Оптоэлектронное множительное устройство

Оптоэлектронное множительное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

с

H C A H Q E ())Q439QQ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СеаИяЕИДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

> (22) Заявлено17.03.75 (21) 2114219/24 (51) М. Кл.е

Ст 06 Ст 9/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опублнковано25.01.77.Бюллетень № 3 (45) Дата опубликования описання17.03.78

Гасударственный квинтет

Савета Иинистрав СССР иа делам изабретений и аткрытий (53) УДК 681.335..5 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.И. Нисенбаум и А.П. Свидельский (71) Заявитель (54).ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области анало говой вычислительной техники, предназначено для использования в системах автоматического управления и регулирования и может найти применение в схемах автомати- 5 ческого регулирования усиления (АРУ), пре; образователях и модуляторах.

Известное оптоэлектронное множительное устройство состоит из двух фоторезис- щ тнвных делителей напряжения, которые вклеочены между шиной нулевого потенциала и входными напряжениями Е и Е .

Средняя точка второго делителя напряжения соединена с одним входом дифферен35 циального усилителя, на другой вход кото- рого подается напряжение Е

Выходное напряжение с дифференциальнс го усилителя подается на источник света с ав линейной характеристикой, который вместе с фоторезисторами представляет единую оп; тически связанную систему. Средняя точка первого делителя является выходом схе мьы. Выходное напряжение пропорционально 25 произведению Е1 и Е3 и обратно пропорционально Е, (1).

Наиболее близким по техническому решению к изобретению является оптоэлектронное множительное устройство, содержашее дифференпиальный операционный усилитель, входы которого через масштабные резисторы соединены с одним из источников входного сигнала, другой источник входного сигнала через ограничительный резистор связан со свето- диодом, которой подключен к источнику нап-, ряжения смешения и оптически связан с фотоприемником (21. недостатками известных оптоэлектронных множительных устройств является низ» кая точность и ограниченное быстродействие.

Цель изобретения — повышение точности. и быстродействия устройства.

Это достигается тем, что в оптоэлектронном множительном устройстве фотоприемник выполнен в виде фотодиодов, соединенных встречно, одноименные электроды которых подключены соответственно к шине нулевого потенциала и инвертируюшем входу диф ,543956

55 ференциального операционного усилителя, выход которого связан с выходом устрой-. ства.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройстве.

Предлагаемое устройство содержит светодиод 1, фотоприемник 2, ограничительные резисторы 3 и 4„масштабные резисторы 5, и 6, резистор 7 в цепи отрицательной обратной связи дифференциального операционного усилителя 8, источники 9 и 10 входных сигналов, источник 11 йапфяжения смещения, выход 12 устройства,фо-тодиоды 13 и 14 фотоприемника 2.

Устройство работает следующим образом. д

Напряжение U от источника 10 входного сигнала подается на светодиод 1 и линейно определяет величину светового пото ка, излучаемого светодиодом 1 иа много-: анодный фотоприемник 2. 2Î

Рабочая зона изменения тока на линейном участке характеристики светодиода 1 определяется источником напряжения смещения и огравичительными резисторами 3 и 4. Световой поток, попадая на многоанод-М ный фотоприемиик 2, фотодиоды 13, 14 которого включены встречно для компенсации фототека, изменяет его сопротивление R> которое обратно пропорционально напряже- аао Q от источника 10 входного сигнала: ЗО

С басри ц

4 где С вЂ” коэффициент пропорциональност(».

Напряжение U от источника 9 входно+

35 го сигнала через масштабные резисторы 5 и 6, которыми выбирается рабочая зона и

"нуль" входного сигнала, подается на оба входа дифференциального операционного усилителя 8 с резистором 7 в цепи отрицатель ной обратной связи. На инвертирующий вхоф дифференциального операционного усилителя

8 включен многоанодный фотоприемник 2, потенциал на котором поддерживается на уровне нуля, в результате чего напряжени между анодами фотодиодов 13 и 14 фотоприемника 2 изменяется в. небольших hpeделах даже при широком диапазоне измене-, ния сигнала, вследствие чего фотодиоды 1ф, 14 работают на линейных участках своих характеристик. Изменение сопротивления фотодирдов 13, 14, определяет коэффициент усиления (К ) дифференциального операциу онного усилителя 8, который равен отноше,.

4 шп э сопРотивлениЯ РезистоРа 7 (P - ) в; ос цепи его обратной связи к сопротивлению фотодиодов 13, 14, т.е. фотоприемника 2: ц Î, От коэффициента усиления дифференциаль ного операционного усилителя 8 зависит величина выходного сигнала. вых и У,Дос Рос

ВЫХ 2 R g 1 2

Таким образом, предлагаемое устройст(во осуществляет умножение двух сигналов

При использовании оптически связанны светодиода 1 и многоанодного фотоприемника 2 повышается точность, появляется возможность потенциальной развязки вход- ных сигналов, увеличивается быстродействие (до 100 кгц), что является важным для многих систем автоматического управлениф и регулирования, Формула изобретения

Оптоэлектронное множительное устройство, содержащее дифференциальный опера ционный усилитель, входы которого через масштабные резисторы соединены с одним из источников входного сигнала, другой источник входного сигнала через ограничительный резистор связан со светодиодом, который подключен к источнику напряжения смещения и оптически связан с фотоприем ником, о т и и ч а ю щ е е с я тем, что( с целью повышения точности и быстродействия устройства, в нем фотоприемник выполнен в виде фотодиодов, соединенных встречно, одноименные электроды которых подключены соответственно к шине нулево,го потенциала и инвертирующему входу дифференциального операционного усилителя, выход которого связан с выходом устрой ства.

Источники информации, принятые во вни . мание при экспертизе:

1. Патент.США М 342579, кл, 235194 опубликован 21.01.69.

2. Краус М„Вошни Э. Измерительные информационные системы. М„ Мир,1978 с. 47 (прототип).

543956

Составитель Ю, Коа ов

Рекектор O. Стеккке Техрек М. Пеекккек. Корректор С. Шоммер

Зекее 755/65 Тираж 81 8 . Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4