Оптоэлектронный переключатель

. свевемиви РЕСПУБЛИК 015498 А 3(Я) Н 03 К 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ(71) Московский полиграфический инс ткнут(56) 1. Авторское свидетельство ССС 1 445153,кл. Н 03 К 17/78, 1923.2. фЭлектроника 1 (перевод с англ,), 1978, 9 17, с, 61-62.(54)(57) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий первый и второй раэнополярные источники постоянного напряжения, фототранзистор и первы транзистор одного типа проводимости второй транзистор другого типапроводимости,включенный по схеме с общей базой и присоединенный эмиттером к эмиттеру фототранэистора, и третий транзистор, о т л кеч а ю-щ кй с я тем, что, с целью повыше,ния быстродействия, введен неинвертирующий усилитель, вход которого соединен с коллектором второго тран" зистора, а выход - с коллектором фототранзистора и базой первого транзистора, коюЬектор которого соединен с шиной первого источника пос" тоянного напряжения, причем третий транзистор имеет одинаковый со вто. рым транзистором тип провбдимости, включен по схеме с общей базой.и присоединен эмиттером к эмиттеру первого транзистора, а нагрузка включен на между коллектором третьего транзистора и шиной второго источника постоянного напряжения.40 65 чИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в логических элементах, коммутаторах, триггерах, формирующих и ко-. дирующих устройствах, аналогоцифровых преобразователях. 5Известен оптоэлектронный переключатель, содержащий фототранзистор, . оптически связанный с основным све" тодиодом, и дополнительный светодиод оптически связанный с фотодиодом, 110 включенным параллельно .база-эмиттер, ному переходу ототранзистора 1 .Однако данный переключатель обладает относительно невысоким быстродействием иэ"за влияния значительной коллекторной емкости СКФ фототранзистора.Наиболее близким к предлагаемому является оптоэлектронный переключа" тель, содержащий два разнополярных источника постоянногонапряжения, фототранзнстор и транзисторы, одно из которых включен по схеме с общей базой, соединен своим эмиттером с ,эмиттером фототранэистора и подключен .коллектором к базе фототранзистора через конденсатор .2 3.В известном переключателе по,цепи с конденсатором осуществляется следящая обратная связь и при оптималь. Вой емкости конденсатора переходный 30 процесс в базовой цепи фототранзистора заметно ускоряется. Однако влияние коллекторной емкости С ф фотокф транзистора не компенсируется, что ограничивает быстродействие устрой ства. Цель изобретения - повышениебыстродействия оптоэлектронного пе" реключателя.Поставленная цель достигается тем; что в оптоэлектронный переключатель, содержащий первый и второй разнополярные источники постоянного напряжения, фототранзистор и первый транзистор одного типа проводимости, второй транзистор другого типа проводимости, включенный по схеме с общей базой и присоединенный эмитте" ром к эмиттеру фототранзистора, и третий транзистор, нведен неинвертирующий усилитель, вход которого сое" динен с коллектором второго транзистора, а выход " с коллектором фото- транзистора и базой первого транзистора, коллектор которого соединен с шиной первого источника постоянного напряжения, причем третий транзистор имеет одинаковый со вторым транзистором тип проводимости, включен по схеме с общей базой и присое дннен эмиттером к эмиттеру первого транзистора, а нагрузка включена между коллектором третьего транзистора и шиной второго источника постоянного напряжения. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.Переключатель содержит фототранзистор 1 и первый транзистор 2 одного типа проводимости, второй и третий транзисторы 3 и 4 другого типа проводимости, нключенные по схеме с общей базой. Неинвертирующий усилитель 5, вход которого соединен с коллектором транзистора 3, а выход - с коллектором фототранэистора 1 и базой транзистора 2, коллектор которой соединен с шиной б источника постоянного положительного напряжения, Эмиттер фототранзистора 1 соединен с эмиттером транзистора 3, а эмиттер транзистора 2 соединен с эмиттером транзистора 4, между коллектором которого и шиной 7 источника постоянного отрицательного напряжения включена нагрузка 8.Переключатель работает следующим образом.Освещенный фототранзистор 1 создает в эмиттерной цепи ток Э 1 Коллекторный ток транзистора 3, составляющий А Э 1, усиливается усилителем 5 до уровйя К 1 А 31 и поступает . в базовую цепь транзистора 2 встречно коллекторному току Э 1 фототранзистора 1. Поэтому ток базы транзистора 2 равен.Э 2 = К 1 АЗЗ, - 31 где К,А 5 - коэффициенты усиления усили,теля 5 и транзистора 3 соответственно.Коллекторная емкость фоторезис" тора 1 не ограничивает его быстродействие, если в процессе переключения разность потенциалов на коллекторном переходе фотореэистора сохраняется неизменной, Это условие выполняется, если потенциал коллектора фоторезистора понторяет все изменения потенциала его базы, что можно обеспечть возбуждая фоторезистор 1 и транзистор 2 одинаковымитоками 32 = Э 8тле. К 1 Ъ 31-1=Р 4 З 1 что позволяет сформулировать требо" вание к коэффициенту усиления неин:вертирующего усилителя тока К=,. =12-А 1) /А 3, где А 1 - коэффициент усилейия фототранзистора 1.Точное выполнение последнего ус" ловия из-за технологического разброса коэффициентон Аи Аобеспечить невозможно, В этом нет особой необходимости, поскольку падение напрякения на эмиттерном переходе, смещенном в прямом направлении благодаря высокой, крутизне его вольт-амперной характеристики сравнительно слабо зависит от уровня базового тока. В любом случае важно обеспечить услоние 3- Ъ 3- что гаранти 02 Олафрует включение транзистора 2 при освещении фототранзистора 1.Если разность потенциалов,на коллекторномпереходе фототранзисто1015498 ра 1 мало. изменяется., то инерцион"нбсть фоторезистора несущественноограничивает быстродействие оптоЭлектронного переключателя и мало",инерционные транзисторы 2 и 4, реагируя на сигналы фототока, коммути. 4руют нагрузку В с высокой: скс- ростью.Таким образом, повъаение быстродействия позволяет более оперативно. обрабатывать значительный объем инФормации(в Формеоптическик сигналов), Составитель Щедрин. Редактор Н. Ковалева Танкред В.Далекорей Корректор М. Шарошн юеа юа еее.Заказ 3232/52 Тираж 936 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб д. 4/5 аееюааееееаее Филиал ППП фПатент 1, г. Ужгород, ул. Проектная, 4