Импульсный оптоэлектронный логический элемент

(71) Государственнный проектный институт .Донгипрошахт"(54)(57) ИМПУЛЬСНЫЙ ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащийпервый светодиод, первый и второйоптроны, формирователь такта, в котором первичная обмотка трансформатораподключена к шинам питающей сетипеременного тока, первый вывод первойвторичной обмотки через первый резистор подключен к шине питания и к катоду фототиристора третьего оптрона,анод которого подключен к первомутактовому выходу формирователя такта,второй вывод первой вторичной обмотки трансформатора подключен к второйшине питания и к катоду фототиристора четвертого оптрона, анод которогоподключен к второму тактовому выходуформирователя такта, первый выводвторой вторичной обмотки трансформатора через второй резистор подключенк аноду светодиода третьего оптронаи к катоду светодиода четвертогооптрона, второй вывод второй вторич 801205296 ной обмотки трансформатора подключен к катоду первого диода и к аноду второго диода, анод первого диода подключен к катоду светодиода третьего оптрона, катод второго диода подключен к аноду светодиода четвертого оптрона, анод светодиода первого оптрона подключен к первому входу устройства, катод - к второму тактовому выходу формирователя такта, анод фототиристора первого оптрона подключен к первому выводу конденсатора, через третий диод в обратном направлении - к первому выводу третьего резистора и через четвертый диод в прямома направлении - к первому выходу уст- Е ройства и к аноду светодиода втррого оптрона, анод и катод фототиристора которого подключены к вторым выходам устройства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функцио- Я нальных возможностей и расширенияобласти применения, катод светодиода второго оптрона подключен к первому тактовому выходу формирователя такта, катод фототиристора первого оптрона СЛ через первый светодиод подключен Ьф к первой шине питания, к которой О ,подключен второй вывод конденсато- ф 3 ра, второй вывод третьего резистора подключен к второй шине питания, анод светодиода первого оптронаподключен к катодам дополнительновведенных диодов, аноды которых подключены к соответствующим входамустройства.1 12Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовако в различных системах автоматического управления и контроля, н част- кости в горнорудной и химической областях особенно н искробезопасных цепях.Целью йзобретекия является расширение Функциональных возможностей за счетобеспечения выполнения как функции НЕ, так и Функции ИЛИ-НЕ, расширение области применения за счет обеспечения возможности работы как с контактными, так и бескоктактными датчиками входных сигналов, а также повЫшекие контроля способности за счет обеспечения возможности контроля наличия входных сигналов.На чертеже представлена принципиальная схема импульсного оптоэлектронного логического элемента,Элемент содержит первый светодиод 1, первый и второй оптроны 2 и 3, формирователь 4 такта, трансФорматор 5 с первичной обмоткой 6, первой вторичной обмоткой 7, второй вторичной обмоткой 8, первую шину 9 питания, фототиристор 10 третьего оптрона 11, первый тактовый выход 12 Формирователя 4 такта, вторую шину 13 питания, фототиристор 14 четвертого оптрона 15, второй тактовый выход 16 формирователя 4 такта, первый резистор 17, второй резистор 18, светодиод 19 третьего оптрона 11, светодиод 20 четвертого оптрона 15, первый диод 21, второй диод 22, светодиод 23 первого оптрона 2, первый вход 24 устройства, фототиристор 25 первого оптрона 2, конденсатор 26, третий диод 27, третий резистор 28, четвертый диод 29, первый выход 30 устройства, светодиод 31 второго оптрона 3, его Фототиристор 32, вторые выходы 33 и 34 устройства, пятые диоды 35.1, 35.2., .35.л, вторые входы 36.1, 36.2 .36. и устройства.Первичная обмотка 6 трансформатора 5 подключена к шинам питающей сети переменного тока, первый вывод первой вторичной обмотки 7 через резистор 17 подключен к первой шине 9 питания и к катоду Фототиристора 10 третьего оптрона 11, анод которого подключен к первому тактовому выходу 12 Формирователя 4 такта, второй вывод первой вторичной обмотки 705296 2трансформатора 5 подключен.к второй шине 13 питания и к катоду фототирис тора 14 четвертого оптрона 15, анод которого подключен к второму тактоному выходу 16.формирователя 4 такта,первый вывод второй вторичной обмотки 8 трансформатора 5 через второй резистор 18 подключен к аноду светодиода 19 третьего оптрона 11 и к катоду светодиода 20 четвертого оптро.ка 15, второй вывод второй вторичной обмотки 8 трансформатора 5 подключен к катоду первого диода 21 и к аноду второго диода 22, анод первого диода 21 подключен к катоду светодиода 19 третьего оптрона 11, катод 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 второго диода 22 подключен к анодусветодиода 20 четвертого оптрона 15,анод светодиода 23 первого оптрона 2 подключен.к первому входу 24устройства, катод - к второму тактоному выходу 16 Формирователя 4 такта,анод Фототиристора 25 первого оптрона 2 подключен к первому выводуконденсатора 26, через третий ди- еод 27 в обратном направлении - к пер.ному выводу третьего резистора 28и через четвертый диод 29 в прямомнаправлении - к первому 30 устройства и к аноду светодиода 31 второгооптрона 3, анод и катод фототиристора 32 которого подключекы к вторымвыходам 33 и 34 устройства, катодсветодиода 31 второго оптрона 3 подключен к первому тактовому выходу 12Формирователя 4 такта, катод Фототиристора 25 первого оптрона .2 черезпервый светодиод 1 подключен к первойшине.9 питания, к которой подключенвторой вывод конденсатора 26, второйвывод третьего резистора 28 подключенк второй шине 13 питания, анод светодиода 23 первого оптрона 2 подключенк катодам дополнительно введенных дио.дов 35.1, 35.2, , 35,0, аноды которых подключены к соответствующимвторым входам устройства 36.1,36.2Зб.п.Устройство работает следующимобразом.Формирователь 4 такта являетсяобщим для всех логических элементов.При подаче питания на обмотку 6с формирователя 4 такта на шины 9и 13 подается переменное напряжение.Формирователь 4 такта обеспечиваети Формирование такта управлениясоответственно логическими элементами за счет периодического открытия1205296 4 НИИПИ Заказ 8540/59 Тираж 871 Подписное иал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 тиристоров оптронов 11 и 15 и соеди-нения при этом соответственно выходов и шин 12 и 9, 16 и 13. В положительные (условно) полупериоды токпротекает через диод 22 и светодиод 20 оптрона 15, при этом открывается его фототиристор 14, в отрицательные же полупериоды ток протекает через диод 21 и светодиод 19 оптрона 11, при этом открывается егофототиристор 10. В исходном состоянии при отсутствии сигнала на входах 24, 36.1, 36.2. 36.п элемента фототиристор 25 оптрона 2 закрыт, поэтому светодиод не излучает свет и не шунтируется конденсатор 26. Через него в положительные полупериоды протекает ток по цепи: шина 13; резистор 28; диод 27; конденсатор 26;шина 9, и он периодически заряжается. В отрицательные же полупериоды он периодически разряжается по цепи: его правый вывод; диод 29; выход 30 светодиод 31 оптрона 3; выход 12; фототиристор 10 оптрона 11 шина 9; левый вывод конденсатора 26. Таким образом, на выходе 30 формируются импульсы, которые в зависимости от логических связей могутбыть поданы на входы других элементов или могут быть использованывыходы 33 и 34 (их может быть несколько) при последовательном включении нескольких оптронов (условноне показаны) со светодиодом оптро О на 3. При наличии сигнала (сигналов)на входе (входах) 36.1, 36.236.11 в положительные полупериодычерез светодиод 23 оптрона 2 протека.ет импульсный ток. При этом фото тиристор 25 оптрона 2 периодическиоткРывается и шунтирует конденсатор 26, так как его сопротивлениеи сопротивление светодиода 17 в открытом состоянии весьма мало по сравнению с сопротивлением конденсатора 26. На выходе 30 сигнал равеннулю и фототиристор 32 оптрона 3закрывается. При отсутствии сигналов на входах 24, 36.1,36.2 25 36.п устройство приходит в исходноесостояние и на выходе 30 будет единичное состояние сигнала, и фототиристор 32 оптрона 13 откроется.1