Оптико-электронный триггер
Союз Советеиик
Социалиетичееиик аоикб (61) Дополнительное к авт. свин-ву (22) Заявлено04.01.79 (21) 2706582/18-24 (23) приоритет
Опубликовано 23.11.80. Бюллетень М43
Дата опубликования описания 28 11.80 (72) Авторы изобретения
P. Ф. Иванов и С. М. Прудников
Кубанский Государственный универститет (7il) Заяви ель (54) ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЙ ТРИКСТЕР
Такие триггеры не имеют счетного входа, что ограничивает сферу их применениа, наличие в, схеме активных резисvopos приводит.к потерям электрической
t энергии.
Наиболее близким по технической сущности к иредлагаемому является оптико . электронный триггер 2 .
Триггер содержит источник питания, фоточувствительный Qps6op с р, м-образ ной вольтамперной характеристикой, сое диненную с ним последовательно ячейку, управляющую фоточувствительным прибором и состоящую из о тически связанных и соединеыык параллельно модулятора
И OtlPReMSHKa. ФУНКЦИОНаЛЬНЫе ВОЗМОЖ ности такого триггера ограничены, так как он не имеет второго противоположного выхода, что не позволяет использовать триггер в схемах, подключаемых к его двум выходам (например в дешифраторах).
1Ьль изобретения - расширение функssosa Изобретение относится к оптоэлектро нике и может быть использовано в вы,числительной технике и оптикоюлектрон- ных автоматических устройствах. Известны триггеры, которые йри воздействии на них импульсов света перехо % дят из одного устойчивого состояния в другое. Эти устройства содержат два фототранзистооа, эммитеры которых заземле. Ъ ны, а коллекторы соединены с общим исlÎ точником питания через соответствующие резисторы. Между коллекторами фототранзисторов включены параллельно и в про-тивоположных направлениях два светоиз-ь лучающих диода, которые расположены таким образом, что в период, когда фо тотранзистор находится в проводящем состоянии, соответствующий ему светодиод излучает свет на этот фототранзио тор и поддерживает его в приводящем состоянии, Состояние триггера изменает-. са путем подачи светового импульса пьочдредио на базы этих фототранзисторов Г . лмаэ м м..Фм аы з - м мюра 82977 4 2Î 3$. Ф 3 . 7 счет создания инверсного оптического выхода. Поставленная цель достигается тем, что в оптико-электронйый триггер, содер жащйй источйик излучения Й оптически связанные и параллельно включенные первый вхопной модулятор юлучения и первый фотоприемник, введены первый и второй выходные модуляторы нзлучення, второй входной модулятор излучения и второй фотоприемник. Источник излучения через. первый выходной модулятор иэлуче ния оптически связан с первым фотоприемником, а через второй выходной моду.-- -.,лятор излучения - со вторым фотоприемником, которъй оптически связан со вторым входным модулятором излучения.. Второй выходной модулятор соединен параллельно с первым фотоприемником, а второй входной и первый выходной модуляторы подключены параллельно ко второму фотоприемнику. Первый и второй входные модуляторы излучении on тически объединены. На чертеже изображена прннципиальная схема оптико-электронного трмтера. Триггер содержит источник 1 постоянного излучения, въиодные модуляторы 2 и 3, фотогальванические (солнечные)элементы 4 и 5 в качестве фотоприемников, входные модуляторы 6 и 7 излучения, световоды 8 и фокон 9, объединяющий световоды. ФоТогальванический элемент 5 и .входной модулятор 7 путем йараллельно ro соедннения и оптической связи между собой образуют ячейку. Qpyfйя ндентйч ная ячейка образована фотоприемйвком 4 и входным модулятором 6. Обе ячейки электрически независимы. Зго значат, что их электрические цепи не имеют об щих ветвей тока, т.е. содержат электрический связей между собой* боле, чем в, одной топологической точке. Выходной модулятор 3 соединен паралельно с первой ячейкой (5 и 7) й"=о - тически связан с источником 1 излученна и фотоприемником 4 второй ячейки, находясь с ними в одной оптической пось ледовательности. Выходной модулятор 2 соединен параллельно со второй ячейкой (4 и 6) rr связан оптически с источником 1 излучения и фотоприемником 5 первой ячейки,, йаходясь с ними в одной оптической пос ледовательности. Входные модуляторы 6 и 7 оптически объединены с помощью световодов 8 и фокона 9. 3С Участок 20 модулятора 2, не связанный с фотоприемником 5, является оптическим выходом триггера. Участок 11 модулятора 3, не связанный с фотоприемником 4, является вто- рым противофазным оптическим выходом триггера. Фотоприемники 4 и 5 могут служить раздельными входами триггера. Фокон 9 является счетным входом триггера. В качестве модуляторов использованы ячейки жидких кристаллов, обладающих эффектом динамического рассеяния неполяри эованного излучения. Могут быть исполь15; зованы модуляторы двух типов, блокирующие излучение при наличии разности потенциалов на управляющих электродах. Выходные модуляторы 2 и 3 ндентнчны и отличаются от входных модуляторов 6 и 7 более коротким временем релаксации. Такое различие характеристик дос1 тигаетса неодинаковой толщиной weнок жидкого"кристалла, помещенньж между электродами модуляторов. Триггер работает следующим образом. Схема всегда находится в одном, из устойчивых состояний, при котором фотогальванический элемент одной из независимых электрических цепей возбуждается излучением источника 1, а модуляторы этой цепи блокируют излучение. Например, как это показано на чертеже, элемент,4 возбужден, а модуляторы 6 и 7, включенные с нйм йараллельно, блокируют излучение, вследствие явления динамического рассеяния света, вызванного наличием напряжениа на зажимах фотогальваннческо го элемента 4. Если йа счетный вход подаетса опти« р "ческий ймпульс, он по световоду 8 поступает к ф6тогальвани юским элементам 4 и 5. Однако фотогальваничвский элемент 4 ойтически 6локнрован модулятором 6 и сигнал поступает только на фогогальванический элемент 5. Освещенный пусковйм ймпульсом фотогальванический эле мент 5 начинает генерировать ЖК:, которая прикладывается к модуляторам 7 и 3. Эти модуляторы начинают уменьшать коэффициент светопропускания. Световой поток от источника 1 света, попадающий на фо-. тогальванический элемент 4 уменьшается так как он проходит через модулятор 3. Поэтому уменьшается 3НС, генерируемая фотогальваническим элементом 4. Эго приводит в свою очередь к уменьшению приложенного напряжения на модуляторах 2 и 6, увеличению их коэффициента свето пропускания. 5 7819 Световой поток от источника 1 через модулятор 2 попадает на элемент 5 и увеличивает генерируемую им ЭЛС и т.д. Чтобы уменьшение светового потока от источника 1 света на фотогапьваническом элементе4 не компенсировалось полностью светом запускающего импульса, который попадает на фотогальванический элемент 4 через открывающийся модуля. тор 6, время, перехода модуляторов из М состояния с минимальным коэффициентом светопропускания при .снятии прилоФМного напряжения и время перехода моI дуляторов из состояния с. максимальным коэффициентом светопропускания a состояние с минимальным коэффициентом светопропускания при подаче напряжения (время релаксации) должно находиться в определенном соотношении с длительностью запускающего импульса. с4/2 (6 с 62/2 где о И L g -. время релаксации л / соответственно модуляторов 2, 3 и модуляторов 6 и 7; ф — длительность запускающего импульс:а. Тогда за время действия светового иьшульса модулятор 2 увеличивает коэффициент пропусканкя так, что дальнейшее умеиынеиие коэффициента светопропускания модулятора 3 происходит за счет ЭЬС фото гальванического элемента 5, освещенного велько источником 1 света через модулятор — Ю Z. Модуляторы 6 и 7 в синусах бопыпой инерционности срабатывания,ие успевают компенсировать эа, время светового им tgolbca ilepepaaIpelteneHRe освецениостн фотогальваиическнх элементов 4 и 5 scточи жом 1 света. Таким образом, завершение . переброса триггера из одного состояния в другое происходит эа счет перераспределе- ния освещенности фотогальванических элементов источником 1 света. Триггер устанавливается в другое ус тойчивое состояние, при котором фотогаль» ванический элемент 5 возбужден, а модуляторы 3 и 7 блокируют излучение. В силу симметрии схемы следукнпий запускающий импульс, поданный на счетный вход, аналогичным образом перебра» 77 6 сывает триггер, в прежнее состояние. При этом на участках 10 и 11 модуляторов 2 и 3 поочередно появляется излучение, сдвинутое по фазе на 180 . О Наличие противофазных выходов 10 и 11 -расширяет функциональные возможности этого триггера по сравнению с известным так как позволяет использовать его в оптоэлектронных схемах, управляемых инверсными потоками излучения, напрИмер, в сумматоре, логическом элементе, дешифраторе. Устройство не содержит эпектричеЬ-. ких источников литания и целиком обеспечивается за счет энергии излучения, например излучения солнца, что позволяет использовать триггер на космических объектах, йе заходящих в тень. Формула изобретения Оптик -электрсаный триггер, содержащий источник излучения и оптически связанные и параллельно включенные первый входной модулятор излучения и первый фотоприемниж, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, «с целью расширения функциональных воэможностей эа счет орга» низации инверсного оптического выхода, в устройство введены первый . и второй выходные модуляторы излучения„ второй входной модулятор излучения и второй. фотоприемниж, причем источник излучения через первый выходной модулятор иэл;учения оптически связан с пер вым фотоприемником, а через второй вьходной модулятор излучения - со вторым фотоприемником", оптнчески связанным со вторым входным модулятором излучения, второй выходной модулятор соединен ." параллельно с первым фотоприемником, первый выходной и второй входной модуляторы излучения параллельно подключены ко второму фотоприемнику, а первый и второй входные модуляторы излучения оптически объединены. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1, Патент Японии ¹ 4412035, кл. Н 03 К 3/42, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР % 376742, кл. Q 02 F 3/00, 1971 (прототип). Редактор О. Малец (:оставитель С; Самуцевич Техред N. Голинка Корректор H. )Григорук Заказ 8154/63 Тираж 662 ВНИЙЛИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий 113бЗ5, Москва, 5, Раушскаа наб., д. 4/5 Филиал ИПП Патент, г.Ужгород, ул. Проектная, 4
