Оптоэлектронный переключатель Советский патент 1984 года по МПК H03K17/78 

Изобретение предназначено для ис пользования в устройстпах автоматик телемеханики и вычислительной техни ки. Известен оптоэлектронмый переклю чатель, содержасдий транзисторньп оптрон, эмиттер, база и коллектор фототранзистора которого через соот ветствующие резисторы соединены с шинами источника питания m. Недостаток данного переключател состоит в низкой чувствительности к переключающему сигналу на базе фото транзистора, обусловленной малым сопротивлением резистора в цепи базы, необходимым для обеспечения хор шей стабильности статического режим схемы. Известен оптоэлектронный переклю чатель, содержащий транзисторный оптрон, база и эмиттер фототранзистора которого через соответствующие резисторы соединены с общей шиной, коллектор - непосредственно с шиной источника питания, а светодиод тран зисторного оптрона соединен с входными шинами I 21 . Недостатком известного переключа теля также является низкая чувствительность к переключающему сигналу на базе фототранзистора. I Цель изобретения - увеличение чувствительности в динамическом режиме (режиме переключения) без снижения стабильности статического режима, Поставленная цель достигается тем, что в оптоэлектронньй переключатель, содержащий транзисторный оптрон, коллектор фототранзистора которого подключен к шине источника питания, база соединена с первым выводом первого резистора, эмиттер через второй резистор - с общей шиной а светодиод транзисторного оптрона с входными шинами, введен полевой транзистор, исток которого соединен с вторым выводом первого резистора, затвор - с эмиттером фототранзистора а сток - с общей шиной. На чертеже представлена электрическая принципиальная схема оптоэлектронного устройства. Устройство состоит из фототранзистора 1, полевого транзистора 2, первого 3 и второго 4 резисторов. Светодиод оптрона 5 является входом устройства. Коллектор фототпанзистора 1 соединен с шиной источника питания, база фототранзистора соединена с истоком полевого транзистора 2 через первьш резистор 3, эмиттер фототранзистора - с затвором полевого транзистора 2 и через второй резистор 4 с общей шиной, к которой присоединен сток полевого транзистора 2. Устройство работает следующим образом. В исходном состоятш фототранзистор не освещен и закрыт. Полевой транзистор 2 открыт нулевьм потенциалом на затворе. Ток утечки фототранзистора протекает через первый резистор 3 и канал открытого полевого транзистора 2.,При этом потенциал на базе фототранзистора фиксирован на невысоком уровне, что способствует стабилизации электрического режима схемы в статическом состоянии. На выходе схемы нулевой потенциал. При включении светодиода потенциал на базе освещенного фототранзистора резко возрастает, возникает ток через переход база - эмиттер фототранзистора, фототранзистор начинает открываться. При этом на затворе полевого транзистора 2 возникает запирающий потенциал, определяемый в каждьм данный момент времени переключения величиной управляющего тока, протекающего через светодиод, напряжением источника питания и отношением сопротивлений резистора 4 и промежутка коллектор - эмиттер, открывающегося фототранзистора. Полевой транзистор 2 закрывается, что увеличивает сопротивление цепи базового резистора 3, уменьшает бесполезно ответвляющуюся в нее часть фототока и увелугчивает ток базы фототранзистора. В момент, когда запираюиц1й потенциал на затворе полевого транзистора 2 достигает величины напряжения отсечки, полевой транзистор 2 закрывается полностью и обрывает цепь, по которой через резистор 1 ответвляется часть фототока. При этом прекращается бесполезная потеря энергии в цепи базового резистора 3 и энергия фотоэффекта полностью преобразуется в энергию тока базы фототранзистора. Ток базы фототранзистора увеличивается, достигая максима.аьиого эначения, определяемого величиной тока светодиода и резистора А. Фототранзистор полиостью открывается и коллекторный ток фототран31

зистора протекает через резистор 4. | При этом потенциал на выходе устройства меньше напряжения источника питания на величину остаточного напряжения насыщенного фототранзистора На этом процесс включения устройства заканчивается. Максимальный ток, отдаваемьп) схемой в нагрузку во включенном состоянии, определяется максимально допустимым коллекторным током фототранзистора.

1125634

При снятии сигнала управления на входных шинах схема возвращается в исходное состояние.

Технико-экономический эффект изо5 бретения состоит в понижении энергопотребления, повьппении качества и упрощении (благодаря возможности отказаться от дополнительных усилительных элементов) оптоэлектронных 10 переключателей для систем автоматики, телемеханики и вычислительной техники.

ОПТОЭЛЕКТРОННЬй ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий транзисторньп оптрон, коллектор фототранзистора которого подключен к шине источника питания, база соединена с первым выводом первого резистора, эмиттер через второй резистор - с общей шиной, а светодиод транзисторного оптрона - с входными шинами, отличающийс я тем, что, с цел-ью увеличения чувствительно ти в динамическом режиме, в него педен полевой транзистор, исток ко jporo соединен с вторым выводом первого резистора, затвор с эмиттером фототранзистора, а бток с общей шиной. (Л 0 о СА