1,5 еще будет присутствовать оптический сигнал . При подаче пятого счетного импульса перейдет в возбужденное состояние левое плечо последней разрядной ячейки 1.5, состоящее из первого 9 ФЭ и первого 11 ОП. Под возбужденным состоянием понимается такое состояние, когда на единичном оптическом выходе соответствующего

ОП появляется оптический сигнал. Пока длится пятый счетный импульс, второй 10 ФЭ последней ячейки 1,5 оказывается возбужденным, вследствие чего на электродах второго 12 ОП этой ячейки напряжение отсутствует, так как источник смещения коьпенсирует

ЭДС второго 10 ФЭ. В результате этого, после снятия пятого счетного импульса с входа 5 устройства, оптичесьжй сигнал появляется на оптическом нулевом выходе второго 12 ОП последней ячейки 1,5, т.е. на прямом выходе, а на инверсном гыходе ичезает, Так как нулевой выход оптически связан с вторым 10 ФЭ ячейки 1.5, то это состояние за счет обратной связи поддерживается. В результате подачи пяти счетных импульсов все ячейки 1.1- .

1.5 перейду в единичное состояние.

Исчезновение оптического сигнала на инверсном выходе последней ячейки

1.5 приходит к тому, что первый 9 ФЭ первой ячейки 1.1 не подготовлен и шестой счетный импульс переведет первую ячейку 1.1 в нулевое состояние, остальные ячейки 1.2 — 1.5 останутся после подачи шестого импульса в единичном состоянии, так как первые

9 ФЭ этих ячеек были подготовлены до

I подачи шестого импульса. Аналогичным образом, седьмой, восьмой, девятый и десятый импульсы переведут соответственно ячейки вторую, третью, четвертую и пятую в нулевое состояние с сохранением нулевого состояния соответствующих предыдущих ячеек. Та32769

Составитель П.Бестемьянов

Редактор Л.Гратилло Техред >!.Дидык Корректор С.Черни

Заказ 5463/54 Тираж 929 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 5 14 ким образом, счетчик работает в коде

Либау-Крейга. В дальнейшем описанный цикл повторяется. Числе разрядных ячеек может быть любым. EGJIH число разрядных ячеек равняется единице, то счетчик с кодом Либау-Крейга превращается в счетный триггер °

В случае использования оптических выходов плеч разрядных ячеек счетчик работает по заднему фронту тактовых импульсов, Формула и з о б р е т е н и я

Счетчик с кодом Либау-Крейга, содержащий разрядные ячейки, соединенные оптическими связями последовательно, onòê÷åñêèé инверсный выход последней ячейки связан с оптическим входом первой, шину установки в исходное состояние, шину тактовых импульсов, электрические входы установки в начальное состояние и тактовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия при упрощении устройства и снижения энергопотребления„ в него введены источник излучения, подключенный своими выводами соответственно к общей шине и электрическому входу установки в начальное состояние, и оптический демультиплексор, электрические выводы которого соединены соответственно с электрическим входом тактовых импульсов и общей шиной, оптический вход демультиплексора соединен с выходом источника излучения, а первый и второй оптические выходы— соответственно, с шиной установки в исходное состояние ц шиной тактовых импульсов, которые выполнены оптическими, а разрядные ячейки содержат первый и второй оптические переклю- чатели и первый и второй фотогальва20

45 нические элементы, электрические выводы первого оптического переключателя, оптический вход которого является первым тактовым входом ячейки, соединены с электрическими выводами первого фотогальванического элемента, оптический вход которого является оптическим входом ячейки и оптически связан с первым оптическим выходом первого оптического переключчателя, второй оптический переключатель подключен своими электрическими выводами к электрическим выводам второго фотогальванического элемента, кроме последней разрядной ячейки, оптический вход которого оптически соединен с первыми выходами первого и второго оптических переключателей, кроме последней разрядной ячейки, оптический вход последнего является вторым тактовым входом разрядной ячейки, первый оптический выход второго оптического переключателя является прямым выхо-, дом разрядной ячейки, кроме последней, вторые выходы соответственно первого и второго оптических переключателей являются дополнительными инверсными выходами разрядной ячейки, кроме последней, а последняя разрядная ячейка дополнительно содержит источник постоянного напряжения, после довательно включенный в цепь второго фотогальванического элемента и второго оптического переключателя, а второй фотогальванический элемент оптически связан с вторым оптическим выходом второго оптического переключа— теля, первый и второй выходы которого являются соответственно инверсным и прямым оптическими выходами последней разрядной ячейки, а первые и вторые -.àêòîâûå входы всех разрядных ячеек соответственно соединены с первым и вторым оптическими выходами оптического демультиплексора.