Оптоэлектронное алгебраическое устройство

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 601718 с

4 с (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3а 8BABR0 20.04.7 6 (21) 234@ 500/1 8-24

Я (51) N. Кл.

Я 06 5 9/00 с присоединением заявки №

ГесудаРетеенный каиетет

Секете Мнннетрее СССР ее делаи нзееретеннй и еткритнй (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.04.78. Бктллетень № 13 (53) УДЯ 681.335.5 (088.8) (45) Дата опубликования описания 11,03.78 (72) Автори изобретения

Р. Д, Мопонашвили и В, И. Абашишвили

Институт кибернетики АН Грузинской ССР (71) Заявитель (54) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ АЛГЕБРАИЧЕСКОЕ УСТ ГОЙСТВО

Изобретение относится к аналое овой вычислительной и измери.гельной технике и может быть использовано в аналоговых устройствах.

Известны оптоэлектронные алгебраические устройства, Одно из известных устройств содержит мост с фоторезисторами в двух смежных плечах, с первым источником входного сигнала и нагрузкой в диагонали, а также источ- та ники света, например излучающие.диоды, последовательно и согласно включенные, и цепь смешения, причем излучающие диоды подключены через резисторы к цепи смещен ния, выполненной в виде последовательно тб соединенных источника напряжения смешения и резистора, параллельно цепи смешения цодключены два резистора, между точкой соединения которых и точкой соединения излучавших диодов включены последовательно сое- ро диненные источник второго перемножаемого сигнала н согласуюшйй резистор (1).

Другое известное устройство содержит два фоторезистивных делителя напряжения, которые связаны с источниками сигналов, Я

2 дифференциальный усилитель, соединенный входами с третьим источником сигнала, выходом связанный с источйиком света линеной характеристикой, Источник света вместе с фоторезнсторами представляет собой единую оптически связанную систему, Средняя точка одного делителя является выходом устройства 2).

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является оптоэлектронное алгебраическое устройство, содержащее множительно-целительные оптоэлектронные ячейки, каждая из котоРых состоит нз двух фоторезистивных мостов с общим резистивным -плечом, фоторезистор одного моста связан с оптическим входом устройства, а фотореэистор другого моста связан с источником света, который подключен к выходу дифференциального усилителя, соединенного входами с обшей диагональю фоторезистивных мостов, другие диагонали которых связаны с соответствующими электрическими входами устройства Э, Однако известные устройства характеризуются ограниченной областью применения, 60) -!) 8 обусловленной небольшим числом входных переменных, Целью изобретения является расширение области применения устройства.

Для этого в оптоэлектронное алгебраи- 5 ческое устройство введены дополнительные фоторезистивные мосты по числу множительно-целительных оптоэлектронных ячеек и выходная фоторезистивная мостовая ячейка, одна диагональ которой соединена с выходом l0 устройства и выходом введенного дифференциального выходного усилителя, первый вход которого соединен с одним выводом другой диагонали выходной фоторезистивной мостовой ячейки, а второй вход подключен к одно-15 му выводу йервой диагонали первого дополнительного фоторезистивного моста, другой вывод которой соединен с шиной нулевого иотенциала, вторые диагонали дополнительных фоторезистивных мостов: являются до- .Ю полнительными входами устройства, а фоторезистор каждого дополнительного фоторезистивного моста оптически связан с источником света соответствующей множительно-делительной оптоэлектронной ячейки, 25 дополнительные фоторезистивные мосты соединены каскадно согласно между собой выводами первых диагоналей, причем каждый предыдущий и последующий дополнительные фоторезистивные мосты связаны общим 30 резистивным плечом, а резистивное плечо последнего дополнительного фоторезистивного моста является также общим резистивным: плечом и для выходной фоторезистивной мостовой ячейки, фоторезистор которой свя- 35 эан с оптическим! входом устройства.

На чертеже приведена структурно-принципиальная электрическая схема устройства, Оптоэлектронное алгебраическое устройство содержит множительно-целительные . @ оптоэлектронные ячейки 1, каждая из которых состоит из фоторезистивных: мостов 2 с общим реэистйвным плечом 3; резисторов 4, входного фоторезистора 5 и фоторезистора обратной связи 6, причем входной фотореэистор

5 связан с оптическим входом 7 устройства, а электрическими входами 8 являются диагонали фоторезистивных мостов 2, дифференциального усилителя 9 и источника света 10, дополнительные фоторезистивные мосты 11 — 13, >0 соединенные между собой каскадно первыми диагональными выводами; выходная фоторезистивная мостовая ячейка 14 и дифферен- циальный выходной усилитель 15, причем дополнительные фоторезистивные мосты 1 1-1 3,45 и выходная.фоторезистивная мостовая ячейка

14 выполнены однотипно на резисторах 16 н фатореэисторах 17, вторые диагонали дополнительных фоторезистивных мостов 1 1-1 3 являются дополнительными Bh одами 1 8 устройства, 60 а одна диагональ выходной фоторезистивной мостовой ячейки 14 — выходом устройства.

Устройство работает следующим r 6разом, Пусть значения напряжений, подаваемых на входы 8 устройства соответственно U

М и 0, а световой поток, поступающий на входной фоторезистор 5 — Фо . В результате действия контура обратной связи, состоящего иэ фоторезистивных мостов

2 с резисторами 4, входным фоторезистором

8 и фотореэистором обратной связи 6, дифференциального усилителя 9 и источника света 10, в фоторезисторе обратной связи 6 установится такой световой потокф, при котором будет удовлетворяться равенство !.

Аналогично, для другой множительно-целительной оптоэлектронной ячейки 1 можно написать:

О 2 02, Ф2 = б(.2 Ю Ц2. (g)

И в общем для д -й множительно-целительной оптоэлектронной ячейки 1 имеем:

ИЭ П ИФ О ФИ

В равенствах (1) - (3) — <<<, ñ4», 0 „, — коэффициенты преобразованйя

3 соответствующих фоторезисторов; ф, ....., » - световые потоки, ус танавливаемые в фоторезисторах, обрат- . ной связи 6, Фо- световой ноток, получа- емый с оптического входа 7 устройства, С другой стороны на фвтореэисторы 17 дополнительных фоторезистивных мостов

11 — 13 падают потоки света, пропорциональные Ф, Ф, „.„, g)(g соответсч

L венно.

При подключении к дополнительным входам 18 устройства входных напряжений О ,.....,Ц» на выходе последнего дополнй2х "" и2 тельного фоторезистивного моста 13 образуется напряжение . с(0 Ф +с(0 Ф +--.+А

42 12 4 ЙХ 22 2 П2 Л2 Л» так как фоторезистывные мосты 11 — 13, включены каскадно согласно..

Благодаря компенсирующей части устройства, состоящей нз дополнительных фоторезистивных мостов 1 1-13, вь1ходной фоторезистивной мостовой ячейки 14 н дифференциального выходного усилителя 15, на вь.ходе 19 устройства установится такое напряжение 0 gb g, прн котооом будет выполнено равенство вида

А,2u»2Ô d22U Ф + А И Ф =

»2»2» 22 22 2 h2 И2

И) где Д вЂ” коэффициент пРеобразования фоторезистора 17 выходной фоторезистивной мостовой ячейки 14, Решение выражений (1 } — (4 2 относильно UВЫхнмеет следуюшнй внд: д 0 U алых ц

Зависимость (5) показывает, что устройство реализует операцию суммирования !! слагаемых, каждый из которых представляет собой частное от деления произведенйй двух 30 входных напряжений на третье, Оптоэлектронное арифметическое устройство расширяет вычислительные возможности н увеличивает область применения. подобных устройств, формула изобретения

Оптоэлектронное алгебраическое устройство, содержащее множительно-делительные оптоэлектронные ячейки, каждая из KotopbIx состоит из двух фоторезистивных мостов, связанных общим резистивным плечом, фо . торезистор одного! моста связан с оптическим входом устройства, а фоторезистор другого моста связан с источником света, который подключен к выходу дифференциального усилителя, соединенного входами с общей диагональю фоторезистивных мостов, другие диагонали которых связаны с соответствующими электрическими входами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства, в него введены дополнительные фоторезистивные мосты по числу множительно-делительных оптоэлектронных ячеек и выходная фоторезистивная мостовая ячейка, одна диагональ которой соединена с выходом устройства и выходом введенного дифференциального выходного усилителя, первый вход которого соединен с одним вывоfloM другой диагонали выходной фоторезистивной: мостовой ячейки, а второй вход

I поаключен к одному выводу первой диагонали первого дополнительного фотореэистявного моста, другой вывод которой соединен с шиной нулевого потенциала, вторые диагонали дополнительных фоторезистивных,мостов являются дополнительными входами устройства,а фоторезистор каждого дополнительного фоторезистивного моста оптически связан с источником. света,, соответствующей множитель-но-целительной оптоэлектронной ячейки, дополнительные фоторезистивные мосты соединены каскадно согласно между собой выводами первых диагоналей, причем каждый предыдущий и последующий дополнительные фоторезистивные мосты связаны общим резистнвнЫм плечом, а резнстивное плечо последнего дополнительного фоторезистивного моста является также общим реэистивным плечом и для выходной фоторезистивной мостовой ячейки, фотореэистор которой связан с оптическим входом устройства, Источники информации,. )принятые. во внимание при экспертизе:

1, Авторское, свидетельство СССР

Ж 297045, кл. Gj 06 9 7/16, 196. .

2. Патент СБА N 3423579, кл, 235-194, 1 969.

3. Авторское свидетельство СССР

М 440675, кл, 5 06 G 9/00, 19"72.

6017.l8

Составитель Ю. Козлов

Редактор A. 3иньковский Техред M. борисова

Корректор Н Яцемирская

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ 1656/8 Тираж 826 Подписное

0НИИПИ Гасударственного комитета- Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий

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