Оптоэлектронный переключатель

Оптоэлектронный переключатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

пате,„, 1 -.

II

"

l2 та

О П И -А-И-Й 3

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 792587

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву 427472 (22) Заявлено 27.02.79 (21) 27294l7/l8-2l с присоединением заявки ЭЙ (5! )М. Кд.

Н 03 К l7/56

Н 03 К 17/78

Гоеударотеекный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 30. l2.80. Бюллетень .% 48

lo делам кзооретений н открытий (ЬЗ) УДК62 . . 382{ 088.8) Дата опубликования описания 03.0l.83. (72) Авторы изобретения

Ю. К. 1 зишин, Э, В. Ланьшин и Н. У. Т .икова (7I ) Заявитель

{ 54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к области техники и может быть использовано в различных устройствах, предназначенных для приема и регистрации длительностей однополярных сигналов.

По основному авт. св. М 427472

6 известен оптоэлектронный переключатель

У содержащий транзисторный ключ, вход которого соединен с шиной питания через первый фотодиод, оптически связанный с . о входным светодиодом, а с общей шиной: через второй фотодиод, оптически, связанный с другим светодиодом, катод которого подключен.к обще(т шине, а анод через переменный резистор подключен к шине питания fl).

Недостатком этого оптоэлектронного переключателя является сложность его настройки и невысокая точность регистрации сигналов с переменными временными параметрами.

Цель изобретения -упротцение настройки устройства и повышение точности регистрации сигналов в расширенном диапа,зоне входных токов.

Поставленная пель достигается тем, что в оптоэлектронный переключатель введены дополнительно светодиод, оптически связанный с фотодиодом, два тран

Ф зисторных ключа, цепь задержки, инвертор, стабилитрон, переменный и постоянные резисторы, причем первый дополнительный резистор включен между катодом стабилитрона, включенного параллеиьтто входу устройства, и анодом входного светодиода, катод которого подключен к аноду стабилитрона, шунтированного последовательно соединенными дополнительным переменным резистором и выходной пепью первого дополнительного транзисторного ключа, вход которого через дополнительный фотодиод соединен с катодом стабилитрона, анод дополнительного светодиода подключен к шине питания, а катод через второй дополнительный резистор соединен с выходом второго дополКогда сумма напряжений на резисторе

9 и светодиоде 4 превысит напряжение стабилизации стабилитрона l0, последний включается и через него начинает протекать часть входного тока, в результате чего рост тока через светодиод 4 прекращается, несмотря на продолжающееся увеличение входного тока. После открывания ключа 16 через светодиод 14, а значит и через фотодиод l3 начинает протекать ток. В результате ключ l2 открывается, ток в цепи светодиода 4уменьшается до величины, определяемой соотношением сопротивлений резисторов l 1 и 8. При этом ток, протекающий через светодиод 4 превышает значение порога выключения ключа 1, который продолжает оставаться в открытом состоянии.

С уменьшением входного тока (начало бестоковой посылки) уменьшается ток и через светодиод 4. При достижении током через светодиод 4 значения, соответствующего порогу выключения ключа 1, последний закрывается, и на его выходе появляется высокий уровень напряжения. Через время, определяемое временем задержки цепи l7, на входе ключа 36 появляется низкий уровень найряжения, и этот ключ закрывается. Время задержки элемента цепи задержки 17 при этом должно быть больше длительности заднего фронта входного сигнала. Выключение ключа l происходит в момент времени, когда ключ t2 открыт и на входе 20 присутствует значительный ток, поэтому уровень выключения оптоэлектронного переключателя превышает уровень включейия на величину тока через резистор ll и ключ Х2. Изменяя сопротивление резистора l l, можно изменять уровень регистрации входного сигнала на заднем фронте (такая необходимость возникает при изменении амплитуды регистрируемых сигналов) .

3 79258 нительного транзисторного ключа, вход

1 которого через цепь задержки подключен к выходу инвертора, вход которого соеди нен с выходом оптоэлектронного переключателя.

Злектрическая схема устройства приведена на чертеже.

Оптоэлектронный переключатель содержит основной транзисторный ключ вход которого соединен с шиной питания 2 через первый фотодиод 3, оптически связанный с входным светодиодом 4, а с общей шиной 5 - через второй фотодиод 6, оптически связанный со светодиодом 7, катод которого подключен к общей шине 5, а анод через переменный резистор 8 подключен к шине питания 2.

Первый дополнительный резистор 9 включен между катодом стабилитрона lO и анодом светодиода 4, катод которого подключен к аноду стабилитрона 30, шунтированного последовательно соединенными дополнительным переменным резистором ll и выходНой цепью первого дополнительного транзисторного ключа 3.2, вход которого соединен с катодом стабилитрона 10 через дополнительный фотодиод 3 3, оптически связанный с дополнительным светодиодом 14, анод которого подключен к шине питания 2, а катод через второй дополнительный резистор 15 соединен с выходом второго дополнительного транзисторного ключа 16..

Вход ключа 16 через цепь задержки 3.7 подключен к выходу инвертора 38, вход

35 которого подключен к выходной клемме

19 оптоэлектронного переключателя. Регистрируемые сигналы поступают на вход 20.

Оптоэлектронный переключатель рабо- ц> тает следующим образом.

При .отсутствии сигнала на входе 20 ток через светодиод 4, а следовательно, и через фотодиод 3 не протекает, значит отсутствует ток во входной цепи ключа Х. Через светодиод 7 протекает ток, определяемый переменным реэис/ тором 8, в результате фотодиод 6 находится в вентильном режиме и обеспечивает отрицательное смещение на входе ключа 1. Ключ 3. .надежно закрыт„ и на выходе 19 имеется высокий уровень напряжения, а на входе ключа 36 - низкий уровень напряжения. Ключ 3.6 закрыт, и в цепи светодиода 14 ток отсутствует, поэтому ключ l2 закрыт.

Прн поступлении сигнала на вход 20 начинает протекать ток через светодиод 4 и через оптически связанный с ним фото7 ф диод 3. Когда ток через свтодиод 4 достигает значения, соответствующего порогу включения ключа l, определяемого током, протекающим через светодиод 7, ключ 1 открывается, и на выходе клеммы l9 появляется низкий уровень напряжения. Через время, определяемое временем задержки цепи 37, на входе ключа 16 появляется высокий уровень напряжения, и этот ключ открывается. Время задержки цепи l7 должно быть больше длительности переднего фронта входного сигнала. В процессе нарастания входного тока увеличивается напряжение на резисторе 9.

5 7925

После закрывания ключа l6 прекрашается ток через светодиод 14, в результате чего ключ 12 закрывается. При этом ключ l продолжает оставаться в закрытом состоянии до поступления. нового входного сигнала.

Таким образом, регистрация входных сигналов происходит по двум различным уровням. Один уровень соответствует началу переднего фронта, а другой - кача- 16 лу заднего фронта, т.е. каждый из уровней регистрации соответствует моменту, временное положение которого практически не изменяется даже при существенном искажении длительности фронтов, что обес-и печивает высокую точность регистрапии сигналов

Указанный эффект благодаря введению стабилитрона lO достигается в расширенном диапазоне входных токов, т.е. не щ только при малых входных токах, но и при таких, которые значительно превышают допустимое значение токов светодиодов.

Формула изобретения

Оптоэлектронный переключатель по авт. св. % 427472, о т л и ч а ю ш и й-щ с я тем, что, с целью упрошения настрой87 ки, повышения точности регистрации в расширенном диапазоне входных токов, в него введены дополнительно светодиод, оптически связанный с фотодиодом, два транзисторных ключа, цепь задержки, инвертор, стабилитрон, переменный и постоянные резисторы, причем первый дополнительный резистор включен между катодом стабилитрона, включенного параллельно входу устройства, и анодом входного светодиоде, катод которого подключен к аноду стабилитрона, шунтированного последовательно соединными дополнительным переменным резистором и выходной цейью первого дополнительного транзисторного ключа, вход которого через дополнительный фотодиод соединен с катодом стабилитрона, анод дополнительного светодиода подключен к шине питания, а катод через второй дополнительный резистор соединен с выходом второго дополнительного транзисторного ключа, вход которого через цепь задержки подключен к выходу инвертора, вход которого соединен с выходом оптоэлектронного ,переключателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 427472, кл. Н 03 К l7/56, 1972.

Составитель Jl. Шедрина

Редактор Т. Рыбалова Техред )К.Кастелевич Корректор В. Бутяга

Заказ 9620/65 Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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