Оптико-электронный триггер

Союз СоветсинаСоциалистнчесинааеспубли ВТОРСКОМУ СВИДЕУЕЛЬСТ(23) ПриоритетОпубликовано 23.11.8Дата опубликовании Вжуаерствинй еиито СОФР в лаан ижбретве 3 и Втсрйтий(71) Заивител К кй Государственн универстите ИКО ЭЛЕКТРОННЫЙ ТРИКСТЕР 1 2Изобретение относится к оптоэлектроТакие тратерм не имеют счетного нике и может быть использовано в вы- входа, что ограничйвает сферу их приме- ,числительной технике и оптико электрон- венка, наличие в,.схеме активных резионых автоматических устройствах.торов приводит.к потерям электрическойИзвестны триггеры, которые ярк воз- энергии.действии на них импульсов света перехо, - Наиболее близким по технической сущ%дят из одного устойчивого состояния в дру- ности к иреднагаемомуявляется оптико гое. Эти устройства содержат два фото- электронный триггер 2).транзистора эммитеры которых заземлеТрщтер содержит источник питанка, ны а коллекторы соедийены с общим ис- фоточувствительный прибор с р, обреЗ19точником питания через соответствующие ной вольтампернй характеристикой, сое резисторы. Между коллекторамк фототран- диненную с ним последовательно ячейку, зисторов включены параллельно и в про- . управляющую фоточувствительным приботивоположных направлениях два светокз., .ром и состоацую из отически связанных лучающих диода, которые расположеныи соединеннык параллельно модулятора таким образом, что в период, когда фо и фотоприемника. Функциональные возмож тотранзистор находится в проводящем ности такого триггера ограничены, так состоянии, соответствующийему свето- как он не имеет второго противоположно- диод излучает свет на этот фототранзио го выхода, что не позволяет использовать тор и поддерживает его в приводящем триггер в схемах, подключаемых к его состоянии, Состояние триггера изменяет- двум выходам (например в дешифраторах). са путем подачи светового импульса пьочдредно на базы этих фототранзисторов- Р функ- Дн за Цель изобретения исоальньЕ возможнос3 . 781977 4счет создания инверсного оптическоговыхода,:.-- ,: 1Постааенная цель достигается тем,что в оптико-электронный триггер, содер " жащйй источйик излучения Й оптическисвязанные и параллельно включенные первый входной модулятор юлучения и первый фотоприемник, введены первый ивторой выходные модуляторы излучения,второй входной модулятор излучения ивторой фотоприемник. Источник излучениячерез. первый выходной модулятор иэлучения оптически связан с первым фотоприемником, а через второй выходной моду.,лятор излучения - со вторым фотоприемником, которъй оптически связан со вторым входным модулятором излучения.,Второй выходной модулятор соединенпараллельно с первым фотоприемником,а второй входной и первый выходной модуляторы подключены параллельно ковторому фотоприемнику. Первый и второй входные модуляторы излучения оптически объединены.На чертеже изображена принципиальная схема оптико-электронного тратера.Триггер содержит источник 1 постоявного излучения, выходные модуляторы 2и 3, фотогальванические (солнечные)- элементы,14 и 5 в качестве фотоприемников, входные модуляторы 6 и 7 излучения, световоды 8 и фоков 9, объединяющий световоды,2 О 25 30 35 фотогальванический элемент 5 и.входной модулятор 7 путем йараллельного соединения и оптической связи междусобой образуют ячейку. Друт;йя идентйч;ная ячейка образована фотоприемйвком 4и входным модулятором 6. Обе ячейкиэлектрически независимы. Зго значит,что их электрические цепи не имеют общих ветвей тока, т.е. содержат электрических связей между собой боле, чем.в, одной топологической точке,Выходной модулятор 3 соединен паралельно с первой ячейкой (5 и 7) Йэ-тически связан с источником 1 излуче. ния и фотоприемником 4 второй ячейки,.находясь с ними в одной оптической посьледовательности,Выходной модулятор 2 соединен параллельно со второй ячейкой (4 и 6)И связан оптически с источником 1 излучения и фотоприемником 5 первой ячейки,, йаходясь с ними в одной оптической последовательности,Входные модуляторы 6 и 7 оптическиобъединены с помощью световодов" 8 ифокона 9. Участок 10 модулятора 2, не связанный с фотоприемником 5, является оптическим выходом триггера.Участок 11 модулятора 3, не связанный с фотоприемником 4, является вто рым противофазным оптическим выходом триггера.фотоприемники 4 и 5 могут служить раздельными входами триггера. Фокон 9 является счетным входом триггера. В качестве модуляторов использованы ячейки жидких кристаллов, обладающих эффектом динамического рассеяния неполяриэованного излучения. Могут быть исполь; зованы модуляторы двух типов, блокирующие излу ение" при наличии разности по-тенциалов на управляющих электродах.Выходные модуляторы 2 и 3 идентичны и отличаются от входных модуляторов 6 и 7 более коротким временем релаксации. Такое различие характеристик достигаетса неодинаковой толщиной пленок жидкого"кристалла, помещенных между электродами модуляторов.Тратер работает следующим образом.Схема всегда находится в одном, из устойчивых состояний, при котором фото- гальванический элемент одной из независимых электрических цепей возбуждается излучением источника 1, а модуляторы атой цепи блокируют излучение. Например, как это показано на чертеже, элемент,4 возбужден, амодуляторы 6 и 7, включенные с нйм йараллельно, блокируют излучение, вследствие явления динамического рассеяния света, вызванного наличием напряжения на зажимах фотогальваническо. го элемента 4.Если йа счетный вход подается опти 4 э"ческий ймпульс, он по световоду 8 поступает к ф 6 тогальвани юским элементам 4 и 5. Однако фотогальваничвский элемент 4 ойтиМески 6 локирован модудятором 6 и сигнал поступает только на фотогальванический элемент 5. Освещенный пусковйм импульсом фотогальванический эле мент 5 начинает генерировать -ОС, которая прикладывается к модуляторам 7 и 3. Эти модуляторыначинают уменьшать коэффициент светопропускания. Световой потокот источника 1 света, попадающий на фотогальваническийэлемент 4 уменьшаетсятак как он проходит через модулятор 3.Поэтому уменьшается ЗБС, генерируемаяфотогальваническим элементом 4, Эгоприводит в свою очередь к уменьшениюприложенного напряжения на модуляторах2 и 6, увеличению их коэффициента светопропускания.5 7819Световой поток от источника 1 черезмодулятор 2 попадает на элемент 5 иувеличивает генерируемую им ЭДС и т,д.Чтобы уменьшение светового потока.от источника 1 света на фотогапьваническом элементе 4 не компенсировалось полностью светом запускающего импульса,который попадает. на фотогальмническийэлемент 4 через открывающийся модуля. тор 6, время, перехода модуляторов из Мсостояния с минимальным коэффициентомсветопропускания при .снятии приложенного напряжения и время перехода мо(дуляторов из состояния с. максимальнымкоэффициентом светопропускания в состояние с минимальным коэффициентомсветопропускания при подаче напряжения(время релаксации) должно находитьсяв определенном соотношении с длительностью запускающего импульса, ф(,дгде о И 1-. время релаксациил /фсоответственно модуляторов 2, 3 и модуляторов 6 и 7;Ф - длительность запускающего импульса,Тогда за время действия световогоиьшульса модулятор 2 увеличивает коэффициент пропусканкя так, что дальнейшееумеиынеиие коэффициента светопропусканиямодулятора 3 происходит за счет ЭЬС фотогальмнического элемента 5, освещенноготолько источником 1 света через модулятор- 35Б, Модуляторы 6 и 7 в синусах бопыпойинерционности срабатымння,ие уснемюткомпенсировать эа, время светового импульса перераспределение освещенностифотогальмиических элементов 4 и 5 иоточником 1 света.Таквм образом, завершение . переброса триггера из одного состояния в другое происходит эа счет перераспределе-ния освещенности фотогальваническихэлементов источнвком 1 света.Трщтер устанавливается в другое устойчивое состояние, при котором фотогальванический элемент 5 возбужден, а модуляторы 3 и 7 блокируют излучение. Всилу симметрии схемы следующий запускающий импульс, поданный на счетный вход, аналогичным образом перебра 77 6сывает триггер, в прежнее состояние.При этом на участках 10 и 11 модуляторов 2 и 3 поочередно появляется излучение, сдвинутое по фазе на 180 .ОНаличие противофазных выходов 10 и 11-расширяет функциональные возможностиэтого триггера по сравнению с известнымтак как позволяет использовать его воптоэлектронных схемах, управляемыхинверсными потоками излучения, напрИмер, в сумматоре, логическом элементе,дешифраторе.Устройство не содержит эпектричеЬ-.ких источников питания и целиком обеспечимется за счет энергии излучения,например излучения солнца, что позволяет использомть триггер на космическихобъектах, йе заходящих в тень,Формула изобретенияОптико-электрмный триггер, содержащий источник излучения и оптическисвязанные и параллельно включенные первый входной модулятор излучения и первый фотоприемник, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей эа счет организации инверсного оптического выхода,в устройство введены первый, и второй выходные модуляторы излучениявторой входной модулятор излучения ивторой фотоприемниж, причем источникизлучении через первый выходной модулятор иэл;учения оптически связан с первым фотоприемником, а через второй выходной модулятор излучения - со вторымфотоприемником", оптически связаннымсо вторым входным модулятором излучения, второй выходной модулятор соединен ." параллельно с первым фотоприемником, первый выходной и второй входной модуляторы излучения параллельноподключены ко второму фотоприемнику,а первый и второй входные модуляторывзпучения оптвчески объединены. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии М 4412035,кл. Н 03 К 3/42, 1973, 2. Авторское свидетельство СССРРедактор О. Мал Заказ 8154 РОЗВНИЙЛИ Госуцо делам из113 б 35, Москаа аж 662 ого комитета Си открытийРаушскаа наб Корректор Н, Григ