Фазоимпульсный многоустойчивый элемент

0 П И С А Н Й Е 217465ИЗОБРЕТЕ НИЯ союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от а вт. свидетельства- Заявлено 2 1,1, 1 967 (1 1 34930/26-24 ) 66 соединением заявкиПК Н 031 с Приорите Комитет по делам обретений и открытийУДК 681.327.67(088.8 публиковано 07 Х.1968. Бюллетень1 ата опубликования описания 24 Х 11.196 Совете Министров СССР Авторыизобретения В, П. Сигорский, С. В. Денбновецкий, А. А. Молчанои А. М, ШарадкинЗа Киевский ордена Ленина политехнический М, П. Корицкийнститут явитель фАЗОИМПУЛЬСНЫЙ МНОГОУС 1 ОЙЧИВЫЙ ЭЛЕМЕ Посколькукопителе 1 п20 ко, то уровекомпаратораприхода на вчисла импульботает как д25 стоты следовп льсовимпульсов нается в резульпульсов по30 вого потока общая блок-схема дом и выходом; на амма световых имнципиальная схема 1Известны фазоимпульсные многоустойчивые элементы (ФИМЭ), содержащие конденсатор и фотоприемники.Предлагаемый элемент отличается от известных тем, что он содержит управляемый источник света и диод, соединенные последовательно и подключенные к источнику опорного напряжения и общей точке первого фотоприемника, второго фотоприемника и конденсатора, причем вторые зажимы первого фотоприемника и конденсатора подсоединены к плюсу источника питания, а второй зажим второго фотоприемника соединен с минусом источника питания, управляемый источник света оптически связан с первым фотоприемником, а второй фотоприемник оптически связан с источником опорных оптических импульсов.Это позволяет повысить быстродействие элемента,На фиг, 1 приведенаФИМЭ с оптическим вхофиг, 2 - временная диагрпульсов; на фиг. 3 - приФИМЭ.Общая блок-схема фазоимпульсного элемента с оптическим входом и выходом, иллюстрирующая предлагаемый принцип функционального преобразования содержит накопитель 1, компаратор 2, схему сброса 3. Последовательность периодических световых импульсов 1. нормированных по величине светового потока 1. и длительности т, поступает на накопитель, Каждый входной импульс Е,обеспечивает приращение напряжения с/ на выходе накопителя на определенную величину ЛК Как только это напряжение достигает уровня, соответствующего напряжению Усрабатывания компара тора 2, на выходе последнего появляется импульсный световой сигнал 1 с, запускающий схему сброса, с помощью которой обеспечивается возврат напряжения на накопителе к первоначальному значению. При этом одновременно на выходе схемы сброса появляется выходной световой импульс 1. приращение напряжения на нао абсолютной величине невелинь напряжения срабатывания У, достигается только после ход накопителя определенного сов, т. е, устройство в целом раелитель частоты. Отношение ча. ания запускающих световых имк частоте следования световых выходе схемы сброса фиксирутате нормирования входных имдлительности и величине свето- и определяется свойствами накоп 11 тсля, я такжс урсвнс 1 срябг 1 тывяпи 51 ком.паратора.Известно, что выходные импульсы каждогоделителя частоты следования импульсов могут совпадать с одним из г запускающих импульсов (и - коэффициент деления). Если использовать опорну 1 о последовательность световых импульсов той же частоты, что и световых импульсов на выходе схемы сброса, тосостояние многсустойчивого элемента будутразличаться сдвигом фазы световых импульсов на выходе схемы сброса по отношению кимпульсам опорной последовательности 1. .В качестве источника последний может бытьиспользован такой же делитель частоты.Естественно, что опорная последовательность1 должна быть общей для всех многоустойчивых элементов, используемых совместно. Количество устойчивых состоянийэлемента равно коэффициенту деления гг.На фиг. 2,а представлены входные световые импульсы 1.в; на 2,б - опорная последовательность У.,; на фиг. 2,в,г,д - такжеимпульсы 1.вв на выходе многоустойчивогоэлемента в различных состояниях.Принципиальная схема оптоэлектронногофазоимпульсного многоустойчивого элемента, соответствующая описанной блок-схеме,предста в лена н а фиг. 3,В качестве накопителя используется конденсатор 4, заряженный от источника 6 постоянного напряжения Е, через фотоприсмнпк 6, сопротивление которого изменяетсяпод воздействием импульсов светового потока Е Компаратором является диод 7, управляемый источник света 8 служит индикатором равенства опорного напряжения l,и напрянения ня фотоприемнике 6 и вырабатывает в момент выполнения этого равенствВя импульсы сВетового потока г. сб и Е в хПервый из них предназначен для запуска схемы сброса, в качестве которой применен фотоприемник 9, а импульс Х.ввявляется выходным импульсом устройства.Пусть при отсутствии входных импульсовЕ, подаваемых от внсшнсго генераторасветовых импульсов, конденсатор 4 не заряжен. При этом напряжение на фотоприемнике 6 равно напряжению питания Е, н диод 7заперт. Ток в управляемом источнике света8 равен нул 10, и сВетоВые потоки Е,б и 1.ввотсутствуют. Сопротивление фотоприемников6 и 9 при этом велико. Каждый из периодической последовательности Входных световыхимпульсов 1.вх, нормированных по длительности и по вел 1 чпне светового потока и подаваемых на фотоприемнпк 6, приводит кпоявлению импульса тока в этом фотоприемнике, При этом конденсатор заряжается донапряжения ЛК величина которого пропорциональна амплитуде импульса тока и егодлительности. В свою очередь указанные параметры импульса тока определяются соответственно величиной светового импульсаХвх, его длительностью т и параметрами фо 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 топриемника 6. Одновременно на ту же величину ЛУ уменьшается напряжение 0 на фотоприемнике 6. Г 1 ри достижении напряжением У величины У,диод 7 отпирается, Импульс тока фотоприемника 6, появляющийся при поступлении очередного импульса Евх, всзоуждает управляемый источник света 8, и ня его выходе появляются импульсы светового потока 1 И Е,б. Последний из них, воздействуя на фотоприемник 9, изменяет скачком его сопротивление и приводит к разряду конденсатора 4 через малое сопротивление фотоприемника 9. При этом напряжение С на фотоприемнике 6 принимает свое первоначальное значение, равное приближенно величине питающего напряжения Е, . В результате диод 4 запирается, и процесс накопления импульсов начинается вновь.Зффективность оптической связи в рассмотренной схеме фазоимпульсного многоустойчивого элемента определяется эффективностью фотоэлектрического преобразования: электрический сигнал - световой сигнал - электрический сигнал. Последняя обусловлена характеристиками применяемых управляемых источников света с одной стороны и характеристиками фотоприемников с другой. В на. стоящее время наиболее перспективными управляемыми источниками света в оптоэлектронике следует считать электролюминесцентные ячейки (ЗЛЯ), выполненные на инжекционных диодах, являющихся приборами с токовым управлением, Из фотоприемников наибольшее распространение находят управляемые фотодиоды, фотосопротивления и управляемые световыми сигналами токовые ключи. В предлагаемом устройстве реализация схемы сброса 3 наиболее целесообразна на управляемых световь 1 ми импульсами токовых ключах с малым внутренним сопротивлением в Открытом состоянии и достаточно высоким быстродействием,Таким образом, использование фотоэлектр 1 гчсского преобразования, где световой луч Выполняет функции управляющего звена и элемента связи, для построения фазоимпульсных элементов позволяет получить ряд преимущсств псрсд существующими многоустойчивыми элементами. Очень важным, например, является тот факт, что оптическая связь, введенная в электрическую цепь, позволяет осуществить полную электрическу.ю развязку входа и Выхода системы, При этом электрическое состояние выхода не сказывается на ЭЛСКтрИв 1 ЕСКОМ СОСтОяНИИ ВХОда. В рЕЗуЛЬтате сравнительно просто осуществляется согласование высокоомных и низкоомных, высоковольтных и низковольтных, высокочастотных и низкочастотных цепей, что является проблемой для устройств с индуктивной или гальванической связью,При оптической связи реализуется однонаправленная передача сигнала, что исключает влияние управляемого элемента на управляющий, При этом представляется воз217465 г ь. Рббт иг Субботин икова Корректоры: С. ф. Гоптареико и А. П. ВасильеваСоставитель В.везенцева Техред Р. М. едактор О,аказ 1971,3 Тираж 530 ПодписноЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва, Центр, пр. Серова, д. 4 ипографня, пр. Сапунова,можным строить каждое из звеньев системы независимо от остальных,Наконец, применение оптической связи открывает широкие возможности для микроминиатюризации подобных схем. Предмет изобретенияФазоимпульсный многоустойчивый элемент, содержащий конденсатор, фотоприемники, отличаощийся тем что, с целью увеличения его быстродействия, он содержит управляемый источник света и диод, соединенные последовательно и подключенные к источнику.опорного напряжения и общей точке первого фотоприемника, второго фотоприемника и конденсатора, причем вторые зажимы первого фотоприемника и конденсатора подсоединены к плюсу источника питания, а второй зажим второго фотоприемника соединен с минусом источника питания, управляемый источник света оптически связан с первым фо топриемником, а второй фотоприемник оптически связан с источником опорных оптических импульсов,