Оптико-электронный сумматор

О П И С А Н И Е 3596 ЯИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 05.111,1970 ( 1407448/18-24)с присоединением заявки0617/56 021 З 00 1. Кл Комитет по деламнаооретвний и отирытипри Совете 3 ИинистровСССР иоритет О 21.Х 1.1972. Бюллетень35 УДК 681.325.54:68 .383 (088.8) ков та опубликования описания 9.1.197 Авторыизобретени кий, В, Н. Дульдиер и В. А. ума вите ТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЙ СУММАТО Изобретени технике и фот Известные вьвполняются лучателей свеотносится к вычислительно электронике.оптико-электронные суммат на основе фоторезисторов и оры изДля обеспечения возможности обработки информации в виде оптических сигналов путем создания оптронной связи между элементами предлагается сумматор с устройство 1 м 10 для линейной развертки светового луча, на которое подается переменное напряжение от управляемого светом источника переменного напряжения и под которым размещены три фотоприемника, таким образом, что про шедший через устройство луч освещает, последовательно сначала первый из них, затем второй и, наконец, второй и третий вместе, причем третий фотоприемник подключен параллельно первому; источник напряжения 20 вьвполнен в виде пленки, обладающей эффектом фотоэ.д.с. Для увеличения быстродействия сумматора этот источник может быть вьвполнен в виде источника постоянного напряжения, к которому подключен делитель, 25 состоящий из фотоэлемента и балластного постоянного сопротивления.На,фиг. 1 изображена функционалыная схема сумматора с тремя входами и двумя выходами; на фиг. 2,а - принципиальная схема 30 сумматора; на ф е егофот опр и е м н и к о В.Сумматор содержит устройство 1 для линейной развертки светового луча, вьвполненное или с резистивным слоем и источникомпостоянного напряжения, или с использовапием пленки с эффектом фотоэ.д.с. освещаемой тем же светом, что и само устройство,На сумматор подано переменное по ахоплитуче папряжение от управляемого светом и 1 сточшгка 2, обеспечивающего изменение амплитуды переменного напряжения от минимальной до максимальной величины. Устройство для развертки света должно при этомобеоцечивать перемещение луча в три положения 1, 11, П (фиг. 2,6). Проходящий черезустройство свет освещает раоположенные подустройством фотоприемники 8, 4, 5 причемфотоприемник 3 подключен параллелыно фотоприемнику 5,В качестве управляемого светом источникапеременного, напряжения может быть использована АФ 1-1 пленка б. Наличие сигнала отакаждом из входов Л, У, Л означает наличиесветовых потоков 1 ь 12, 1 з.Работу сумматора можно представить следуюкцим образом,Если ни на одном из входов Х, У, 2 нетсигнала (1 = 1, = Уз=0), то фотоэ.д,с, АФНпленки б равна нулю, и свет, проходящий45 50 55 60 через устройство для развертки светового луча (положение О), не регистрируется ни одним из фотоприемников. Сигнал на выходах У и У фотоприемников отсутствует,Если хотя бы на одном из входов Х, У, Л появляется сигнал (включается один из световых потокоВ 1 1 или 13)то это прив)одит к появлению у АФН,пленки б фотоэ.д.с., пропорциональной интенсивности светового, потока 1, и, следовательно, к смещению светового луча, прошедшего через рабочий слой устройства для развертки, в,положение 1. В этом положении прошедший световой луч освещает один из двух (см. фиг. 2 б) электрически соединенных фотоприемников (3), и на выходе У появляется сигнал.При подаче входного сигнала на любые два входа (включаются световые потоки 1, и 1, или 1 и 1 з или 12 и 1 з) фотоэдс, АФН пленки б пропорциональна сумме двух световых потоков, и луч света смещается в положение 11. В этом положении проходящий световой луч освещает только второй фотаприемник 4, что приводит к появлению сигнала на выходе У.Если сигнал подается одновременно на все три входа (включены все три световых потока 1 ь 12 и 1 з), то фотоэ.д.с. п.лешихи б пропорциональна сумме трех световых потоков и, луч света смещается в положение 111. В этом положении освещаются фотоприемники 4, 5 и сигнал появляется на обоих выходах К К Таким образом в описываемом устройстве осущесгвляется операция суммирования входных сигналов.Быстродействие самого устройства для развертки светового луча может быть порядка 10 -сек и ограничивается временем заряда емкости рабочего слоя через сопротивление генератора переменного напряжения. В рассматриваемом случае, когда в качестве генератора используется АФН пленка, ввиду высокого сопротивления таких пленок быстродействие сумм атора, составляет 10- 10сек.Для повышения быстродействия устройства в качестве генератора можно иопользовать подключенный к источнику 7 постоянного напряжения делитель напряжения 8, состоящий из фоторезистора Рф и балластнего постоянного сопротивления Р, напряжение с которого подается на рабочий слой устройства для развертки луча.Работа сумматора в этом случае описывается таким же образом, как и для случая использования АФН пленки.Для определенности можно принять следующие условия. Темповое сопротивление фоторезистора уф=10 Р, включение одного из световых потоков 1 1, или 1 З приводит к 5 10 15 го г 5 Зо З 5 40 уменьшению сопротивления фоторезистора на порядок, включение двух световых потоков - на два порядка и включение трех световых,потоков - на три порядка,В этом случае при отсутствии сигнала на каждом из,входов Х, У и Л потенциал, снимаемый с нагрузочного сопротивления Р, составит 10от Е (напряжение истснчника питания) - луч света в положение О. При подаче сигнала хотя бы на один из входов напряжение на нагрузочном сопротивлении Л составит уже 10-Е и луч света займет положение 1. При включении двух световых потоков, напряжение на Я составит 0,5 Е и луч займет положение 11. При включении всех трех источников света на(пряжение на Р будет максимальным и луч света, займет положение 111.Быстродействие сумматора в этом случае определяется временем,фотоответа фоторезистора, которое обычно составляет 10 з - : - :10- сек. Чтобы повысить быстродействие, в качестве фоторезистора можно иапользовать фотодиоды, В качестве фотоприемникоз 3, 4, 5 также могут быть использованы фотосопротивления или фотодиоды.Так как в сумматоре требуется развертка луча всего в три положения, то в случае использования внешнего источника его напряжение может составлять 20 - 30 в,в зависимости от толщины рабочего слоя. Геометрические размеры сумматора составляют 0,5 Х 0,1 Х 0,01 см и меньше.Таким образом, использование для построения оумматоров устройств для развертки оветового луча,обеспечивает микроминиатюризацию устройства и достагочно высокое быстродействие до 10- 10 -сек. При этом исключаемся гальваническая связь между входом и выходом, что также является немаловажным фактором,Предмет изобретения 1, Оптико-электронный сумматор оптических сигналов, содержащий управляемый светом источник переменного по амплитуде напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения сумматора, повышения надежности и быстродействияон содержит устройство для линейной развертки светового луча, связанное с источником переменного по амплитуде напряжения, под которым размещены три фотэприемника, из которых второй частично, перекрывается третьим фотоприемником, подключенным параллельно первому.,2. Сумматор по п, 1, отличающийся тем что источник, переменного по амплитуде ня пряжения,выполнен в виде пленки, обладающей эффектом фотоэ.д,с.359651 к д 2 б Фиг Составитель И. Гореловатор Б. Нанкина Техред Т. Ускова Корректор Т. Медведева ипография, пр. Сапунова, 2 5 цШ Ю аказ 4236/6 Изд,1763 Тираж 4 ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Москва, Ж, Раушская паб., д. 4/Подписное ете Министров СССР