Оптоэлектронный полусумматор

61) Дополнительное к авт, свид-ву22) Заявлено 10.03,75 (21) 2111901/24с присоединением заявки23) ПриоритетОпубликовано 15.11.76. Бюллетень4Дата опубликования описания 30.11.76 06 Г 7/5 М,К Государственный комите Совета Министров СССР(1) 3 аявипел убанскии государственныи ите(54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫИ ПОЛУСУММАТОР нике, ожет атора ойстприемник, при ческий модуля а второй амп тор - с сумм5 ра. Однако вс рактеризуются Целью изобретения является повышение быстродействия полусумматора путем управле ния излучением внешних источников света спомощью амплитудных оптических модуляторов, При увеличении числа суммирующих ячеек последовательное расположение модуляторов не приводит к увеличению времени, необ ходимого для управления световым потоком.В описываемом полусумматоре это достигается тем, что в него введены резистивный делитель напряжения и дополнительный источник постоянного напряжения, плюсовая питающая 20 шина которого соединена с минусовой питающей шиной основного источника постоянного напряжения, а минусовая питающая шина дополнительного источника постоянного напряжения связана с коллектором развязывающего 25 транзистора через первый резистор делителянапряжения, с фотоприемником - через второй резистор делителя напряжения, а третий и четвертый резисторы делителя напряжения включены параллельно соответствующим ам плитудным оптическим модуляторам. Изобретение относится к оптоэлектро автоматике и вычислительной технике и м быть использовано в качестве полусумм в оптоэлектронных вычислительных устр вах.Известны оптоэлектронные сумматоры. Один из известных сумматоров, содержит излучатели и фоточувствительные цепи с фотоприемниками, последовательно соединенные с источником постоянного напряжения и нагрузочным резистором. Известен и другой оптоэлектронный полусумматор, имеющий электрические входы и оптические выходы, содержащий лазерные диоды, расположенные в одном моно- кристалле. Наиболее близким техническим решением к изобретению является оптоэлектронный полусумматор, содержащий фотоприемник, связанный с оптическими входами полу- сумматора, развязывающий транзистор, параллельно базово-эмиттерному переходу которого подключен туннельный диод, источник постоянного напряжения, плюсовая питающая шина которого подключена к аноду туннельного диода и эмиттеру развязывающего транзистора, а минусовая питающая шина связана с коллектором развязывающего транзистора через первый амплитудный оптический модулятор и с базой развязывающего транзистора - через соединенные последовательно второй амплитудный оптический модулятор и фоточем первый амплитудный оптитор связан с выходом перенос, литудный оптический модуляирующим выходом полусумматое известные полусумматоры ханизкой скоростью работы.На фиг. 1 приведена схема описываемого полусумматора; на фиг, 2 - положения нагрузочной прямой для предусмотренных режимовработы.Полусумматор содержит фотоприемник 1 5(например, фоторезистор), туннельный диод 2,развязывающий транзистор 3, амплитудныеоптические модуляторы 4 и 5, внешние источники света 6 и 7, резисторы 8, 9, 10 и 11, Кклеммам 12 и 13 подключается источник постоянного напряжения Е, К клеммам 14 подводится дополнительный источник постоянного(смещающего) напряжения, В полусумматореиспользуются в качестве модуляторов светажидкие кристаллы, которые пропускают свет 15при отсутствии прикладываемого к ним напряжения. Входная информация подается в видесветовых потоков Х и У на фотоприемник 1.Выходные сигналы снимаются с амплитудныхоптических модуляторов 4 и 5. Единица означает наличие светового сигнала, а ноль -его отсутствие, Амплитудный оптический модулятор 5 служит для получения сигнала суммы , а амплитудный оптический модулятор4 - для получения сигнала Перенос (Р) в 25следующий разряд, Резисторы 8, 9, 10 и 11 образуют делитель напряжения.Параметры схемы подбирают так, чтобы прифоновой засветке к амплитудным оптическиммодуляторам 4 и 5 было приложено напряжение, делающее их прозрачными для оптического излучения. Этому состоянию схемы соответствует нагрузочная прямая а с координатами рабочей точки 10 У, (где 1 - ток в цепи,а У, - падение напряжения на туннельном 35диоде 2).При засветке фотоприемника 1 одним изсветовых потоков Х и У его сопротивлениеуменьшается, нагрузочная прямая занимаетположение 1 с координатами рабочей точки 1 ь 40У. Основное падение напряжения в цепи источника постоянного напряжения Е происходит на резисторе 11. Однако за счет встречного включения дополнительного источника постоянного напряжения и основного источникапостоянного напряжения Е получаем на резисторе 11 незначительное падение напряжения,которое открывает амплитудный оптическиймодулятор 5 при наличии оптического излучения; сигнал на выходе суммы соответствует 501. Напряжение У недостаточно для отпирания развязывающего транзистора 3, поэтомуна резисторе 8 наблюдается высокое падениенапряжения за счет дополнительного источника постоянного (смещающего) напряжения. 55Следовательно сигнал Р=0,При засветке фотоприемника 1 двумя световыми потоками Х и У вследствие дальнейшегоуменьшения его сопротивления, на туннельномдиоде 2 происходит основное падение напряжения (нагрузочная прямая б). Вследствиеэтого на амплитудном оптическом модуляторе 5 наблюдается запирающее его напряжение, получаемое от дополнительного источника постоянного напряжения, и сигнал па выходе суммы - =О. Напряжение У отпирает развязывающий транзистор 3, и в коллекторноэмиттерной цепи транзистора течет ток. В этом случае за счет противоположного влияния двух источников постоянного напряжения получаем на резисторе 8 небольшое падение напряжения, следовательно, жидкий кристалл - открыт для оптического излучения, т. е. сигнал Р= 1.Описываемый оптоэлектронный полусумматор имеет только одно фотоэлектрическое преобразование на этапе ввода информации. Вследствие этого при увеличении числа разрядов регистров затраты времени на обработку информации не увеличиваются. Кроме того, в полусумматоре достигается оптическая развязка входа и выхода. Для более эффективной работы полусумматора следует применять наиболее быстродействующие из известных фотоприемники и оптические амплитудные модуляторы. Полусумматоры целесообразно применять при обработке больших массивов информации. Формула изобретенияОптоэлектронный полусумматор, содержащий фотоприемник, связанный с оптическими входами полусумматора, развязывающий транзистор, параллельно базово-эмиттерному переходу которого подключен туннельный диод, источник постоянного напряжения, плюсовая питающая шина которого подключена к аноду туннельного диода и эмиттеру развязывающего транзистора, а минусовая питающая шина связана с коллектором развязывающего транзистора через первый амплитудный оптический модулятор и с базой развязывающего транзистора - через соединенные последовательно второй амплитудный оптический модулятор и фотоприемник, причем первый амплитудный оптический модулятор связан с выходом Перенос, а второй амплитудный оптический модулятор - с суммирующим выходом полусумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия полусумматора, в него введены резистивный делитель напряжения и дополнительный источник постоянного напряжения, плюсовая питающая шина которого соединена с минусовой питающей шиной основного источника постоянного напряжения, а минусовая питающая шина дополнительного источника постоянного напряжения связана с коллектором развязывающего транзистора через первый резистор делителя напряжения, с фотоприемником - через второй резистор делителя напряжения, а третий и четвертый резисторы делителя напряжения включены параллельно соответствующим амплитудным оптическим модуляторам.535573 г 4 1 г и.г юрин акто 1 Изд,1755 Тираж 864Государственного комитета Совета Минист по делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Заказ 2495/15ЦНИИПИ ПодписноеСССР ипография, пр. Сапунова, 2 Составитель Ю. Козловехред М. Семенов Корректор Т. Добровольская