Оптоэлектронный переключатель

Сфез Сфаетсиик Соцнапнстическик РеспубамкОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ и 834917(51)М. Кл.з Н 03 К 17/78 с присоединением заявки йоГоеударствеииый комитет СССР яо делам изобретений и, откРытий(71) Заявитель. Ордена Ленина институт проблем управления(54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при передаче и переработке импульсных сигналов в системах автоматики и вычислительной техники. Известны оптоэлектронные переключатели, содержащие оптически связанные светодиод и фотодиод, усилитель и формирователь 11,К недостаткам известного устройства относится малая стойкость к дестабилизирующим факторам.ФНаиболее близким к предлагаемомУ является оптоэлектронный переключатель, содержащий светодиод, электроды которого соединены с входными ши- . нами, основной фотодиод, оптически связанный со .светодиодом, дифферен" циальный усилитель с отрицательной обратной связью, инвертирующий вход которого подключен к одному из электродов основного фотодиода, другой электрод которого соединен с общей шиной и неинвертирующим входом дифференциального усилителя, выход которого соединен с входом формирователя, выход которого подключен к выходной шине 2. Недостаток известного устройства -малая стойкость к дестабилизирующимфакторам.Цель изобретения - повышение стойкости к дестабилизирующим факторампри сохранении быстродействия оптоэлектронного переключателя.Указанная цель достигается эа,счет, того, Что в оптоэлектронный переключатель, содержащий светодиод,электроды которого соединены с входными шинами, основной фотодиод, оптически связанный со светодиодом,дифференциальный усилитель с отрицательной обратной связью, инвертирующий вход которого подключен кпервому электроду основного фотодиода, второй электрод которого соединен с общей шиной и неинвертирующимвходом дифференцнального усилителя,выход которого соединен с входомформирователя, выход которого подклю чен к выходной шине, введены дополнительный фотодиод, оптически связанный со светодиодом, и дифференцирующая цепочка, конденсатор которойподключен к инвертирующему входудифференциального усилителя, дополнительный фотодиод своим электродом, ф одноименным второму электроду основного Фотодиода, подключен к первой шине источника питания, а другим - электродом - к средней точке дифференцирующей цепочки, резистор которой соединен со второй шиной источника питания5На чертеже предст авлен а прин ци- . пиальная схема оптоэлектронного переключателя.Схема содержит светодиод 1, электроды которого соединены с входными шинами 2, основной фотодиод .3, оптически связанный со светодиодом 1, дифференциальный усилитель 4 с от,рицательной обратной связью, инвертирующий вход которого подключен кпервому электроду основного фотоди(ода 3, вторым электродом соединенным с общей шиной 5 и неинвертирующим входом дифференциального уси-,лителя 4, выход последнего соединенс входом формирователя 6, выходом 20подключенного к выходной. шине 7,дополнительный фотодиод 8, оптически связанный со светодиодом 1,дифференцирующую цепочку 9, конденсатор 10 которой подключен к инвертирующему входу дифференциальногоусилителя 4, дополнительный фотодиод 8, своим электродом, одноименным второму электроду основного фотодиода 3; подключенный к первойшине 11 источника питания, а другим электродом - к средней точке дифференцирующей цепочки 9, резистор 12 которой соединен со второйшиной 13 источника питания.Оптоэлектронный переключательработает следующим образом.При отсутствии входного сигналаток светодиода 1 и фотодиода 3 равен нулю, а темновой ток фотодиода 8,зарядив конденсатор 10, не поступа ет на вход дифференциального усилителя 4. Из-за отсутствия входногосигнала на дифференциальном усилителе 4 его выходное напряжение такжеравно нулю и на выходной шине 7 име ется нулевойсигнал. При постуПлениивходного сигнала через светодиод 1начинает протекать ток, появляетсясветовой поток, который вызываетпоявление световых фототоков Фото- диодов 3 и 8; Начинается заряд емкостей переходов фотодиодов 3 и 8и конденсатора 10. Ток фотодиода 8через конденсатор 10 поступает навход дифференциального усилителя 4 ,на выходе: которого появляется напряжение, по достижении порога срабатывания Формирователя 6 на его выходепоявляется сигнал, соответствующийуровню логической единицы. По мере движениявремени происходит заряд 60 конденсатора 10, что приводит к уменьшению тока, поступающего на вход дифференциального усилителя 4 от фотодиода 8, и к увеличению тока,поступающего от Фотодиода 3. Сумматоков на входе дифференциальногоусилителя 4 остается примерно постоянной, и на выходе формирователя6 все время,.пока длится входнойсигнал, остается высокий уровень.При прекращении действия входногосигнала начинается разряд конденсатора 10. Ток разряда конденсатора 10 имеет направление,"обратноенаправлению тока разряда емкостиперехода фотодиода 3, в результатечего быстро уменьшается входнойток диФференциального усилителя 4 иего выходного сигнала. Входное напряжение Формирователя 6 становится меньше порога и на его выходе появляетсялогический йоль. При появлении следующего импульса весь процесс повторяется. формула изобретенияОптоэлектронный переключатель,содержащий светодиод, электродыкоторого соединены с входными шинами, основной Фотодиод, оптически связанный со светодиодом, дифференциальный усилитель с отрицательнойобратной связью, инвертирующий входкоторого подключен к первому электроду основного фотодиода, второй электрод которого соединен с общей шинойи инвертирующим входом дифференциального усилителя, выход которогосоединен с входом формирователя,выход которого подключен к выходнойшине, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с. целью повышения стойкостик дестабилизирующим факторам присохранении быстродействия, введеныдополнительный Фотодиод, оптическисвязанный со светодиодом,и дифференцирующая цепочка, конденсатор которой подключен к инвертирующему входудифференциального усилителя, конденсатор которого подключен к инвертирующему входу дифференциальногоусилителя, дополнительный фотодиодсвоим электродом, одноименным второму электроду основного фотодиода,подключен к первой шине источника .питания, а другим электродом - ксредней точке дифференцирующей цепочки, резистор которой соединен совторой шиной источника питания.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Носов Ю.Р. Оптоэлектроника,М., "Советское Радио", 1977, с. 136.2. Автономов В.А. и др. Быстродействующий оптоэлектронный.переключатель, сб. "Электронная техника",сер. Ч "Микроэлектроника", вып, 2,1971, с, 3 (прототип).834917 тю Составитель В. Чачанидзеор И.,Ковальчук Техред Т. Маточка Корректор В.Вутяга Заказ 4118/8 писное ПП ."Патент", г. Ужгород., ул. Проектная и Тираж 988 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 13035, Москва, Б, РГкомитета СССи открытийская наб., д