Оптоэлектронный модуль Советский патент 1985 года по МПК H03K23/78 

М-й строки, вторые дополнительные фо- первыми светоиэлучателямн последних топриемники разрядов первой строки разрядов,первых разрядов ,разрядов пероптически связаны соответственно с вон строки и разрядов М-н строки.

1,164881

ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ МОДУЛЬ, содержащий N разрядов, расположенных в строку, где N Г,2,...,М, и сое-.: тоящйх из первого светоизлучателя, первого фотоприемника, второго и третьего фотоприемников, которые включены последовательно и первые выводы которых подключены к базе транзистора, эмиттер которого подключен к общей шине во всех разрядах, к.роме первого и последнего, второй фотоприемник оптически связан с первым светоизлучателем предыдущего разряда, третий фотоприемник - с первым светоизлучателем последующего разряда, первый фотоприемник - с первым светоизлучателем своего разряда, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены переключатель, первый, второй, третий усилители, (Н- )N таких же разрядов, где М - число столбцов от 1 до М, и в каждый разряд - четыре дополнительных фотоприемника, первый и второй дополнительные светоизлучатели. при этом первый, второй, третий и четвертый дополнительные фотоприемники первыми выводами подключены к базе транзистора, а их вторые выводы подключены соответственно к первому замыкающему контакту переключателя, второму замыкающему контакту переключателя, к выходу второго усш:ителя и выходу третьего усилителя, вход второго усилителя подключен к прямомму выходу счетного триггера, инверсный выход которого подключен к входу первого усилителя-, вход третьего усилителя подключен к входу записи информации, второй дополнительный светоизлучатель подключен к первым выводам первого светоизлучасл теля и первого дополнительного свес тоизлучателя, вторые выводы которых подключены к выходам первого и второго усилителей соответственно, выход второго усилителя соединен с переключающим контактом переключателя, третий и четвертый замыкающие конО5 такты которого подключень к вторым 4 входам вторых и третьих фотоприемас ников соответственно, второй вывод OG первого фотоприемника подключен к выходу первого усилителя, первый и второй дополнительные фотоприемники оптически связаны с первыми светоизлучателями соседних нижнего н верхнего разрядов соответственно, третий дополнительный фотоприемник и первый фотоприемник оптически связаны с первым дополнительным светоизлучателем в каждой строке, вторые фотоприемники первых разрядов, третьи фотоприемники последних разрядов, первые дополнительные фотоприемники разрядов

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова но в различных устройствах дискретной автоматики, в том числе в цифровых вычислительных машинах.. Известен оптоэлектронный модуль содержащий в каждом разряде регенеративный оптрон, который подключен первой шине питания, и состоящий из источника света, усилителя первого второго и третьего фотоприемников l J, Недостатком данного модуля является невысокая надежность из-за раз броса времени переключения и в связи с этим трудности выбора длительности тактирующих.импульсов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является и1Гтоэл.ектро.нный модуль, содержащий N разрядов (где N 1,2,.. . , N , )рас положенных в строку, которые состоят из первого светоизлучателя, первого фотоприемника, второго и третьего фотоп риемников, которые включены последовательно и первые выводы которых подключены к базе транзистора, эмиттер которого подключен к общей шине во всех разря дах, кроме первого и последнего, второй фотоприемник оптически связан с первым светоизлучателем предьщущего разряда, третий фотоприемник - с первым светоизлучателем пос ледующего разряда, первый фотоприемник - с первым светоизлучателем своего разряда t2J. Недостатком известного устройства являются узкие функциональные возможности ввиду того, что оно не может отображать информацию.в дву мерной системе координат. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности отображени многЬмернон информации. Поставленная цель достигается тем,, что в оптоэлектронный .модуль, , содержащий N разрядов, расположенных в строку, где N 1,2,..-. ,N, и состоящих из первого светоизлучателя, первого фотоприемника, второго и третьего фотоприемников, которые включены последовательно и первые выводы которых подключены к базе транзистора,, эмиттер которого подключен к общей шине во всех разрядах, кроме первого и последнего, второй фотоприемник оптически связан с первым светоизлучателем предыдущего разряда, третий фотоприемник - с первым светоизлучателем последующего разряда, первый фотоприемник - с первым светоизлучателем своего разряда, введены переключател.ь,. первый, второй, третий усилители, (. таких же разрядов, где М - число столбцов от 1 до М, ив каждый разряд - четыре дополнительных фотоприемника, первый и второй дополнительные св.етоизлучатели, при этом первый, второй. Третий и чётвертьй дополнительные фотоприемники первыми выводами подключены к базе транзистора, а их вторые выводы подключены соответственно к первому замыкающему контакту переключателя, второму замыкающему контакту переключателя, к выходу второго усилителя и выходу третьего усилителя, вход второго усилителя подключен к прямому выходу счетного триггера, инверсный выход которого подключен к входу первого усилителя, вход третьего усилителя подключен к входу записи информации, второй дополнительный светоизлучатель подключен к первым выводам первого светоизлучателя и первого дополнительно го светоизлучателя, вторые вьюоды которых подкпючены к выходам первого и второго усилителей соответственно, выход второго усилителя соединен с переключаюп1Им контактом

3

переключателя, третий и четвертый замыкающие контакты которого подключены, к вторым входам вторых и третьих фотоприемников соответственно, второй вывод первого фотхэприемника подключен к выходу первого усилителя, первый и второй дополнительные фотоприемники оптически связаны с первыми светоизлучателями соседних нижнего и верхнего разрядов соответственно, третий дополнительный фотоприемник И первый фотоприемник оптически связаны с первым дополнительным светоизлучателем .в каждой строке, вторые фотоприемники первых разрядов, третьи фотоприемники последних разрядов, первые дополнительные фотоприемники разрядов М-й строки, вторые дополнительные фотоприемники разрядов первой строки оптически связаны соответственно с первыми светоизлучателями последних разрядов, первых разрядов, разрядов первой строки и разрядов М-й строки

На чертеже представлена принципиальная схема оптоэлектронного модуля .

Опроэлектронный модуль содержит

разряды 1., YN 4i зд I 1 1 1

..., 1,..., , /(, M,N каждый из которых содержит первый светоизлучатель 2, первый фотоприемник 3, второй фотоприемник 4, третий фотоприемник 5, транзистор 6, первый дополнител-ьньй фотоприемник 7, второй дополнительный фотоприемник 8, третий дополнительный фотоприемник 9, четвертый дополнительный фотоприемник 10, первый и второй замыкающие контакты 11 и 12 переключателя 13, первый усилитель 14, триггер 15 с прямыми выходом 16 и инверсным выходом 17, счетным входом 18, входом 19 сброса, второй усилитель 20, третий усилитель 21, вход 22 записи информации, первый дополнительный светоиэлучатель 23, второй дополнительный све- тоизлучатель 24, переключающий контакт 25, третий замыкающий комтакт 26 и четвертый замыкающий контакт 27 переключателя 13, общую шину.

В оптоэлектронный модуль (см. чертеж ), содержащий N разрядов 1л , Ц -,...., Ц |ц , расположенных в строку и состоящих из первого светоиз- лучателя 2, первого фотоприемника 3 второго и третьего фотоприемников 4

48814

и 5, которые включены последовательно и первые выводы которых подключены к базе транзистора 6, эмиттер которого подключен к общей шине во , 5 всех разрядах, кроме первого и последнего, второй фотоприемник 4 оптически связан с первым светоизлучателем 2 предыдущего разряда, третий фотоприемник 5 - с первым све10 тоизлучателем 2 последующего разряда, первый фотоприемник 3-е первым светоизлучателем 2 своего разряда, введены переключатель 13, первый, второй и третий усилители 14,

15 20 и 21, (M-I/N таких же разрядов, где М - число столбцов от 1 до М, и в каждый разряд - четыре дополнительных фотоприемника 7, 8, 9 и 10, первый и второй дополнительные све20 т излучатели 23 и 24, при этом пеовый, второй, третий и четвертый дополнительные фотоприемиики 7, 8, 9 и 10 первыми выводами подключе1п 1 к базе транзистора 6, а их вторые выводы подключены соответственно .. к первому замыкающему контакту 11 переключателя 13, второму замыкающему контакту 12 переключателя 13, к выходу второго усилителя 20 и выходу третьего усилителя 21, вход второго усилителя 20 подключен к прямому выходу с 1етного триггера 15, инверсный выход которого подключен к входу первого усилителя 14, вход третьего усилителя 21 подключен к вхо5 ду 22 записи информации, второй дополнительный светоизлучатель 24 подключен к первым выводам первого светоизлучателя 2 и первого дополнительного светоизлучателя 23, вторые вы-

0 воды которых подключены к выходам первого и второго усилителей 14 и 20 соответственно, выход второго усилителя.20 соединен с переключающим контактом 25 переключателя 13,

55 разрядов 1,, 1,,. . . , Ц; и 1., ,..., Ц соответственно, третий дополнительный фотоприемник 9 и первьй ;фотоприемник 3 оптически связаны с. первым дополнительным светонзлучателем 23 в каждой строке вторые фотоприемники 4 первых раз2, ми третьи фот приемники 5 последних разрядов 1-, ., 2,f AIM первые дополнительные фотоприемники 7 разрядов ,, I м N строки и вторые дополнительные фотоприемники 8 разрядов t, 1 i, 1,ы первой Строки рптически связаны соответственно с первыми светоизлучателями 2 последни разрядов 1 , 2,N }w,N первых разрядов Ц , w,i разрядов Ч.1 V первой СТРОКИ и мл м строк разрядов , Вторые дополнительные светоизлу чатели 24 всех разрядов 1,.,, Ц ,, . AI,I м А используются в роли- ин дикационных Устройство работает следующим образом В начальный момент все разряды в модуле находятся в обнуленном состоянии, т.е. индикаци ные светоизлучатели 24 не излучают свет, а счетный триггер 15 находится в нулевом состоянии за счет пода чи положительного импульса на его вход 19 сброса. Дан-ный модуль может работать в двух режимах: режим записи любой информации в модуль, . режим переноса информации в модуль. Рассмотрим режим записи любой информации в модуль. Для этого счет ный триггер 15 устанавливается в единичное состояние путем подачи на его счетный вход 18 одного импульса и с его прямого выхода 16 снимается высокий положительный потенциал, который подается на вход второго ус лителя 20, усиливающий данный сигнал и подающий его на светоизлучатели 124, т.е. все индикационные разряды 1} .J подготавливаются к записи информации. Пуст.ь необходимо записать информацию в разряды Цд , IM 2,2 3,i Ц,2. 5,Z- ЭТОГО на четвертые дополнительные фотопри емники 10 данных разрядов подается оптический сигнал, который подготавливает эти фотоприемники 10 к за писи информации, т.е. сопротивление четвертых дополнительных фотоприемников 10 становится малым. Затем на вход 22 записи информации подается короткий импульс. Усилитель 21 его усиливается, и с выхода усилителя 21 сигнал подается на четвертые дополнительные фотоириемники 10, в результате чего данные разряды , 2,1 2,2 з,2 s,2 переходят 12,, 12,2, ЗЛ 1 в возбужденное состояние, так как транзистор 6 переходит в режим насьпцения за счет присутствия на его базе высокого положительного потенциала. Положительная обратная связь, реализованная на втором дополнительном фотоприемнике 8, поддерживает транзистор 6 в режиме насыщения. Индикационный светоизлучатель .23 будет постоянно излучать свет. Таким образом, информация будет представлена в следующем виде, (возбужденные разряды указаны пересечением двух отрезков внутри квадрата ): Режим переноса записанной информации подразделяется па четыре подрежима : перенос информации вправо; перенос информации влево , перенос информации вверхi перенос информации вниз. Для переноса информации необходимо, чтобы переключающий контакт 25 переключателя 13 был соединен с третьим замыкающим контактом 26. Счетный триггер 15 находится в единичном состоянии. Пусть необходимо сместить информацию, записанную в режиме записи, вправо на два индикационных разряда. Для этого подается четыре импульса на счетный вход 18 триггера 15. С приходом первого импульса триггер 15 переходит в нулевое состояние, т.е. высокий положительный потенциал с инверсного выхода 7 подается на вход первого усилителя 14,который усиливает данный сигнал. За счет того, ч1о на первом фотоприемнике 3 возбужденного разряда Hfj где i 1 ,М, j 1,N заранее присутствовал свет от первого дополнительного светоизлучателя 23, сопротивление первого фотоприемника 3 становится маленьким,а соответственно, с приходом первого импульса высокий положительный потенциал через фотоприемник 3 подается на базу транзис|тора 6 и этот разряд остается в возбужденном состоянии,т.е. элементами поддержания транзистора 6 в режиме насыщения уже становится первый фотоприемник 3 и светоизлучатель 2, т.е в каждом возбужденном разряде производится подготовка к смещению информации. При рассмотрении принципа работы схемы принимаем, что в возбужденном состоянии находится лишь разряды с индексами , Ij, l,, Ь г -f.z у 2 Д показан ввод информации, T.e.-i и принимают зна чения 1,2, 2,1, 2,2, 3,2, 4,2, 5,2. С приходом второго импульса счетный триггер ,15 переходит в единичное состояние, а высокий положительный. потенциал, снимаемый с прямого выхода 16, усиливается вторым усилителем .20 и подается на третий з.амыкающий контакт 26, а за счет присут- ствия оптического сигнала на втором фотоприемнике 4 последующего разряда 1,- светоизлучателя 2 предыдущего разряда ,,, разряд Ijj переходит в возбужденное состояние, так как на втором фотоприемнике 4 разряда j. сопротивление становится низ ким, а также на его электрический вы вод подается высокий уровень положительного потенциала, который фактически будет присутствовать на базе транзистора 6. Если же этот разряд до того находился в возбужденном состоянии,.то он так в нем и останет ся. Разряд 1j обнуляется, если пре дьщущий разряд не излучал свет,, и остается в том же состоянии, если наоборот с приходом третьего импульса идет подготовка для смещения информации, а с приходом четвертого импульса производится смещение еще на один разряд. Таким образом, каясдьй последующий разряд.в процессе смещения несет информацию своего предьщущего разряда, а следовательно информация, записанная в режиме записи информации сместится на два разряда вправо и возбужденными стано вятся разряды Цд, 4,4 з,4 4,4 v Для переноса информации влево пе реключающий контакт 25 переключателя 13 соединяется с четвертым 3ahibiкающим контактом 27. Пусть необходимо сместить записанную информацию влево на два индикационных разряда. Для этого на счетный вход 18 счетного триггера 5 подается четыре импульса. Данный режим отличается от режима смещения вправо, описанного ранее, только тем, что смещение осуществляется не по второму фотоприемнику 4, а по третьему фотоприемнику 5 разряда 1; j, оптически связанного со светоизлучателем 2 разряда 1{ j,. В результате смещения информации на два разряда влево, записанной в- режиме записи, в возбужденном состоянии будут находиться разряды 1,„, 1, 1, з,,„, 1,, Получаем картину, представленную в следующем виде: Данная картина также получается за счет оптических свя.зей светоизлучателей 2 разрядов первого столбца с третьими фотоприемниками 5 разряда последнего столбца. Для переноса информации вверх переключающий контакт 25 переключателя 13 соединяется с первым замыкакицим контактом 11, а смещение осуществляется по первому дополнительному фотоприемнику 7 разряда Ц , оптически связанного со светоизлучателем 2 разряда 1,.., ;. В результате смещения в возбужденном состоянии будут находиться разряды:. j 21 til I--. Получим следую Ц 2 4 г 1 W, i t- t щую картину: в режиме переноса информации вниз переключающий контакт 25 переключателя 13 замыкается с вторым замыкающим контактом 12, а смещение осуществляется по второму дополнительному фотоприемнику 8 разряда I.j , оптически связанного со светоизлучателем 2 разряда If-), Излучать свет будут разряды , j,, Ijj,. ч-2 . выглидит следующим.образом:Все оптические связи между разрядами крайних столбцов и крайних стро предназначены для того, чтобы информация, записанная в модуле, при смещении не терялась. Допустим, в возбужденном состоянии был разряд последнего столбца, тогда при смещении вправо на один разряд возбужденным разрядом становится тот, который является первым в той же строке. Предлагаемый модуль обладает преи муществом по сравнению с прототипом, заключающимся в расширении его функциональнык возможностей за счет возможности отображать любую информацию в двумерной системе координат, а также перемещать ее в четыре стороны (вправо, влево, вверх, вниз )бе потерь. Это достигается тем, что в модуль введены один переключатель, три усилителя, четыре дополнительных фотоприемника, дополнительный и индикационный светоизлучатели в каждый разряд. Переключатель и фотоприемники позволяют смещать записанную формацию в любую из четырех сторон. Усилители введены для того, чтобы обеспечивать питанием любое количество разрядов, так как выходы счетного триггера имеют ограниченный ток, который достаточен только для обеспечения ограниченного числа разрядов, а усилитель позволяет обеспечить все разряды, входящие в модуль Первые дополнительные светоизлучатели позволяют сдвигать любую информацию, а вторые дополнительные светоизлучатели - индикационные - позволяют отображать ее. Кроме того, устройство обладает преимуществом, заключающимся в повыщении его надежности функционирования, связанное с тем, что переключение каждого последующего регенеративного оптрона не зависит от длительности самих импульсов, а следовательно, исчезают трудности предварительно индивидуального выбора и подбора длительности импульсов. Таким образом, в процессе функционирования данного устройства исключается возможность ложного срабатывания регенеративных оптронов из-за того, 4Tof; Cr pp , .р.о время срабатывания регенеративных оптронов (время срабатывания регенеративных оптронов может колебаться), так как процессом переключения оптронов управляет счетный триггер. Предлагаемый многомерный модуль для отображения информации может применяться в импульсной измерительной и информационной технике, в различных устройствах автоматики, а если М 1, то в качестве последовательных сумматоров, реверсивных счетчиков , сдвиговых регистров, преобразователей временного интервала в код, кроме того, в качестве цифрового табло или экрана.