Оптоэлектронный селектор минимального сигнала

области и средОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 870/24-241.858.86. Бюл. Иф 32Никулин, С.М, Огянов и Ю.А. Смирн333(088.8)рское свидетельсткл, С Об С 9/00ЭЛЕКТРОННЫИ СЕЛЕКТСИГНАЛАретение относитсясигналов оптическ(21) 384 (22) 18, (46) 30, (72) Ю.Я В.И., Курь (53) 681 (56) Авто Р 1089595 (54) ОПТО МАЛЬ НОГО (57) Изоб обработки ЯО, 125451 ствами. Изобретение позволяет повысить точность обработки как аналоговых, так и цифровых сигналов путемвключения в селектор минимальногосигнала на оптронах оптического пре -образователя цифра - аналог, состоящего из последовательно расположенных источника коллимированного светового потока, управляемого трайспаранта, неуправляемого транспаранта иоптического одномерного сумматора.1 ил.4012545Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и можетбыть использовано в преобразующихустройствах систем управления, цифровых и гибридных вычислительных сис 5темах,Цель изобретения - повышение точности селектора и расширение областиего применения путем обработки циф-ровых сигналов. 10На чертеже представлена структурная схема оптоэлектронного селектораминимального сигнала.Селектор содержит источник 1 коллимированного светового потока, выход которого через последовательнорасположенные управляемый транспарант2, неуправляемый транспарант 3 и оптический одномерный сумматор 4 связан с оптическими входами фотодиодов 205, - 5 , соединенных последовательнои согласно, причем катод первогб фотодиода 5 подключен к положительномуполюсу источника 6 постоянного напряжения, а анод последнего фотодиода 255 подключен к входу операционногоусилителя 7 и через токозадающий резистор 8 к шине нулевого потенциала.Управляющие входы Б, - Б управляемого транспаранта 2 являются соответствующими информационными входамиустройства, а выход усилителя 7выходом селектора.В качестве источника 1 коллимированного светового потока может бытьиспользован, например, полупроводниковый лазер с соответствующей линзовойколлимирующей системой, обеспечивающей формирование светового потокапрямоугольного поперечного сеченияс равномерным распределением интенсивности по координатам Х и У.Управляемый транспарант 2 можетбыть выполнен, например, в видедвумерной матрицы, состоящей из пхш45элементарных модуляторов света.В частном случае (при выделении минимального сигнала из совокупностип величин, представленных в параллельном цифровом тп-разрядном коде)50элементарные модуляторы матрицы объединены в п строк по ш модуляторовв каждой. Состояние элементарныхмодуляторов (т,1-х) определяетсяналичием или отсутствием единицы в-м разряде -го входного сигнала:55единице соответствует прозрачноесостояние модуля гора, а нулю - непрозрачное,16 2Неуправляемый транспарант 3 может представлять собой, например, фотопленку или фс.опластинку с переменным коэффициентом пропускания по координате Х. Характер изменения коэффициента пропускания по координате Х является ступенчатым и определяется выражением:7(1=2 , 1=1,2,тп (1) где- номер ячейки в д-й строкетранспаранта 2.Оптический одномерный сумматор4 может быть выполнен, например,в виде волоконно-оптического блокаили цилиндрической линзы. Сумматор4 обеспечивает формирование на оптическом входе -го фотодиода сигнала, интенсивность которого пропорциональна сумме оптических сигналов,проходящих через все ш элементов(1 - коэффициент пропусканияобласти неуправляемоготранспаранта, через которуюпроходит световой поток 1определяемый выражением (1),Оптоэлектронный селектор минимального сигнала работает следующимобразом,При отсутствии цифровых входныхсигналов Б - П все его пхтп эле 1ментарных оптических модуляторовсвета находятся в непрозрачном состоянии и поэтому световой поток навходах фотодиодов 5, - 5 от источника 1 коллимированного светового потока отсутствует. В результате этогона выходе селектора выходной сигнал П,ц не формируется.При поступлении входных сигналовна управляющие входы транспаранта 2 элементарные оптическиемодуляторы света изменяют свое состояние в соответствии с поступающими.на. них цифровыми управляющими сигналами 0,(=1,п). Световой поток отисточника 1 коллимированного светового потока модулируется управляющимвходным цифровым сигналом, поступающим на входы каждой -й строки управ. аналоговой форме входных сигналов.В этом .лучае на выходе селектораформируется сигнал в соответствиис выражением: 3ляемого транспаранта 2. На выходе каждой ь-й строки элементарных оптических модуляторов света транспаранта 2 формируется ш оптических сигналов с интенсивностями 1 Я=1,п), которые соответствуют значениям О или 1 Ц.-го цифрового входного сигна 1ла. Эти оптические сигналы проходят через неуправляемый транспарант 3, который в силу ступенчатого изменения коэффициента пропускания ) по координате Х изменяет интенсивность каждого из них так, что интенсивности 1 оптических сигналов изменяются на величину 2 . Тем самым каждому разряду Б -го цифрового входного сигнала придается определенный вес. Это необходимо для обеспечения различия Б -х цифровых входных сигналов после суммирования в оптическом одномерном сумматоре 4 световых потоков, Только в этом случае каждому Б; -му цифровому сигналу соответствуют различной интенсивности 1; суммарные световые потоки, полученные 25 в соответствии с выражением (2) при прохождении сумматора 4. Выходные световые потоки 1 , соответствующие входным цифровым сигналам, поступают на входы соответствующих фотодиодов 5 и 5. Так как фотодиоды 5 - 5 и.сое. динены последовательно, и согласно и на них подается обратное смещение источником 6 Б воздействие 1. све) товых потоков на эти фотодиоды 5, -35 5 приводит к формированию на входе усилителя 7 фототока, величина которого линейно зависит от минимального из всех входных цифровых сигналов Б, - Б. Следовательно, и на выходе усилителя 7 формируется сигнал 08, пропорциональный минимальному из входных цифровых сигналов Б -Оптоэлектронньгй селектор способен также выполнять свои функции и при где , - величина сигнала управления (д-м модулятором транспаранта 2;К - коэффициент пропорциональности. формула и з обр ет ения Оптоэлектронный селектор мини-( мального сигнала, содержащий источник постоянного напряжения, фотодиоды, соединенные последовательно и согласно, и операционный усилитель, вход которого через токозадающий резистор соединен с шиной нулевого потенциала и анодом последнего фотэдиода, при этом катод первого фото- диода подключен к положительному полюсу источника постоянного напряжения, а выход операционного усилителя является выходом оптоэлектронного селектора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и расширения области применения путем обработки цифровых сигналов, в него введены последовательно расположенные и оптически связанные источник коллимированного светового потока, управляемый транспарант, неуправляемый транспарант и оптический одномерный сумматор, при этом оптические входы фотодиодов связаны с выходами оптического одномерного сумматора, а управляющие входы управляемого транспаранта являются соответствующими информационными входами селектора.125451 б дих аз 4723/54 Тираж 671ЬИИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Ра ПодписноеР комитета Соткрытий 1 цская наб. д, 4/ Проектная,4 Производственно-полиграфическое предприятие, г. У Составитель Р. Зелинскийедактор А, Огар Техред ЯПоповщин Корректор С. Ч