Оптоэлектронный счетчик импульсов

,Я 0149247 А 1)4 НОЗК 23 7и ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИА ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щности, расширезмажностей, понкционирова ния,овки в начальжение потребляемои м ние функциональных в вышение надежности ф и достоверности уста й ин эа счет"1", воил л мп ул ьль изобретения - сни сн хцики. Изобретение от льс- зова сится к имп быть испол скретной ав ои технике и можо в устройствах первыи в первым в рузочног маки.Цепь изобретецибляемой мощности жение по фу ни чески св ледующег расширение остей, повышциональных возможн надежности функцио четных остоцирования счетно вывод в исх етодиод 12 узлаое состояние опт не 2 литания, а с установки в исход чески связан с фо вого разряда 6.1, фототиристоров 7 6.1,6.3,,6.псобой, вторые в иния еротиристором 7 вторые выводыечетных разряд объединены межд ды фототири 2,6,46 уста ни чи сторов 71етных ра раэр СУДАРСТЯЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯИ ГННТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР В 869064, кл, Н 03 К 23/.12, 1980.Авторское свидетельство СССР М 1100732, кл. Н 03 К 23/78, 1984, (54) ОПТОЭЛЕКТРОННБП 1 СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ(57) Изобретение относится к импу ьс ной технике и может быть использова - но в устройствах автоматики и и верности установки в нулевое соние устройства.На чертеже показана функцион я схема устроиства, где волнистыми л ми показаны оптические связи.Оптоэлектронный счетчик импульсосодержит шину 1 счетцых импульсов,шину 2 питания, триггер 3, узел 4новки в исходное состояние, огрательный резистор 5 и в каждомяде 6.1,6.26.п фототирисное состояние - достигается введения четырех элемеитов тырех элементов И, элемента мента ИЛИ-НЕ с оптическим и ческим входами, четырех тра ключей, шины запуска и шинь ния. Оптоэлектронный счетчи сов может работать в двух р режиме единично-позиционног вания информации и режиме ед нормального кодирования инф В первом режиме ца шину упр подается уровень логической втором - логического "0". 1 с нагрузочным элементом 8 (инонный светодиод) и светодиод 9 ыход которого подключен к . ыводам фототиристера 7 и наго элемента 8 и который оптияэан с Фототиристором 7 посо разряда 6, причем шина 1 импульсов подключена квходу 10 триггера 3, первый зистора 11 узла 4 установки ое состояние подключен к ши 149же объединены между собой, кроме того, счетчик содержит первый, второй, третий и четвертый элементы И-НЕ 13-16, ервьп, второй, третий и четвертьп элементы И 17-20, элемент НЕ 21, элемент ИЛИ-НЕ 22 с одним оптическим и одним электрическим входами, первый, второй, третий и четвертый транзисторные ключи 23-26пер - вый, второй и третий ограничительные резисторы 27-29, шину 30 запуска и пу 31 упрсиения, а в каждый разряд 6 - первьй ограгпчтелььй резис - тор 32 и второй граничительньрезистор 33, первый из них включен между шицои 2 питдпгя и вторым выводом цагрузочцого .лемецта 8, прямой вы - ход триггера 3 подключен к вторымвходам первого и третьсго элементов И-НЕ 13 и 15, выходы которых соответствецо подключены к первому и трегьему элементам И 17 и 19, инверсцый выход триггерд 3 подключен к вторымвходам второго и четвертого элементов И-НЕ 14 и 16, выходы которых соот - ветственцо подключены к вторым входам второго и четвертого элементов И 18 и 20, электрический вход элемента ИЛИ-НЕ подключен к шине 30 запуска, оптический вход оптически связдц со светодиодом 9 последнего разряда 6.п,а выход подклкчец к установочному входу 34 триггера 3, к первым вход,м первого и второг элементов И 17 и 18 и к первому выводу светодиода 12 узла 4 установки в исходное состоя - ние, второй вывод которого подключен к второму выводу резисторд 11 этого же узла 4, шина 1 счетных импульсон подключена к первым входам третьего и четвертого элементов И 19 и 20, ппцд 1 управления подключена к первым входам первого и второго элементов И-НЕ 13 и 14 и к входу элемента НЕ 21, выход которого подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И-НЕ 15 и 16, базы первого, второго, третьего и четвертого транзисторных ключей 23 26 подключены соответственно через .ограничительный резистор 5, первый, второй, третий дополнительные ограничительные резисторы 27 - 29 к выходам первого, второго, третьего и четвертого элементов И 17-20, коллекторы первого и второго транзисторных ключей, эмиттеры которых подключены к общей шине, подключены 24774соответствецно к вторым выводам фототиристорон 7 нечетных и четных разряв 6.1,6,2, ,6.п, д эмиттерытретьего и четвертого транзисторных 5клкчей 25 и 26, коллекторы которыхполснчс ны к шине 2 питания, подключены соответственно через вторые ограничительные резисторы 33 к вторымвводм светдиодов 9 нечетных и четных разрядов 6. 1,6.-6.п.6Счетчик функционирует следующимобразом,Счетчик может работать в двух режимах; режиме единично-позиционного кодирования информации и режиме едипч цо-нор мал ь ног о кодирования и цформации.В режиме единично-позиционного кодировдпя информации на шину 31 управления подается логическая "1",поступающая на вход элемента НЕ 21и нд первые входы первого и второгоэлементов И - НЕ 13 и 14. С выхода элемецтд НЕ 21 на первые входы третьего и четвертого элементов И-НЕ 15 и16 подается логический "0". С их выходов логическая " 1" пос тупа ет навторые входы третьего и четвертогоэлементов И 19 и 20. На шине 1 счетных импульсов присутствует логический"О".В начальный момент времени все разряды 6.1,6.2, ,6,п счетчика находятся в обцуленном состоянии. Дляустдцовки его в исходное состояниена шину ЗО запуска подается кратковременный импульс (логическая "1"),В это время на выходе элемента ИЛИ-НЕ22 присутствует логический "0", который поступает на установочный вход34 триггера 3, устанавливая его в нулевое состояние, а также поступает нап ер вьп вывод (катод) светодиода 12узла 4 установю в исходное состояние. На светодиоде 12 создается падение напряжения, возбуэсдающее его,и на фототиристоре 7 первого разряда6.1 присутствует свет, но на его втором выводе (катоде) присутствует единичный уровень напряжения, так какпервый транзисторный ключ 23 запертиз-за присутствия логического цО"на выходе первого элемента И 17. Поокончании запускающего импульса на 55 шине 30 запуска на шину 1 счетныхимпульсов поступают входные импульсы, а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 22 присутствует логическдя "1", проходя14924 1 О 15 20 25 30 45 50 55 щдя через первый элмент И 7 и огрд цичцте.ьцьп реистор 5 нд базу перного трднзисторцого к:ючд 23, открывая его. С выхода первого транзистор ного ключа 23 ца катод фототиристорд 7 первого разряда 6.1 поступает нуле ной потенциал, создавая тем самым падение напряжения ца фототиристоре 7, которьп включается, Светодиод 12 узла 4 установки н исходное состояпе гасцет, а фототиристор 7 первого рдзряда 6.1 остается включенным.С приходол и р ного импул ьса .нд счетньп вход О триггера 3 он переключится по заднему фроцту цд противоположноее со тоя цие, На выходе первого и второго элементов И 17 и 18 присутствуют соответствеццо логичес - кие "1" и "0", а цд выходе третьего и четвертого элементов И 19 и 20 в момен." присутствия первого импульса прис ут ст вуют с оот ветс т ве нно логич ес - кие " и "0. Первый и третий транзисторные ключи 23 и 25 открыты и ток протекает по цепи: ппна 2 питания, третий транзисторный ключ 25, второй резистор 33, снетолиог 9, фототиристор 7 перного разряда 6.1 и первый транзисторный ключ 23, а также по цепи: шина 2 питания, первый резистор 32 первого разряда, индикдционцьп светодиод 8, фототиристор при этом транзисторй ключ 23 подключен к обшей ппне.Светодиод 9 первого разряда 6.1 подготавливает к включению фототиристор 7 второго разряда 6.2.По окончании первого импульса триггер 3 переключается и на выходе второго элемента И 18 появляется логическая "1", отпираюшая второй тран эисторцьп ключ 24, а цд выходах третьего и четвертого элементов И 19 и 20 - логический "0". Нулевой потенци ал с коектора второго транзисторно го ключа 24 поступает ца катод фототиристора 7 второго разряда 6.2, которьп включается, Индикационный светодиол 8 этого разряда 6,2 зажига ется, а первый разряд 6.1 обнуляется, так как на катоде фототиристора 7 появляется высокий потенциал.С приходом второго импульса отпирается четвертый транзисторный ключ 26, загорается светодиод 9 второго разряда 6. 2, ог отавливая к включению фототрстор третьего раз. ряда 6.3. По окончании второго им 77опульса переключается триггер 3 и возбуждается третий разряд 6.3, а второй обнуляется и т.д.Счетчик является кольцевым, так как, когда возбужден послед разряд 6.п, с его светодода 9 оптический сигнал поступает на оптический вход (прсутствие оптического сигнала соответствует логической "1 г ) элемента ИЛИ-НЕ 22. На его выходе присутствует логический "0", с помощью которого обнуляются все разряды 6.16.п, а светодиод 12 узлаустановки в исходное состояние загорается. В дальнейшем происходят, процессы аналогичные описанным,Светодиод 9 каждого разряда 6 установлен в рабочем состоянии на протяжении дительности входного импульса, длительность которого равна максимальному времени срабатывания одного разряда 6. Резисторы 5, 27-29, 32 и 33 необходимы для задания рабочих токов в соответствующих цепях1 ервый разряд является нулевым, т.е. кодирует "0 .Таким образом, при подаче очередного счетного импульса положение разряда, находящегося в проводящем состоянии, смещается цд один разряд вправо и посредством оптической связи последнего разряда 6 с элементов ИЛИ-НЕ 22 процесс идет как кольцевой.Б режиме единично-нормального кодирования информации на шину 31 управления подается логический 0". На ныходдх первого и второго элементов И-НГ 13 и 14 постоянно присутстнует логическая "1", и, когда на выхо;е элемента ИЛИ-НЕ 22 присутствует логическая "1", первьп и второй транзисторные ключи 23 и 24 постоянно открыты т.е. создаются условия для срабатывания фототиристоров 7.В исходное состояние счетчик устанавливается аналогично предыдущему режиму.После этого на выходах первого и второго элементов И 17 и 18 постоянно присутствуют логические "1", а первый и второй транзисторные ключи 23 и 24 постоянно открыты, На выходе элемента НЕ 21 постоянно присутствует логический "0", а с переключением триггера 3 меняют состояние только третий и четвертый элементы И И-НЕ 15 и 16, а третий и четвертый элементы И 19 и 20 изменяют состоя 1 ч 9211ние и находятся В цих то.гько и, протяжении длительности входного импульса, поступаюгцего на первые входы этих элементов И 19 и 20. Переключается третий и четвертый транзисторньге ключи 25 и 26, а светодиодь 1 9 разрядов 6 возбуждены только на )протяжении длительности входного ими у,ггьса еС приходом первого импульса на ддну 1 счетных импульсов на выходе третьего элемента И 19 появляется логическая "1 . Третий транзисторцьдг ключ 25 отпирается, светодиод 9 первого разряда 6.1 загорается. На 1Фототиристор 7 второго разряда 6,2 поступает оптический сигнал, включая 10 его.С приходом второго импульса воэ - бущается третий разряд 6.3 и т,д, Все предыдущие возбужденные разряды 6 це обнуляются из-за того, что первый и второй транзисторньц ключи 23 и 24 пОстоянно Отк 111)гтьг, а на их кол лекторах присутствует нулевой потецциал .В случае, когда возбуждается пос - ледний разряд 6.п, то обнуляются все разряды 6,16.п и счетчик устанавливается в исходное состояние,Таким образом, после каждого счет- НОГО ИМПуЛЬСВ КОЛИЧЕСТВО разрядОВ,находящихся в единичном состоянии, увеличивается. Число разрядов, находя шггхся В еди 1 В 1 чцом с Ос т Оя ниц Ото - 35 бражает в нарастающем коде число пОступиВших иму 1 ьсОВЕсли информация эаписаца в едицично-позиционном коде, то, не ра эрудгаязаписанной информации, можно перейти на единично-нормальное ко;ирование путем подацг логическог о О цашину 31 управления. ф о р,м у л а и з о б р с т е и и я Оптоэлектронный счетчик импульсов, содержащий шину счетных импульсов, шину питания, триггер, узел установки в исходное состояние, ограничи тельный резистор и в каждом разря - де фототиристор с нагрузочным элетором последующего разряда, шинасчетных импупг,сов подключена к счедментом и светодиод, первый выводкоторого подключен к первым выводамфототиристора и нагрузочного элемента и оптически с вязан с фототирис ному входу триггера, первый вывод резистора угла установки в исходноесостояние подключен к шине питания, а светодиод узла установки в исходцое состояние оптически связан с фототиристором первого разряда, вторые выводы фототиристоров нечетных разрядов и вторые выводы фототиристоровЧЕТНЫХ РаЗРЯДОВ СОотВЕтСтВЕНЦО СОЕДИ- цены между собой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения потребляемой мощности,рас.ширения функциональных Возможностей, ловышеция надежности функционирования идостоверности установки в начальноесостояние, в цег о введены четыре .элемента И-НЕ, четыре элемента И, элемент НЕ, элемент ИЛИ-НГ с одним оптическим и одним электрическим входами, четыре транзисторных ключа,тридополнитеьньГХ Огргничител 11 Ых ре -зистора, шина запуска и ддгца управления, а в каждый разряд - два ограничительных резистора, первый из которых Включен между шиной питания ивторым вывоцом цагрузочного элемента,прямой выход триггера подключен к вторым входам первого и третьего элемента И-НЕ, выхо 1 я которых соответствеццо подключены к первому и тре -тьему элементам И, инверсный выходтриггера подключен к вторым входамвторого и четвертого элементов И-НЕ,выходы которых соответственно подключецы к вторым входам второго и четвертого э.гемецтов И, электрический вход элемента ИЛИ-НЕ подключен к шине запуска, оптический вход оптически связан со светодиодом последнего разряда, а выход подключен к входу установки в "О" триггера к первым входам первого и второго элементов И ичерез последовате:1 ьно соединенные светодиод и резистор узла установки в исходное состояние к шине питация, шина счетных импульсов подключена к первым входам третьего и четвертого элементов И, дгина управления подключена к первым входам первого и второо элементов И-НЕ и к входу элемента НЕ, выход которого подключен к первым входам третьего, и четвертого элементов И-НЕ, базы первого, второго, третьего и четвертоо транзисдорцых ключей подключенысоответственно через ограцичительныйи дополнительные ограничительныеэеэггсторьг к Выходам первого, это1492477 шине, а коллекторы соответственнок вторым выводам фототиристоров нечетных и четных разрядов, коллектоСоставитель Л. Бестемьянов3 Техред А.Кравчук Редактор Н. Рогулич Корректор О. Кравцова Заказ 3894/57 Тираж 884 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113 П 35, Москва, Ж, Раущская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,101 рого, третьего и четвертого элементов И, эмиттеры первого и второго транзисторных ключей подключены к общей ры третьего и четвертого транзисторных ключей подключены к шине питания, а их эмиттеры соответственно через 5вторые ограничительные резисторы к вторым выводам светодиодов нечетных и четных разрядов.