Электрооптический логический элемент

 

О ll И САН И Е (»)453800, ИЗОЬЕИтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Соци4листнчюских

Респубпик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 03.08.73 (21) 1951876/26-9 с присоединением заявки М (32) Приоритет

Опубликовано 15.12.74. Бюллетень ¹ 46

Дата опубликования описания 29.01.75 (51) N. Кл. Н 03k 19/14

Гасударственный K0MIIT81

Совета Министров СССР се делам изобретений и открытий (53) УДК 621.382(088.8) k 1

ФМ

В. Л. Дятлов, Э. Г. Косцов, В. В. Коняшкин, А. И.

Б С П (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Институт математики Сибирского отделения АН СССР (54) ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ

Изобретение относится к области радиоэлектроники и предназначено для построения оптических устройств.

Известен электр ооптический логический элемент, содержащий модулятор света, к выходу которого подключен фотоэлектрический элемент.

Недостатком такого элемента является низкое быстродействие, обусловленное тем, что заряд паразитных емкостей осуществляется через пассивное нагрузочное сопротивление.

Уменьшение величины этого сопротивления приводит не только к увеличению потребляемой мощности, но и к снижению ключевых характеристик элемента.

С целью повышения быстродействия при одновременном снижении потребляемой мощности предлагаемый элемент содержит дополнительный модулятор света с фотоэлектрическим элементом на выходе, причем один из электродов модулятора света подключен к электроду основного модулятора и служит логическим входом элемента, а один из электродов дополнительного фотоэлектрического элемента подключен к электроду основного модулятора и является логическим выходом элемента; кроме того, с целью повышения ключевых характеристик, модулятор света выполнен в виде подвижной пластины, закрепленной на изолирующем основании своей средней частью, по сторонам от которой расположены управляющие электроды, прозрачные для света.

На фиг. 1 дана схема предлагаемого элемента; на фнг. 2 — пример исполнения конструкции модулятора света.

Предлагаемьш логичсскни элемент содержит соответственно оптические входы 1 и 2 и выходы 3 и 4 модуляторов свста 5 и 6, элек10 трические входы 7 — 9, при 1ем вход 7 является логическим входом элемента, а входы 8 и 9 предназначены д,1я подкл10 -(ения к источни1 у питания, фотоэлектрические элементы 10 и 11 (фотопроводннки, фотодиоды и т. д.), на оп15 тические входы которых поступают сигналы с выходов 3, 4 модуляторов света, полюс 12 служит логическим выходом элемента, а полюс 13 предназначен для подачи питания, подвижну(о проводящую пластину 14, которая

20 средней частью 15 закреплена на изолирующем основании, неподвижные проводящие электроды 16 — 18, прозрачные для света, входные световые потоки 19 и 20 и выходные световые потоки 21 и 22.

25 Принцип работы модулятора света основан на электростатическом взаимодействии подвижных пластин.

При подаче высокого уровня напряжения, например, на электрод 17 относительно пла30 стины 14 ее подвижное левое плечо притяги453800

Предмет изобретения

22

Яи8. 2

Составитель В. Брагин

Техред Т. Курилко

Редактор Т. Янова

Корректор 3 Тарасова

Заказ 45/7 Изд, № 1994 Тираж 811 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 вается к электроду 17, в результате чего запрещается прохождение входного светового потока 19 на выходной световой поток 21.

Логический элемент работает следующим образом. 5

Световой поток подается на входы 1, 2, а полюсы 8 и 13 объединены и подключены к источнику питания.

Если па вход 7 подается высокий уровень напряжения, то на выходе 4 модулятора све- 10 та 6 световой поток имеет низкую интенсивность (см. фиг. 2), а на выходе 3 модулятора 5 — высокую интенсивность. Конденсатор 23 через фотоэлектрический элемент 10 заряжается до напряжения источника питания. 15

При подаче на вход 7 низкого уровня напряжения происходит разряд конденсатора 23 через фотоэлектрический элемент 11, так как на его вход с выхода 4 действует световой поток высокой интенсивности. 20

Таким образом, на выходе 12 реализуется логическая функция у=х.

Для выполнения функции у=х необходимо полюс 8 подключить к шине «земля» а полюс 9 соединить с полюсом 13, при этом, если 25 на вход 7 подается высокой уровень напряжения, то на выходе 4 возникает световой поток высокой интенсивности; при подаче на вход 7 низкого уровня напряжения на выходе 3 появляется световой поток высокой интенсив- 30 ности.

Высокая экономичность элемента достигнута за счет того, что в статическом состоянии через последовательно включенные фотоэлектрические элементы 10 и 11 протекает только ток утечки.

В динамическом режиме заряд и разряд конденсатора осуществляется через активную нагрузку, что увеличивает не только быстродействие элемента, но и повышает его клю- 40 чевые свойства.

Если вместо модуляторов света применить управляемый источник излучения, например излучающий диод, то предлагаемый логический элемент может выполнять функции оп- 45 трона.

1. Электрооптический логический элемент, 50 содержащий модулятор света, к выходу которого подключен фотоэлектрический элемент, отличающийся тем, что, с целью повы4 шения быстродействия при одновременном снижении потребляемой мощности, он содержит дополнительный модулятор света, к вь|ходу которого подключен дополнительный фотоэлектрический элемент, причем один нз электродов модулятора света подключен к электроду основного модулятора и служит логическим входом элемента, а один из электродов дополнительного фотоэлектрического элемента подключен к электроду основного и является логическим выходом элемента.

2. Элемент по и. 1, отл и ча ющий ся тем, что, с целью повышения ключевых характеристик, в нем модулятор света выполнен в виде подвижной пластины, закрепленной на изолирующем основании своей средней частью, по сторонам от которой расположены управляющие электроды, прозрачные для света.