Фотореле Советский патент 1986 года по МПК H01H47/24 

1

Изобретение относится к импульсной оптоэлектронной технике и может быть использовано в информационных; и робототехнологических комплексах автоматики, промьшленной электроники, телемеханики..

Цель изобретения - повьшение надежности и расширение функциональных возможностей путем организации управляемой двусторонней помехЪзащищенной связи по оптическому каналу.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства

Фотореле содержит оптоэлектронньш элемент 1, первый инвертор 2, второй инвертор 3, первый транзистор 4 коллектор которого через первый резистор 5 соединен с источником 6, постоянного напряжения. ЭЛектричеЬ- кий вход 7 устройства соединен с входом инвертора 2 и через второй резистор 8 с базой транзистора А, э.миттер которого соединен с анодом оптоэлек- тронного элемента 1. Выход инвертора 2 соединен с катодом оптоэлектрон- ного элемента 1 и с входом инвертора .3. В качестве оптоэлектронного . элемента 1 использован элемент, способный излучать и принимать оптические сигналы (напримерj светодиод с фоточувствительными свойствами или фотодиод со светоизлучающими свойствами . В устройство введены усилитель-инвертор 9 и второй транзистор 10, коллектор которого соединен с входом усилителя-инвертора 9 и через третий резистор 1 с источником 6 нд пряжения. Эмиттер транзистора 4 соединен с базой транзистора 10, выход инвертора 3 соединен с эмиттером транзистора 10, выход 12 усилителя-инвертора 9 является электрическим выходом устройства. Оптоэлектронньш элемент I может быть оптически связан с аналогичным оптоэлектронным элементом 13, входящим в состав другого фотореле.

Устройство работает следующим образом.

Если на электрическом входе 7 фиксирован высокий потенциал (логическая 1), то на выходе инвертора 2, а следовательно, и на катоде оптозлек- тронного элемента 1 фиксирован низкий потенциал. Транзистор 4 открыт и по эмиттерной цепи возбуждает оптоэлектронньш элемент 1, который в этом режиме излучает свет и, таким обра1239758 .

, зом, действует как передатчик информации по оптическому каналу.

Потенциал эмиттера транзистора 4 невелик, а на выходе инвертора 3 под- 5 держивсс ется высокий потенциал. Поэтому транзистор 10 закрыт, его коллекторный потенциал близок к уровню напряжения источника 6, а потенциал на выходе 12 невелик, т.е. устройство в О этом режиме не передает информацию по электрическому каналу.

Если на электрическом входе 7 фиксирован низкий потенциал (логический О), то транзистор 4 закрыт, 5 напряжение-на выходе инвертора 2 поддерживается на высоком уровне, оптоэлектронньш элемент 1 смещен в обратном направлении. В этом режиме оптр- электронный элемент 1 уже не излуча- 20 ет свет, а действует как фотоприемник, регистрирующий информацию, которая поступает по оптическому каналу.

25

30

35

40

45

50

55

Теперь при освещении оптозлектрон- ный элемент 1 создает фототок, отпирающий транзистор 10. Коллекторный потенциал этого транзистора снижается, а на выходе 12 устройства фиксируется .высокий потенциал (логическая 1).

В робототехнологическом комплексе фотореле с оптоэлектронным элементом 1 взаимодействует с фотореле, содержащим оптоэлектронньш элемент 13. Если оптоэлектронньш элемент 1 действует как излучатель света в режиме передачи информации, то фотоприемником этой информации служит оптоэлек- троншда элемент 13. В другом режиме работы оптоэлектронньш элемент 1 действует как фотоприемник и,, регистрирует .информацию в виде оптических сигналов, излучаемых оптоэлектронным элементом 13.

Таким образом, в фотореле обеспечена управляемая двусторонняя передача информации по оптическому каналу, что расширяет функциональные возможности устройства. В фотореле исключено попадание в канал приема сигналов своего передатчика (передача и прием сигналов по оптическому каналу жестко разделены по режиму и времени), что повышает помехоустойчивость и, как следствие, надежность работы устройства.

Теперь при освещении оптозлектрон- ный элемент 1 создает фототок, отпирающий транзистор 10. Коллекторный потенциал этого транзистора снижается, а на выходе 12 устройства фиксируется .высокий потенциал (логическая 1).

В робототехнологическом комплексе фотореле с оптоэлектронным элементом 1 взаимодействует с фотореле, содержащим оптоэлектронньш элемент 13. Если оптоэлектронньш элемент 1 действует как излучатель света в режиме передачи информации, то фотоприемником этой информации служит оптоэлек- троншда элемент 13. В другом режиме работы оптоэлектронньш элемент 1 действует как фотоприемник и,, регистрирует .информацию в виде оптических сигналов, излучаемых оптоэлектронным элементом 13.

Таким образом, в фотореле обеспечена управляемая двусторонняя передача информации по оптическому каналу, что расширяет функциональные возможности устройства. В фотореле исключено попадание в канал приема сигналов своего передатчика (передача и прием сигналов по оптическому каналу жестко разделены по режиму и времени), что повышает помехоустойчивость и, как следствие, надежность работы устройства.

31

Формула изобретения

Фотореле, содержащее .оптоэлектрон ньш элемент, два инвертора, первый тран зистор, коллектор которого через первый резистор соединен с источником постоянного напряжения, электрический вход устройства соединен с входом первого инвертора и через второй резистор с базой первого лгран зистора, эмиттер которого соединен с первым электродом оптоэлектронного элемента, выход первого инвертора с вторым электродом оптоэлектроиного элемента и с входом второго инверто- ра, отличающееся тем.

397584

что, с целью повьшения надежности и расширения функциональных возможностей, в качестве оптоэлектронного элемента использован диодный управ- 5 ляемый излучатель-фотоприемник, а также введены усилитель-инвертор и второй транзистор, коллектор которого соединен с входом усилителя- инвертора и через третий резистор

10 с источником постоянного напряжения, эмиттер первого транзистора соединен с базой второго транзистора, выход второго инвертора соединен с эмиттером второго транзистора, выход 15 усилителя-инвертора является электрическим выходом устройства.

Изобретение относится к импульсной оптоэлектронной технике и может быть «использовано в информационных и робототехнологических ко.мплексах автоматики, промьшшенной электроники, телемеханики. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем организации управляемой двусторонней помехоза- щищенной связи по оптическому каналу. Для дост шения поставленной цели в фотореле в качестве оптоэлек- тронного элемента 1 использован ди одный управляемьш излучатель-фотоприемник и дополнительно введены усилитель-инвертор 9 и второй транзистор 10. На чертеже показаны инверторы 2 и 3, транзистор 4, резисторы 5, 8 и 11, вход 7 устройства, выход 12 усилителя-инвертора 9: является выходом устройства. Оптоэлектронный элемент может быть оптически связан с аналогичным оптоэлектронным элементом 13, входящим в состав другого фотореле. I- ил. 6 i (Л