Оптоэлектронный переключатель

(72) В.А. Дремаков и О.Е.71) Рижское ордена Ленинаственное объединение ВЭФ инина(53) 621.382088.8)56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 427472, кл. Н 03 К 17/78,13.11.72,2, Авторское свидетельство СССР В 499669, кл. Н 03 К 17/78,20,05.74; (,54)(57) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧА-. ТЕЛЬ, содержащий входной светодиод, оптически связанный с первым фото- диодом, включенным между шиной питания, первым входом первого транзисторного ключа и катодом второго фотодиода, второй транзисторный ключ, шунтированный первым переменным резистором и включенный между общей шиной, анодом второго фотодиода, вторым входом первого транзисторного ключа и катодом второго светодиШнайдерпроизвод-.м. В.И.ЛеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ода, анод которого через второй переменный резистор соединен с шиной, питания, к которой подключен третий вход первого транзисторного ключа, выход которого подключен к входу пер вого инвертора, блок задержки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности передачи сигналов в широком диапазоне частот, введены два инвертора,два НБ-тригге.- ра и третий переменный резистор, причем первый вход первого КБ-тригге ра соединен с выходом первого транзисторного ключа, второй вход - с выходом первого инвертора, а выходы с входами блока задержки, один выход которого через второйинвертор соединен с первым входом второго КЯ- триггера, а другой выход блока задержки через последовательно включенные третий переменный резистор и. третий инвертор соединен с вторым входом второго ЙЯ-триггера, выход которого соединен с входом второго транзисторного ключа.10 Изобретение относится к импульсной технике и может найти применениедля приема и регистрации длительностей однополярных сигналов в широком диапазоне частоты, например, вустройствах автоматики и телеграфнн.Известен оптоэлектронный переключатель, содержащий входной светодиод, оптически связанный с фотодиодом,включенным между шиной питания ивходной цепью транзисторного ключа,дополнительный фотодиод, оптическисвязанный со светодиодом, и переменный резистор, причем катод дополнительного фотодиода подключен к анодуфотодиода, оптически связанного с15входным светодиодом, а дополнительный светодиод включен последовательно с переменным резистором между ши"ной питания и общей шиной11.Недостатком устройства являетсято, что оно сложно в настройке прирегистрации сигналов, имеющих разныедлительности положительного и отрицательного фронтов, и не обеспечиваетточную регистрацию сигналов, длитель"25ность фронтов которых изменяется случайно,Наиболее близким к изобретению яв-ляется оптоэлектронный переключательсодержащий входной светодиод, оптичЕ"1ски связанный с фотодиодом, включенным между шиной питания и входнойцепью транзисторного ключа, дополнительный фотодиод и переменный резистор, инвертор на транзисторе,. цепь задержки и, транзисторный ключ;: 35шунтированный переменным резисторомпричем вход инвертора соединен с вы"ходом оптоэлектронного переключателя, цепь задержки включена междувыходом инвертора и входом дополнительного транзисторного ключа, который включен между общей шиной икатодом дополнительного светодиода2недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает стабильйости времени задерж"ки и точности ее настройки в широкоМчастотном диапазоне входных сигналов, в результате чего снижаетсяточность передачи сигналов при одучайном изменении длительности фронтов,Цель изобретения - повышение точности передачи сигналов в широкомдиапазоне частот, 55указанная цель достигается тем,что в оптоэлектронный переключатель,содержащий входной светодиод, оптически связанный с первым фотодиодом,включенным между шиной питания, пер 60вым входом первого транзисторногоключа и катодом второго фотодиода,второй транзисторный ключ, шунтиро-ванный первым переменным резистороми включенный между общей шиной, 65 анодом второго фотодиода, вторымвходом первого транзисторного ключаи катодом второго светодиода, анодкоторого через второй переменныйрезистор соединенс шиной питания,к которой подключен третий входпервого транзисторного ключа, выходкоторого подключен к входу первогоинвертора, блок задержки, введеныдва инвертора, два ЙЯ-триггера и третий переменный резистор, причем первый вход первого КЯ-триггера соединен с выходом первого транзисторного ключа, второй вход - с выходомпервого инвертора, а выходы - с вхо"дами блока задержки, один выход которого через второй инвертор соединен с первым входом второго ЙЯ-триг.гера, а . другой выход блока задержкичерез последовательно включенные тре-тий переменный резистор и третий инвертор соединены с вторым входом второгоВ 5-триггера, выход которого соединен свходом второго транзисторного ключа.,На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого оптоэлектронного переключателя,Оптоэлектронный переключатель содержит входной светодиод 1, оптически связанный с. первым фотодиодом 2,первый транзисторный ключ З,второйфотодиод 4,второй транзисторный ключ 5,шунтированный первым переменныйрезис.тором б,второй светодиод 7, . второйпеременный резистор 8, первый инвертор 9, блок 10 задержки, второйинвертор 11, третий инвертор 12,первый 6 Я триггер 13, второй йЯ -триггер 14, третий переменный резистор15, шину 16 питания, общую шину 17.Первый транзисторный ключ 3 содер-.жит три транзистора 18-20, резисторы21-24, диод 25, а блок 10 задержкисодержит два дйода 26 и 27, конденсатор 28, переменный резистор 29.Оптоэлектронный переключатель ра-ботает следующим образом.При отсутствии сигнала на входепереключателя через светодиод 1 токне протекает и на выходе первоготранзистора ключа 3 находится логическая "1". Соответственно на первоми втором входах КЯ-триггера 13 находится логическая 11" и логический"0". В этом случае на первом и вто-,ром выходах ЙЯ-триггера 13 находятсйсоответственно логический ."0" и лоыческая "1". При этом диод 26 открыт и на верхнюю обкладку конденсатора 28 через диод 26 с йервого выходаКЯ-триггера 13 поступает логический;"0". Диод 27 закрыт и конденсатор 28через дополнительный резистор 15 ивходные цепи дополнительного инвертора 12 заряжен до уровня логической ф 1". На выходе дополнительногоинвертора 12 установлен логический"0", а на выходе дополнительного ин-.1014148 Эвертора 11 - логическая ф 1 ф, При этом на вход второго транзисторного ключа 5 с выхода ВЯ-триггера 14 поступает нулевой уровень и .ключ 5 закрыт,Ток через светодиод 7 в этом случае.определяется величинами двух по" следовательно соединенных переменных резисторов 6 и 8, что определяет нижний. уровень регистрации сигнала, который может быть -установлен с помошью резисторов 6 и 8, равным, на-10 пример, .0,11 амплитуды входного сигнала.При появлении сигнала на входе, превышающего установленный уровень, :открывается первый транзисторный5 ключ 3 и на его выходе появляется логический фОф., который переводит первый инвертор 9.и первый КЯ-триг- . гер 13 в противоположное состояние,При .этом на первом и втором выходах первого КЯ-триггера. 13 соответственно появляются сигналы логической "1" и логического фОф. Диод, 26 закрывается, а диод 27 открывается, и на нижнюю обкладку конденсатора 28 через открытый диод 27 с второго выхода пер- вого КЯ-триггера 13 поступает логический:"Оф. Конденсатор 28 переэаря- жается через переменный резистор 29 и входные. цепи дополнительного инвертора .11. Происходит постепенный пе- ЗО реэаряд конденсатора. 28,на противо- положную полярность до уровня логической ф 1".Время задержки определяется по формуле .Г = КЯ, где К -.сумма двух 35 последовательно,соединенных резисторов, переменного резистора 29 или .15 и входного сопротивления дополнительного инвертора. 11 иж 12 Нос ле .достижения заряда на верхней об О кладке конденсатора 28 уровня логи", ;ческой ф 1 ф дополнительный ийвертор 11 переходит в противоположное со.стояние.и на его выходе, появляется. сигнал логического фО", который опрокидывает ВВ-триггер . 14. Таким образом, через время задержки, которое устанавливается переменным резис" тором 29, высокий уровень подается на вход второго транзисторного ключа 5, который открывается и шунтиру" ет переменный резистор 6. Ток через светодиод 7 будет определяться те- . перь сопротивлением резистора 8 и может быть установлен, например, равным 0,91 амплитуды йередаваемого сигнала, т;е. уровень регистрации изменяется от 0,11 до 0,91.При уменьшении амплитудЫ .входного сигнала ниже уровня 0,91 все происходит в обратном порядке. Диод 26 открывается и на верхнюю обкладку конденсатора 28 с первого выхода КЯ-триггера 13 поступает логический фОфЧерез время задержки, установ-;. ленное дополнительным переменным резистором 15, второй ВЯ-триггер 14.опрокидывается в исходное состояние. С выхода.йЯ-триггера 14 нулевой уровень поступает на вход второго транзисторного ключа 5, который закрывается. Уровень регистрации вновь соответствует нижнему пределу.Таким образом, за счет обеспече-, ния плавной и раздельной регулиров" кн задержки переключения уровней в широких пределах повышается стабильность и точность регистрации . сигнала в широком диапазоне частот. Предлагаемый переключатель обладает следуюшими преимуществамиг повышается стабильность работы расширяется диапазон частот входных сигналов в 8-10 раз при случайном изменении длительности фронтов сигнала; позволяет на выходах переклю-; чателя получить противофазные сиг-валы; а также повышаются эксплуата-, ционные характеристики в 8-10 раз.1014148 Составитель Л. БагянЮрковецкая Техред.К.Мыцьо Корректор Е Рошк едакто д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн акаэ 3038/б 7 Тираж 934 ВНИИПИ Гсьсударственного комит по делам иэобретений и отк 113035, Москва, Ж, Раушска Ъ