Оптоэлектронный переключатель

Оптоэлектронный переключатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскин

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ8У

Н 03 К 17/78 (22)Заявлено 02.07 79 (21) 2789473/18-21 с присоединением заявки 1те— евеударствеиный комитет

СССР до делам изобретений и открытия (23) Приоритет— (53) УДК 621. 383. .062.8(088.8) Опубликовано 23.09.82. Бюллетень Уй 35

Дата опубликования описания 23.09 .82

6. P. Носов, В. П. Шаров, Г. И. Иэъюрова, В. Н- Саров и Ю. П. Хаэанкин (72) Авторы изобретения

Московский институт радиотехники, электрониКи и. автоматики (71) Заявитель (54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к автомати. ке, телемеханике и вычислительной технике и может быть использовано в качестве гальванической развязки каналов связи.

Известен оптоэлектронный переключатель, содержащий фотодиодный оптрон входной и выходной усилители на транзисторах (1).

Известен также оптоэлектронный переключатель, содержащий последовательно соединенные оптрон, входной усилитель, инвертирующий выходной усилитель и резистор обратной связи, один вывод которого подсоединен к входу входного усилителя (2 ).

Однако известные оптоэлектронные переключатели имеют низкое быстродействие.

Цель изобретения - повышение быстродейст вия .

Укаэанная цель обеспечивается тем, что в оптоэлектронный переключатель, содержащий последовательно соединен2 ные оптрон, входной усилитель, инвертирующий выходной усилитель и резистор обратной связи, один вывод кото- рого подсоединен к входу входного усилителя, введена схема совпадений напряжений, один вход которой соединен с выходом входного усилителя, другой вход — с выходом управляемого делителя напряжения, а выход — с вторым выводом резистора обратной связи, причем вход управляемого делителя напряжения через другой резистор подключен к выходу инвертирующего выходного усилителя.

Кроме того, управляемый делитель напряжения выполнен на транзисторе, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор - с точкой соединения двух резисторов, включенных меж.ду шиной питания и общей шиной, причем его выход образован точкой соединения двух. резисторов, а входбазой транзистора.

Формула изобретения

3 9611

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного оптоэлектронного переключателя.

Оптоэлектронный переключатель содержит оптрон 1, входной усилитель 2, инвертирующий выходной усилитель 3 и резистор 4 обратной связи, один вывод которого подсоединен к входу входного усилителя 2, а другой — к выходу схемы 5 совпадений напряжений. Первый вход схемы 5 совпадений соединен с выходом входного усилителя 2, а второй вход с выходом управляемого делителя 6 напряжения, причем вход управляемого делителя 6 напряжения.через другой резистор 7 подключен к выходу инвертирующего выходного усилителя 3. Управляемый делитель б напряжения содержит транзистор 8, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор с точкой соединения двух ре. зисторов 9 и 10, включенных между шиной питания и общей шиной, причем выход управляемого делителя 6 напряжения образован точкой соединения резисторов 9 и 10, а вход - базой тран" зистора 8.

Оптроэлектронный переключатель работает следующим образом.

При отсутствии информационного сигнала в цепи светодиода оптрона 1 транзистор входного усилителя 2 находится в приоткрытом состоянии и имеет сравнительно высокий потенциал на своем коллекторе, что приводит к появлению на выходе инвертирующего выходного усилителя 3 низкого потенциала, соответствующего логическому нулю. Этот низкий потенциал обеспечивает запирание транзистора 8 управляемого делителя 6 напряжения. При этом резисторы 9 ю и 10 управляемого делителя 6 напряжения обеспечивают равенство высоких потенциалов на обоих входах схемы 5 совпадений напряжений. На выходе схемы 5 совпадений в это время также высокий потенциал, который создает необходимый начальный входной ток базы транзистора входного усилителя 2. Этот входной ток протекает по резистору 4 .. обратной связи и обеспечивает готовность транзистора входного усилителя

2 к приему информационного сигнала.

При подаче информационного сигнала в цепи фотодиода оптрона 1 возникает фототок, приводящий к полному открыванию транзистора входного усилителя 2 и уменьшению потенциала его коллектора. При этом практически весь

4 фототок втекает в базу транзистора входного усилителя 2, так как на втором конце резистора 4 обратной связи высокий потенциал и фототок не ответвляется в этот резистор. Это приводит к быстрому переключению входного усилителя 2. Уменьшение потенциала на коллекторе транзистора входного усилителя 2 приводит к уменьшению напряжения на одном входе схемы 5 совпадений напряжений, однако на другом ее входе, а следовательно, и на ее выходе, по-прежнему остается высокий потенциал. Это обеспечивает быстрое переключение инвертирующего выходного усилителя 3 в условиях, когда весь фототок втекает в базу транзистора входного усилителя 2.

Фактический весь оптоэлектронный переключатель переходит из состояния логического нуля на его выходе в состояние логической единицы в оптимальных условиях.

Только после окончания процесса формирования переднего фронта выходного импульса, т. е. после установления на выходе оптоэлектронного переключателя высокого потенциала, соответствующего логической единице, транзистор 8 управляемого делителя 6 напряжения открывается, шунтирует резистор 10 и приводит к установлению и на втором входе, схемы 5 совпадений низкого потенциала. При этом потенциал на выходе схемы 5 совпадений уменьшается до нуля и резистор 4 обратной связи оказывается заземленным, т. е. часть фототока начинает протекать по этому резистору 4, минуя базу транзистора входного усилителя 2. Это приводит к уменьшению степени насыщения этого транзистора, т. е. к уменьшению длительности обратного переключения оптоэлектронного переключателя из состояния логической единицы в состояние логического нуля.

Положительный эффект от внедрения предложенного оптоэлектронного переключателя заключается в сокращении длительности процесса переключения из состояния логического нуля в состояние логической единицы .и обратно, т. е. в повышении быстродействия.

1. Оптоэлектронный переключатель, содержащий последовательно соединенные

Составитель А. Ефимочкин

Редактор Н. Джуган Техред С. Мигунова Корректор Н. Буряк

Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7319/76

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

«» 9611 оптрон, входной усилитель, инвертирующий выходной усилитель и резистор обратной связи; один вывод которого подсоединен к.входу входного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введена схема совпадения напряжения, один вход которой соединен с выходом входного усилителя, другой вход - с выходом управляемого делите- 1О ля напряжения, а выход - с вторым выводом резистора обратной связи, причем вход управляемого делителя напряжения через другой резистор подключен к выходу инвертирующего выходного усилителя.

45 6

2. Переключатель по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что управляемый делитель напряжения выполнен на транзисторе, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор - с точкой соединения двух резисторов, включенных между шиной питания и общей шиной, причем его выход образован точкой соединения двух резисторов, а входбазой транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Носов Ю. P. Оптоэлектроника. И,, "Советское радио", 1977, с. 136.

2. нЭлекронная техника". Сер. "Микроэлектроника", вып. 2, 1977, -с..36..