Двухуровневый оптоэлектронный переключатель

ОП ИСАНИЕИ ЗОВРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 951706(5)М. Кл. Н 03 К 17/У 8 с присоединением заявки М 3 Ъаударстыиный камнтет СССР но делам нзобретеннй н еткрытнй(71) Заявит 5 Й) ДВУХУРОВНЕВЫЙ ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ Изобретение отно ной технике и может вано, например, в т ема и регистрации д полярных сигналов,Известно переклюится к импульс быть использографии дляельностей о устроиство з держащее фраторы идвухуровневых сигналов, сооптоэлектронные пары, дешиблоки управления 11 .Недостаток этого устройства - невысокая точность регистрации.Наиболее близким к предложенномупо техническому решению являетсяоптоэлектронный переключатель, содержащий транзисторный ключ, соединенный 15с оптронной парой, инвертор и элементзадержки 21,Недостатками этого устройстваявляются недостаточно высокая точ-,ность регистрации однополярных сигна олов с переменной амплитудой и низкая надежность функционирования прислучайном изменении амплитуды регистрируемых сигналов. 2Цель изобретения - повышение точности регистрации сигналов и надежности функционирования.Поставленная цель достигается тем, что в двухуровневый оптоэлектронный переключатель, содержащий транзисторный ключ, вход которого подключен к шине питания через первый фотодиод, оптически связанный с первым светодиодом, а к общей шине - через второй фотодиод, оптически связанный с вторым светодиодом, и инвертор, вход которого подключен к выходу транзисторного ключа, а выход - к входу- элемента задержки, введены блоки выборки, элементы И, формирователь одиночных импульсов, блок памяти, разрядный ключ, дополнительный элемент задержки, линейный усилитель и дополнительный фотодиод, оптически связанный с первым светодиодом и включенный между шиной питания и первым входом первого блока выбор ки, второй вход которого соединен51 О 20 Зо35 40 45 50 55 с выходом первого элемента И, причем, первые входы первого и второго элементов Ж объединены и подключены к выходу формирователя одиночных импульсов, вход которого подключен к выходу элемента задержки и входу дополнительного элемента задержки, выход которого подключен к первому входу второго блока выборки, а второй вход последнего соединен с выходом блока памяти, вход которого подключен к выходу первого блока выборки, выходы разрядного ключа соединены с другими входами блока памяти, а его вход подключен к выходу второго элемента И, второй вход которого соединен:с выходом транзисторного ключа, кроме того, второй вход первого элемента И подключен к выходу инвертора, выход второго блока вйборки соединен с входом линейного усилителя, выход которого подключен к катоду второго светодиода, анод которого соединен с шиной питания.1На чертеже представлена схема двухуровневого оптоэлектронного переключателя.Двухуровневый оптоэлектронный переключатель содержит транзисторный ключ 1, вход которого подключен к шине 2 питания через первый фотодиод 3, оптически связанный спервым светодиодом 4, а к общей шине 5 - через второй фотодиод 6, оптически связанный с вторым светодиодом 7, инвертор 8, вход которого подключен к выходу ключа 1, а выходк входу элемента 9 задержки, фото- диод 10, оптически связанный с светодиодом 4 и включенный в обратном направлении между шиной 2 и первым входом блока 11 выборки, второй вход которого соединен с выходом элемента 12 И, первые входы элемента 12 И и элемента 13 И объединены и подключены к выходу формирователя 14 одиночных импульсов, вход которого подключен к выходу элемента 9 задерж- ки и входу элемента 15 задержки, выход которого подключен к второму входу блока выборки 16, первый вход которого соединен с выходом блока 17 памяти, выходы разрядного ключа 18 подключены к соответствующим входам блока 17 памяти, а его вход - к выходу элемента 13 И, выход блока выборки 16 соединен с входом линейного усилителя 19, выход которого подклюцен к катоду светодиода 7, анод которого соединен с шиной 2 питания. Выход транзисторного ключа 1 является выходом 20 переключателя. Регистрируемые сигналы поступают на входные клеммы 21 и 22,Двухуровневый оптоэлектронный переключатель работает следующим образом.При отсутствии сигнала на входных клеммах 2 1 и 22 ток через светодиод 4, а соответственно,и фотодиоды 3 и 10 не протекает. Тран 15 зисторный ключ 1 закрыт, и с выхода инвертора 8 снимается низкий уровень чнапряжения, которыи через последовательно включенные элементы задержки9 и 15 поступает на второй ( управляющий ) вход блока выборки 16, Блок выборки 16 выклюцен, и на его выхо- ч де сигнал отсутствует, поэтому линеиный усилитель 19 находится в режимепокоя. Рабочая точка линейного усилителя 19 выбрана таким образом,что в режиме покоя в его коллекторной цепи протекает ток покоя. Ток покоя линейного усилителя 19 проте 1кает через светодиод 7, поэтому фотодиод 6, оптически связанный со светодиодом 7, находится в вентильном режиме и обеспечивает отрицательноесмещение между базой и эмиттеромтранзисторного ключа 1 и задает нижний уровень регистрации сигнала.В этом время элементы И 12 и 13 выключены, а блок выборки 11 закрыт,При поступлении на входные клеммы 21 и 22 сигнала (токовой посылки 7 через светодиод 4, а соответственно, и через фотодиоды 3 и 10 начинает протекать ток, Когда ток через светодиод 4 достигает знацения, соответствующего порогу включения транзисторного ключа 1, определяемого в этом случае током покоя линейного усилителя 19 и протекающего через светодиод 7 клю 4 1 включается, и на выходе 20 появляется низкий уровень напряжения. Через время задержки, определяемое элементом задержки 9, на вход формирователя 14 поступает положительный перепад напряжения,в результате чего на выходе формирователя 14 появляется одиночный импульс, который поступает на первые входы элементов И 12 и 13. В это время на обоих входах9517 элемента И 12 присутствуют высокие уровни напряжения, в результатечего на его выходе вырабатываетсявысокий уровень напряжения, который на короткое время включает блоквыборки 11, Сигнал с первого входаблока выборки 11 поступает в блокпамяти 17, где запоминается его амплитуда ( элемент И 13 .остаетсявыключенным). Элемент задержки 9 иФормирователь одиночных импульсов14 обеспечивают выборку для запоминания амплитуды токовой посылки вмомент времени, когда амплитудапосылки уже установилась. Выборкаосуществляется на временном интервале, менее всего подверженномвлиянию помех ( целесообразнее всеговыборку осуществлять в средней частиэлементарной посылки в течение времени, значительно меньшего длительности элементарной посылки) Послеокончания выборки на выходе блокапамяти 17 устанавливается амплитуданапряжения, пропорциональная амплиту де токовой посылки, и поступает напервый вход блока выборки 16. Навход линейного усилителя 19 напряжение с выхода блока памяти 17 поступает через время, определяемое злементом задержки 15 элемент задержки 15 в этом случае исключаетложное срабатывание переключателяв интервале времени между окончанием выборки амплитуды сигнала и З 5началом фронта спада сигнала от.кратковременных дроблений ),Суммарное время задержки элементов задержки 9, и 15 не должно превышать 4 в длительности регистрируемой элементарной посылки. После поступления напряжения с выхода блока памяти 17 на вход линейного усилителя 19 увеличивается ток коллекторной цепи усилителя, а соответственно, возрастает ток и через светодиод 7 в результате чего в переключателе устанавливается второй уровень регистрации, значение которого пропорционально амплитуде входного сигнала и всегда меньше максимальной амплитуды. При этом состояние переключателя не .изме" няется (на выходе 20 низкий уровень напряжения).55 Выбором рабочей точки линейногоусилителя 19 можно обеспечить прилюбых амплитудах входных сигналов 06 6.положение второго уровня регистрации в самом начале фронта спада.При уменьшении амплитуды токовойпосылки ( начало бестоковой посылки)уменьшается ток через светодиод 4и фотодиоды 3 и 10. Когда ток черезсветодиод 4 достигнет значения,соответствующего порогу выключенияключа 1, определяемого током черезсветодиод 7 и пропорционального амплитуде входного сигнала, ключ 1выключается ина выходе.20 появляетсявысокий уровень напряжения. Черезвремя задержки, определяемое элементом задержки 9, на вход формирователя 14 поступает отрицательный перепад напряжения, в результате чего на выходе формирователя 14 опятьпоявляется одиночный импульс. Теперьна короткое время включается элементИ 13, что приводит к кратковременному включению разрядного ключа 1 о исбросу аналоговой информации в блокепамяти 17, в результате чего на входлинейного усилителя 19 начинает поступать низкий уровень напряженияс блока памяти 17, и ток через светодиод 7 уменьшается. Однако это неизменяет состояния переключателя,так как к этому времени амплитудавходного сигнала стала меньше, чемвновь установившийся ток черезсветодиод 7. Через время задержкиэлемента задержки 15 на второй входблока выборки 16 поступает низкийуровень напряжения, он выключаетсяи исключает влияние остаточного напряжения блока памяти 17 на линейный усилитель 19, в результате чеголинейный усилитель 19 переходит врежим покоя, По окончании этого про-цесса переключатель оказывается подготовленным к регистрации новойтоковой посылки,Таким образом, в предлагаемом1двухуровневом оптоэлектронном переключателе втррой уровень регистрацииустанавливается автоматически в зависимости от амплитуды регистрируемыхсигналов и всегда располагается вначале фронта спада принимаемого сигнала. Применение двухуровневого оптоэлектронного переключателя в качестве входного устройства в приемниках электронных телеграфных аппаратов,работающих совместно с автоматическими телеграфными станциями, в переходныхустройствах позволит обеспечить высокую точность регистрации сигналов, передаваемых поканалам связис переменными параметрами, й повысить надежность функционирования телеграфных приемников; работающих на коммутируемых линиях связи.формула изобретенияДвухуровневый оптоэлектронный переключатель, содержащий транзисторный ключ, вход которого подключен к шине питания через первый фото- диод, оптически связанный с первым светодиодом, а к общей шине - через второй фотодиод, оптически связанный с вторым светодиодом, и инвертор, вход которого подключен к выходу транзисторйого ключа, а ьыходк входу элемента задержки, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности регистрации сигналов, надежности функционирования, в него введены блоки выборкиэлементы И, формирователь одиночных импульсов, блок памяти, разрядный ключ, дополнительный элемент задержки, линейный усилитель и дополнительный фотодиод, оптически связанный с первь 1 м светодиодом и включенный между шиной питания и 51706 8первым входом первого блока выборки, второй вход которого соединен свыходом первого элемента И, причем первые входы первого и второгоэлементов И объединены и подключенык выходу формирователя одиночныхимпульсов, вход которого подключенк выходу элемента задержки и входудополнительного элемента .задержкивыход которого подключен к первому входу второго блока выборки,а второй вход последнего соединенс выходом блока памяти, вход которогоподключен к выходу первого блока выборки,при этом выходы разрядного ключа. соединены с другими входами блока памяти,а его вход подключен к выходувторого элемента И, второй вход которого соединен с выходом транзис торного ключа, кроме того, второйвход первого элемента И подключен квыходу инвертора, выход второго блокавыборки соединен с входом линейногоусилителя, выход которого подключенк катоду второго светодиода, анодкоторого соединен с шиной питания. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, .Авторское свидетельство СССР У 783992, кл. Н 03 К 17/78, 21.08.78 2. Авторское свидетельство СССР М Й 99669 кл. Н 03 К 17/78, 20,05,7