Оптоэлектронное устройство

р 534036 ооюа цоветских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт, свид-в 22) Заявлено 25.06.75 (21) 2147847 51) М. КлР соединением заявкиГосударственный комите Совета Министров СССР 23) Приоритет) УДК 621 382(088,8) юллетень40 ликовано 30.1 оретений о де и открытий та опубликования описания 10.11.76. Г. Смерти Московский ордена Ленина авиационный институ им. С, Орджоникидзе71) Заявите 54) ОПТОЭЛ ЕКТРО Н НОЕ УСТРОЯ СТВ состоит из да 1, воздейа приемник шунтирующий 3, который с езистором 4 й оптической ия - фоторезистор 5 отак от излучателя -еи связи реания - светофоторезистор од 9, прием, излучасширение функциоИзобретение относйтся к вычислительной иизмерительной технике и предназначено дляиспользования в счетных машинах, дискретной автоматике и телемеханике, в телеизмерении.В импульсной технике известны оптоэлектронные устройства, выполненные на оптронес положительной обратной связью 1.Известно также оптоэлектронное устройство, содержащее оптрон с положительной обратной связью, источник и приемник излучения которого зашунтированы приемникамиизлучения, оптически связанными с управляющими источниками излучения 2,Однако у известных устройств узкие функциональные возможности.Цель изобретения - ранальных возможностей.Это достигается тем, что в предлагаемое оптоэлектронное устройство введен канал запаздывающей обратной связи, содержащий источник излучения, оптически связанный с фотоприемником, который включен последовательно с одним из управляющих источниковизлучения, и фотоприемник, оптически связанный с источником излучения, который включен последовательно с источником излученияоптрона,На чертеже представлена схема предлагаемого оптоэлектронного устройства. Оптоэлектронное устроиствовходного излучателя - светодиоствующего световым потокомизлучения - фоторезистор 2,5 источник излучения - светодиодприемником излучения - фоторобразует оптрон с положительнообратной связью,На приемник излученО воздействует световой псветодиода 6.Канал обратной запаздывающлизуется через источник излуче диод 7, приемник излучения -15 8, источник излучения - светодиник излучения - фоторезистортель 1.В режиме усиления постоянного напряжения устройство работает следующим образом.2 О К шинам 11 - 12, 13 - 14, 15 - 16 подключается постоянное напряжение; входное усиливаемое напряжение подается на светодиод 6 через шины 17 - 18. При увеличении входного напряжения увеличивается световой поток све тодиода 6, сопротивление фоторезистора 5уменьшается, ток в цепи первого каскада увеличивается, следовательно, увеличивается световой поток светодиода 7, который воздействует на фоторезистор 8. Ток второго каска- ЗО да возрастает, вызывая увеличение светового60 55 3потока светодиода 9 и благодаря уменьшению сопротивления фоторезистора 10 увеличение тока выходного каскада. Вследствие тогО что на каждом каскаде происходит усиление сигнала в 15 - 20 раз, общий коэффициент усиления по напряжению для такого трехкаскадного усилителя может достигать 3000 - 4000 и выше,В режиме усиления переменного напряжения во входной каскад включается дополнительный источник смещения для создания рабочей точки, относительно которой меняется входное напряжение,Переменный сигнал с выходного каскада можно снять через разделительный конденсатор, который на схеме не показан.В режиме триггера устройство работает следующим образом.Управляющие импульсы поступают на светодиод 1 (через шины 19 - 11) и светодиод 6 (через шины 17 - 18). На шины 15 - 20 (причем шины 20 и 16 закорачиваются) подается постоянное напряжение питания. Выходной сигнал триггера (состояние О - ток регенеративного оптрона имеет минимальное значение; состояние 1 - максимальное значение) снимается со светодиода 7, воздействующего на фоторезистор 8, Схема может занимать одно из устойчивых состояний О или1.Допустим, схема находится в состоянии О, т. е. ток через светодиод 7 практически не протекает вследствие очень большого темпового сопротивления фоторезисторов 4 и 5. При подаче импульса на шины 17 - 18 зажигается светодиод 6, который, воздействуя световым потоком на фоторезистор 5, уменьшает его величину, при этом ток через светодиод 3 увеличивается. А так как световой поток светодиода 3 воздействует на фоторезистор 4, последовательно с ним соединенный, то уменьшение сопротивления фоторезистора 4 влечет за собой новое увеличение тока через светодиод 3. Процесс нарастания тока проходит лавинообразно до тех пор, пока в схеме не установится максимальный ток, определяемый световым сопротивлением фоторезистора 4. Схема занимает новое устойчивое положение, которое сохраняется сколь угодно долго и после окончания управляющего импульса на шинах 17 - 18.Для того чтобы схему перевести в состояние О, необходимо воздействовать управляющим импульсом на светодиод 1 (через шины 19 - 11). При этом светодиод 1 воздействует на фоторезистор 2 - происходит шунтирование светодиода 3. Ток через него уменьшается, что приводит к увеличению сопротивления фоторезистора 4 и как следствие - к дальнейшему уменьшению тока светодиода 3. Этот процесс лавинообразно проходит до тех пор, пока ток в цепи регенеративного оптрона не будет равен минимальному значению, определяемому темповым сопротивлением фото- резисторов 4 и 5. Это состояние схема сохра 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 4няет до тех пор, пока на шины 17 - 18 не воздействует управляющее напряжение.Выходное состояние триггера может определяться или оптическим сигналом (световой поток светодиода 7), или электрическим (падение напряжения на светодиоде 7), или через каскад усиления фоторезистор 8 - светодиод 9 (падение напряжения в цепи фоторезистора 10).В режиме релаксационного генератора устройство работает следующим образом.Постоянное напряжение подводится к шинам 19 - 12, 13 - 14, 15 - 20, причем величина напряжения на шинах 15 - 20 выбирается таким образом, что при подаче данного напряжения на регенеративный оптрон схема занимает устойчивое положение, из которого мгновенно переходит в устойчивое состояние, при котором ток в схеме регенеративного оптрона имеет максимальное значение. Следовательно, фоторезистор 8 высвечивается максимальным световым потоком светодиода 7, Спустя некоторое время Ьза (время запаздывания), обусловленное инерционностью фоторезистора 10, фоторезистора 2, происходит шунтирование светодиода 3. Ток в цепи регенеративного оптрона уменьшается.Световой поток светодиода 7 при этом равен нулю, а сопротивление фоторезистора 8 - максимальное, происходит гашение светодиода 9 и спустя некоторое время запаздывания гашение светодиода 1. Сопротивление фоторезистора 2 становится максимальным (до 0,5 мом), светодиод 3 не шунтируется. В схеме возникает новый скачок тока.Процесс генерации, таким образом, начинается с начала. Время задержки обусловлено как числом каскадов в цепи обратной связи, так и величиной питающего напряжения на шинах 19 - 11 и 13 - 14, так как инерционность фоторезисторов зависит также от уровня возбуждения,В режиме широтно-импульсного модулятора устройство работает следующим образом.На шины 15 - 20 подается опорное синусоидальное переменное напряжение с рабочей частотой 1. Благодаря релейной характеристике и вентильному свойству светодиодов переменное синусоидальное напряжение преобразуется в импульсы одной полярности, причем ширина импульсов зависит от напряжения, приложенного к светодиоду 1, так как напряжение загорания для регенеративного оптрона зависит от величины шунтирующего светодиод 3 сопротивления фоторезистора 2,При использовании в качестве источников излучения люминесцентных конденсаторов возможно получение не только видеоимпульсов, но и радиоимпульсов. Частота заполнения импульсов соответствует частоте питающего напряжения (на шинах 15 - 20). При этом питание каскадов обратной запаздывающей связи (шины 19 - 12, 13 - 14) в случае релаксационного генератора радиоимпульсов может534036 Формула изобретения 9 11 12 15 1 Ф 1 Составитель Г, КутнийРедактор Е. Караулова Техред В. Рыбакова Корректор О. Тюрин Заказ 2311/16ЦНИИП Изд.1713 Государственного коь по делам изобрет 13035, Москва, Ж, Тираж 1029)тета Совета Министрний и открытийРаушская наб., д. 4/5 ПодписноСССР ипография, пр. Сапунова,осуществляться как постоянным, так и переменным напряжением. Оптоэлектронное устройство, содержащее оптрон с положительной обратной связью, источник и приемник излучения которого зашунтированы приемниками излучения, оптически связанными с управляющими источниками излучения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, введен канал запаздывающей обратной связи, содержащий источник излучения, оптически связанный с фотоприемником, который включен последовательно с одним из управляющих источников излучения, и фотоприемпик, оптически связанный с источником излучения, который включен последовательно с источником излучения оптрона.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:10 1. Патент США3042807, кл. 250 в 2,опубл. 03.07,62.2, Патент США3031579, кл. 250 - 213,опубл. 24,04.62 (прототип).