Оптоэлектронный переключатель

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналмстицеских

Республик " 690628 (61) ДОцолнительное к авт. свил-ву N 499669 (22) Заявлено 06,04.77 (21) 2470655/18 — 21 (51) М. К с присоединением заявки №

Н 03 К 17/7

Государе гвеяный кенатет

СССР оо делам изобретоиий и открмтий (23) Приоритет (53) УДК 621.382 (088.8) Опубликовано 05.10.79.. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 05.10.79 (72) Авторы изобретения

Ю. К. Гришин, Э, В. Ланьшин и Н. У. Тихова (71) Заявитель (54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к области. телеграф ной и измерительной техники и может быть использовано в устройствах, предназначенных для приема и регистрации длительностей однополярных сигналов. .Известен оптоэлектронный переключатель по авт. св. У499669, содержащий входной светодиод, оптически связанный с фотодиодом, вспомогательный светодиод; оптически связанный с фотоднодом, первый и второй транзисторные ключи, инвертор, цепь задержки, два

10 переменных резистора (11.

Недостатком известного устройства является низкая помехоустойчивость.

Цель — повышение помехоустойчивости.

Для этого в оптоэлектронный переключа- . т5 тель, содержащий входной и вспомогательныи светодиоды, оптически связанные с соответствующими фотодиодами, первый и второй транзисторные ключи, причем коллектор транзистора первого ключа через нввертор и цець за- 20 держки соединен с базой транзистора второго ключа, введены дополнительная цепь задержки, дополнительный инвертор, . элементы И и триггер, 2 причем вьщод цепи задержки через дополнительную цепь задержки соединен с входом допол.нительного инвертора и входом первого элемента И, другой вход которого подключен к вы.ходу инвертора, а выход — к входу триггера, при этом другой его вход соединен с выходом второго элемента И, входы которого подключены соответственно к входу инвертора и выходу дополнительного ннвертора.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 — диаграмма его работы.

Оптоэлектронный переключатель содержит входной светодиод 1, оптически связанный с фотодиодом 2, включенным в обратном направлении между шиной питания 3 и входной цепью первого транзисторного ключа 4, вспомогательный светодиод 5, включенный последовательно с переменными резисторами 6 н 7 между шиной питания 3 и общей шиной 8 и оптически связанный с фотодиодом 9, включенным между входной цепью транзисторного ключа 4 н общей шиной 8, второй транзистор1ный ключ 10, выход которого подключен

3 69 к точке соединения катода светодиода 5 с пе ременным резистором 7, а вход через цепь задержки 11 подключен к выходу инвертора

12, дополнительную цепь задержки 13, включенную между выходом цепи задержки 11 и точкой оединения входа дополнительного ин;вертора 14 с одним из входов первого элемента И 15, второй вход которого. подключен к выходу инвертора 12, триггер 16, один из входов которого подключен к выходу элемента

И l5, а второй вход — к выходу второго элемента И 17, один из входов которого.подключен к выходу транзисторного ключа 4, а второй вход — к выходу инвертора 14. Принимае мые сигналы подаются на вход 18, выходом является клемма 19.

Устройство работает следующим образом, При отсутствии сигнала на входе оптоэлектронного переключателя транзисторный ключ 4 закрыт, инвертор 12 открыт, и на выходе цепи задержки 11 — низкий уровень напряжения.

При этом транзисторный ключ 10 закрыт, и через светодиод 5 протекает ток, определяемый величинами двух последовательно включен. ных резисторов 6 и 7, что определяет нижний уровень регистрации сигнала 1, (фиг. 2а), на выходе цепи задержки 13 — низкий уровень напряжения, а на выходе инвертора 14 — высокий. В результате этого на оба входа элемента

И 15 поступает низкий уровень напряжения, поэтому на его выходе будет высокий уровень напряжения, В это время на вход элемента

И 17 поступает высокий уровень напряжения, поэтому на его выходе будет низкий уровень напряжения. B результате триггер 16 установлен в состояние, при котором на выходе 19 низкий уровень напряжения (фиг. 2ж).

При поступлении на вход оптоэлектронного переключателя сигнала и превыщении им уровня регистрации 1, происходит открывание транзисторного ключа 4 и закрывание инвертора 12. При этом на выходе элемента И 15 появляется низкий уровень напряжения (фиг.

2е). Через время „равное времени задержки переднего фронта сигнала цепью задержки 11 после закрывания инвертора 12, на вход транзисторного ключа 10 поступает высокий уровень напряжения, в результате чего транзисторйый ключ 10 открывается. Ток через светодиод 5 будет определяться теперь величиной переменного резистора 6 и соответствовать уровню регистрации I . Через время задержки

С.!Ь, равное времени задержки переднего фронта цепью задержки 13, после появления верхнего уровня напряжения на выходе цепи задержки ll, на выходе цепи задержки 13 также появляется верхний уровень напряжения.

Это приводит к тому, что с выхода элемента

И 17 на вход триггера 16 начинает поступать высокий уровень напряжения (фиг, 2д), так как на обоих входах элемента И 17 низкие уровни напряжения. Триггер 16 устанавливается в состояние, при котором на выходе 19 (фиг, 2ж) высокий уровень напряжения.

При уменьшении амплитуды сигнала ниже ! уровня Д0 (фиг. 2а) происходит закрывание транзисторного ключа 4 и открывание инвер-!

О тора 12. При этом на выходе элемента И 17 появляется низкий уровень напряжения (фиг.

2д). Через время г,,,равное времени задержки ! заднего фронта цепью задержки 11 после открывания инвертора 12,на вход транзисторного ключа 10 но-!

5 ступает низкий уровень напряжеии, в результате чего транзисторный ключ 10 закрывается.

Уровень регистрации при этом будет соответствовать Iq. Через время задержки равное времени задержки заднего фронта цепью за20 держки 13 (фиг. 2в, г), после появления нижнего уровня напряжения на выходе цепи задержки 11, на выходе цепи задержки 13 также появляется низкий уровень напряжения.

Это приводит к тому, что с выхода элемента

25 И 15 иа вход триггера 16 поступает высокий уровень напряжения (фиг. 2е), так как на обоих входах элемента И 15 низкие уровни напряжения. Tpnrrep 16 устанавливается в состояние, при котором на выходе 19 низкии

30 уровень напряжеИия. Из диаграммы работй оптоэлектронного переключателя следует, что сигналы на выходе 19 оказываются задержанныФ !. ми на время со щ= н >>qy, что обеспечивает высокую точность регистрации сигналов при

35 существенных искажениях их фронтов.

При воздействии на вход 18 оптоэлектронного переключателя помехи (фиг. 2а, сигнал !!!), имеющий длительность соизмеримую с длительностью полезного сигнала, а амплитуду

40 п (1 происходит открывание транзисторного ключа 4. Через время с„.! происходит отФ крывание транзисторного ключа 10, B ðåçó3ïтате чего уровень регистрации:оптоэлектронно+ +

ro переключателя станет I . Через время,„17„

4> на вход элемента И 17 поступает низкий уро-. вень напряжения, однако на входе элемента

И 17 низкого уровня уже не будет, так как через время В произойдет запирание транзис-, торного ключа 4 ввиду того, что In 4 1а .

50 Поэтому состояние элемента И 17 не изменится, и триггер 16 сохранит свое прежнее состояние. Таким образом, помеха вида III (фиг, 2а) .оптоэлектронным переключателем не зарегистрируется.

Аналогично работает оптоэлектронный переключатель при поражении полезного сигнала дроблением, глубина1 которого не достигает нижнего уровня регистрации I 4 (фиг. 2а, 690628 сигнал ll). Такое дробление не будет зарегистрировано оптоэлектронным переключателем.

Если длительность помех или дроблений, воздействующих на вход оптоэлектронного .(. Ф переключателя, меньше времени с„„+ .»ь,то их амплитуда и глубина могут бь»ть любыми— это не изменит состояния триггера 16. Пусть на вход оптоэлектронного переключателя воздействует помеха ач»литудой 3nq оси длительностью »-"п„ Т».»+ :-ц (фиг. 2a), При достижении помехой уровня 1» произойдет открывание транзисторного ключа 4 и закрывание инвертора 12. Через время +т + на правый вход элемента И 17 поступит нижний уровень напряжения, но к этому времени воздействие помехи прекратится: (@ g„4 »» «»> ), и элемент И 17 не будет иметь совпадений нижних уровней напряжений но своим входам, поэтому его состояние не изменится, а, следовательно, не изменится и состояние триггера 16.

Аналогично работает оптоэлектроннь»й» переключатель при поражении сигнала дроблени ем длительностью tä »»+ »Ь и глубиной, равной амплитуде сигнала Ig. Такое дробление также не вызывает изменения состояния триггера 16.

Таким образом, предложенный оптоэлектронный переключатель устойчив к воздействию помех (дроблений), имеющих существенные амплитуды (глубины) и длительносп», при

5 этом обеспечивается высокая точность регистрации полезных сигналов.

Формула изобретения

Оптоэлектронный переключатель по авт. св.

Р499669, т л и ч ю и и с . .е, ч с целью новь»ц»е»п»я помехоустойчивости, в него введены дополнительная цепь задержки, дополнительный инвертор, элементы И и триггер, причем выход цепи задержки через дополнительную цепь задержки соединен с входом дополнительного инвертора и входом первого элемента И, другой вход которого подключен ,к выходу инвертора, а выход — к входу триг гера, при этом другой его вход соединен с вь»20 ходам второго элемента И, входы которого подключены соответствент»о к входу инвертора и выходу дополнительного инвертора, Источники информации, принятые во внима, ние при экспертизе

1. Авторское свидетельство, СССР N 499669„ кл. Н ОЗ К 17/78, 20.05.74, 690628

Ьх

&IX1

В

Редактор Л, Гельфман

Заказ 598!/53 Тираж 1060 Подлисное

Ш1ИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектиан, 4 à< ñ г

Составитель Л. Захарова

Техред . М,Петко Корректор Т, Скворцова