Оптоэлектронный переключатель

(19) 11) А З 51) Н 03 К 17/78 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Донецкое отделение Института нГипроуглеавтоматизация"(56) 1. Носов Ю.Р., Сидоров А.С. Оптроны и их применение. М., "Радио и связь", 1981, с. 135.2. Там же, с. 264 (прототип). (54) (57) ОТОЭЛЕКТРОННЬЮ 1 ЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий транзисторный оптро коллектор фототранзистора которогоподключен к шине источника питания,база соединена с первым выводом первого резистора, эмиттер через второйрезистор - с общей шиной, а светодиод транзисторного оптрона - свходными шинами, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличениячувствительно ти в динамическом режиме, в неговеден полевой транзистор, исток ко зрого соединен с вторымвыводом первого резистора, затвор -с эмиттером фототранзистора, а сток -с общей шиной.Изобретение предназначено для использования в устройствах автоматики, телемеханики и вычислительной технй 10 теля также является низкая чувствительность к переключающему сигналуна базе фототранзистора.Цель изобретения - увеличениечувствительности в диндмическомрежиме (режиме переключения) безснижения стабильности статического режима.Поставленная цель достигается тем, что в оптоэлектронный переключатель, содержащий транзисторный оптрон, коллектор фототранзистора которого подключен к шине источника питания, база соединена с первым выводом первого резистора, эмиттер через второй резистор - с общей шиной, а светодиод транзисторного оптрона45 с входными шинами, введен полевой транзистор, исток которого соединен с вторым выводом первого резистора, затвор - с эмиттером фототранэистора, а сток - с общей шиной.50На чертеже представлена электрическая принципиальная схема оптоэлектронного устройства. 40 Устройство состоит из фототранзистора 1, полевого транзистора 2, первого 3 и второго 4 резисторов. Светодиод оптрона 5 является входом устройства, Коллектор Фототпанзистоки.Известен оптоэлектронный переключатель, содерждщий тразсторньоптрон, эмиттер, база и коллекторфототранзисторд которого через соответствующие резисторы соединены сшинами источника питания 1 .Недостаток данного переключателясостоит в низкой чувствительности кпереключающему сигналу нд базе фототранзистора, обусловленной малымсопротивлением резистора в цепи базы, необходимым для обеспечения хорошей стабильности статического режимасхемы.Известен оптоэлектронный переключатель, содержащий транзисторный 20оптрон, база и эмиттер фототранзистора которого через соответствующиерезисторы соединены с общей шиной,коллектор - непосредственно с шинойисточника питания, а светодиод транзисторного оптронд соединен с входными шинами 2,Недостатком известного переключара 1 соединен с шиной источника питания, база фототранзистора соединенас истоком полевого транзистора 2 через первый резистор 3, эмиттер фототранзцстора - с затвором полевоготранзистора 2 и через второй резистор 4 с общей шиной, к которой присоединен сток полевого транзистора 2.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии фототранзистор не освещен и закрыт. Полевойтранзистор 2 открыт нулевым потенциалом на затворе, Ток утечки фототранзистора протекает через первый резистор 3 и канал открытого полевоготранзистора 2, При этом потенциал набазе фототранэистора фиксирован наневысоком уровне, что способствуетстабилизации электрического режимасхемы в статическом состоянии. Навыходе схемы нулевой потенциал. Привключении светодиода потенциал набазе освещенного фототранзистора резко возрастает, возникает ток черезпереход база - эмиттер фототранзистора, фототранэистор начинает открываться. При этом на затворе полевоготранзистора 2 возникает запирающийпотенциал, определяемый в каждыйданный момент времени переключениявеличиной управляющего тока, протекающего через ветодиод, напряжениемисточника питания и отношением сопротивлений резистора 4 и промежуткаколлектор - эмиттер, открывающегосяфототранзистора. Полевой транзистор2 закрывается, что увеличивает сопротивление цепи базового резистора3, уменьшает бесполезно ответвляющуюся в нее часть фототока и увеличивает,ток базы фототранзистора.В момент, когда запирающий потенциал на затворе полевого транзистора2 достигает величины напряжения отсечки, полевой транзистор 2 закрывается полностью и обрывает цепь, покоторои через резистор 3 ответвляется часть 1 ютотокд, При этом прекращается бесполезная потеря энергии вцепи базового резистора 3 и энергияфотоэффекта полностью преобразуетсяв энергию тока базы фототрднзисторд,Ток базы фототранзистора увели ивается, достигая максимального значения, определяемого величиной токасветодиода и резистора 4,Фототранзистор полностью отк.ывается и коллекторный ток фототрдцТираж 861 Подписное ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 6468/44 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 зистора протекает через резистор 4.При этом потенциал на выходе устройства меньше напряжения источникапитания на величину остаточного напряжения насыщенного фототранзистораНа этом процесс включения устройства заканчивается. Максимальный ток,отдаваемый схемой в нагрузку вовключенном состоянии, определяетсямаксимально допустимым коллекторным 1 Отоком фототранзистора. При снятии сигнала управления навходных шинах схема возвращается висходное состояние,Технико-экономический эффект изобретения состоит в понижении энергопотребления, повышении качестваи упрощении (благодаря возможностиотказаться от дополнительных усилительных элементов) оптоэлектронныхпереключателей для систем автоматики,телемеханики и вычислительной техники,