Преобразователь световых импульсов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

N АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 15.II.197! (№ 1626378/18-24) .Ч. Кл. G 02f 1/26 с присоединением заявки ¹

Приоритет

1асударственный комитет

Савета Министрав СССР ле делам изабретений и открытий

Опубликовано 17.!Х.1973. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 29.1.1971

УДК 681.335.8(088,8) Автор изобретения

Р. И. Дудкин

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СВЕТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в различных системах автоматического управления, считывающих устройствах, программных устройствах и т. п.

Известны преобразователи световых импульсов, содержащие тиратроны с конденсаторами и резисторами в катодных цепях, источ ики питания и напряжения смещения, фоторезистор, диоды и резистивный делитель напряжения.

Недостатком таких преобразователей является низкая чувствительность и малое быстродействие.

13 предложенном преобразователе световых импульсов, с целью повышения чувствительности и быстродействия, фоторезистор включен в одно из нлсч резистнвного делителя напряжений, внешние зажимы которого соединены с катодами тпратронов, а средняя точка подключена через источник напряжения смещения и два диода к ограничительным резисторам и конденсаторам в цепях сетка — катод соответствующих тиратронов, сетка одного из которых через дополнительный диод и

RC-цепь подключена к источнику питающего напряжения.

Преобразователь отличается сравнительно высоким быстродействием, имеет реверсивные выходы, и в его схеме могут быть использованы высокоомные фоторезисторы типа ФСК1м, обладающие очень большой чувствительностью.

На чертеже приведена принципиальная

5 электриче" êàÿ схема преобразователя.

Он состоит II3 двух тиратропов 1 и 2, включепных по схеме с общим конденсатором 3 в цепи катода. Между катодами тиратронов включен резпстивпый делитель напряжения, 10 состоящий нз фоторезистора 4 и резистора 5.

Средняя точка делителя напряжения через конденсатор 6 источника напряжения смещения 7, диоды 8 и 9 и ограничительные резисторы 10 и 11 подсосдннена к сеткам тира15 тронов 1 и 2. Параллельно промежуткам сетка — катод тиратронов включены конденсаторы 12 и 13 для улучшения условия зажигания тиратропов 1 и 2 прн применении высокоомных фоторезисторов. Параллельно конденса20 тору 6 через выпрямптельный диод 14 и лотенциометр 15 подсоединена вторичная обмотка трансформатора 16.

Для псрвонач; ль3 ого включения одного из тиратронов, например, тнратрона 1, его

25 сетка через разделительный диод 17 подключена к I C-цепи, состоящей из резистора и конденсатора 18, 19. В цепях катодов включены резисторы 20 и 21.

Преобразователь работает следующим об30 разом.

397882

В момент включения источника питания конденсатор 19 !!е заряжен, и поэтому,»а резисторе 18 формируется пилообразный импульс, амплитуда которого равна напряженноо источника питания, и тиратрон 1 поджигается.

При зажигании тиратропа 1 EI2 резисторе

20 появляется напря>кение, равное разности между напряжением источника питания и падением Hàïðÿ>êeHèÿ на тиратроне 1. Для того, чтобы преобразователь работал в режиме одновибратора, т. с. чтобы ка>кдому световому импульсу соответствовал электрический импульс, величина этого напря>кения должна быть меньше удвоеп!!ого напряжения зажигания тиратрона, Сопротивления резисторов 20 и 21 выбираются по крайней мере на порядок меньше, чем сопротпвленпе резисторов делителя напряжения 4, 5. Поэтому, после заряда конденсатора

3 практически все напряжение падает на делителе напря>кения 4, 5.

Если световое воздействие на фоторезистор

4 отсутствует, то его сопротивление велико по сравнению с сопротивлением резистора 5 (что всегда выполнимо) и основная часть напряжения, снимаемая с резистора 5, падает на фоторезисторе 4.

Конденсатор 12 заряжается до напряжения, равного разности между напряжением смещения, снимаемого с потенциометра 15, и напряжением, падающим HB фоторезпсторе 4.

Конденсатор 13 заря>кается до напряжения, равного сумме напряжения смещения и падения напряжения на резисторе 5. Однако пока световое воздействие на фоторезистор отсутствует, его сопротивление велико и сумма напряжений на конденсаторе 19 недостаточна для зажигания тиратрона 2.

При освещении фоторезистора 4 его сопротивление уменьшается, и падение напря>кения на резисторе 5 возрастает. Суммарное напряжение на конденсаторе 19 достигает порога зажигания тиратрона 2, и,последний зажигается. При за>киг",íèè тиратрона 2 происходит перезаряд конденсатора 3, и па резисторе 20 формируется положительный импульс, который вызывает гашение тиратрона 1.

После зажигания тиратрона 2 полярность напряжения на делителе меняется, и поэтому конденсатор 19 заряжается до напряжения, равного разности между напря>кением на резисторе 5 и напряжением смещения, а конденсатор 12 — до напряжения, равного сумме напряжения на фоторезисторе 4 и напряжения смещения. Однако поскольку сопротивление освешенного фоторезистора невел!!ко, величина этой суммы напряжений недостаточна для за>кпгапня тнратрона 1.

При снятии светового воздействия с фоторезистора 4 его сопротивление возрастает, и возрастает соответственно падение напряжения па нем и на конденсаторе 12, достигая в!Орогa за>кига пня THpQTpoH2 1.

З0

В момент зажигания тиратрона 1 происходит перезаряд конденсатора 3, и на резисторе

21 формируется положительный импульс, который вызывает гашение тиратрона 2.

При зажигании тиратрона 1 снова меняется полярность напряжения на делителе, и преобразователь возвращается в исходное состояние, которое было описано выше.

Диоды 8 и 9 необходимы. для разделения управляющих цепей тиратро нов 1 и 2. В противном случае лри зажигании одного из тиратронов потенциал его сетки непосредственно передается на сетку другого тиратрона, минуя делитель напряжения, что приводит к возникновению автоколебаний.

Триггер может работать в режиме мультивибратора. Для этого необходимо, чтобы сопротивление освещенного (или затемненного) фоторезистора 4 было равно сопротивлению резистора 5, а сумма напря>кения на резисторе 20 (или 21) и .на пря>кения смещения превышала удвоенное напряжение зажигания тиратрона.

При этих условиях пока световое воздействие на фоторезистор 4 отсутствует его сопротивление велико, и на,нем падает основная часть напряжения, снимаемая с резистора 20.

Поэтому тиратрон 2;погашен, а тиратрон 1 проводит. При подаче светового воздействия на фоторезистор сопротивление, плеч делителя напряжения 4, 5 становятся равными, и поэтому сумма напряжений на конденсаторе

12 .превышает напряжение зажигания тиратрона 1, когда проводит тиратрон 2, а сумма напряжений на конденсаторе 19 превышает напря>кение зажигания тиратрона 2, когда проводит тиратрон 1, т. е. создаются условия для возникновения автоколебаний. Период колебаний определяется постоянными времени катодных и сеточных RC-контуров преобразователя.

Изменяя напряжение смещения, можно в широких пределах регулировать нижний и верхний пределы освещенности, при которых происходит переключение преобразователя, т. е. регулировать его гистерезис.

Предмет изобретения

Преобразователь световых импульсов, содержащий два тиратрона с общим конденсатором и резисторами в катодных цепях, а так>ке ограничительными резисторами и конденсаторами в цепях сетка — катод, источники питающего напряжения и напряжения смещения, фоторезистор, диоды, конденсаторы и резист!!вный делитель напряжения, отличаюи(и!!ся тем, что, с целью, повышения чувствительности и быстродействия, в нем фоторезнстор включен в одно из плеч резистивного делителя напряжений, внешние зажимы которого соединены с катодами тиратронов, а средняя точка подключена через источник напря397882 л7/7 //

/» :»

I

» г

Т

Г1

Составитель О. Сахаров

Техред Л. Богданова

Редактор Л. Утехина

Корректоры: В, Петрова и Е. Давыдкина

Заказ, 5/15 Изд. ¹ 52 Тир".гк 551 l 1,,: .,- »|о».

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делил1 изобретений и открытий

Москва, /К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

/кения смещения и два диода к огра шчительным резисторам и конденсаторам в венях се-,— ка — катод соответствующих тиратронов, сс-ка одного из . оторык через дополнительньш д1:од н 1сС-11е ; подключена к источнику питающего 1:ан;.яжения. ; — Иу

» э