Оптоэлектронный генератор импульсов

 

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в оптоэлектронных схемах автоматики и вычислительной техники в качестве генератора, элемента памяти, элемента световой индикации . Целью изобретения является уменьшение потребляемой мощности, повышение стабильности и помехозащищенности. Оптоэлектронный генератор импульсов содержит общую шину и шину питания, которые соединены через параллельно включенные делители напряжения, образованные попарно нагрузочным Я-диодом 1 и Я-диодом 2. фотоприемники 3 и 4, электрооптическими затворами 5 и 6, 7 и 8. Генератор также содержит токоограничительный резистор 9, гальванический вход 10, электрический выход 11, постоянный излучатель 12 света, выполненный на светодисде, установочный 13 и переустановочный 14 входы, токоограничивающие резисторы 15 и 16, светодиоды 17 и 18, оптические входы 19 и 20, прямой и инверсный оптические выходы 21 и 22 соответственно. 2 ил. ел с 16 г-CZbZJ/4 W о N) Јь

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИНЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 03 К 3/42 !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬПИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4631620/21 (22) 04.01,89 (46) 15.01.91. Бюл. ¹ 2 (71) Винницкий политехнический институт (72) В.Г.Красиленко, А.И.Никольский и А,В.Дудатьев (53) 621.373(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1241431, кл. Н 03 К 3 /42, 19,03.84, (54) О П ТО Э Л Е КТ P 0 Н Н Ы Й Г Е Н Е P А ТО P

ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в оптоэлектронных схемах автоматики и вычислительной техники в качестве генератора, элемента памяти, элемента световой индикации. Целью изобретения является умень„„Я „„1621144 А1 шение потребляемой мощности, повышение стабильности и помехозащищенности.

Оптоэлектронный генератор импульсов содержит общую Шину и шину питания, которые соединены через параллельно включенные делители напряжения, образованные попарно нагрузочным А-диодом 1 и

А-диодом 2. фотоприемники 3 и 4, электрооптическими затворами 5 и 6, 7 и 8. Генератор также содержит токоограничительный . резистор 9, гальванический вход 10, электрический выход 11, постоянный излучатель

12 света, выполненный на светодисде, установочный 13 и переустановочный 14 входы, токоограничивающие резисторы 15 и 16, светодиоды 17 и 18, оптические входы 19 и

20, прямой и инверсный оптические выходы

2 1 и 22 соответственно, 2 ил.

1621144

15

35

Изобретение относится к импульсной технике, может использоваться в оптоэлектронных схемах автоматики и вычислительной техники в качестве генератора, элемента памяти, световой индикации, Целью изобретения является уменьшение потребляемой мощности, повышение стабильности, помехозащищенности.

На фиг.1 изображена принципиальная оптико-электрическая схема устройства; на фиг,2 — вольт-амперная характеристика (ВАХ) и соответствующие нагрузочные кривые для А-диода.

Устройство состоит,из общей шины и шины питания, которые соединены через параллельно включенные делители напряжения, образованные попарно нагрузочным

Л-диодом 1,и Л-диодом 2, фотоприемниками 3 и 4, электрооптическими затворами 5 и 6, 7 и

8. Средние точки, указанных делителей объединены выходной шиной и соединены через токоограничительный резистор 9 с гальваническим входом 10 и непосредственно с электрическим выходом 11 устройства. Устройство также содержит постоянный излучатель 12 света, выполненный, например, на светодиоде. Кроме того, устройство имеет установочный и преустановочный входы 13 (Р) и 14 (S), электрически развязанных от 1-диода 2 и электрического выхода 11 за счет соответствующего соединения входа 13 (14) через последовательно соединенный токоограничивающие резистор 15 (16) и светодиод 17 (18) с общей шиной и оптического соединения светового выхода светодиода 17 (18) через светодиод электрического затвора 7 (8) со световым входом фотоприемника 4 (3). Выходная апертура электрооптического затвора 7 (8) выполнена в виде сумматора световых потоков от светодиода 17 (18) и соответствующего установочного (переустановочного) оптического входа 19 (20) устройства. Световой поток постоянного излучателя 12 света направлен через световоды электрооптических затворов 5 и 6 на прямой и инверсный оптические выходы 21 (Q) и 22 (Q). Для обеспечения работы устройства А-диоды выбираются одного типа.

Устройство работает следующим образом.

В процессе работы двоичные сигналы поступают либо на гальванический вход 10, либо на электрические R u S входы 13, 14, или непосредственно на оптические R u S входы 19 и 20 (фиг.1). По отношению к гальваническому входу 10 устройство работает как запоминающая ячейка. При напряжении на гальваническом входе 10 ниже нуля на электрическом выходе 11 появляется "0", при возрастании напряжения на входе 10 выше напряжения питания появляется "1".

При нахождении сигнала на гальваническом входе 10 между указанными уровнями на электрическом выходе 11 сохраняется логический сигнал, обусловленный последним предыдущим входным сигналом, вышедLUMM за указанный диапазон в ту или иную сторону.

При подаче "1" либо на электрический R (S) вход 13 (14), либо на оптический R (S) вход

19 (20) на электрическом выходе 11 устанавливается "0" ("1"). При этом срабатывают электрооптические затворы 5 (6), что обеспечивает формирование соответственно нулевого (единичного) светового сигнала на прямом (инверсном) оптическом выходе 21 (22), При подаче одновременно двух сигналов "1" на входы 13, 14 устройство переходит в режим генерации, период которой обусловлен временными задержками срабатывания электрооптических затворов 7 и

8 фотоприемников 3 и 4. В начальный момент времени электроопти <еский затвор 7 закрыт, а затвор 8 открыт. Свет проходит на фотоприемник 3, его проводимость увеличивается, суммарная нагрузочная кривая 23 (А-диода 1 и фотоприемника 3) перемещается в верхнее положение относительно суммарной ВАХ 24 (il -диода 2 и фотоприемника 4), устройство переключается в состояние "1" (фиг.2). Электрооптический затвор

7 открывается, затвор 8 закрывается, свет прекращает поступать на фотоприемник 3 и начинает поступать на фотоприемник 4.

Проводимость фотоприемника 3 уменьшается и суммарная кривая 23 (Л-диода 1 и фотоприемника 3) перемещается в нижнее положение, в то же время свет, попадая на фотоприемник 4, увеличивает его проводимость и суммарная нагрузочная кривая 2 (А

-диода 2 и фотоприемника 4) перемещается в верхнее положение относительно суммарной ВАХ 23 (А-диода 1 и фотоприемника 3).

Устройство переключается в состояние "0", Далее процесс переключения повторяется.

Соответственно с сигналом логического состояния на электрическом выходе 11 изменяется сигнал на прямом оптическом выходе 21, а на инверсном оптическом выходе сигнал изменяется в противофазе. B режиме счетного триггера на оптические входы R (S) 19 (20) либо на электрические входы 13 (14) необходимо подавать короткие импульсы длительностью, при которой происходило переключение ячейки из одного в другое состояние с учетом реальных

1621144 задержек и их разбросав, Длительность этих импульсов должна быть ограничена максимальной длительностью для того, чтобы не было режима генерации и ложного переключения в исходное состояние, Пери- 5 од следования этих импульсов должен быть больше, чем максимальное время установления новых состояний электрооптических затворов, лишь после чего можно подавать следующий счетный импульс. 10

Устройство может иметь дополнительные оптические входы R (S) и непосредственно соединенные с фотоприемниками 3 и

4, что позволяет переключать устройство не анализируя состояния затворов, связанные 15 с предыдущим состоянием самого устройства, что расширяет область использования, По сравнению с прототипом устройство обладает следующими преимуществами: значительно уменьшается потребление 20 мощности, так как рабочая точка в обоих устойчивых состояниях выбрана в местах с наименьшим потреблением тока; вследствие того, что точки устойчивых состояний находятся на крутых склонах ВАХ k-прибо- 25 ров, а сами темновые сопротивления фотоприемников большие, то изменения фотосопротивлений меньше влияют на нестабильность выходных логических уровней

"0" и "1", наряду с низким энергопотребле- 30 нием, при этом снижается требование к подбору фоторезисторов, а также гребования к разбросу параметров фотоприемников одного типа; повышается помехоустойчивость устройства, так как рабочая точка находится 35 приблизительно в нуле и в Е т.

Формула изобретения

Оптоэлектронный генератор импульсов, содержащий последовательно соединенные и включенные между шиной 40 источника питания и общей шиной первый и второй фотоприемники, токоограничивающий резистор, один вывод которого соединен с входной шиной, первыйЛ- диод, включенный между выходом генератора и общей шиной, прямой и инверсный оптические входы, первый и второй светодиоды анод второго светодиода соединен с общей шиной, первые входной и выходной оптоэлектронные затворы между шиной питания и выходной шиной, вторые входной и выходной оптоэлектронные затворы — между выходной шиной и общей шиной, анод второго светодиода соединен с общей шиной, катоды первого и второго светодиодов соединены через соответствующие резисторы с прямым и инверсным электрическими вхо дами, прямой оптический вход и световой выход первого светодиода оптически соединены через апертуру входного оптоэлектронного затвора с оптическим входом второго фотоприемника, инверсный оптический вход и световой выход второго светодиода соединены оптически через апертуру второго оптоэлектронного затвора с оптическим входом первого фотоприемника, световой выход постоянного светоизлучателя соединен через апертуры первого и второго выходных оптоэлектронных затворов с прямым и инверсным оптическими выходами, второй вывод токоограничиваюгцего резистора, точки соединения первого и второго фотоприемников, вывод первого 3-диода подключены к выходу генератора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, повышения помехоустойчивости, введен второй п-диод, соединенный последовательно с первым

itäèîäîì и включенный между шиной питания и выходом устройства.

Составитель В,Якимов

Редактор О.Спесивых Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор M.Ñàìáoðñêàÿ

Заказ 4253 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101