Кольцевой счетчик импульсов

СОЮЗ СОВЕТСНИХ,СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ГОСУД ПО ДЕ ЗОБРЕТЕЕТЕЛЬСТВУ. В,Ж ф РСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ С(56) 1. Авторское свидетельство СС Р 359767, кл. Н 03 К 23/12, 1970.2., Авторское свидетельство СССР по заявке й 3279641/18-21, кл. Н 03 К 23/12, 04.03.81. (54)(57) КОЛЬЦЕВОЙ СЧЕТЧИК ИИПУЛЬСО содержащий первый оптический вход и триггерные ячейки, в каждой иэ кото-. рых первые выводы нагрузочного фоточувствительного элемента, ламбдадиода и первого жидкокристаллического затвора подключены к электрическому выходу ячейки, второй вывод ламбдадиода подключен к общей шине, вторые выводы нагрузочного фоточувствительного элемента и первого жидкокристал-. лического затвора подключены к шине питания, причем первый оптический вход связан с нагрузочным Фоточувствительным элементом последующей триг",.801626317 А герной ячейки через первый жидкокристаллический затвор предыдущей :триггерной ячейки, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, внего дополнительно введены второй оптический вход, электронный ключ, который подключен параллельно нагрузочному фоточувствительному элементу первой триггерной ячейки, и в каждую ячейку - второй жидкокристаллический затвор, который подключен параллельно. первому, и дополнительный фоточувствительный .элемент, который подключен параллельно ламбда-диоду, причем второй оптический вход.через второй жидкокристаллический затвор каждой Ж ячейки связан .с ее. дополнительным фоточувствительным элементом и с нагрузочным.фоточувствительным элементом предыдущей ячейки, а первый оптический вход через первый жидкокристал- Я лический затвор каждой ячейки - с ее дополнительным Фоточувствительным Ьеюй элементом, Ю102.б 3Изобретение относится к импульсной. технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики и вычислительной техники.Известно пересчетное устройство, содержащее Фототиристоры, резисторы и светодиоды1 3Недостатком его является сложность;.Известен также суммирующий счет" чик, содержащий триггернЫЕ ячейки 10 на ламбда"диоде с фоточувствительным нагрузочным элементом и жидкокрис" таллическом затворе 2 1.Недостатком его являются ограниченные функциональные возможности, 15 так как счетчик способен работать только в режиме суммирования импульсов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, т.е. обеспечение возможности работы .в режиме вычитания наряду с режимом суммиро" вания.Поставленная цель достигается тем, что в кольцевой счетчик импульсов, содержащий первый оптический вхбд и триггерные ячейки, в каждой из которых первые выводы нагрузочноГо фоточувствительного элемента,. ламбда диода и. первого жидкокристаллического з затвора подключены к электрическому выходу .ячейки, второй вывод лямбда" диода подключен к общей шине, вторые выводы нагрузочного Фоточувствительного элемента и первого жидкокрис" таллического затвора подключены к шине питания, причем первый оптичес.кий вход связан с нагрузочным фоточувствительным элементом последующей триггерной ячейки через первый жидкокристаллический, затвор предыдущеи40 триггерной ячейки, дополнительно вве" дены. второй оптический вход, элект" ронный ключ, который подключен парал" лельно нагрузочному фоточувствительному элементу первой триггерной ячей ки, и в каждую ячейку - второй жидкокристаллический затвор, который подключен параллельно,.первому, и до" полнительный фоточувствительный эле" мент, который подключен параллельно ламбда-диоду, причем второй оптический вход кольцевого счетчика через второй жидкокристаллический затвор каждой ячейки связан с ее дополни" тельным Фоточувствительным элементом 5 и с нагрузочным фоточувствительным элементом предыдущей ячейки, а пер" вый оптический вход через первый жид 172кокристаллический затвор каждой ячейкис ее дополнительным фоточувст" вительным элементом.На чертеже изображена схема устройства.,Устройство содержит триггерные ячейки 1-1 - 1-п, состоящие из ламбда. диодов 2, нагрузочных фоточувствительных элементов 3, дополнительных фоточувствительных элементов М, первых 5 и вторых 6 жидкокристаллических затворов, электронный ключ 7, первый 8 и второй 9 оптические входы, а также оптические , связи 10 и электрические выходы. 11-.1 - 11-.п триггерных ячеек 1" 1 " 1" и Устройство работает следующим об"разом,В исходном состоянии счетные оптические импульсы на оптических входах 8 и Э отсутствуютПри этомвследствие большого сопротивления фоточувствительных элементов 3 всеячейки 1-1 - 1-и при подаче напряжения питания устанавливаются в устой"чивое состояние, соответствующее низкому напряжению на ламбда"диодах 2(О , 0)т.е. на выходах 11-1 - 11- пячеек 1-1 - 1"п.имеются логические ну.ли, Каждая ячейка 1-1 - 1-и работаетна переключение следующим образом.Если подать .оптический импульс нафоточувствительный элемент 3 ячейки,то вследствие уменьшения его сопротивления, рабочая точка ячейки перейдет скачком в другое устойчивое состояние., соответствующее большомунапряжению на ламбда-диоде 2, равномупРимеРно Епит, (02 ФЕп,.), т,е. навыходе .Иячейки 1-. 1 йоявляетсялогическая единица, Это состояние является устойчивым и сохраняется дажепри снятии. воздействия на фоточувствительный элемент 3, при этом ток через ламбда"диод .практически не протекает, Благодаря известным эффектамв жидких кристаллах первый и второйжидкокристаллические затворы 5 и 6открываются, т.е. становятся прозрач"ными для проходящего излучения, еслиячейка 1-1 переходит в единичное состояние, так как при этом напряжениена затворах уменьшается практическидо нуля. Для обратного переключенияячейки 1"1 из единичного состояния внулевое необходимо подать оптическийимпульс на фоточувствительный элемент11 ячейки 1-1, При этом ламбда-диод 2Заказ 4576/49 Тираж 936 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5В Е и юфилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,3шунтируется, напряжение на нем уменьшается до напряжения отсечки 00, для ламбда-диодов и рабочая точка йереходит в нулевое свое исходное положение т.е. ячейка переключается.Для обеспечения, работы кольцевого счетчика в начальный момент после подачи питания на него замыкается ключ 7, тем самым переводя первую ячейку 1-1 в единичное состояние, на выходе 11-1 появляется высокий уровень, от" крываются первый 5 и второй 6 жидкокристаллические затворы. Счетчик готов к работе.При подаче первого. счетного опти.- ческого импульса на вход 8 счетчика он проходит через открытый первый жидкокристаллический затвор 5 первой ячейки 1-1 на ее. Фоточувствительный элемент 4 и на фоточувствительный элемент 3 второй ячейки 1-2. При этом первая ячейка 1-1 переключается в нулевое состояние из единичного, а. вторая ячейка 1-2 - из нулевого в единичное, после чего через некоторое время, обусловленное инерцион-. ностью жидких кристаллов, закры- ф ваются затворы 5 и 6 первой ячейки 1-1 и открываются затворы 5 и 6 второй ячейки 1-2. Ввиду того, что при подаче первого счетного импульса на вход 8 на входе 9 не было импульсов, а также все затворы ячеек кроме пер"фвой, были закрыты, переключения ос-тальных ячеек не происходит. В момент подачи второго импульса на вход 8 счетчика, благодаря открытому затвору 5 ячейки 1-2, последняя переключается с единичного состояния в нулевое, а ячейка 1-3 - в единичное.Таким образом, при подаче импульсов иа вход 8 счетчика единичный сигнал в .счетчике сдвигается вправо, отображая в единичном позиционном 26317 4ходе число поступивших импульсов, Висходном состоянии только перваяячейка 1-1 находится в единичыом со"стоянии. Такое кодирование нуля необ 5 ходимо для того, чтобы устранить не"однозначность при этом в любом состоянии счетчика, даже в нулевом, лишьодин разряд - ячейка может находитьсяв единичном состоянии, что значитель"10 но упрощает контроль и диагностикуработы таких счетчиков. После подачи о импульса сбрасывается ячейка 1- ии устанавливается в единицу первая1-1 ячейка, т.е. устанавливается5 исходное состояние, и .счетчик подготовлен для счета по второму циклу,Таким образом, счетчик работаеТ .как.кольцевой. Количество ячеек б можетбыть любым и соответствовать осно 20 ванию системы счисленияДля сдвига информации влево (длявычитания импульсов) необходимо подавать импульсы на второй оптическийвход 9. Работа происходит аналогично25 описанному с тем отличием, что сдвигинформации идет в обратную сторону(влево) .Кольцевой счетчик импульсов обла"дает простотой конструкции большойЗ 0 надежностью, помехозащищенностью,большим диапазоном входных и выходныхсигналов. (оптические и электрические),и может как суммировать, так и вычитать импульсы,Изобретение может быть использовано для построения малогабаритных.операционных устройств сложения ивычитания оптических импульсов,Если вместо жидкокристаллических40 затворов использовать модуляторы света из сегнетокерамики(быстродействиесоставляет несколько десятков наносекунд), то можно значительно повысить быстродействие таких счетчиков,