Многоустойчивый элемент

 

Союз Советских

Соцналистическнх

Республик

О П И С А Н И Е (752757

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

* л. (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 12.07.78 (2т) 2643803/18-21 (5() Щ. Kä.

Н 03 К 3/2S с присоединением заявки ¹

Гееударстеенный комитет

СССР (23) Приоритет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.07.80. Бюллетень №28

Дата опубликования описания 02.08.80 (5З) УДК 681..327.67 (088.8) (72) Автор изобретения

H. Т. Гурин (73) Заявитель

Ульяновский политехнический институт (54) МНОГОУСТОЙЧИВЫЙ ЖЕМЕНТ

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для использования в системах цврровой автоматики.

Известны многоустойчивые элементы, имеюшие более трех устойчивых состояний. Например, элемент на туннельных

5 диодах, содержалий несколько последовательно соединенных туннельных диодов, параллельно с которыми включена нагрузка и устройство управления (1).

Недостатки таких устройств эаклточаются в сложности микроминиатюризации и недостаточных функциональных воэможностях, 15

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей многоустойчивого элемента и обеспечение возможности его микроминиатюризации.

Эта цель достигается применением известного нейристора, в качестве многоустойчивого элемента.

На,фиг; 1 изображена структурная электрическая схема нейристора; на фиг. 2 — вольтамперная характеристика (BAX) ключевых элементов нейристора в исходном состоянии — 1, при наличии тока возбуждения 2 и возможные положения линии нагрузки 3, 3, 4, 5; на фиг. 3 и 4 — временные диаграммы, характеризуютпие различные режимы работы устройства.

Нейристор включает в себя цепочку соединенных последовательно по возбуждению ключевых элементов i = 1; A с S -образной ВАХ вЂ” ключей, нагруженных на R, С-контуры 3,4 и соедтптенных с источником питания через резистор

5 .нагрузки. При этом резистор 3 или емкость 4 могут быть фоточувствительными.

При использовании нейристора в ка честве многоустойчивого элемента возможны следуютцие режимы работы:

1. При постоянном напряжении источника питания 1.=. и положения линии нагрузки в исходном состоянии 3 (фиг. 2), определенном выбором сопротивлений ре3 резистором 3 и 5, причем A,çúйЗ, работа устройства характеризуется схематическим изображением освещенного нейристора (фнг, 3, а, б) и диаграммами (фиг. З,в). При подаче на вход нейристора импульса запуска Ц ВЛХ ключа r, 1 деформируется до вида 2 (фиг 2). При подсветке данного каскада (при условии фоточуствительности . резистора 3) линия нагрузки ключа 1-1 переходит в положение 4 (фиг. 2) и этот клоч переключается в ниэкоомное состояние. Независимо от сохранения или прекращения действия импульса запуска, а также от сохранения или снятия освеще- 15 ния, ключ ф =1 остается в низкоомном состоянии. Ток данного ключа 1 =1, протекая через резистор 5 нагрузки, создает на нем падение напряжения 0 -"а0, которое является выходным сигналом. 2о

Состояние с первым включенным каскадом является первым устойчивым состоянием устройства. Вследствие нахождения ключа i =1 и низкоомном состоянии, протекает ток возбуждения через ключ 25

1 -2, деформируя его BAX до вида 2 (фиг. 2). При перемещении светового пучка с первого каскада на второй или расширения этого пучка на второй каскад без, изменения интенсивности 30 этого пучка на второй каскад без изменения интенсивности освещения, ключ 9 =2 также переключается в ниэкоомное состояние, в результате чего выходной сиг- нал равен О ф =2 ьО, а состОЯние с 35

Ф двумя включенными каскадами будет вторым .устойчивым состоянием устройства. Вследствие нахождения ключа 2 в низкоомном состоянии, протекает ТоК возбуждения через ключ 3, деформируя о его ВАХ до вида 2 (фиг.2). При перемещении светового пучка со второго каскада на третий или его расширении на третий какскад, ключ =3 переключается в низкоомное состояние и т.д. В результате, выходной сигнал при включении каскадов (14 1 4 Tl ) имеет амплитуду gI а

=> и О и устройство", может иметь и-- устойчивых состояний без учета исходного.

При этом каждое устойчивое состояние, строго соответствует положению светового пучка или границе ego расширения (количеству освещенных каскадов).

Сброс многоустойчивого элемента в исходное состояние осуществляется подачей импульса выключающей попярности в цепь питания нейристора (фиг. Зв), при котором происходит выключение всех ключей =- 1-

7 4

2. При нос.оянном напряжении питания Е и положении линии нагрузки в исходном состоянии 3 (фиг.2),работа устройства характеризуется схематическим изображением освещенного нейристора (фиг. За,б) и диаграммами(фиг.З,в), При подаче на вход нейристора импульса запуска ВАХ ключа s =1 деформируется до вида 2 (фиг. 2). При подсветке данного каскада линия нагрузки. ключа 1 1 переходит в положение 4 (фиг. 2), и этот ключ переходит в низкоомное состояние аналогично режиму 1. Но, в отличие от режима 1, ключ 3 =1 остается

В НИЗКООМНОМ СОСТОЯНИИ: ТОЛЬКО lIPH наличии освещения, если импульс запуска снят; только при наличии на входе нейристора импульса запуска, если снято освещение каскада, при одновременном воздействии импульса запуска и освещения каскада . Поэтому многоустойчивый режим работы возможен в случаях, если: a) на входы действует импульс запуска, а освещение осуществляется перемещающимся пучком света, который включает очередной 1 -каскад и переводит устройство в 1 устойчивое состояние; 6} происходит расширение светового пучка на очередные каскады при коротоком импульсе запуска: в) на входе действует импульс запуска и одновременно подсветки каскадов. При данных режимах многоустойчивый элемент также может иметь tl -устойчивых состояний беэ учета исходного состояния, и каждое устойчивое состояние строго соответствует положению светового пучка или границе его расширения (количеству освещенных каскадов) . Сброс устройства в исходное состояние осуществляется,снятием импульса запуска и освещения; цри этом,. осуществляется выключение всех ключей 1 из-аа

I положения линии нагрузки 3 (фиг. 2).

3. При напряжении источника питания Е, положении линии нагрузки 3 и 3 (фиг. 2} и подаче импульсов счета в цепь литания нейристора работа устройства характеризуется диаграммаУ ми,(фиг.4). При подаче на вход нейристора импульса запуска BAX ключа

=1 деформируется до вида 2 (фиг.2).

При подаче импульса счета амплитудой Е в цепь питания, линия нагрузки ключа

=1 переходит в положение 5 (фиг.2) и ключ l «1 переключается в низкоомное состояние. Если а) линия

,нагрузки ключа 1 =1 в исходном сос752757 6 зисторов 3 и 5. Предлагаемое устройство некритично к периоду следования импульсов счета или периоду перемещения подсветки. Общее число устойчивых состоя5 ний определяется только числом каск адов нейристора и может быть произвольно большим.

Применение нейристора в качестве многоустойчивого элемента, электрически и оптически; управляемого, позволяет, таким образом, реализовать как минимум ! шесть различных режимов работы, что

/ ° существенно больше, чем в известных и многоустойчивых элементах, т е. расширить функциональные возможности устройства. Ввиду выполнения нейристоров на основе легко совместимых элементов: резистора, конденсатора и -прибора, обеспечивается также возможность микроминиатюризации устройства.

I

:тоянии находится в положении 3, то

:ключ i.--1 остается в низкоомном состоянии при снятии импульсов запуска и счета; б) линия нагрузки ключа t =1 в исходйом состоянии находится в положенин 3 (фиг.2), то ключ i. "-1 остается в ниэкоомном состоянии только при наличии импульса запуска, тока / возбуждения) . При нахождении ключа

=1 в ниэкоомном состоянии протекает ток возбуждения через ключ у =2 деформируя его ВАХ до вида 2 (фиг.2

При подаче следующего импульса счета в цепь питания ключ 1 =2 включается т.д. Каждый последующий импульс счет переводит устройство в новое устойчив состояние, общее число которых равно беэ учета исходного состояния. Сброс устройства в исходное состояние осуще ствляется а1при положении линии нагруз 20 ки 3 (фиг.2) подачей импульса выключающей полярности в цепь питания устройства в 1 б) при положении линии нагрузки 3 (фиг. 2) снятием импульса запуска на входе устройства, после чего происходит

25 последовательное выключение всех включенных ключей ) = 1-tl, Кроме этого, возможны различные комбинации вышеуказанных режимов. Разница в амплитуде сигналов от двух устойчивых ЗО состояний может регулироваться интенсивностью внешней подсветки и величиной реФормула изобретения

Применение нейристора в качестве многоустойчивого элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Агахии Т. М. и др. Основы импульсной наносекундной техники, М., 1976. с. 304.

752757

Составитець Ю. Фирстов редактор д. Долинич Texpell Ж» Кастелевич Корректор О» Ковинск

Заказ 4763/18 Тираж 095 Подпжное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035;, Москва, Ж-35е, Раушскан наб., д. 4/5

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