Функциональный преобразователь

Функциональный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

с

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ии 540268

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву. (22) Заявлепо 25.04.?5 (21) 2128384/24 с присоединением заявки ¹

Госуларственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР

Опубликовано 25.12.76. Бюллетень № 47 по лелем изобретений (51),1, К,. с 06с оооо (53) У К 681,385(088 8) и открытий

Дата опубликования описания 08.02.77 (72) Авторы изобретения

В. Ф. Бахмутский, A. Б. Кметь, С, М. Коновалов, М. А. Раков и В. С. Якушев,Специальное конструкторское бюро микроэлектроники в приборостроении (71) Заявитель (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к оптоэлектронным средствам гибридной (аналого-дискретной) вычислительной техники.

Известный гибридный функциональный преобразователь предназначен для обработки периодических импульсных сигналов и содержит группы фотодиодов, источник светового потока, конденсаторы, соединенные с фотодиодами, выполняющие роль элементов памяти. Недостатком такого преобразователя является ограничение функциональных возможностей, обусловленное жесткой настройкой и невозможностью смены алгоритма преобразования, и также неоднозначность преобразования входных п а р а м етр ов.

Известен также функцио нальный преобразователь, содержащий источник светового потока, оптически связанный через двухкоординатное отклоняющее устройство с матрицей фотоячеек, первые входы фотоячеек подключены к источнику питающего напряжения, первые выходы фотоячеек — к выходу «сброс», вторые выходы фотоячеек — к выходу преобразователя, входы которого соответственно через первый и второй согласующие блоки связаны с управляющими входами двухкоординатного отклоняющего устройства, и задающие источники напряжения. Недостатком такого преобразователя является ограничение функциональных возможностей, связанное с жестким заданием реализуемых функций, т. е. отсутствие гибкой перестройки выполняемых устройством функциональных преобразований (в частности, логических операций) . Кроме

5 того, в преобразователе возникает неоднозначность преобразования при непрерывном изменении входных сигналов, а также при изменении характеристик отклоняющего устройства (например, ЗЛТ); отсутствует визуальная

10 индикация состояния, которая может быть использована при настройке преобразователя или диагностике неисправностей.

Целью изобретения является расширение области применения функционального преоб15 разователя и устранение неоднозначности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что и функцио нальный преобразователь введены .источник параллельного светового потока, 20 транспарант, например перфокарта, и оптоэлектронные кодирующие блоки, электрические входы которых соединены с соответствующими выходами задающих источников напряжения, а оптические входы через транспа25 рант связаны с источником параллельного светового потока, причем электрический выход каждого оптоэлектронного кодирующего блока соединен со вторым входом соответствующей фотоячейки.

ЗО Кроме того, каждая фотоячейка матрицы

54О268

1О

23

25 зо

5Э

65 выполнена в виде излучающего оптрона с памятью, электрический вход которого соединен через первый фотоприемннк с первым входом фотоячейки, электрический выход — с первым выходом фотоячейки «сброс», а оптические выходы излучающего оптрона связаны с дополнительным оптическим выходом фотоячейки и фотоприемниками, причем второй фотоприемник включен между вторым входом и вторым выходом фотоячейки.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого функционального преобразователя.

Преобразователь содержит источник параллельного светового потока 1, транспарант (например, перфокарту) 2, оптоэлектронные кодирующие блоки 3, выполненные на оптоэлектронных ключах по числу входов, матрицу фотоячеек 4, источник светового потока (например, лазерный диод) 5, двухкоординатное отклоняющее устройство (например, акустооптический дефлектор света) 6, согласующие блоки 7, задающие источники напряжения 8, причем каждая фотоячейка 4j матрицы фотоячеек 4 выполнена на первом и втором фотоприемниках 9, 10 и излучающем оптроне с памятью 11.

Функциональный преобразователь работает следующим образом, Оптоэлектронные ключи, размещенные в оптоэлектро нных кодирующих блоках 3 — 1 — 3—

m и возбуждаемые источником параллельного светового потока 1 через транспарант 2 и соответствующие ему входные отверстия каждого кодирующего блока 3 — j подключают соответствующую фотоячейку 4 — j матрицы фотоячеек 4 к одной из шин С, задающих источников напряжения 8, которые создают сетку уровней напряжения (констант) С, ..., С, определяющих базис (алфавит) логического преобразования со значностью К, или совокупность дискретных значений, отображающих заданную двухмерную функцию преобразования входных переменных — f (Х, Y).

Матрица фотоячеек 4 состоит из m=К фотоячеек 4 — ). Лдресация, т. е. выбор шины и соответствующей ей константы Cj для каждой ячейки 4 — 1, осуществляет ся индивидуально с помощью транспаранта 2, выполняющего совместно с оптоэлектронными кодирующими блоками 3 — 1 (j=1,...,т) операцию настройки на определенную логическую функцию или функцию преобразования. Следователь»о, меняя транспарант 2 (транспаранты 2 отличаются расположением отверстий относительно оптоэлектронных ключей каждого оптоэлектронного кодирующего блока 3), можно изменять функцию преобразования. Фотоячейки 4 — 1 — 4 — m возбуждаются источником светового потока 5, выходной луч которого отклоняется с помощью двухкоординатного устройства 6, управляемого двумя входными переменными Х, 1; .ерез соответствующие согласующие блоки 7. Возбужденная фотоячейка 4 — j (1=1, ..., т) переводится в состояние проводимости и подключает соответствующую константу С, (j=1, ... 1:) па выход преобразователя.

Б случае аналого-дискретного прсобразования, когда входнь е переменные Х, 1 изменяются непрерывно во избежание неоднозначности, т, е. подключения на выход преобразователя более одной константы, каждая возбужденная фотоячейка 4 — вырабатывает импулыс сброса, устанавливающий остальные фотоячейки в исходное состояние. Фотоячейки

4j обладают памятью, которая необходима для запоминания предыдущего состояния в случае, когда отклоненнь и летуч поп ада,ет в

«мертвую зону», т. е. между двумя фотоячейками матрицы фотоячеек 4, Пример выполнения фотоячейки 4 — / показан на фиг. 1, б. Работает она следующим образом. Выходной луч источника светового потока 5, управляемый двухкоординатным отклоняющим устройством 6, возбуждает одновременно гальванически развязанные фотоприемники 9 и 10, второй из которых подключает константу Cj с информационного входа

«aj» на выход «в», а первый фотоприемник переводит излучающий оптроп 11 в рабочее состояние, подключая к нему напряжение питания U, поданное на вход «б». Излучающий оптрон дополнительно возбуждает фотоприемники 9, 10 и тем самым запоминает свое состояние. Одновременно с его электрического выхода г снимается сигнал «сброс», Поскольку шина сброса является общей, импульс сброса воздействует на все излучающие оптроны 11, включая излучающий оптрон возбужденной ячейки 4 — j, однако последняя, в отличие от остальных ячеек, после сброса подтверждает свое состояние, причем повторный импульс сброса блокируется в каждом излучающем оптроне 11 во избежание автоколебательного режима, вызывающего потерю функции запоминания предыдущего состояния при переходе луча в «мертвую зону». Указанная блокировка может быть выполнена также в цепи вспомогательного источника У„ и в цепях сопряжения различных преобразователей, в связи с чем шина сброса подключена к отдельному выходу г. Функциональный преобразователь реализует аналого-дискретное преобразование двух переменных с К произвольными выходными уровнями и любую логическую К вЂ” значную функцию двух переменных, Кроме того, благодаря использованию в фотоячейках 4 — J излучающих onTpoHQB 11 может быть получен дополнительный оптический выход д для визуальной индикации его состояния.

В режиме функционального генератора. когда входные переменные Х, Y принимают пепрерьгвный или дискретный ряд значений, оптические выходы д формируют изображение, характеризующее траекторию сканирующего луча.

Таким образом, помимо функциональной обработки может быть получено визуальное ото540265 бражение входных переменных, что представляет самостоятельный интерес для ряда приложения, например для на тро"ки преобразователя или диагностики неисправностей.

Формула изобретения

1. Функциональный преобразователь, содержащий источник светового потока, оптически связанный через двухкоординатное отклоняющее устройство с матрицей фотоячеек, первые входы фотоячеек подключены к источнику питающего напря>кения, первые выходы фотоячеек подключен к выходу «сброс», а вторые выходы фотоячеек — к выходу преобразователя, входь| которого соответственно через первый и второй согласующие блоки связаны с управляющими входами двухкоординатного Отклоняющего устройства, и задающие источники напряжения, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения и устранения неоднозначности преобразования, введены источник параллельного светового потока, транспаранг, например перфокарта, и оптоэлектронные кодирующие блоки, электрические входы котоpoIx соединены с соответствующими выходами

5 задающих источников напряжения, а оптические входы через транспарант связаны с источником параллельного светового потока, причем электрический выход каждого оптоэлектронного кодирующего блока соединен с

>О вторым входом соответствующей:фотоячейки.

2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ющп и ся тем, что в нем каждая фотоячейка выполнена в виде излучающего оптрона с памятью, электрический вход которого соединен

15 через первый фотоприе.п..пк с первым входом фотоячейки, электрический выход соединен с первым выходом фотоячейки «сброс;;, а оптические ьь ходы излучающего оптрона связанны

С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ОПТИЧС" КПМ ВЫХОДОМ ФОТО20 ячейки и фотоприемниками, причем второй фотоприемник включен между вторым входом и вторым выходом фотоячейки.

Редактор Ф, Хлебников

Составитель Ю. Козлов

Техред E. Петрова

Корректор А. Галахова

Заказ 3016/12 Изд. № 372 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытый!

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2