Оптоэлектронный переключатель Советский патент 1983 года по МПК H03K17/78 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть яспользова нов логических элементах, коммутаторах, триггерах, формирующих и кодирующих устройствах, аналогоцифровых преобразователях. Известен оптоэлектронньпа переключатель, содержащий фототранзистор, оптически связанный с основньц светодиодом, и дополнительный светодиод оптически связанный с фотодиодом, включенным параллельно база-эмиттер..ному переходу фототранзистора Однако данн-ый переключатель обладает относительно невысоким быстродействием из-за влияния значительно коллекторной емкости Cj фототранзистора. Наиболее близким к предла,гаеМому является оптоэлектронный переключатель, содержащий два разнополярных источника постоянного напряжения, фототранзистор и транзисторы, оди из которых включен по схеме с общей базой, соединен своим эмиттером с ;змиттером фототранзистора и подключ :коллектогом к базе, фототранзистсра (через конденсатор 2 . В известном переключателе по цеп С конденсатором осуществляется следящая обратная связь и при оптималь йой емкости конденсатора переходный процесс в базовой цепи фототранзистора заметно ускоряется. Однако вли яние коллекторной емкости С,ф фото гранзистора не компенсируется, что .ограничивает быстродействие устройства.. Цель изобретения - повышение быстродействия оптозлектронного переключателя. Поставленная цель достигается тем,- что в оптоэлектронный переключатель, содержащий первый и второй разнополярнне источники постоянного напряжения, фототранзистор и первый транзистор одного типа проводимости, второй транзистор ДРУГОГО типа проводимости, включенный по схеме с общей ба.зой и присоединенный эмитте.ром к эмиттеру фототранзистора, и третий транзисто.р, введен неинвертирующий усилитель, вход которого соединен с коллектором второго тра.нзистора, а выход - с коллектором фототранзистора и базой первого транзистора, коллектор которого соединен с щиной первого источника постоянного напряжения, причем третий транзистор имеет одинаковый со вторым транзистором тип проводимости, включен ПО схеме с общей базой и присоединен эмиттером к эмиттеру первого транзистора, а нагрузка.включена между .коллектором третьего транзистора И шиной второго источника постоянного напряжения. Йа чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства. Переключатель содержит фототранзистор 1 и первый транзистор 2 одного типа: проводимости, второй и третий транзисторы 3 и 4другого, типа проводимости, включенные по схеме с общей базой. Неинвертирующий усилитель 5/ вход кото1юго соединен с коллектором транзистора 3, а выход - с коллектором фототранзистора 1 и базой транзистора 2, коллектор которой соединен с шиной 6 источника постоянного положительного напряжения. Эмиттер фототранзистора. 1 соединен с эмиттером транзистора 3, а эмиттер транзистора 2 соединен с эмиттером транзистора 4, между коллектором которого и шиной 7 источника постоянного отрицательного напряжения включена нагрузка 8. Переключатель работает следующим образом. . Освещенный фототранзистор 1 создает в эмиттерной цепи ток 0 Коллекторный ток транзистора 3, составляющий А U, усиливается усилителем -5 до уровня и поступает в базовую цепь транзистора 2 встречно коллекторному току D-, фототранзистора 1. Поэтому ток базы транзистора 2 равен .Э 3, где К,АЗ коэффициенты усиления усилителя 5 я транзистора 3 соответственно , Коллекторная емкость фоторезистора 1 не ограничивает его быстродействие, если в процессе,переключения разность потенциалов на коллекторном переходе фоторезистора сохраняется неизменной. Это условие выполняется, если потенциал коллектора фоторезйстора повторяет все изменения потенциала его базы, что можно обеспечить возбуждая фоторезистор 1 и транзистор 2 одинаковыми токами -i S -i--i-f i--tt что позволяет сформулировать требование к коэффициенту усиления неинвертирующего усилителя тока К, .. (2-А)/Аз, где А-, - коэффициент усиления фототранзистора 1. Точное выполнение последнего условия из-за технологического разброса коэффициентов А;, и А обеспечить невозможно. В этом нет особой необходимости, поскольку падение напряжения на эмиттерном переходе, смещенном в прямом направлении благодаря высокой, крутизне его вольт-амперной характеристики сравнительно слабо зависит от уровня базового тока. В любом случае важно обеспечить условие гарантирует включение транзистора 2 при освещении фототранзистора 1. Если разность потенциалов нй коллекторном переходе фототранзистоj 101S4984

pa 1 мало изменяется TO инерцион-руют нагрузку в с высокой cKt

HOicTb фоторезистора несущественноростью. А .

ограничивает быстродействие опте-Таким Образ( повышение быстродлектронного переключателя и мало-действия позволяет более оперативно

,ййерцйрн«ые транзисторы 2 и 4, pea-обрабатывать знач ательный o6itteM ингируя йа сигналы фототока, коммути- формации (в форме оптических сигналов),

ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий первый и второй раэнополярные источники постоянного напряжения, Фототранзистор и первый транзистор одного типа провсщ41мости, второй транзистор другого типа проводимости, включенный по схеме с общей базой и присоединенный эмиттером к эмиттеру фототранзистора, и третий транзистор, о т л а ю- щ и и с я тем, что, с цепью повышения быстродействия, введен неинвертирующкй усилитель, вход которого соединен с коллектором второго транзистора, а выход - с коллектором фототранзистора и базой первого транзистора, KOjftieKTOp которого соединён с шиной первого источника постоянного напряжения, причем третий транзистор имеет одинаковый со вторым транзистором тип проводимости, включен по схеме с общей базой и присоединен эмиттером к эмиттеру первого транзистора, а нагрузка включен р на между коллектором третьего тран- в зистора и ШИНОЙ второго источника постоянного напряжения,IClJ CF1 4ia Ф 00