Оптоэлектронный таймер Советский патент 1986 года по МПК H03K17/28 H01H47/18 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено для электронной коммуникации.

Целью изобретения является повышение помехозащищенности и технологической однородности путем использования элементов оптоэлектронной техники и изменения алгоритма работы схемы.

На фиг. 1 показана функциональная схема оптоэлектронного таймера; на фиг. 2 - схема кольцевого счетчика; на фиг. 3 - схема регистра.

Оптоэлектронный таймер (фиг. 1) содержит генератор 1 опорной частоты, элементы 2-4 И, триггер 5, кольцевые счетчики 6-8, входы 9 кольцевых счетчиков 6-8, фотоприемники 10-16, выходы 17-19 кольцевых счетчиков , регистры 20-22, выходы 23-26 регистров 20-22, входы 27- 29 кольцевых счетчиков и регистров, инверторы 30-32.

Выход генератора 1 опорной частоты соединен с первым входом элемента 2 И, выход которого соединен с первыми входами элементов 3 и 4, установочный вход триггера 5 является входом «Начало счета, а вход сброса - входом сброса устрой- ства, второй вход элемента 2 И соединен с прямым выходом триггера 5, выходы элементов 2-4 И соединены с входами 9 соответствующих кольцевых счетчиков 6-8, электрический выход фотоприемника 10 соединен с электрическим входом фотоприемника 11, а оптический вход фотоприемника 10 соединен с выходом 17 кольцевого счетчика 6, оптический вход фотоприемника 11 соединен с выходом 17 кольцевого счетчика 7, а его электрический выход соединен с электрическим входом фотоприемника 12, оптичес- кий вход которого соединен с выходом 17 кольцевого счетчика 8, а выход фотоприемника 12 является выходом устройства, оптический вход фотоприемника 13 соединен с выходом 18 кольцевого счетчика 6, оптический вход фотоприемника 14 соединен с выходом 19 кольцевого счетчика 6, а выход фотоприемника 14 соединен с выходом фотоприемника 13 и с вторыми входами элементов 3 и 4 И, оптический вход фотоприемника 15 соединен с выходом 18 коль- цевого счетчика 7, а оптический вход фотоприемника 16 соединен с выходом 19 кольцевого счетчика 7, электрический выход фотоприемника 16 соединен с выходом фотоприемника 15 и с третьим входом элемента 4 И, выходы 23-26 регистров 20-22 сое- динены с входами кольцевых счетчиков 6-8, входы 27 которых соединены с входами 28 регистров 20-22, входы 29 которых соединены между собой, вход инвертора 30 соединен с входом сброса триггера 5, а выход соединен с входами фотоприемников 10-16 и с входами 27 кольцевых счетчиков 6-8, вход инвертора 31 соединен с выходом фотоприемника 12, а выход соединен с третьим входом элемента 2 И, вход инвертора 32 является входом записи устройства, а выход соединен с входами 29 регистров 20-22.

Кольцевые счетчики 6-8 (фиг. 2) содержат инвертор 33, фототиристоры 34-41, излучатели 42-52 света, причем вход инвертора подключен к катодам фототиристоров 34, 36, 38, 40 и является входом 9 кольцевого счетчика, а выход соединен с катодами фототиристоров 35, 37, 39, 41, аноды фототиристоров 34, 36, 38, 40 соединены соответственно с выходами излучателей 44, 46, 48, 50, а аноды фототиристоров 35, 37, 39, 41 соединены соответственно с выходами излучателей 45, 47, 49, 51 света и являются соответственно входами 23, 24, 25, 26 кольцевого счетчика, оптические входы фототиристоров 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 соединены соответственно с оптическими выходами излучателей 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 44 света, электрические входы излучателей 42, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 52 соединены между собой и являются входом 27 кольцевого счетчика, оптический выход излучателя 42 является выходом 17 кольцевого счетчика, а электрический выход его соединен с входом излучателя 43 света, оптический выход которого является выходом 18 кольцевого счетчика, электрический выход излучателя 43 света соединен с электрическим входом излучателя 44 света, оптический выход излучателя 52 света является выходом 19 кольцевого счетчика, а электрический выход соединен с входом излучателя 51 света.

Регистры 20-22 (фиг. 3) содержат излучатели 53-56 света, фотоприемники 57- 60 и переключатели 61-64. Электрические входы источников 53-56 света соединены и являются входом 28 регистра, электрические входы фотоприемников 57-60 соединены между собой и являются входом 29 регистра, а выходы соответственно выходами 23-26 регистра, оптические входы фотоприемников 57-60 соединены соответственно с оптическими выходами излучателей 53-56 света, входные клеммы переключателя 61 - 64 соединены соответственно с выходами излучателей 53-56 света, а выходные клеммы соединены с общей шиной, переключатели предназначены для набора единично-позиционного кода времени счета устройства.

Оптоэлектронный таймер работает следу ющим образом.

В начальный момент времени импульс сброса, поступающий на сбрасывающий вход триггера 5 и вход инвертора 30, сбрасывает кольцевые счетчики 6-8 и триггер 5 в нулевое состояние. После этого импульс записи, поступающий через инвертор 32 на щи- ну 29 регистров 20-22, которые хранят код времени счета таймера, разрешает передачу единично-позиционного кода, набранного

переключателями 61-64 (фиг. 3) в счетчики 6-8. Подготовка устройства закончена.

Начало счета определяет импульс, поступающий на установочный вход триггера 5, после установки которого через элемент 2 И с генератора 1 опорной частоты счетные импульсы поступают на вход 9 кольцевого счетчика 6. С приходом положительного импульса на вход 9 кольцевого счетчика 6 на выходе инвертора 33 (фиг. 2) появляется отрицательный потенциал и один из фототиристоров 35, 37, 39 возбуждается, запоминая единично-позиционный код с одного из предыдущих фототиристоров посредством оптической связи между излучателями света, включенными последовательно с фототиристорами 36, 38, 40.

Один из фототиристоров 36, 38, 40, который был возбужден, гасится, так как на входе 9 кольцевого счетчика 6 имеется положительный потенциал. По окончании положительного импульса на входе 9 возбуждается один из фототиристоров 34, 36, 38, а один из предыдущих фототиристоров 35, 37, 39, который был возбужден, гасится. Таким образом, сдвиг единично-позиционного кода происходит до возбуждения фототиристора 34. Фотоприемник 13, освещенный излучателем 43 света счетчика 6, пропускает ток на вход элемента И 3, разрешая тем самым прохождение импульсов с генератора 1 опорной частоты на вход 9 кольцевого счетчика 7. При появлении положительного импульса на входе 9 счетчика 6 возбуждается фототиристор 41 и гасится фототиристор 34 счетчика 6, а по окончании положительного импульса на входе 9 счетчика 6 возбуждается фототиристор 40 и гасится фототиристор 41 счетчика 6. В этот же момент происходит сдвиг влево на одну ячейку (каждая ячейка состоит из двух фототиристоров и двух излучателей света, например фототиристоры 38, 39 и излучатели 48, 49 света составляют одну ячейку) кода в счетчике 7.

Когда тиристоры 34 счетчиков б-8 возбуждены, фотоприемннки 10-12, освещенные излучателями 42 счетчиков 6-8, пропускают ток. На выходе (выход фотоприемника 12) устройства появляется положительный потенциал, свидетельствующий о том, что цикл счета завершен. На выходе инвертора 31 появляется отрицательный потенциал, запрещающий прохождение импульсов счета с генератора 1 опорной частоты на кольцевые счетчики.

Использование минимального количества активных элементов в устройстве, например транзисторов, приводит к повышению помехозащищенности устройства, а использование однотипных элементов - к повышению технологической однородности.

Все излучатели света могут производить внешнюю индикацию, что приводит к визуализации процесса работы устройства, и

повышению надежности при диагностировании безошибочной работы устройства.

Поскольку после истечения запрограммированного времени на выходе устройства появляется сигнал, устройство работает в режиме таймера.

Формула изобретения

1. Оптоэлектронный таймер, содержащий

0 генератор опорной частоты, два счетчика, два элемента И, триггер, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него введены третий элемент И, третий счетчик, причем счетчики выполнены кольцевыми с оптическими выходами,

5 семь фотоприемников, три регистра, три инвертора, при этом выход генератора опорной частоты соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, установочный вход триггера яв0 ляется входом таймера, а вход сброса соединен с шиной «Сброс, второй вход первого элемента И соединен с прямым выходом триггера, выходы первого, второго и третьего элементов И соединены соответ5 ственно со счетными входами первого, второго и третьего кольцевых счетчиков, оптические входы первого, второго и третьего фотоприемников соответственно соединены с первыми оптическими выходами кольцевых счетчиков, электрический выход

Q первого фотоприемника соединен с электрическим входом второго фотоприемника, электрический выход которого соединен с электрическим входом третьего фотоприемника, выход которого является выходом таймера, оптические входы четвертого и шестого фото

5 приемников соединены соответственно с вторыми оптическими выходами первого и второго кольцевых счетчиков, а оптические входы пятого и седьмого фотоприемников соединены с третьими оптическими выходами первого н второго кольцевых счетчиков,

0 электрический выход четвертого фотоприемника соединен с электрическим выходом пятого фотоприемника н с вторыми входами второго и третьего элементов И, электрический выход шестого фотоприемника соединен с электрическим выходом седьмого фотоприемника и с третьими входами второго и третьего элементов И, информационные выходы первого, второго и третьего регистров соединены с информационными входами соответственно первого, второго и третье

Q го кольцевых счетчиков, вход первого инвертора соединен с входом сброса триггера а выход соединен с электрическими входами первого, четвертого, пятого, шестого и седьмого фотоприемников, с входами сброса кольцевых счетчиков и с первыми вхо5 дами регистров, вход второго инвертора соединен с электрическим выходом третьего фотоприемника, а выход соединен с третьим входом первого элемента И, вход третьего

инвертора соединен с шиной «Запись, а выход соединен с вторыми входами регистров.

2. Таймер по п. 1, отличающийся тем, что каждый кольцевой счетчик содержит инвертор, восемь фототиристоров, одиннадцать излучателей, вход инвертора является счетным входом кольцевого счетчика и соединен с катодами всех нечетных фототиристоров, а его выход соединен с катодами всех четных фототиристоров, аноды фототиристоров соединены соответственно с электрическими выходами первых восьми излучателей, аноды каждого четного фототиристора являются информационными входами кольцевого счетчика оптические выходы каждого поел еду 10щерО из первых восьми излучателей ;«оеди-нены с оптическими входами каждого предыдущего фототиристора, а оптический выход первого излучателя соединен с оптическим входом восьмого фототиристо- оды второго, третьего, четвертого, пятотЬ, шестого, седьмого, девятого и один- надца-грго излучателей соединены между собой и й ляются входом сброса кольцевого счетчика, электрический выход девятого излу

чателя соединен с электрическим входом десятого излучателя, электрический выход которого соединен с электрическим входом первого излучателя, электрический выход одиннадцатого излучателя соединен с электрическим входом восьмого излучателя, оптические выходы девятого, десятого и одиннадцатого излучателей являются соответственно первым, вторым и третьим оптическими выходами кольцевого счетчика.

3. Таймер по п. 1, отличающийся тем, что каждый регистр содержит четыре источника света, четыре фотоприемника, четыре переключателя, причем электрические входы источников света соединены и являются первым входом регистра, электрические входы фотоприемников соединены и являются вторым входом регистра, оптические входы фотоприемников соединены соответственно с оптическими выходами источников света, первые выводы переключателей соединены с общей шиной, а вторые выводы соединены соответственно с электрическими выходами источников света, выходы фотоприемников являются выходами регистра.

17

Г

срие.З

Составитель Г. Крапива

Редактор М. ЦиткинаТехред И. ВересКорректор А. Обручар

Заказ 3303/57Тираж 816Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться для электронной коммуникации. Цель изобретения - повышение помехозаш,иш.енности и технической однородности - достигается за счет использования элементов оптоэлектронной техники и изменения алгоритма работы схемы. Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, элементы И 2-4, триггер 5, кольцевые счетчики 6, 7 и 8, входы 9 кольцевых счетчиков, фотоприемники 10-16, выходы 17, 18 и 19 кольцевого счетчика 6, регистры 20, 21 и 22, выходы 23-26 регистров, входы 27, 28 и 29 кольцевых счетчиков и регистров, инверторы 30, 31 и 32. Принципиальные схемы кольцевого счетчика и регистра приведены в описании изобретения. Использование минимального количества активных элементов, например транзисторов, приводит к повышению помехоза- щиш,енности устройства, а однотипных элементов - к повышению технологической однородности. Визуализация процесса работы устройства повышает надежность при диагностировании его безошибочной работы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. § (Л „cSpoc -f|l f I I-I I-I „Haw/ro L-l с „ I ., Записб |С со 00 го 1C