Множительно-делительное оптоэлектронное устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

00 5728!3

Союз Советских

Социалистических

Республик

У -М с т

) (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.10.75 (21) 2185064/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.09,77. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 08.09.77 (51) М, Кл. G 06G 9/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.335,5 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. Мухитдинов, У. У. Назаров и В. М. Рожков

Ферганский политехнический институт (71) Заявитель (54) МНОЖИТЕЛЬНО-ДЕЛИТЕЛЬНОЕ ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ

УСТРОЙ СТВО

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, в частности, предназначено для выполнения операций умножения и деления токов или напряжений.

Известны множительно-делительные оптоэлектродные устройства. Одно из известных устройств содержит излучающий диод, соединенный с источником смешения и оптически связанный с фоторезистором, регулирующий резистор и триггер Шмидта, коллекторные резисторы транзисторов которого включены в два плеча мостовой схемы, в другие плечи которой включены регулирующий резистор и фоторезистор (1). Другое известное устройство для перемножения электрических сигналов, содержит полупроводниковый источник излучения — светодиод и фоторезистор, причем операция перемножения осуществляется в результате того, что выходной ток в цепи с фоторезистором пропорционален произведению напряжения питания фото резистора (один из сомножителей) и напряжения питания светодиода (другой сомножитель) (2). Наиболее близким к изобретению техническим решением является множительно-делительное оптоэлектронное устройство, содержащее светодиод, который оптически связан с выходным фоторезистором, а электрически соединен с источником постоянного смещения и через преобразователь напряжения в ток — с одним входом устройства, и источник питания (3). Однако то, что в известных устройствах выходным сигналом является ток в цепи фоторезистора затрудняет регистрацию и дальней5 шую обработку (например, усиление) выходного сигнала. Для преобразования выходного тока в напряжение необходимо в цепь фоторезистора ставить сопротивление нагрузки, что приводит к увеличению погрешности умноже>0 ния. Кроме того, гальваническая связь выходной цепи с цепью одной из входных величин (одного из сомножителей) в ряде случаев может затруднить также обработку выходного сигнала, что усложняет конструкцию, ограни15 чивая область применения известных устройств.

Целью изобретения является повышение точности работы и упрощение схемы. В описы20 ваемом устройстве это достигается тем, что в него введены фотодиод и дополнительные источник .постоянного смещения, преобразователь напряжения в ток и светодиод, который электрически соединен с дополнительным ис25 точником постоянного смещения и через дополнительный преобразователь напряжения в ток — с другим входом устройства, а оптически связан с фотодиодом, включенным последовательно с источником питания и выходным

30 фоторезистором.

572813

На чертеже представлена принципиальная схема описываемого устройства.

Оно содержит светодиод 1, выходной фоторезистор 2, источник постоянного смещения 3, преобразователь 4 напряжения в ток фотодиод

5, дополнительный источник постоянного смещения 6, дополнительный преобразователь 7 напряжения в ток, дополнительный светодиод

8 и источник питания 9.

Дополнительный светодиод 8, электрически соединенный с преобразователем 7 напряжения в ток, и фотодиод 5 являются первой оптронной парой. Светодиод 1, соединенный с преобразователем 4 напряжения в ток, и фоторезистор 2 являются второй оптронной парой.

Оба светодиода 1 и 8 подключены к источникам постоянного смещения (Io и lo). Фотодиод

5 и фоторезистор 2 включены последовательно и подсоединены к источнику питания 9 (Е,.).

Работа устройства основана на линейной зависимости тока фотодиода 5 от падающего потока света, независимо от напряжения питания. Ток фотодиода 5 (l@ ) определяется как

/ф,= КА, (1) где К2 — коэффициент передачи первого оптрона.

Проводимость фоторезистора 2 определяется падающим световым потоком и может быть записана как мафр — — К26. (2) где К2 — коэффициент передачи второго оптрона.

Выходное напряжение равно

Кфр 2 2 2 где К вЂ” коэффициент .передачи устройства.

Как видно из выражения (3), выходной сигнал пропорционален частному от деления токов 12 И I2.

Следовательно, если преобразователи напряжения в ток 7 и 4 преобразовывают входные напряжения У2 и U2 в пропорциональные им токи I< и 12, то устройство выполняет функции делителя. Если преобразователь напряжение в ток 4 вырабатывает ток, по величине обратно пропорциональный напряжению U2, то устройство является умножителем.

Входные напряжения U2 и U2, преобразованные в токи 1 и 12, запитывают, соответственно, светодиоды 8 и 1, излучение которых воздействует на фотодиод 5 и фоторезистор 2.

Выходной сигнал, пропорциональный частному или произведению входных величин, снимаетсяя с фоторезистор а 2.

На чертеже цифрами 10 и 11 обозначены входы устройства; цифрой 12 — выход устройства.

Формула изобретения

Множительно-делительное оптоэлектронное устройство, содержащее светодиод, который оптически связан с выходным фоторезистором, а электрически соединен с источником постоянного смещения и через преобразователь напряжения в ток — с одним входом устройства, и источник питания, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы и упрощения устройства, в него введены фотодиод и дополнительные источник постоянного смещения, преобразователь напряжения в ток

30 и светодиод, который электрически соединен с дополнительным источником постоянного смещения и через дополнительный преобразователь напряжения в ток —. с другим входом устройства, а о птически связан с фотод иодом, 35 включенным последовательно с источником питания и выходным фоторезистором.

Источник информации, принятые во внимание при экспертизе

40 1. Авторское свидетельство СССР ¹ 377772, кл. G 06Р 7/52, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 226288, кл. G 06G 7/16, 1967.

3. Патент США № 3211900, кл. 235 — 194, 45 1965.

572813

Составитель Ю. Козлов

Корректор Л. Денискина

Техред И. Михайлова

Редактор Л. Тюрина

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1942/16 Изд. № 711 Тираж 818

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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