Времяимпульсный многоустойчивый элемент

254569 Союз Советских Социалистических Республикприсоединением заявки Ьриоритет Комитет ло делам изобретений и открытий ори Совете тинистрое СССР:621,383.2 Опубликовано 17.Х.1969. БюллетеньДата опубликования описания 11.111.197 вторызобретент с В. Свечников, П. Олексенко и А, М, Шарадки ститут полупроводников АН Украинской ССР явитель МЯИМПУЛЬСНЪЙ МНОГОУСТОЙЧИВЫЙ ЭЛЕМЕ Предлагаемое устройство относится к оптоэлектронике и вычислительной технике и посдназначено для использования в оптоэлектронных вычислительных устройствах.Известен многоустойчивый оптоэлектронный 5 фазоимпульсный элемент, содержащий исто - ники и приемники света, резисторы и конденсаторы. В известных элементах применение гальванической связи между звеньями устройства снижает их помехозащищенность и при водит к усложнению устройства.Предложенное устройство содержит фотоприемники, например, фоторезисторы, упоавляемые источники света, например, электролюминесцентные конденсаторы, интегрирую щее звено и резисторы и отличается тем, что в нем фотоприемники подключены одним концом к отрицательной шине источника питания, причем два из них, соединенные другими концами с резисторами, образуют управляемые де лители напряжения и соединены между собой через диод и источник выходного управляющего светового потока, связанного оптически с третьим фотоприемником, который с последовательно соединенным с ним резистором 25 также образует делитель напряжения, подсое диненный к интегрирующему звену, выход последнего подсоединен к источнику светового потока обратной связи, оптически связанному со вторым фотоприемником; 30 Это позволяет упростить устройство, повысить быстродействие, помехозащищенность, обеспечить возможность микроминиатюризации. В основу работы положен принцип фотоэлектронного преобразования физических величин, где световой луч может выполнять функции входного, выходного и управляющего сигнала, элемента связи и преобразующего звена.На фиг. 1 показана общая блок-схема времяимпульсного оптоэлектронного многоустойчивого элемента; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу описываемого элемента; на фиг. 3 - принципиальная схема устройства.Устройство содержит компаратор 1, интегрирующее звено 2, преобразователь 3 обратной связи и выполнено на фотоприемника, например, фоторезисторах ФП, - ФПз и управляемых источниках света УИС, и УИСз. хомпаратором служит диод Д в сочетании с двумя делителями, первый из которых содержит резистор Р и фотоприемник ФП на который поступает входной световой поток 1, имеющий вид периодической ступенчатой функции, а второй делитель состоит из резистора Й, и фотоприемника ФПз, на который поступает свстовои поток Ооратнои связи 1 0 ар. свУправляемый током электролюминесцентный источник света УИС, служит индикато 254569ром равенства напряжения на делителях цли в случае идентичности коэффициентов преобразования последних (как в предлагаемом устройстве), равенства светового потока обратной связи 1,обр.св и входного светового потокавырабатывает в момент выполнения этого равенства импульсные световые потоки 1,и выходные потоки 1 .Интенгриру ющим звеном служит цепочка, состоящая из емкости С и резистора Р;, ца которую поступают электрические импульсы от делителя, содержащего резистор Я и фогоприемник ФП 2, управляемый импульсным световым потоком 1., Постоянная времени интегрирующего звена тф= Р С значительно превышает период Т входного светового потока 1.,.Преобразователем обратной связи является электролюминесцентный управляемый напряжением источник света УИС с большим внутренним сопротивлением, который преобразует выходное напряжение Уф интенгрцрующего звена в пропорциональный световой поток обратной связи Еобр,св .Пусть в некоторый начальный момент входной световой поток сдостигает величины, равной световому потоку обратной связи. 11 ри этом соотношение плеч обоих делителей Я, - ФП и Л 2 - ФП компаратора таково, что положительный потенциал, прикладываемый к катоду диода Д, становится ниже положительного потенциала, прикладываемого к аноду. В этом случае диод Д открывается и через управляемый электролюминесцентный источник света УИС протекает ток. При этом на его выходе появляются световые потоки А,и 1. . Первый из цих является выходным сигналом устройства, а второй, выполняя роль элемента связи, поступает на фотоприемник ФП, При поступлении ца фотоприемник ФП, заднего фронта светового потока 1, величина напряжения, снимаемого с делителя й - ФП увеличивается, превышая напряжение, прикладываемое к аноду диода Д, когорое обусловлено величиной светового потока обратной связи, диод Д закрывается, и формирование световых потоков Е и У.,оканчивается.Таким образом, длительность указанных световых импульсов при постоянных параметрах входного светового потока Е зависит от величины светового сигнала обратной связи.С поступлением светового потока 1, на фотоприемник ФП, величина его сопротивления уменьшается, и на резисторе Р формируется электрический импульс, с = К 1 дли. тельность которого обусловлена длительностью светового потока ЕПоскольку входной световой поток /., представляет собой периодическую функцию, то светове потоки 1 и 1,уственно электрические импульсы У представляют периодцческую последовательность пмпульсов с постоянным периодом Т следования.10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Эта периодическая последовательность электрических импульсов У поступает на интегрирующую цепочку Я, - С. Выходное напряжение Уф интегрирующего фцльтра, снимаемое с емкости С, при периоде следования световых импульсов Т = сопз 1 определяется дли.тельцостью т электрических сигналов,1-1 ацряжсние Уф поступает па электролюминесцентый источник света УИС. Сопротивление последнего близко к величине сопротивле.шя уге;ки копдсцсатора, что исключает шунтцрующее влияние источника света УИС на интегрирующее звено. Получаемый с выхода источника света УИС, световой поток обратной связи А обр. св поступает на фотоприемник ФП, второго делителя компаратора. Величина этого светового потока определяет значение напряжения, прикладываемого к аноду диода Д, н тем самым момент срабатывания компаратора, что обуславливает длительность выходного и управляющего световых импульсов.Световой поток обратной связи Еоьр. св замыкает цепь обратной связи предлагаемого устройства.Пусть при поступлении первой, а не второй, ступецькц светового потока Е, открывается диод Д, и на его выходе появляются световые потокиуд и 1. длительность которых вТданном случае будет на (где и - число ступпенек в одном периоде Т входного сигнала) меньше, чем при срабатывании от второй ступеньки, Получаемый при этом электрическийТ импульс будет также короче на величину - .иВвиду того, что постоянная времени интегрирующего фильтра значительно больше периода Т входного светового потока 1. напряжение Уф на выходе последнего не может резко измениться за время, большее нескольких периодов Т входного сигнала. В связи с этим величина светового потока Ловр.св не меняется в течение такого же времени и в следующем периоде входного светового потока Е срабатывание компаратора происходит при поступлении на вход устройства второй ступеньки входного потока 1, .Таким образом, устройство во всех случаях возвращается в исходное устойчивое состояние, что достигается применением в нем интегрирующего фильтра с постоянной времени, значительно большей периода Т входного светового потока Л .Переход из одного устойчивого состояния в другое легко реализуется путем кратковременного шунтирования интегрирующей емкости С, чем обеспечивается установка элемента в желаемое устойчивое состояние.Г 1 рсдложенцое устройство обладает как динамическим признаком состояния устойчивого равновесия - длительностью выходного светового импульса, так и статическим - величиной светового потока обратной связи, чтопозволяет значительно расширять область его применения.Простота конструкции, а также согласования и стыковки с устройствами, имеющими оптический вход и выход, открывает широкие возможности использования описываемого устройства в оптоэлектронных системах обработки информации. Применение в качестве фотоприемников и источников света пленочных элементов позволяет выполнять устроиство в виде планерной схемы, все элементы которой получены путем напыления.Предмет изобретенияВремяимпульсный многоустойчивый элемент, содержащий фотоприемники, например, фоторезисторы, управляемые источники света, например, электролюминесцентные конденсаторы, интегрирующее звено и резисторы, огличаюирйся тем, что, с целью упрощения, микроминиатюризации, повышения быстродействия и помехозащищенности, в нем фото приемники подключены одним концом к отрицательной шине источника питания, причем два из них, соединенные другими концами с резисторами, образуют управляемые делители напряжения и соединены между собой через 10 диод и источник выходного управляющего светового потока, связанного оптически с третьим фотоприемником, который с последовательно соединенным с ним резистором также образует делитель напряжения, подсоединен ный к интегрирующему звену, выход последнего подсоединен к источнику светового погока обратной связи, оптически связанному со вторым фотоприемником.254569 фиг 2 фиг 3 Составитель И. Н. Горелова Редактор Андреева Техред Т. П. Курилко Корректор С. М, СигалЗаказ 416/5 Тираж 480 ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий пр Москва Ж, Раушская наб., д. 4