Оптоэлектронный переключатель

 

Союз Севетсиик

Соцналнстическмк

Республмк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

< 834917 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 310879 (21) 28134 39/18-21 (51)М. Кл.з .Н 03 К .17/78 с присоединением заявки МГоеударствсииый комитет

СССР

Ito делам изобретений и, откРытий (23) Приоритет— (53) УДК 621. 3S (088.8) Опубликовано 30.0581Ьюллетемь Н9 20

Дата опубликования описания 300581 (72) Авторы изобретения

Л.Е. Эпштейн, Ю.Н. Федин, Ю.P. Носов и Ю.П. Хазанкин (71) Заявитель .

Ордена Ленина институт проблем управления(54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при передаче и переработке импульсных сигналов в системах автоматики и вычислительной техники.

Известны -оптоэлектронные переключатели, содержащие оптически связанные светодиод и фотодиод, усилитель и формирователь (1).

К недостаткам известного устройства относится малая стойкость к дестабилизирующим факторам.

Наиболее близким к предлагаемому является оптоэлектронный переключатель, содержащий светодиод, электроды которого соединены с входными ши- . нами, основной фотодиод, оптически связанный со .светодиодом, дифференциальный усилитель с отрицательной обратной связью, инвертирующий вход которого подключен к одному из электродов основного фотодиода, другой электрод которого соединен с общей шиной и неинвертирующим входом дифференциального усилителя, выход которого соединен с входом формирователя, выход которого подключен к выходной шине P2).

Недостаток известного устройства— малая стойкость к дестабилизирующим факторам.

Цель изобретения — повышение стойкости к дестабилизирующим факторам при сохранении быстродействия оптоэлектронного переключателя. указанная цель достигается эа, счет, того, Что в оптоэлектронный переключатель, содержащий светодиод, электроды которого соединены с входными шинами, основной фотодиод, оптически связанный со светодиодом, дифференциальный усилитель с отрицательной обратной связью, инвертирующий вход которого подключен к первому электроду основного фотодиода, второй электрод которого соединен с общей шиной и нейнвертирующим входом дифференцнального усилителя, выход которого соединен с входом формирователя, выход которого подклю° чен к выходной шине, введены допол-нительный фотодиод, оптически связанный со светодиодом, и дифференцирующая цепочка, конденсатор которой подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя, дополнительный фотодиод своим электродом, одноименным второму электроду основ834917 ного Фотодиода, подключен к первой шине источника питания, а другим

- электродом — к средней точке дифференцирующей цепочки, резистор которой соединен со второй шиной источника питания °

На чертеже предст авлен а прин ци- . пиальная схема оптоэлектронного переключателя.

Схема содержит .светодиод 1, электроды которого соединены с входными шинами 2, основной фотодиод .3, оптически связанный со светодиодом 1, дифференциальный усилитель 4 с от.рицательной обратной связью, инвертирующий вход которого подключен к первому электроду основного фотодиC ода 3, вторым электродом соединенным с общей шиной 5 и неинвертирующим входом дифференциального уси- . лителя 4, выход последнего соединен с входом формирователя 6, выходом 20 подключенного к выходной. шине 7, дополнительный фотодиод 8, опти.чески связанный со светодиодом 1, дифференцирующую цепочку 9, конденсатор 10 которой подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя 4, дополнительный фотодиод 8, своим электродом, одноименным второму электроду основного фотодиода 3", подключенный к первой шине 11 источника питания, а другим электродом — к средней точке дифференцирующей цепочки 9, резистор 12 которой соединен со второй шиной 13 источника питания.

Оптоэлектронный переключатель работает следующим образом.

При отсутствии входного сигнала ток светодиода 1 и фотодиода 3 равен нулю, а темновой ток фотодиода 8, зарядив конденсатор 10, не поступа- 40 ет на вход дифференциального усилителя 4. Из-за отсутствия входного сигнала на дифференциальном усилителе 4 его выходное напряжение также равно нулю и на выходной шине 7 имеется нулевой сигнал. При поатуйлении входного сигнала через светодиод 1 начинает протекать ток, появляется световой поток, который вызывает появление световых фототоков Фотодиодов 3 и 8; Начинается заряд емкостей переходов фотодиодов 3 и 8 и конденсатора 10. Ток фотодиода 8 через конденсатор 10 поступает на вход дифференциального усилителя 4 ,на выходе: которого появляется напряжение, по достижении порога срабаты. вания формирователя 6 на его выходе появляется сигнал, соответствующий уровню логической единицы. По мере движения времени происходит заряд 60 конденсатора 10, что приводит к уменьшению тока, поступающего на вход дифференциального усилителя 4 от фотодиода 8, и к увеличению тока, поступающего от Фотодиода 3. Сумма токов на входе дифференциального усилителя 4 остается примерно постоянной, и на выходе формирователя

6 все время, пока длится входной сигнал, остается высокий уровень.

При прекращении действия входного сигнала начинается разряд конденсатора 10. Ток разряда конденсатора 10 имеет направление,"обратное направлению тока разряда емкости перехода фотодиода 3, в результате чего быстро уменьшается входной ток дифференциального усилителя 4 и его выходного сигнала. Входное напряжение Формирователя 6 становится меньше порога и на его выходе появляется логический йоль. При появлении следующего импульса весь процесс повторяется.

Формула изобретения

Оптоэлектронный переключатель, содержащий светодиод, электроды которого соединены с входными шинами, основной фотодиод, оптически связанный со светодиодом, дифференциальный усилитель с отрицательной обратной связью, инвертирующий вход которого подключен к первому электроду основного фотодиода, второй электрод которого соединен с общей шиной и инвертирующим входом дифференциального усилителя, выход которого соединен с входом формирователя, выход которого подключен к выходной шине, отличающийся тем, что, с. целью повышения стойкости к дестабилизирующим факторам при сохранении быстродействия, введены дополнительный Фотодиод, оптически связанный со светодиодом,и дифференцирующая цепочка, конденсатор которой подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя, конденсатор которого подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя, дополнительный фотодиод своим электродом, одноименным второму электроду основного фотодиода, подключен к первой шине источника питания, а другим электродом — к средней точке дифференцирующей цепочки, резистор которой соединен cq второй шиной источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Носов Ю.Р. Оптоэлектроника, М., "Советское Радио", 1977, с. 136.

2. Автономов В.А. и др. Быстродействующий оптоэлектронный.переключатель, сб. "Электронная техника", cep. Vl "Микроэлектроника", вып. 2, 1971, с. 3 (прототип).

834917 . Составитель В. Чачанидзе

Редактор И..Ковальчук Техред T. Маточка Корректор В.сутяга

Заказ 4118/86

Тираж 988 . Годписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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