Оптоэлектронный триггер

(в) КС (51) 5 Н й) 20015 К 19 14 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К ПАТЕН числительнои технике запоминающих устро ния. устройство содер дах (6.7.10) и резист 12,15, фоторезистор генератор импульсов 2 Комитет Российской федерации по патентам и товарным знакам(73) Радаев Николай Николаевич(57) Использование. изобретение относится к выи может быть использовано в ствах Сущность изобретежит три оптрона на светодиоорах (89.11) два светодиода 4, кристалл люминофора 13, егенерации 16 1 зл ф-пы,Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к оптоэлектронным элементам памяти, и может быть использовано в запоминающих устройствах.Известно оптоэлектронное устройство, содержащее оптрон с положительной обратной связью, источник и и рымник излучения которого эашунтироМНы прирмниами излучения, оптически связанными с управляющими источниками излучения.Недостатком известного устройства является низкая функциональная надежность из-за потери информации при кратковременном снятии напряжения питания,Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является оптоэлектронный триггер, состоящий иэ двух управляющих источников с приемниками излучения, оптрона с положительной обратной связью, кристалла люминофора и выходного источника излучения.Известное устройство позволяет сохранить информацию при снятии напряжения питания на время, не превышающее времени горения кристалла люминофора,Недостатком известного устройства является низкая функциональная надежность из-за малого времени сохранения информации при снятии напряжения питания,Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи повышения функциональной надежности оптоэлектронных триггеров. Осуществление изобретения позволяет увеличить время сохранения инфорлации в оптоэлектронном триггере при отключении основного источника питания за счет периодической регенерации сохраняемой кристаллом люминофора информации.Существенными признаками, характеризующими изобретение, является наличие первого и второго оптронов, причем светодиод второго оптрона является инфракрасным и оптически связан с кристаллом люминофора; третьего оптрона с положительной обратной связью, светодиод и фотоприемник которого зашунтированы фотоприемниками первого и второго оптронов; кристалла люминофора, оптически связанного со светодиодом и фотоприемником третьего оптрона.Признаками, отличительными от прототипа, являются наличие блока подпитки свечения кристалла люминофора, содержащего генератор импугьсов регенерации, управляющий источник и премник излучения; генератор импульсов регенерации, соединенный с буферным источником питания,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 запускающийся при снижении основного напряжения питания ниже допустимого уровня и выключающийся при восстановлении напряжения питания, содержит операционный усилитель, делитель напряжения. резистор обратной связи. конденсатор и два резистора, Благодаря использованию генератора импульсов регенерации на управляющий источник излучения выдаются импульсы напряжения для регенерации сохраняющейся в кристалле люминофора информации; с кристаллом люминофора оптически связан приемник излучения, соединенный с выходом генератора имульсов регенерации и анодом управляющего источника излучения, благодаря чему подпитка кристалла люминофора осуществляется только в том случае, если триггер хранит логическую "1"; кристалл люминофора оптически связан с управляющил источником излучения, осуществляющим своим световым потоком периодическую подпитку свечения кристалла люминофора при поступлении импульсов напряжения с генератора импульсов регенерации,На фиг, 1 изображена принципиальная схема оптоэлектронного триггера; на фиг. 2 - принципиальная схема генератора импульсов регенерации,Оптоэлектронной триггер содержит (фиг.1) входные шины 1 и 2, шину основного 3 и буферного 4 питания, общую шину 5, первый и второй оптроны, содержащие соответственно первый 6 и второй 7 светодиоды, причем светодиод 7 - инфракрасный, соответственно первый 8 и второй 9 фотоприемники их излучения, третий оптрон с положительной обратной связью, состоящий иэ светодиода 10 и фотоприемника 11, выходной светодиод 12, кристалл люминофора 13, приемник излучения 14, управляющий источник излучения 15, генератор импульсов регенерации 16,Входные шины 1 и 2 соединены с анодами светодиодов б и 7 соответственно, катоды которых соединены с общей шиной 5, Шина питания 3 через параллельно включенные фотоприемники 8 и 11 соединена с анодом светодиода 10, катод которого соединен с анодом светодиода 12, катод которого соединен с общей шиной 5. Анод светодиода 10 соединен через фотоприемник 9 с общей шиной 5. Генератор импульсов регенерации 16 соединен с шиной буферноо питания 4 и общей шиной 5, его управляющий вход соединен с шиной основного пег ния 3, а выход - через приемник излучения 11 с анодом управляющего источнини лч ия 15, катодкоторого соединен с шиной буферного питания 4,Светодиоды 6 и 7 оптически связаны с фотоприемниками 8 и 9 соответственно, Кристалл люминофора 13 оптически связан со светодиодами 7, 10, 15 и фотоприемниками 11 и 14,Генератор импульсов регенерации 16, управляющий источник излучения 15 и приемник излучения 14 образуют блок подпитки свечения кристалла люминофора.Устройство работает следующим образом,Для записи логической "1" на шину 1 подают импульс напряжения положительной полярности, при этом загорается светодиод 6 и уменьшает сопротивление фотоприемника 8, Загораются светодиоды 10 и 12, Светодиод 10 зажигает кристалл люминофора 13, который в свою очередь, уменьшает своим световым потоком сопротивление фотоприемника 11. вследствие чего светодиод 10 войдет в самоблокировку. Оптический сигнал светодиода 12 свидетельствует о переходе оптоэлектронного триггера в состояние логической "1",Для записи логического "0" необходимо подать на входную шину 2 импульс напряжения положительной полярности, При этом загорится инфракрасный светодиод 7 и своим световым потоком уменьшит сопротивление фотоприемника 9 и погасит кристалл люминофора 13, Светодиоды 10 и 12 окажутся зашунтированными и погаснут, Триггер перейдет в состояние логического "0",При снятии напряжения питания с шины 3 включится запитанный от шины буферного питания 4 генератор импульсов регенерации 16, генерируя на выходы импульсы напряжения отрицательной относительно напряжения шины буферного питания полярности с периодом, не превышающим время свечения кристалла люминофора, Если триггер находится в состоянии логической "1", то в этом случае приемник излучения 14 находится под воздействием светового потока кристалла люминофора 13, благодаря чему импульсы напряжения с выхода генератора импульсов регенерации 16 периодически зажигают управляющий ис 1 очник излучения 15, который импульсно подсвечивает кристалл люминофора, сохраняя тем самым информацию, записанную в триггере, на неопределенно дол ог я)1 емя Если триггер находился в сос 1 оин.1 и логического "0". то кристалл люмино, пра не светился, а значит не будет зажига 1 лся и управляющий источник излучении 1," 111 ппссганОВлЕниИ на пряжения питания генерация импульсов ре.генерации прекращается и состояние триггера будет определяться последнимсигналом на входах, В случае использования оптоэлектронного триггера в качествеэлемента памяти накопителя ЗУ можно использовать один генератор импульсов реге.нерации на все элементы памяти.В качестве генератора импульсов регенерации 16 может быть использована схема(фиг.2), выдающая на выходную шину импульсы напряжения пои снижении на шине3 напряжения основного источника питанияниже. установленного уровня, Генератор импульсов регенерации состоит иэ операционного усилителя (ОУ) ДА 1, делителянапряжения на резисторах Я 1 и Яг, резистора обратной связи й 4, конденсатора С, резисторов Бз и В 5,Генератор импульсов регенерациипредставляет собой ждущий мультивибратор, построенный на ОУ ДА 1, На первыйвход ОУ подается напряжение обратнойсвязи с выхода ОУ и через делитель напряжеия - контролируемое напряжение 0 основного источника питания, Величинанапряжения равна0 О фОВых Ох Р1 = Вых я + Р2где О и Овых - напряжения на шинах 3 и"Выход",На второй вход ОУ подается напряжение 02 с конденсатора С и резистора Вз,которые через резистор обратной связи В 4также подключены к выходу ОУ. Напряжение 02 является функцией времени и определяется уравнением заряда (разряда)конденсатора С.Напряжение на выходе ОУ определяется соотношением Порог срабатывания (запуска ждущегомультивибратора) задается соотношениемсопротивлений Йз и В 4:ОщахОлор +зДо тех пор, пока напряжение 01, зависящее от контролируемого на шине питания3 напряжения О, больше Ог = О;р, Оных= Отах. При снижении О, и, соответственно,01 ниже уровня Опор напряжение на выходеОУ становится равным О П 1 о, В этом случаеОв 1 о - Ох01 = Ов 1 о -Вг,й 1+ ВгО 2- Йзехр( - т ),ОеэхВз+ Й 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 О если 01Ог,Оюп, если 01 с Ог,,",и ,г.р) нля неопредепености при;,; ;.и ап ряжеия пенс вного источник дни по и;лн схему ждущего мульти (т(д вьгден реисор й; омическоелпне ко орого удовлетворяет ус:(, , по ред)пчется из уравнения(ч )ходеия ифордции в уст( )иве г оотипе опредепяеся временемч ения к( истаппа пю 44 офора, которое гтдвп;т 0 1. 10 с В заявляемом оптозо 1.л иере время сохранения ин- :1 (1 Ц И ОПРЕДЕПЯЕтСЯ ЕМКОСтьЮ з ;,с;ов пи):ия буферного источника и , и; - г дв. г д ь десятков и г.;11)дзонз излучения отличающлися тем, тс , него введен блок подпитки свечениястдппд иоминофг)рд, включаюций в сегоратор импульсо регенерации, уп.,:;.Як 1 ИИ ИСТОЧНИК И ПРИЕМНИКпу они 1 шину буферноо лсточника пи.дния. гоединенную г первьн входом ге,;.дто)д импульсов регенерации и анодом , . дв-.яего источника излучения, катод и;)ого врез приемник излучения соее 1 ен с в :,одом енерэтора импульсов регс не рации, управляющий вход которого , )едитес шиной питания, а второй вход с гбщей шиной, приемник и управляющий . точник излучения оптически связаны с (ристаллом люминофора2, Триггер по п.1, отличающийся тем, ;то генератор импульсов регенерации соржит операционный усилитель, делитель ,;,:;ряженля 1 а первом и втором резистои, резистор обратной связи, конденса;.,р, ре;лй л четвертый резисторы, причем 1,:.рв.й в; од операционного усилителя со.дне 1 через второй резистор с выходом эерационного усилителя, соединенного с ;.;ыходом генератора импульсов регенера. ии, через ирвый резистор - г. шиной пи.д;ия, чрез четвертыи резист)р с шиной ,уферного ис) очнлкд п 1. ц соединенЗаказ 3132 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва. Ж, Раущская наб 4/5Произв 1 дс 1 венно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагар 1. а 101 ного с "плюсом" источника питания опера ционного усилителя, "минус" которого соединен с общей шиной. которая соединена через параллельно соединенные тре-,1 тий резистор и конденсатор с вторым входом операционного угилителя, который через резистор обратной гвязи соединен с выходом операционного усилителя.