Оптоэлектронный генератор импульсов

(56) Авторское сМ 1241431, кл. Н идетельство СССР03 К 3 /42, 19,03,84 Я ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР НИЕ ИЗО У СВИДЕТЕЛЬСТ,М.2олитехнический институтко, А.И.Никольский 4) ОПТОЭЛЕКТРОННЫИ ГЕНЕРАТОР МПУЛЬСОВ7) Изобретение относится к импульсной ехнике, может быть использовано в оптоэектронных схемах автоматики и вычислиельной техники в качестве генератора, лемента памяти, элемента световой индиации. Целью изобретения является уменьшение потребляемой мощности, повышение стабильности и помехозащищенности, Оптоэлектронный генератор импульсов содержит общую Шину и шину питания, которые соединены через параллельно включенные делители напряжения, образованные попарно нагрузочным А-диодом 1 и А-диодом 2, фотоприемники 3 и 4, электро- оптическими затворами 5 и 6, 7 и 8. Генератор также содержит токоограничительный резистор 9, гальванический вход 10, электрический выход 11, постоянный излучатель 12 света, выполненный на светодисде, установочный 13 и переустановочный 14 входы, токоограничивающие резисторы 15 и 16, светодиоды 17 и 18, оптические входы 19 и 20, прямой и инверсный оптические выходы 21 и 22 соответственно, 2 ил.Изобретение относится к импульсной технике, может использоваться в оптоэлектронных схемах автоматики и вычислительной техники в качестве генератора, элемента памяти, световой индикации,Целью изобретения является уменьшение потребляемой мощности, повышение стабильности, помехозащищенности.На фиг.1 изображена принципиальная оптико-электрическая схема устройства; на фиг,2 - вольт-амперная характеристика (ВАХ) и соответствующие нагрузочные кривые для А-диода,Устройство состоит,из общей шины и шины питания, которые соединены через параллельно включенные делители напряжения, образованные попарно нагрузочным Л-диодом 1,и Л-диодом 2, фотоприемниками 3 и 4, электрооптическими затворами 5 и б, 7 и 8, Средние точки, указанных делителей объединены выходной шиной и соединены через токоограничительный резистор 9 с гальваническим входом 10 и непосредственно с электрическим выходом 11 устройства, Устройство также содержит постоянный излучатель 12 света, выполненный, например, на светодиоде. Кроме того, устройство имеет установочный и преустановочный входы 13 (Р) и 14 (5), электрически развязанных от 1-диода 2 и электрического выхода 11 за счет соответствующего соединения входа 13 (14) через последовательно соединенный токоограничивающие резистор 15 (16) и светодиод 17 (18) с общей шиной и оптического соединения светового выхода светодиода 17 (18) через светодиод электрического затвора 7 (8) со световым входом фотоприемника 4 (3). Выходная апертура электрооптического затвора 7 (8) выполнена в виде сумматора световых потоков от светодиода 17 (18) и соответствующего установочного (переустановочного) оптического входа 19 (20) устройства. Световой поток постоянного излучателя 12 света направлен через световоды электрооптических затворов 5 и б на прямой и инверсный оптические выходы 21 (О) и 22 (С 1). Для обеспечения работы устройства А-диоды выбираются одного типа.Устройство работает следующим образом.В процессе работы двоичные сигналы поступают либо на гальванический вход 10, либо на электрические В и Я входы 13, 14, или непосредственно на оптические Й и Я входы 19 и 20 (фиг.1), По отношению к гальваническому входу 10 устройство работает как запоминающая ячейка. При напряжении на гальваническом входе 10 ниже нуля на50 55 10152025 303540 45 электрическом выходе 11 появляется "0",при возрастании напряжения на входе 10 выше напряжения питания появляется "1". При нахождении сигнала на гальваническом входе 10 между указанными уровнями на электрическом выходе 11 сохраняется логический сигнал, обусловленный последнимпредыдущим входным сигналом, вышедшим за указанный диапазон в ту или иную сторону.При подаче "1" либо на электрический Я (Я) вход 13 (14), либо на оптический Я (5) вход19 (20) на электрическом выходе 11 устанавливается "0" ("1"), При этом срабатываютэлектрооптические затворы 5 (6), что обеспечивает формирование соответственно нулевого (единичного) светового сигнала напрямом (инверсном) оптическом выходе 21(22),При подаче одновременно двух сигналов "1" на входы 13, 14 устройство переходит в режим генерации, период которойобусловлен временными задержками срабатывания электрооптических затворов 7 и 8 фотоприемников 3 и 4. В начальный момент времени электрооптический затвор 7 закрыт, а затвор 8 открыт. Свет проходит на фотоприемник 3, его проводимость увеличивается, суммарная нагрузочная кривая 23 ( А-диода 1 и фотоприемника 3) перемещается в верхнее положение относительно суммарной ВАХ 24 Д -диода 2 и фотоприемника 4), устройство переключается в состояние "1" (фиг,2). Электрооптический затвор 7 открывается, затвор 8 закрывается, светпрекращает поступать на фотоприемник 3 и начинает поступать на фотоприемник 4. Проводимость фотоприемника 3 уменьшается и суммарная кривая 23 ( Л-диода 1 и фотоприемника 3) перемещается в нижнее положение, в то же время свет, попадая на фотоприемник 4, увеличивает его проводимость и суммарная нагрузочная кривая 2 (Я -диода 2 и фотоприемника 4) перемещается в верхнее положение относительно суммарной ВАХ 23 (А-диода 1 и фотоприемника 3), Устройство переключается в состояние "0",Далее процесс переключения повторяется. Соответственно с сигналом логического состояния на электрическом выходе 11 изменяется сигнал на прямом оптическом выходе 21, а на инверсном оптическом выходе сигнал изменяется в противофазе, В режиме счетного триггера на оптические входы К (5) 19 (20) либо на электрические входы 13 (14) необходимо подавать короткие импульсы длительностью, при которой происходило переключение ячейки из одного в другое состояние с учетом реальныхзадержек и их разбросав, Длительностьэтих импульсов должна быть ограниченамаксимальной длительностью для того, чтобы не было режима генерации и ложногопереключения в исходное состояние, Период следования этих импульсов должен бытьбольше, чем максимальное время установления новых состояний электрооптическихзатворов, лишь после чего можно подаватьследующий счетный импульс, 10Устройство может иметь дополнительные оптические входы й (Я) и непосредственно соединенные с фотоприемниками 3 и4, что позволяет переключать устройство неанализируя состояния затворов, связанные 15с предыдущим состоянием самого устройства, что расширяет область использования,По сравнению с прототипом устройствообладает следующими преимуществами:значительно уменьшается потребление 20мощности, так как рабочая точка в обоихустойчивых состояниях выбрана в местах снаименьшим потреблением тока; вследствие того, что точки устойчивых состоянийнаходятся на крутых склонах ВАХ 1-приборов, а сами темновые сопротивления фотоприемников большие, то измененияфотосопротивлений меньше влияют на нестабильность выходных логических уровней"0" и "1", наряду с низким энергопотреблением, при этом снижается требование к подбору фоторезисторов, а также гребования кразбросу параметров фотоприемников одного типа; повышается помехоустойчивостьустройства, так как рабочая точка находится 35приблизительно в нуле и в Ет,Формула изобретенияОптоэлектронный генератор импульсов, содержащий последовательно соединенные и включенные между шиной 40 источника питания и общей шиной первый и второй фотоприемники, токоограничивающий резистор, один вывод которого соединен с входной шиной, первыйЛ- диод, включенный между выходом генератора и общей шиной, прямой и инверсный оптические входы, первый и второй светодиоды анод второго светодиода соединен с общей шиной, первые входной и выходной оптоэлектронные затворы между шиной питания и выходной шиной, вторые входной и выходной оптоэлектронные затворы - между выходной шиной и общей шиной, анод второго светодиода соединен с общей шиной, катоды первого и второго светодиодов соединены через соответствующие резисторы с прямым и инверсным электрическими входами, прямой оптический вход и световой выход первого светодиода оптически соединены через апертуру входного оптоэлектронного затвора с оптическим входом второго фотоприемника, инверсный оптический вход и световой выход второго светодиода соединены оптически через апертуру второго оптоэлектронного затвора с оптическим входом первого фотоприемника, световой выход постоянного светоизлучателя соединен через апертуры первого и второго выходных оптоэлектронных затворов с прямым и инверсным оптическими выходами, второй вывод токоограничиваюгцего резистора, точки соединения первого и второго фотоприемников, вывод первого 1-диода подключены к выходу генератора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, повышения помехоустойчивости, введен второй л-диод, соединенный последовательно с первым А-диодом и включенный между шиной питания и выходом устройства,зводственно-издатель Заказ 4253 Тираж ВНИИПИ Государственноо комите 113035, МоскваПодписноего изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС35, Раушская наб., 4/5 бинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10