Оптоэлектронное переключающее устройство Советский патент 1984 года по МПК H03K17/78 

Изобретение относится к импульс технике и может быть использовано в качестве основного элемента цифр вых устройств различного назначени Известно оптоэлектронное переклю чающее устройство, содержащее тран зисторы и оптрон, причем светодиод оптрона включен в цепь стока преды дущего транзистора, а фотодиод - в цепь стока последующего транзистораОсновным недостатком устройства является то, что в нем нет развязки по цепи питания и при использовани одного источника питания оно облада ет низкой помехозащищенностью и термостабильностью. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является оптозлектронное устройство, содерж щее оптрон типа светодиод-фотодиод и биполярные транзистора р-п-р и п-р-п-типа, эмиттеры которых соединены между собой и с общей шиной устройства, коллектор р-п-р транзистора соединен с катодом фотодио да, а светодиод соединен с источни ком- питания 21 Недостатком данного устройства является передача однополярного сиг нала на выход, т.е. узкие функциональные возможности, . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Указанная цель достигается тем, что в оптоэлектронное переключающее устройство, содержащее оптрон типа светодиод-фотодиод и биполярные тра зисторы р-п-р и п-р-п-типа, эмиттеры которых соединены между собой и общей шиной устройства, коллектор р-п-р-транзистора соединен с катодо фотодиода, а светодиод соединен с источником питания, введены два МДП транзистора с индуцированными каналами, исток МДП-транзистора с п-кан лом подключен к коллектору р-п-ртранзистора, стоки МДП-транзисторов соединены между собой и выходной клеммой устройства, анод фотодиода соединен с истоком МДП-транзистора с. р-каналом и коллектором п-р-п-тра з-истора, базы биполярных транзисторов соединены между собой, с затворами МДП-транзисторов и входной клеммой устройства, а подложки МДПтранзисторов соединены с истоками. Увеличение амплитуды выходного сигнала обеспечивается подачей на выходную клемму как положительного вентильного напряжения, так и отрицательного с помощью введения двух дополнительных МДП-транзисторов с определенными связями, что расширяе функциональные возможности устройс ва . На чертеже представлена электрическая схема оптоэлектронного переключающего устройства. Устройство состоит из оптрона, образованного светодиодом 1 и фотодиодом 2, биполярных транзисторов 3 и 4, МДП-транзисторов 5 и б, входной клеммь 7 и выходной клеммы 8. Транзистор 3 является биполярным транзистором р-п-р-типа, а транзистор 4 п-р-п-типа. МДП-транзистор 5 имеет индуцированный канал п-типа, а МДП-транзистор 6 - индуцированный канал р-типа. Подложки МДП-транзисторов 5 и 6 соединены со своими истоками, а затворы - с базами транзисторов 3 и 4 и входной клеммой 7 устройства. Стоки МДП-транзисторов 5 и 6 соединены между собой и с выходной клеммой 8 устройства. Эмиттеры транзисторов 3 и 4 соединены между собой и с общей шиной устройства. Исток МДП-транзистора 5 соединен с коллектором транзистора 3 и катодом фотодиода 2, анод которого соединен с истоком МДП-транзистора 6 и коллектором транзистора 4. Фотодиод 2 работает в фотогальваническом (вентильном) режиме: за счет квантов света, падающих на него от светодиода 1, на фотодиоде генерируется вентильное напряжение (полярность указана на чертеже). Работа устройства состоит в следующем . При подаче на клемму 7 управляющего сигнала положительной полярности транзисторы 4 и 5 открьшаются, а транзисторы 3 и 6 находятся в закрытом состоянии. Поскольку через открытый транзистор 4 вентильное напряжение на фотодиоде 2 знаком Плюс будет приложено к общей шине устройства, то на коллекторе транзистора 3 появится отрицательное (вентильное) напряжение относительно общей шины. Через открытый МДП-транзистор 5 это выходное отрицательное напряжение будет поступать на клемму 8. При подаче на клемму 7 управляющего сигнала отрицательной полярности транзисторы 3 и 6 открываются А транзисторы 4 и 5 запираиотся. Вентильное напряжение на фотодиоде 2 знаком Минус будет приложено к общей шине устройства, а знаком Плюс к клемме 8. На клемму 8 Напряжение поступает через открытый МДП-транзистор б. Таким образом, устройство имеет свой автономный источник питания, развязанчый от других источников и устройств посредством светодиода 1 и фотодиода 2. На выходной клемме 8 устройства всегда присутствует сигНАЛ противоположной полярности относительней входного сигнала.

НДличие вентильного напряжения на истоках МДП-транзистора способствует их отшфанию. Для хороиюй работы оптоэлектронного переключающего устройства желательно использовать МДП-транэисторы с напряжением отсечки ; 1 В.

Таким образом, пре ложенное устройство имеет амплитуду выходного

сигнала в два раэа больше;т.е. обёс печивает высокую надежность устройства, его хорошую помехозащищенность и термостабильность, в этом состоит экономический 4 ффект.

Для получения выходных сигналов больших еи4плитуд в предлагаемом устройстве рекомендуется использовать несколько оптронов, причем их фотодиоды следует включать последователь но .

ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ ПЕРЕКЛОЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее оптрон типасветодиод-фоТодиод -и биполярные транзисторы р-п-р- и п-р-п-типа, f теры которых соединены между собой и с общей шиной устройства, коллектор р-п-р-транзистора соединен с катодом фотодиода, а светодиод соединен с источником питания, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены два МДП-транзистора с индуцированными каналами, исток МДП-транзистора с п-каналом подключен к коллектору р-п-р-транзис тора, стоки МДП-транзисторов соединены между собой и выходной клеммой уср-ройства, анод фотодиода соединен с истоком МДП-транзистора с р-каналом и коллектором п-р-п-траизистора,. базы биполярных транзисторов соеди§ нены между собой, с затворами МДПтранзисторов и входной клеммой устройства, а подложки МДП-транзисторов соединены с истоками.