Оптоэлектронное счетное триггерное устройство Советский патент 1986 года по МПК H03K23/78 

I

Изобретение относится к импульс- ной технике и может быть использовано в различных системах дискретной автоматики.

Целью изобретения является повышение быстродействия за счет сокращения в цепи обратной связи .числа элементов, обладающих задержкой, повышение помехоустойчивости за счет обеспечения одновременной подачи входного информационного потока на нулевой и единичный входы триггера, а также упрощение за счет исключения логических элементов ввода информации.

На чертеже представлена принципиальная схема оптоэлектронного счетного триггерного устройства.

Устройство содержит .вспомогательный триггер 1, основной триггер 2, первый транзистор 3, второй транзистор 4, четыре светодиода 5-8, четыре резистора 9-12, три диода 13-15, шесть фотоприемников 16-21, входную оптическую шину 22, вспомогательный триггер 1 имеет прямой выход 23 и инверсный выход 24, основной триггер 2 имеет прямой выход 25 и инверсный выход 26, устройство имеет общую шину 27, шину 28 питания, первый фотоприемник 16 имеет вход 29, второй фотоприемник 17 - вход 30, третий фотоприемник 18 - первьй и второй вхо- ,ды 31 и 32, четвертый фотоприемник 19 .первый и второй входы 33 и 34, Ойтый фотоприемник 20 - первый и второй входы 35 и 36, шестой фотоприемник 21 имеет первый и второй входы 37 и 38, основной триггер 2 имеет первый вход 39, второй вход 40, первый и второй дополнительные входы 41 и 42, вспомогательный триггер имеет первый вход 43 и второй вход 4А ,

Оптоэлектронное счетное триггер- ное устройство содержит основной и вспомогательный триггеры 2 и 1, причем прямой выход 23 вспомогательного триггера связан с первым входом 39 основного триггера, инверсный выход 24 вспомогательного триггера 1 связан с вторым входом 40 основного триггера 1, прямой выход 25 основного триггера 1 связан с первым входом 43 вспомогательного триггера 1, а также имеет в своем составе первый и второй транзисторы 3 и 4, четыре светодиода 5-8 четыре резистора 9 12, три диода 13-15, шесть фотоприем3- 1964I

НИКОВ 16-21 и входную оптическую иги- ну 22J причем эммитер первого транзистора 3 подключен к общей тине 27, коллектор - к катодам первого диода

S 13 и первого светодиода 5, анод которого 4epe5j первый резистор 9 подключен к шине 28 питания, к которой подключен первый вывод второго резистора 10, второй вывод которого подклю 0 чен к аноду первого диода 13 и к аноду второго светодиода 6, катод которого подключен к общей шине 27, база первого транзистора 3 подключена к первым выводам первого, второ 5 го и третьего фотопри мника 16, 17 и 18, второй вьшод третьего фотоприемника 18 подключен к общей шине 27, вторые выводы первого и второго фотоприемников 16 и 17 подключены к шине 20 28 питания, эмиттер второго транзистора 4 подключен к общей шине 27, коллектор - к катодам третьего свето- днода 7 и второго диода 14,, анод третьего С1зетодиода 7 через третий- зистор 1 1 подрслючен к шине 28 питания, к которой подключен первый вывод четнертого резистора 12, второй вывод которого подключен к аноду второго диода 14 и аноду четвертого све30 тодиода 8, катод которого подключен к обш,ей шине 27, база второго транзистора 4 подключена к катоду третьего диода 15, анод которого подключен к. первым выводам четвертого и пя35 ri oro фотопримников 19 и 20, второй вывод пятого фотоприемника 20 подключен к общей шине 27, второй вывод четвертого фотоприемника 19 подключен к шине 28 питания, которая

40 через шестой фотоприемник 21 подключена к базе второго транзистора 4, входная оптическая шина 22 связана с вторым Е1ХОДОМ 44 вспомогательного триггера 1 и с первым и вторым допол45 нительными входами 41 и 42 основного триггера 2, второй вход 44 вспомогательного триггера 1 связан с входом 30 Е;торого фотоприемника 17 и первым входом 31 третьего фотоприем ника 18, первый вход 43 вспомогательного триггера 1 связан с вторым вхо- дом 32 третьего фотоприемника 18, первый вход 39 основного триггера 2 связан с первым: входом 33 четвертого

5 фотоприемника 19, второй вход 40 основного триггера 2 связан с первым входом 35 пятого фотоприемника 20, второй вход 36 которого связан с вто3 12.Г

рым дополнительным входом ocHtifUK - го триггс ра 2, первый дополнительный вход АI которого связан с первь м входом 37 шестого фотоприемника 21, выход третьего светодиода 7 связан s с вторыми входами 34 и 38 четвертого и шестого фотоприемников 19 и 21 и с прямым выходом 25 основного триггера 1, инверсный выход 26 которого связан с четвертым светодиодом 8, 0 во вспомогательном триггере 1 первый светодиод 5 связан через вход 29 с первым фотоприемником 16 и с прямым вькодом 23, второй светодиод 6 - с инверсным выходом 24, 5

Резисторы 9 (11) и 10 (12) выбираются, удовлетворяющими следующим соотношениям:

D .2И .ytLVJi: .

9(1) Is( 20

р -, Улй .ts , W

-к МО j(i,l Ц(П

где

й й - „ - lii ti -L

- - - ,

- напряжение зажигания светодиода 5(7); напряжение зажигания светодиода 6(8);

2S

30

напряжение, яасьще - ния транзистора 3 (4);

jjj, --ток светодиода 5(7);

-прямое напряжение диода 13 (14)1 55

-максимально допустимый ток транзистора 3 (4).

ное счетное триггер- работает следующим

10

После включения питания в возбужденном состоянии находятся светодио ды 6 н 8, так как оба тразистгфа 3 и 4 заперты. При появлении светового потока на входной оптической шине 22 возбуждения фотоприемника 17, транзистор 3 отпирается, ток через вто- рой резистор 10 увеличивается, потеи циал коллектора уменьшается, н при выполнении условия

Siiop 5 - оиг - к -.

где 1. - 1г, пороговое значение

тока све- , тодиода 5j

зажигается сзетодиод; 5 (гасится светодиод 6) и на выходе 23 триггера 1

s 0 5

20

S

0

5

0

0

5

ггояяляется световой сигнал, транзистор 3 благодаря действию положительной обратной связи (НОС 1): светоди- од 5 - фптоприемнпк 16, находится в возбужденном состоянии, на оптический Еход 33 фoтoпpиe fflикa 19 пос тупает световой поток с светодиода 5,, но транзистор 4 триггера. 2 заперт, поскольку фототок, протекающигТ: через фотоприемник 19, вызванный световым потоком светодиода 5 триггера 1, компенсируется фототоком фотоприемника 20, вызваннь5М входньйч оптическим сиг- /. алом, поступаючу-гм на него через i вход 36, диод 15.заперт, и в возбуж- аенном состоянии пpoдOч жaeт находиться светодиод 8 триггера 2. Такая ситуация наблюдается до тех пор, .пока ла входную оптическую шину 22 не прекратится подача светового потока. После окончания подачи светового потока на входную оптическую шину 22 в аозб ткденном состоянии продолжает находиться светодиод 5 основного триггера за счет ПОС 1. В возбужденное состояние переходит транзистор 4 триггера 2, так как фототок фотоприемника 19 уже не компенсируется фототоком фотоприемника 20 (отсутствует световой сигнал на входе 36 фотоприемяика 20)., открывается диод 15, В возбуяоданное состояние переходит светодиод 7 (гасится второй све- тодиод 8) триггера 2 и за счет цепи ПОС 2 (светодиод 7 - фотоприемник 19) он будет 1 аходитьсл в возбужденном

СОСТОЯНЕГИ.

С приходом очервл ного импульса- светового потока на входную оптичес- шину 22 в нозб ждеиное состояние переходят фотоприемники 21, 20 н 18, в результате чего йторо.й диод 15 запирается, фототок фотоприемника. 19 компенсируется фототоком фотоприемника 20, светодиод 7 триггера 2 поддерживается в возбужденном состоянии действием цепи ПОС 3 (светодиод 7 -л фотоприемник 21), В то же время вследствие возбуждения третьего фотоприемника 18 переходит в невозбужден- иое состояние транзистор 3, разрьгеа- атся цепь ПОС 1., потенциал коллектора транзистора 3 увеличивается, первый диод 13 запирается, ток, протекающий через резистор 10 уменьшается и Boso TSAaeTCH Сйетодиод 6 триггера 1. После исчезновения светового потока на входной оптической шине 22

в невозбужденное состояние переходит транзистор А триггера 2, гасится све тодиод 7 и возбуждается светодиод 8. Устройство вернулось в исходное сое- тояние.

Формула изобретения

Оптоэлектронное счетное триггер- ное устройство, содержащее основной и вспомогательный триггеры, прямой выход вспомогательного триггера связан с первым входом основного триггера, инверсный выход вспомогательно го триггера связан с вторым входом основного триггера, прямой выход основного триггера связан с первым входом вспомогательного триггера, отличающееся тем, что, с це- лью повышения быстродействия путем сокращения в цепи обратной связи числа элементов, обладающих задержкой, пр ьт1ени5 помехоустойчивости за счет обеспечения одновременности подачи входного информационного потока на элементы, обеспечивающие перевод вспомогательного триггера в нулевое и единичное состояние, а также упрощение, за счет исключения логических элементов ввода информации, имеет в своем составе первый и второй транзисторы, четыре светодиода, четыре резистора, три диода, шесть фотоприемников и входную оптическую шину, причем во вспомогательном триггере эмиттер первого транзистора подключен к общей шине, коллектор - к катодам первого диода и первого светоди- оДа, анод которого через резистор подключен к шине питания,, к которой подключен первый вывод второго резистора, второй вывод которого подключен к аноду первого диода и к аноду второго светодиода, катод которого подключен, к общей шине, база первого транзистора подключена к первым выводам первого, второго и третьего фотоприемников, второй вывод третьего фотоприемника подключен к общей шине вторые выводы первого и второго фо-топриемников подключены д шине питания, в основном триггере эмиттер второго транзистора подключен к общей шине, ко,гшектор - к катодам третьего светодиода и второго диода, анод третьего светодиода через третий резистор подключен к шине питания, к которой подключен первый вывод четвертого резистора, второй вывод кото рого подключен к аноду второго диода и аноду четвертого светодиода, катод которого подключен к общей шине, ба- .за второго транзистора подключена к катоду третьего диода, анод которого подключен к первым выводам четвертого и пятого фотоприемников, второй вывод пятого фотоприемника подключен к общей шине, второй вывод четвертого фотоприемника подключен к шине, питания, которая через шестой фотоприемник Подключена к базе второго транзистора, входная оптическая шина связана с вторым входом вспомогательного триггера и с первым и вто- дополнительными входами основного триггера., второй вход вспомогательного триггера связан с входом второго фотоц-риемника и первым входом третьего фотоприемника, первьш вход вспомогательного триггера связан с вторым входом третьего фотоприемника, первый вход основного триггера связан с первым входом четвертого фотоприемника, второй вход основного триггера связан с первым входом пятого фотоприемника, второй вход которого связан с вторым дополнительным входом основного триггера, первый дополнительный вход которого связан с первым входом шестого фото- пркемника, выход третьего светодиода связан с вторыми входами четвертого и шестого фотоприемников и с прямым выходом основного триггера,, инверсный выход, которого связан с четвер- тьм светодиодом, во вспомогательном триггере первый светодиод связан с первым фотоприемником и с прямым выходом, второй светодиод - с инверсным выходом.

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в различных системах дискретной автоматики. Цель изобретения - повышение быстродействия - достигается за счет сокращения в цепи обратной связи числа элементов, обладающих задержкой, повышение помехоустойчивости - за счет обеспечения одновременной подачи входного информационного потока на нулевой и единичный входы триггера, упрощение - за счет исключения логических элементов ввода информации. Устройство содержит основной 2 и вспомогательный 1 триггер, транзисторы 3 и 4, светодиоды 5-8, резисторы 9-12, диоды 13-15, фотоприемники 16-21, входную оптическую шину 22; вспомогательный и основной триггеры имеют соответственно прямой 23 и 25 и инверсный 24 и 26 выходы , вх(дами триггеров являются клеммы 39-44. Устройство имеет общуы шину 27, шину питания 28. Фотоприемник имеет входы 29-38. 1 ил. (Л ii2B IsD 00 4 IX) а