Оптоэлектронный одноразрядный сумматор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЛВТОРСКОМУ СВИДЕТГЛЬСТВУ

С4иоз Сваей««и

С «аэ т«меам«в

Эва«УЙЕ«« (и} 579619 (ц Ло«ол«нтел1.ное к эвт. св« 1-ву(.эй) 3вэявдеио 050776 (2!) 2381439/18-24 с пвмсоед««в««еы ээ»в««+ р ) яуээвуютет (43} 0«убд«ковано 05.117 7. Бюллетень ."641 (45) Лата опублнаоввнна описания 29,11.77 (5l} М. Кл.

G 06 F 7/56 (арцэаээай ээвеэт

ЭЭЭЭЭЭ ЭЭВЭЭЭУЭЭ 4М

° Э ДЭЮЭН ЭЭЭ4фЭЭЭЭМ

Э ФфЦЮЭЭЭ (SS) УДК

681.325.56 (088.8) Ааевры

«ВВ4фете« й5 В. Н. Иванов, Р. Ф. Иванов и С. Н. Березовский (фЩ Яй«й йдЪ Кубанский государственны» университет (54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ОДНОРАЭРЯДНЫй

СУИИАТОР

Изобретение относится к автоматике и вычислительной Tox«HK® °

Иэвестмы оптоэлвктроимыэ1 суъвеаторы, содвржащме цепь с Фунмелъмьв дмодсм, лазер на полупроводниковом дио де, возбуждаемый током туннельного дио- да, источник напряжения смва1ения, фотодиодный детектор, усилитель света и

Оптический расщепитель светового пучка (1)

Известен электрический сумматор по модулю два, содержащий электролщымнесцеитную ячейку| соединенную с источником питания чврвэ два параллельно включенных фОТОпрОвОдникар к4иадый. 18 иэ которых оптически связан с соответствующим источником света. Параллельно электролюминесцентной ячейке подключен четырехслойный диод-динистор (21. 20

Недостатком таких сумматоров является их относительная сложность.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является оптоэлектронный одноразрядный сумматор, содер- 25 жащий соединенные последовательно фотогальванический элемент, связанный с оптическими сигнальными входами и входом перенос сумматора, светодиод, связанный с оптическим выходом суван- 80 тара, и полупроводниковый двухполюсный переключатель с отрицательной электри-. ческой характеристикой (3j ..

Однако такой сумматор требует дополнительных средств для выполнения опврацми тйрвнос и наличия внешнего источника постоянного напряжения.

Целью изобретения является упрощение сумматора.

Поставленная цель достигается тем, что в предложенном оптоэлектронном одноразрядном суввеаторе полупроводниковый двухполюсный переключатель с отри цательной характеристикой выполнен в виде туннельного светодиода, оптически связанного с выходом перенос сиееатора.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема оптоэлектронного одноразрядного сумматора; на фиг.2 вЂ,электрическая, вольт-ампирная характеристика туннельного сведиода.

Сумматор содержит фотогальванический элемент 1, светодиод 2 и туннельный светодиод 3.

Все элементы в электрической схеме соединены посйедовательно. Элемент 1 оптически соединен с соответствующими входамн — разрядами слагаемых К1и К2

Ъ79619 а светодиод 2 — с выходом сумматора и с устройством, регистрирукнцим сумму.

Туннельный светодиод 3 представляет собой излучакнций р-в -переход, свечение которого вызвано рекомбинацией носителей тока в нем при смещении перехода в прямом направлении. При этом мерой инжекции является ток, проникающий через светодиод 3.

Элемент l должен обеспечить ток (, 10 необходимый для свечения светодиода 3 с яркостью, принятой для обозначения единицы, и дающий напряжение, не меньше, чем 1,50я, где 0„напряжение провала светодиода 3.

При необходимости используется несколько элементов 1, соединенных последовательно. В качестве фотогальванического элемента 1 может быть использован солнечный фотоэлемент.

Сумматор работает следующим образом.

На элемент 1 подается комбинация сигналов Х и Х и сигнал переноса П в виде световых потоков. Напряжение в цепи зависит от числа световых сигналов. Если световые сигналы отсутствуют, т.е. Х = Х П, О, то ЭДС элемента 1 обеспечивает фоновый ток, ве-, личина которого не превышает значение (,принятое для обозначения нуля.

При подаче однако сигнала напряжение в цепи имеет величину С и соответствующий ток i, при котором светодиод 2 имеет уровень интенсивности свечения, принятый для обозначения „вдини-35 цы"(фиг. 2) . В этом случае сигнал на выходе сумматора C l, а сигнал переноса на выходе светодиода 3 П О.

При подаче двух сигналов напряжение в цепи принимает значение 38 . Веги-10 чина тока (при этом определяется оадинатой рабочей точки Ь, лежащей на пересечении графика вольт-амперной характеристики светодиода 3 с нагрузочной прямой (фиг.2).Так как рабочая 4я точка 6 лежит на излучающей ветви cfe ., то определяемый вю ток хотя и нв приводит к излучению светодиода 2, однако является достаточным для излучения светодиода 3. В этом случае появляетС ся сигнал переноса П . Таким образом

С-"О, П 1.

При подаче, трех световых сигналов

Х Х.П .1 напряжение равно ЗР, что снова приводит к увеличению тока до значения, так как ордината рабочей точки при пересечении нагрузочной прямой ЗС с графиком вольт-ампеоной ха.рактеристики светодиода 3 равна ординате рабочей точки, полученной пересечением нагрузочной прямой E . Однако в этом случае рабочая точка лежит на высвечивающей ветви ас . Это приводит к возбужденню светодиода 3. Ток достаточен и для возбуждения светодиода поэтому C=l и П/=1 °

Наличие в сумматоре туннельного светодиода позволяет значительно упростить схему сумматора, а наличие. фотогальванического элемента позво,ляет обходиться без внешнего источника постоянного напряжения.

Формула изобретения

Оптоэлектронный одноразрядный сумматор, содержащий соединенные последфвательно фотогальванический элемент, связанный с оптическими сигнальными входами и входом перенос сумматора, светодиод, связанный с оптическими выходом сумматора, и полупроводников9й двухполюсный переключатель с отрица- тельной электрической характеристикой, отличающийся тем, что, с целью упрощения сумматора, в нем полупроводниковый двухполюсный переключатель с отрицательной характеристикой выполнен в виде туннельно го светодиода, оптически связанного 4 выходом перенос сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Патент CLA М 3319080, кл. 307-885, 1967, 2. Авторское свидетельство СССР р 437106, кл. 6 06 G 9/ОО, 1973.

3. Авторакаа .слцдатеаьатва CCCP

9 535572, кл. 6 Об G 9/00, 25.06.74.

579619

Составитель 10. Коэлов

Техред С. Беца Корректор М.Демчик

Редактор Л. Утехина

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4396/45 Тираж 818 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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