Оптоэлектронное множительно-делительное устройство

(51) М. Кл,"- 6 066 900 присоединением заявки ЪЪ Государстаеннын комитет Совета Мннкстров СССР(088.8) по делец нзабргтени открытииСредняя точка втор с одним входом дифф ля, на другой вход ко жение Е Выходное н ци аль ного усилителя света с линейной ха ний вместе с фоторез единую оптически св няя точка псрвого дел устройства. Выходное цальцо произведению порццоцальцо Е, 11. го деренцорогпря елителя соединена иального усилитео подается напряжение с дифференется на источник ристцкой. Последами представляетю систему, Сред- является выходом жение пропорциоЕз ц обратно проракте истор язанн ителя напр Е, ч Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для осуществления умножения и деления не только сигналов электрической, но и оптической природы, а также выдачи результата в виде сигнала той же природы,Известны оптоэлектронные множительноделительные устройства.Одним из известных оптоэлектронных множитсльно-делительных устройств является устройство, которое состоит из двух делителей напряжения, каждый из которых представляет собой соединенные последовательно резистор и фоторезистор. Первый и второй делители включены между шиной нулевого потенциала и источниками входных напряжений Е и Е 2 соответственно. Недостатком известного устройства является узкий диапазон работы ц невозможность получения выходного сигнала в оптической форме 5 Наиболее близким техническим решением кданному являетсястройство, содержащеесилители постоянного тока, первый выход одного из которых соединен с одним выводом первого фотоприемника ц через первый размыкающий 10 контакт переключателя - с первым выводоммасштабного резистора, второй вход усилителя связан через второй размыкающий контакт переключателя с шиной нулевого потенциала, а выход соединен с катодом светодцо да, оптически связанного через светоделнтельную пластину с первым и вторым фотоприемниками, причем второй фотопрцемник включен в обратную связь другого усилителя постоянного тока, и источники входных сигналов 20 2,Недостатком известного оптоэлектронногомножительно-делптельного устройства является то, что оно не может обрабатывать и выдавать оптические сигналы, а также имеет нцз кую помехоустойчивость.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства и расширение области его применения путем обеспечения возможности обработки электрических и оптц ческих сигналов.(2) ос 1 Я лс 1 Я 51 цель ос ГПГ 1 с 051 з Счс ЧоГо, что в устройство введены два усилите,яи 115 ертор 1, развязывяюцис диоды и дополш СЛЬЦЫС фоТОПРИЕМНИКИ, СБЯЗЯЦЦЫЕ С ОПТИЧЕ- скцми входамп устройства, выход первого ис- О 1 ПИКЯ ВХОДНОГО СИГЦЯ;Я ЧСРСЗ ПОСЛСДОВЯ- тельно соединенные первый разиязывающий диод, включенный в обратном направлении, первый усилитель-ицвсртор и третий размыка НИ 1 контакт переключателя связан со вторым выводогм масштабного резистора, которьй через первый дополнительный фотоприсмцик соединен с псрВъм зямыкяощиы контактом переключателя, второй замыкающий контакт которого соединен с одними вьвода,ц двух других дополнительных фотоприемников, другие выводы которых связаны соответственно с третьим и четвертым замыкающи,"и контактами переключателя и разноименными выводами введенного источника О 10 РПОГО ЦЯПР 55 КСНГЯ, ВЫХОД ВТОРОГО ИСОЧНИ- кя входного сигнала через последовательно сосдицеццые Второй развязываощий диод, включсццый в прямом направлении, второй усили 1 ель-ицвертор и чствертый размыкаюций контакт перск;цочятеля соединен с другим выводом первого фотоприемника, причем гыход первого усилителя-ингертора соединен через третий развязывающий диод, включсцный в обратном направлении, с Выходом первого источника входного сигнала, я выход второго усилителя-инвертора соединен через четвертый развязывающий диод, включенный в прямом направлении, с выходом второго источника входного сигнала, выход третьего источника входного сигнала соединен с пятым размыкающцм контактом, а выход источника сигнала постоянного напряжения -- с пятым замыкающим контактом переключателя, подвижный контакт которого через дополнительный масштабный резистор соединен с входом другого усцлп еля постоянного тока, Выход которого соединен с электрическим выходом устройства и парой доно;шитсльцо введенных светодиодов, включенных параллельно-встречно ц связанных с оптическими выходамп устройстваа.На чертеже представлена принципиальная электриеская схема оптоэлектронного множительцо-делительного устройства.Устройство содержит резистор 1, первый фотоприемпик 2, дополнительные фотоприсмпики 3 - 5, первый усилитель б постоянного тока, светодиод 7, светоделительцую пластину 8, второй фотоприемник 9, дополнительный масштабный резистор 10, Второй усилитель 11 постоянного тока, дополнительные светодиоды 12 и 13, сцлцг-.л-ицвсртопь 14 и 15, первый 16, второи 17, третий 18 и четвертый 19 диоды, переключатель 20.Устройство работает следующим образом.В положении 1 контактов переключателя 20 входные сипалы напряжений К Ь 1, и Г, поступают на входы выпрямительных диодов 16 - 19 и масштабный резистор 10. Прц (,(О цац 55 ксцс чср 1 з первый диод16 ццвсртирустся усилителем-цнвертором 14 ицдс У,)О подастся Я вхоД 5 иГГ 11 бноорезцстора 1.В с;учяс Ух -"О цап)51 жсц 1 с цецйсредсВсццо подводится через третий диод 18 ца входмасцтабпого резистора 1.В случае с)0 напряжение через второйдиод 1 инвертируется усилителем-инвертором1 О 15 ц поступает в виде К,(0 ца первый фотоприсмник 2.1 рц К,(0 напряжение через четвертыйдиод 19 непосредственно поступает па входфотоприемника 2, как напряжение отрица 15 тельной полярности.апряжснця Ь,. ц К пост 5 паюцпс ца входпервого усилителя б постоянного тока, приводят к появлению выходного напряжения, спомощью которого срабатывает светодиод 7,вО в результате чего появляется световой поток,который, проходя через светоделцтельную пластину 8, делится на две равные части, одна изкоторых поступает на первый фотоприемник2, компенсируя разбаланс на входе первогоэ 5 усилителя б постоянного тока и устанавливаяего приблизительно равным нулю, другаячасть света поступает на вход второго фотоприемника 9 обратной связи, в результате чего изменяется его сопротивление. При входЧО ,ОМ цанряжЕцц 1.1 ПМСЕт, ЧтО ВЫХО 1 ОС цапр 5 жение второго усилителя 11 постоянноготока будет равноУУ,вых -х5 ПР 1 У,)0 ц Сlв,х(0 сРЯбатываст дополнительный светодиод 12 и его световой поток бДет павсндс 15,ф - коэффцсГ свс 1);Иода.11 РП.-(О ц ьвв.х)0 сРабатываст доцолц:Тельный светодиод 13 ц его сВСТОВОЙ Потокгл Р.зч Формулы (1) и (2) получаются исходя из51 изестнь х зависимостей пропорциональностисветового потока току цлц подводиОму напряжению,В положении 11 контактов переключателя20 цри наличии входных оптических сиг 51 алов55 В Ф сФ месм ца выходе цацряжецяС ф,(3)10 Х х Где С -- некоторая постоянная, зависящая 11 от своЙств второго фотоприемника 9.Г 1 ВН Г,)0, Е/вв(0 В рЕЗуЛЬтатЕ Срабатывания дополнительного светодиода 12 по 5 ВЛ , СГС 5 СР,С Кф Цфх 65 Р 1 в Ф), фо 11 о фуфв С ф или При (/о 0, С/вых)0 ц результап срабатывания дополнительно;о светодиода 13 иоявляется Ф 2:Ф С Кв Ув фФ, Ф,Меняя местами дополнительный масштабный резистор 10 и второй фотоприемник 9, получаем из (3) и световой поток Ф 1 или Ф получим равным Ф - в1 вКф ф уфг С Ф.ф Ув р Кф фу Ф,С фПредлагаемое устройство позволяет обеспечивать операции не только умножения, но и деления сигналов напряжения. При этом на вход могут быть подведены сразу три сигнала; как видно из формул алгоритма, можем иметь в качестве делимого как произведение двух сигналов, а в качестве делителя - один из оставшихся, так и наоборот: делимое может быть один из сигналов, а делителем в совокупность произведения двух остальных. Наряду с выдачей выходных электрических сигналов устройство выдает оптический сигнал, при этом в зависимости от знака получаемой величины имеем оптический сигнал на выходе того или другого светодиода, При наличии входных оптических сигналов в другом положении переключателя 20 имеем выходной сигнал как электрической, так и оптической природы и соответствующие отношению произведения двух на третий или наоборот.Эффективность устройства повышена как в отношении широты диапазона обраоатываемых сигналов, так и универсальности в отношении осуществления комплексной операции,Формула изобретения Оптоэлектронное ми ожительно-дел ительное устройство, содержащее усилители постоянного тока, первый вход одного из которых соединен с одним выводом первого фотоприемника и через первый размыкающий контакт переключателя - с первым выводом масштабного резистора, второй вход усилителя связан через второй размыкающий контакт переключателя с шиной пулевого потенциала, а выход соединен с катодом светодиода, оптически связанного через светоделительную пластину с первым и вторым фотоприемниками, причем второй фотоприемник включен в обратную 5 1 О 15 20 25 ЗО 3 40 45 50 60 связь другого усилителя постоянного тока, 11 ис,очиики вход ых сигналов, о т л и ч а ю щ ее "я тем, что, с целью расширения области применения и повышения помехоустойчивости, в него введены два усилителя-инвертора, развязывающие диоды и дополнительные фотоприемники, связанные с оптическими входами устройства, выход первого источника входного сигнала через последовательно соединенные первый развязывающий диод, включенный в обратном направлении, первый усилитель-инвертор и третий размыкающий контакт переключателя связан со вторым выводом масштабного резистора, который через первый дополнительный фотоприемник соединен с первым замыкающим контактом переключателя, второй замыкающий кои гакт которого соединен с одними выводами двух других дополнительных фотоприемников, другие выводы которы.; связаны соответственно с третьим и четвертым замыкающими контактами переключателя и разноименными выводами введенного источника опорного напряжения, выход второго источника входного сигнала через последовательно соединенные второй развязывающий диод, включенный в прямом направлении, второй усилитель-интертор и четвертый размыкающии контакт переключателя соединен с другим выводом первого фотоприемника, причем выход первого усилителя-инвертора соединен через третий развязывающий диод, включенный в обратном направлении, с выходом первого источника входного сигнала, а выход второго усилителяинвертора соединен через четвертый развязывающий диод, включенный в прямом направлении, с выходом второго источника входного сигнала, выход третьего источника входного сигнала соединен с пятым размыкающим контактом, а выход источника сигнала постоянного напряжения с пятым замыкающим контактом переключателя, подвижный контакт которого через дополнительный масштабный резистор соединен с входом другого усилителя постоянного тока, выход которого соединен с электрическим выходом устройства и парой дополнительно введенных светодиодов, включенных пераллельно-встречно и связанных с оптическими выходами устройства.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:1. Патент СШЛ М 3423579, кл. 235 в 194, опубл. 21.01.69,2. Арутюнов Г. К. Малоинерционные следящие системы и их применение в вычислительной технике. М., Центральный институт научно-технической информации элекротехнической промышленности и приборостроения, Труды ТНИИСА, 1960 г., том 2, стр 233, рис. 4,526926 о 17 Составитель Ю. Козлов Техред 3. Тараненко Редактор Н. Суханова Корректор Н. Аук Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2196/4 Изд, М 1653 Тираж 864 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, )К, Раушская наб., д, 4/5