Оптоэлектронный модуль Советский патент 1988 года по МПК H03K23/78 

(Л

1368087

ты (К) 2i, -3.;., 40, i3, -чЬ, /2, nrne- ключатепи 2S, 3, jO, 71, 80, переключающие К ГГ;,. 31, 38, , 70, 81, III , зам111кяющие К 35,

41, 44, tS. ;1, Ы4, 71, ана-чоговый ключ 52, дифференциаторы 55, 56, элементы 2И-НЕ 57, 58, инвертор 56.

01 .псмент И 61, Ш 63 положительное обратной связи, состав 1ой транзистор 65, нагрузочный резистор 68, конденсатор 69, аналоговый сигнал 74, транзистор 77. Повышается информативность ОЭ модуля при обработке аналот-овых сигналов. 1 ил..

Изобретение относится к импульсной технике. Оптоэлектронный (ОЭ) модуль содержит в каждом разряде 1.1-1.4 регенеративный оптрон (РО), РО 2, источники 3, 11, 75 света, 03 ключ 4, тактовый генератор 5, счетный триггер 6, резисторы 7, 8, 20, 53, 54, 60, 66, 76, фотоприемники 9, 10, 15, 16, 21, 23, 62, 78, шины (Ш) 12, 22 питания, коллектор 13, общую Ш 14, размыкающие контак

1

Изобретение относится к импульс- Н(.й технике и может бь1ть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей оптоэлектронного модуля за счет повышения его информативности при обработке, аналоговых сигналов.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства,

Оптоэлектроьныи модуль содержит в каждом par ряде . 1 , i --, 1.3 и 1 .ч ; егенера 1 и: Hbii i , ounijne для I cex pa rip:-(,-u )i );.--г,-,-:те.1 ь. Ч.г.) регене-- раг - .чрий onrp -ii 1, . ;.ополни ) е rif.HMii Г,: Гс.чЧНИК ., ОГ1ТО .ле КТ

р Нный ;чи Х1Ч 4, та f, lui- i-.jH ;ен.:патор 5, счетньщ триггс:у 6, пе/рвый 7 и второй 8 резисччп. Ы люг о.л лительного регене- :)атииио1 о опт;ч 1а, первый 9 и второй 10 до1;о;|нит льные фотогтриемники, р клжд;. perf-j fc-ративном оп роне ис- : ОЧНИ-. 1 1 света н пк:чск ме.жду первой 11и : .1Й i :; - ан1;я и коллек r.jpoN тран- зисюра ; , ЭМИ тер Ko- oiir-.-с подключен к ;),; тиинй i-, оаза - к г.ер- вым 1 ыьгдам nei i-.jio 15 и второго 16 фотоириемников, в регенеративном отгоне i-epnoro разряда 1 . 1 пел очник 1 1 .:.:ветг1 оитггчески свя ан с первым фотоприемнмком 15 nc-cneAyiO iiero rvrnpr

дн

а первы фито;фИ1. 1ни

лер го i . 1 оптически связан с цифровым oГlrи iecки .одом 17 модуля, ij /.ex ра -ряаах 1 . /;,.. I , , кроме первот о 1.1, источник 1 1 :-ветг: оптически связан с первым фото1фиемником 15 г;(г.чедую иег ,} pa - ряда и с вторым фот(кг,)1г мнико. 16 преды.ч,у1цего па, г: оттчтлсктронном i-кчтле 4 ис.точ1П1К 1М ГВОТа Rl -lF-IC} МОЖД-; b-f l.01-i 1ИИ

0

Ь

ной 12 питания и коллектором транзистора 19, змит1 вр которого подключен к общей iiMbie 14, база - к лервым выводам третьего резистора 20 и фотоприемника 21 оитоэлектронного ключа, второй вывод которого подключен к второй шине питания 22, второй вывод третьего рззистора 20 подключен к первой шине 12 питания, к которой подключен первый вывод первого до- полнительнол о источника 3 света, второй вывод которого подключен к общей шине 14, первый дополнительный источник 3 света оптически сйязан с первым фо п.Уприемнилом 15 дополнитель- Hoi o регене|:1ативнс1 о оптрона 2, источник 1 1 света KC TOpoi o О1ггически связан с вторым фотоириемпиком 1о допо-члктел:,ного pei e.H;epa гивного с;т - рона 2, фотоприемником 21 оптоэлектронного ключа 4 и первым дополнительным фотоприемником 9, а также ,- третьим фотогфиемником 23 дополни- тельно1 о pei- }Ч;ратИ1и1Ого оптрона 2, первглй пывод хоторс го подключен к базе транзистора 13 дополнительного реген(;ратив11с.го оптрона 2 nepBi.ni Гэывод первогс дoпoлf итe льнoгo фотг. приемника 9 подключен к первой шине 12 питания, второй вып(,д к первому выводу лторот о ло1;о:п); гельно) о фото- приемника 10, F-: -ор| й; впнод которо: о подклр ен }: ()ОЙ ;:мне 22 7ИТ анкя,,

к Г ОДК;Ь; 4РН второй .

BTopoic (jio f cприемник.} 16 дополни-- Tej(,, pei-енеративногс оггтрока 2, ис Т-,г:-., ; света о;: о .1лектрон;| )га U iioj. i А 1птически с зязан с: вт .ры ч ; o i:.j -HTen:f-,nbrM фото1триемн 1хом 1 О , I opoi t вывод первого фотч. лриемиик.: 1 5 .гопо.чните. П-имго рргенератч}г :1огс

ОП РО-; iCil PJ ЗГЧЬП; ..| : -ly

контакту 24 первого переключателя 25, переключающий контакт 26 которого подклюн вн к выходу тактового генератора 5 и к счетному входу 27 счетного тригг ера 6, установочный вход 28 которого подключен к шине 29 сброса, а прямой выход 30 - к переключающему контакту 31 первой группы 32 второго переключателя 33, размыкающий контакт 34 которой подключён к второму выводу первого фотоприемника 15 регенеративного оптрона каждого нечетного разряда 1.1, 1.3 и к замыкающему контакту 35 второй группы 36 второго переключателя 33, инверсный выход 37 счетного триггера 6 подключен к переключающему контакту 38 третьей группы 39 второго переключателя 33, размыкающий контакт 40 которой подключен к второму выводу первого фотоприемника 15 регенеративного оптрона каждого четного разряда 1.2, 1.4, к замыкающему контакту 41 четвертой группы 42 второго переключателя 33, размыкающий контакт 43 которой подключен к второму выводу второго фотоприемника 16 регенеративного оптрона каждого четного разряда 1.2, 1.4 и к замы- кайщему контакту 44 третьей группы 39 второго переключателя 33, замыкающий контакт 45 первой группы 32 которого подключен к второму выводу |второго фотоприемника 16 регенера- ивного оптрона каждого нечетного азряда 1.1, 1.3 и к размыкающему онтакту 46 второй группы 36 второго ербключателя 33, переключающий Korf- акт 47 которой подключен к переклю- ающему контакту 48 четвертой группы 2 второго переключателя 33 и к пер- зому выводу второго дополнительного ютоприемника 10, второй вывод треть го фотоприемника 23 дополнительного дегенеративного оптрона 2 подключен переключающему контакту 49 третье- переключателя 50, замыкающий кон- 51 которого подключен к первой

k

Г

такт

айне 12 питания, к базе транзистора 3 дополнительного регенеративного штрона 2 подключены первые выводы lepBoro 7 и второго 8 резисторов, }торой вывод второго резистора 8 юдключен к общей шине Т4, второй ывод первого резистора 7 подключен

первому выходу аналогового ключа 2, к которому подключен первый вы- од четвертого резистора 53, реге10

15

20

25

3689874

неративного оптрона каждого разряда t.1, 1.4, второй вывод которого подключен к базе транзистора 13 реге- g неративного оптрона каждого разряда 1,1, 1.4 и к первому выводу пятого резистора 54 регенеративного оптрона каждого разряда 1.1,..., 1.4, второй вывод которого подключен к общей шине 14. Аналоговый ключ 52 содержит первый 55 и второй 56 дифференциаторы, первьй 57 и второй 58 элементы 2И-НЕ, инвертор 59, шестой резистор 60, оптоэлектронный элемент И 61. В регенеративном оптроне каждого разряда 1.1,..., 1.4 фотоприемник 62 положительной обратной связи анодом подключен к базе транзистора 13 регенеративного оптрона каждого разряда 1.1, ..., 1., источник 11 света которого оптически связан с фотоприемником 62 положительной обратной связи своего разряда, катод которого подключен к щине 63 положительной обратной связи, которая подключена к второму выходу аналогового ключа 52, подключенного к выходу первого элемента 2И-НЕ 57, первый вход которого подключен к замыкающему контакту 64 первого переключателя 25 и к первому выводу дополнительного резистора 60, второй вывод которого подключен к общей шине 14, второй вход первого элемента 2И-НЕ 57 подключен к выходу второго элемента 2И-НЕ 58, первый вход которого подключен к выходу инвертора 59, вход которого подключен к коллектору составного транзистора 65 первого диф- Q ференциатора 55, база составного транзистора 65 каждого дифференциатора 55 и 56 подключена к первым выводам первого 66 и второго 67 резисторов каждого дифференциатора 55 и 56, второй вывод первого резистора 66 каждого дифференциатора 55 и 56 подключен к первой шине 12 питания, второй вывод второго резистора 67 каждого дифференциатора 55 и 56 подключен к общей шине 14, к которой подключен эмиттер составно1 о транзисе

тора 65 каждого дифференциатора 55 и 56, коллектор которого подключен к первому выводу нагрузочного резистора 68 каждого дифференциатора 55 и 56, второй вывод которого подключен к первой шине питания 12, база составного транзистора 65 каждого дифференциатора 55 и 56 подключена

30

35

45

50

55

к ;iepBoH тадке конденсатора 69 каждого диф(}1среициатора 55 и 56, нторая эбкладгл которого подключена к пррс-кл;оча;о1иеиу контакту 70 четвертого переключателя 71, размыкающий 1сонтакт 72 которого подключен к общей 1Ш1не 14, замыкающий контакт 73 четвертого переключателя 71 подключен к клемме входного аналогового сигнала 74, коллектор составного транзистора 65 второго дифференциатора 56 подключен к второму входу второго элемента 2И-НЕ 58, выход которого подключен к первому выводу второго дополнительного источника 75 света оптозлектронного элемента И 61, второй вывод которого подключен к общей шине 14, к которой подключен первьй вывод резистора 76 оптоэлект- ронного элемента И 61, второй вывод которого подключен к первому выходу аналогового ключа 52, и к эмиттеру транзистора 77 оптоэлектронного элемента И 61, коллектор которого подключен к первой шине 12 питания, база транзистора 77 оптоэлектронного элемента И 61 подключена к первому выводу фотоприемлика 78, второй вы- в j; ;, ,оторпго подключен т; иторым обкладкам KOHj;t:HcaTOjJi 69 д - |ференциаторов 55 п сточник 75 анялсо овог .

ч;.

второй

лни : ельньв

СБС-та оп - оэлек ргзнного к.1 юча 6 опгпчески свяiHH , 4отопрнемнмком Т Я, база сос- тпвного транзистора 63 первого дифференциатора 5 aojiKJisoMr na к входу сброса первого дифференцис л с-ра 55 -ч к замыкающему контакту 79 пятого переключателя 8С, псреклю ыю-.гщй контакт Р ко т орого подключи;- , общей тин г 1..

(.иггоэлектронный модуль М .жет работ:; т ь в и.ифрсЕом и уналотсвом режимах .

Рассмотрим работу модуля в пифро- в.ч режиме.

Для roTOriHocTir оптоэлектронного модуля к записи информации на шины 12 I. 27 подается положители-.чое и от- pui;;iTej7biioe т; шршкеннс питания,счет- Hbrii триггер 6 устанавлргвается в ну- левоя состояние путем подачи на его вход 8 по шине 29 сброса потенциа- пз, соотв€ тствующего уровню единицы, контакты 24 и 26 первого переключателя 25, 72 и 70 четвертсг-о переключателя 71 - в замкнутом состоянии, Лоок. 1;.ку тамыкающ1 Й контакт 64 гтер0

5

5

вого : ереключателя 25 в незамкнутом состоянии, то на первый вход первог о элемента 2И-НЕ 57 поступает нулевой

потенциал с общей шины 14 через шестой резистор 60, что приводит к появлению на выходе первого элемента 2И-НЕ 57 положительного потенциала логической единицы.

В режиме Суммирование второй переключатель 33 устанавливается так, что его контакты 31 и 34, 38 и 40, 46 и 47, 43 и 48 замкнуты, контакты 49 и 51 переключателя 50 - замкнуты. С выхода тактового генератора 5 через контакты 24 и 26 первого переключателя 25 на первый фотоприемник 15 дополнительного регенеративного опт- рона 2 подаются импульсы положительной полярности. При подаче светового потока на первый фотоприемник 15 регенеративного оптрона первого разряда 1.1 с оптического цифрового входа 1 7 и импульса положительной полярности на второй вывод первого фотоприемника 15 дополнительного регенеративного оптрона 2 и счетный вход 27 счетного триггера 6 в возбужденное состояние переходят регенеративный оптрон первого разряда 1.1 и дополнительный регенеративный оптрон 2, срабатЕ шает оптоэлек гронный ключ 4, источник 18 света которог о не испускает оптического сигнала, а источник 11 света допо гнительного регенеративного оптрона 2 подает оптический сигнал на первый дополнительный фотоприемник 9, что соответствует высокому положительному поГ) тенциалу на объециненных выводах до- полмительных фотоприемников 9 и 10, причем, если длительность паузы между импульсами тактового генератора 5 такова, что дополнительньй регенера5 тивный оптрон 2 не успел обнулиться через освещенный второй фотоприемник 16 дополнительного регенеративного оптрона 2, то при записи следующей единицы информации с объединенных выводов дополните.пьн.1Х фотоприемников

0

5

0

5

9 и 10 такчсе снимается высокий положительспш потенциал. При подаче следующего импульса на прямом выходе 30 счртного триггера 6 имеется низкий vpfiBeHb, соответствующий логическому нулю, а на инверсном выходе 37 - высокий уровень, соо- ветст- уровню логической единицы. Это дает возможност - протекания тока через освещенный первьм фотоприемник 15 регенеративного onrpoFia второго разряда 1.2 в базу транзистора 13 регенеративного оптрона второго разряда 1,2, в коллекторной цепи этого транзистора начинает протекать ток, что приводит к включению источника 1 1 света рег енеративного оптрона второго разряда 1.2, обратно сопротивление фотодиода 62 положительной обратной связи регенеративного оптрона второго разряда 1.2 резко уменьшается и в базу транзистора 13 этого разряда начинает протекать

сокий

стабилизации возбужденного регенеративного оптрона второго разряда 1.2 При приходе следующего импульса с тактового генератора 5 на выходе 30 счетного триггера 6 появляется вы- уровень, а на выходе 37

что дает возможность срабатывать оптрону третьет о разряда 1.3 и т.д. Обнуления оптронов первого 1.1 и второго 1.2 разрядов и т.д. не происходит, так как при записи информации в модуль с объединенного вывода дополнительных фотоприемнико 9 и 10 снимается высокий уровень положительного потенциала.

После завершения записи информации в модуль, т.е. прекращения поступления импульсов с выхода тактового генератора 5, дополнительный регенеративный оптрон 2 обнуляется через освещенный второй фотоприем-, ник 16 дополнительного регенеративного оптрона 2, переключается опто- эпектронный ключ 4 и с его источника 18 света идет оптический сигнал на второй дополнительный фотоприем- ник 10, а на первый дополнительный фстоприемник 9 оптический сигнал с выхода источника 11 света дополни- Тольного регенератичного оптрона 2 не поступает, что соответствует высокому отрицательному потенциалу на объединенных выводах дополнительных фотоприемников 9 и 10, при происходит обнуление регенеративных оптронов всех возбужденных разрядов модуля путем подачи на базу транзистора 13 отрицательного потенциала через освещенный второй фотоприемник 1h, кроме последнего возбужденного разряда, так как отсутствует световой поток нч его втором фотоприемнике 16 с оптического выхода последующего разряда.

В режиме Вычитание второй переключатель 33 устанавливается так, чтобы были замкнуты контакты 31 и 45, 38 и 44, 35 и 47, 41 и 48,

5

такты 24 и 26 первого переключателя 25 и контакты 49 и 51 третьего переключателя 50 - в замкнутом состоянии. На выходе первого элемента 2Н- НЕ 57 по-прежнему присутствует высокий положительный потенциал, соответствующий логической единице. 15 Появляется положительный импульс на выходе тактового генератора 5. Если регенеративный оптрон третьего разряда 1.3 модуля находился в возбужденном состоянии, то при подаче поло- 0 жительных электрических импульсов последовательно возбуждаются регенеративные оптроны второго 1.2 и первого 1.1 разрядов. После завершения записи информации происходит обнуле- 5 ние дополнительного регенеративного оптрона 2, переключается оптоэлект- ронный ключ 4, с выхода источника 18 света которого поступает оптический сигнал на второй дополнительньш о фотоприемник 10, что приводит к появлению на объединенных выводах дополнительных фотоприемников 9 и 10 высокого отрицательного потенциала. На базу транзистора 13 всех коэ- бужденных регенеративных оптронов поступает высокий отрицательный потенциал через освещенный первый фотоприемник 15. Происходит обнуление всех возбужденных разрядов модуля, кроме крайнего левого возбужденного разряда, на первый фотоприемник 15 которого не поступает оптический сигнал с предьщущего невозбужденного разряда.

0

45

Таким образом, при записи информации в модуль он работает в единично- нормальном коде, а при завершении записи информации код преобразуется в соответствующий единично-позиционньш. Если длительность входных импуЛьсов г.

а длительность паузы между

импульсами Т„ , то модуль функционирует в указанном режиме, если

55

, где о д р.д

Т X /

П ОВН.А.р.О

время обнуления дополнительного реге неративного оптрона 2, которое зависит от времени срабатывания второго 16 и третьего 23 фотоприемников до136898710

второго переключателя 33 находятся в промежуточном положении, контакты ЗА и 40 соответственно разомкнуты,

р а контакты 45 и 44 - замкнуты.

Все разряды 1.1... 1.4 модуля с помощью делителя напряжения, состоящего из двух резисторов 53 и 54, настраиваются на определенное поро10 говое напряжение D порог, возбуждения разрядов в возрастающем порядке в сторону старших разрядов. Дополнительный регенеративный оптрон 2 с помощью резисторов 7 и 8 настраи- ного 11мпу,гься положительной полярное- 15 вается на пороговое напряжение само- гл на BbKo,i,t тактового генератора 5, го младшего разряда 1.1, имеющего

27 счетного три1 гера минимальное пороговое напряжение, и

дополнительный регенеративный оптрон 2 возбуждается тогда, когда на пер20 вом выходе аналогового ключа 52 присутствует напряжение U порог, мин Контакты 47 и 48 второго переключателя 33 устанавливаются так, что они замкнуты с контактами 46 и 43 соответст 5 венно. Импульсы с выхода тактового генератора 5 поступают через замкнутые контакты 26 и 64 первого переключателя 25 на дополнительный резистор 60 и на первый вход первого

30 элемента 2И-НЕ 57.

Напряжение на базе составного транзистора 65 первого дифференциатора 55 с помощью высокоомного дели3 теля состоящего из резисторов 66 и 67, выбрано таким образом, чтобы составной транзистор 65 первого дифференциатора 55 был в открытом состоянии и на входе инвертора 59

40 присутствовало напряжение логического нуля, но чтобы насыщение составного транзистора 65 6iipio минимальным и он находился на пороге активного режима. Напряжение на базе

45 составного транзистора 65 второго дифференциатора 56 с помощью высокоомного делителя напряжения, состоя- ш.р-гс из резисторов 66 и 67, выбрано такл .м , чтобы составной транj Q svicTop 65 sT -iporo ди(}х еренциатсра 56 был я закрытом состоянии, но на пор Я е активнох о режима, и на вто- чход втпрого элемента 2И-НЕ 58 ; о; г-пает напряжение логической еди- ни:уз:. Конденсатор 69 совместно с со- .;ро7 ивлением, образованньгм параллельно соединением резисторов 66, 67 и с;опротипления составного транзистора 65 со стороны каждого дифферен. ; .г.- , р 1.; , ч тчм енер; y Hiu:oro опт А р о . Т модуль С; :. ;;i- ii е/тинично-позицион- . -; коле. iTpH4 - M. коммутация режи- ; : v .-N; ;i poT .ийи и Вычитания про- 1 ., i;.4iT диалогичным образом.

;; Суммирование при по- /;пче rnfi ово . о потока на первый фо- I ( lipiiPMHiiK IS оптрона третьех о раз- 1.3, если регенеративный опт- разряда 1.2 находится в возб,уж- депипм состоянии, и появлении очередсч(: тиом пчсде 2./ счетного три1 гера I 5 ип его прямом выходе 30 появляет- -:; потенциал, соответствующий уровню .М(- Г- еской единшхы: в возбужденное гг.; переходит регенеративный (штрои третьего разряда 1.3 и допол- I .i гел).1ыи регенеративный оптрон 2, в ч гуте между импульсами до- Л11итсльн1лй рег енеративный оптрон Сиуляе ся, так как T i ГоБ д р , лероключля . .птоэлектронный ключ 4, 1ьно,, с объединенного вы- Ti ;:f. ijM.x фотоприемник OR . .отги вь1С;;кий уровень ;..(-.Vi : .Т гицилла и соалают- .;; Т . 1 ; у:теиия pei Oiiepa- 1.2. , ; ;; « , i jjiii реге- PiTC т i.ftro раз ряда

: 1.НгI: :л.у6у,;:де 1ном состо- nii i i ie сче.редно о им - ж тск регенеративный о разря:; 1.2 и ;.и)полonev:. 1тияяь;и сптрои 2,

/ it I Р

i. ,y HNiny . ЬС 1М1-1 ДО - -ЛрЛТ)П-ЧЫЙ О ТТрОН 7.

л - ССИ Д, р. о 5

-. ;44t-r, ГРОЧНЫ 4,

..:-), с о: ье;;Миенп лСч выво- К :т1 ..Mbi bi; ; фотоирчемников 9 - нмсоки;.) отрицатель- и i lT -iaroTC; у(;Л()ВИЯ гщя

.. I ent p. i . liiiuoro оптрона v-.i ij-r.ia 1 , -j . iiiN; :iHri ii Tro ih K режим работ r.:r ГС -itir. KTpoHHoro моду- :- рели.е необходимо замк- и 64 neppL t o пере- 1 ; , ра пмк.иуг-1: контакты 49 . -. г л игрс клтча- ч ,11я 50, зам- f,} t I: 73 четвертого 14, tH , . Ko .Tai ю .31 и 38

5й

иатора 55 и 56, образует дифферен- ирующую КС-цепочку.

Если на клемме входного аналого- ого сигнала 74 присутствует нуле- ое или неизменяющееся ненулевое jajjoroBoe нагфяжение UB , т.е.

- о то на выходе такой диффеенцирующей RC-цепочки напряжение тсутствует и транзисторы 65 диффе- енциаторов 35 и 56 находятся в ре- имах, заданных резисторами 66 и 67. ели входное Ug аналоговое напряжеие возрастает, т.е.

d UB

0,

то

Q t

а выходе дифференцирукицих RC-цепо- ек выделяется некоторое положитель- ое напряжение, которое еще больше апирает составной транзистор 65 ервого дифференциатора 55 и на вхо- е инвертора 59 по-прежнему сохранятся напряжение логического нуля И ткрывает составной транзистор 65 торого дифференцр атора 56, вследст- ие его большого коэффициента усиле- ия, что приводит к появлению наряжения логического нуля на втором у.оце второго элемента 2И-НЕ 58.Если ходное аналоговое напряжение Ug

d UBX

, т.е.

d t

i О, то на выходе

фс1)ерея11иру101дих RC-цепочек выделя- ся некотС рое отрицательное напря- HHt, что приводит к запиранию сос- вяого транзистора 65 первого диф- раи.циатора 55 вследствие его боль- то коэффициента усиления, появле- ю на входе инвертора 59 напряжения гической единицы, и еще большему пиранию составного транзистора 65 opoi O дифференциатора 56 так, что втором входе второго элемента 2И- присутствуст напряжение norif4ec и единицы (таблица).

О О О О О 1

О 1 1

«

С

d и.

1 , если , 2 О функция упJ равления О, если -р 0

Исходя из таблицы, функция управления описывается выраже} ием

10

f X, X

2

что реализуется инвертором 59 и вторым элементом 2И-НЕ 58.

Рассмотрим работу модуля в режиме единично-нормального кода.

15 В данном режиме контакты 79 и 81 пятого переключателя 80 замкнуты, поэтому на базе составного транзистора 65 первого дифференциатора 55 присутствует нулевой потенциал,

20 этот составной транзистор 65 закрыт и на входе инвертора 59 присутствует напряжение логической единицы, поэтому функция управления . Положительное напряжение логической

25 единицы с выхода второго элемента 2И-НЕ 58 поступает на второй дополнительный источник 75 света и включает его. Сопротивление фотоприемника 78 оптоэлектронного элемента И 61

30 значительно мены11ается, и на шине аналогового напряжения появляется аналоговое напряжение

и и,, -uu,.,,.,

35

где , - входное аналоговое напряжение,

Ug g 1 - падение напряжения на оп- тоэлектронном элементе И, 40 что составляет незначительную величину. Напряжение логической единицы с выхода второго элемента 2И-НЕ 58 поступает также на второй вход пер- 45 вого элемента 2И-НЕ 57, что приводит к появлению импульсов на шине 63 положительной обратной связи. Когда на шине аналогового сигнала присутствует аналоговое напряжение U, а gQ на шине 63 положительной обратной связи - положительный импульс, то возбуждается i младших разрядов 1.1, ...,1.i модуля, пороговое напряжение которых и„др I i и. Срабатывает по- gg ложительная обратная связь и с шины 63 через освещенные фотодиоды 62 по- ложитель}1ой обратной связи протекает дополнительный ток в базы транзисторов 13 i-x возбужденных разрядов 1.1

1313

..,1.1, что приводит к стабилизации их режима.

По окончании импульса на шине 63 положительной обратной связи на ней появляется напряжение логического нуля. Фотодиоды 62 положительной обратной связи оказываются включенными в прямом направлении и происходит обнуление i-x младших возбужденных разрядов 1 .1,...,1.i, модуль опять готов к записи аналоговой информации на следукяцем такте. Таким образом с помощью импульсов на шине 63 положительной обратной связи осуществляется временная дискретизация входног аналогового сигнала. Поскольку на первом выходе аналогового ключа 52 присутствует все время некоторое на

пряжение U

UB,.a.« допол- 20 напряжение логической единицы, на

нительный регенеративный оптрон 2 все время возбужден, что приводит к появлению на объединенных выводах дополнительных фотоприемников 9 и 10 постоянного высокого положительного потенциала.

Рассмотрим работу модуля в режиме единичного нормально-позиционного кода. В данном режиме контакты 79 и 81 пятого переключателя 80 разомкнуты ЗО

Если входное аналоговое напряжение на клемме 74 изменяется, т.е. d Ua,

d t

$ О, то на вькоде второго элешину 63 положительной обратной свя начнут поступать импульсы, и в пер вой же паузе между импульсами прои зойдет обнуление 1-го возбужденног 25 разряда 1.1, так как фотодиод 62 положительной обратной связи данно го разряда окажется включенным в прямом направлении. Модуль опять готов к записи информации.

Таким образом, в данном режиме модуль отображает изменяющийся ана логовый сиг нал в единично-нормальном коде и неизменяющийся аналоговый сигнал в единично-позиционном коде, что позволяет говорить о ана говом единичном нормально-позицион ном коде,

мента 2И--НЕ 58 функц 1я возбуждения f 1, и модуль функционирует в единично-нормальном коде.

Если входное аналоговое напряжение увеличивалось и достигло некоторого уровня Ug const, соответ- ств тощего 1 младшим возбужденным разрядам 1 .1, ... , 1.1, то поскольку

d п

--:- О, на выходе второго элеG U

мента 2И-НЕ 58 появляется напряжение логического нуля, поэтому на шине 63 положительной обратной связи устанавливается постоянное напряжение лог ической единицы. Поскольку пторой дополнительный источник 75 света выключен, сопротивление фотоприемника 78 оптоэлектронного аналогового ключа 61 резко увеличивается и на шине аналогового сигнала напряжение становится равным кулю. Допол- нитопьный регенеративный оптрон 2 обнуляется, переключается оптоэлект- ренный ключ 4, что приводит к появлению высокого отрицатепьного по14

тенциала на объединенных выводах дополнительных фотоприемников 9 и 10. Происходит обнуление младших (i-1)

возбужденных разрядов 1.1,...,1.(i-1) отрицательным потенциалом, поступающим на базы транзисторов 13 этих разрядов через освещенные вторые фотоприемники 16. Последний i-й возбужденный разряд обнуляться не будет, так как отсутствует световой поток на его второй фотоприемник 16 от источника 11 света последующего разряда. Возбужденный разряд 1.1 остается в возбужденном состоянии, пока не будет изменяться входной аналоговый сигнал. Как только входной аналоговый сигнал изменяется, на выходе второго элемента 2И-НЕ 58 появляется

О

шину 63 положительной обратной связи начнут поступать импульсы, и в первой же паузе между импульсами произойдет обнуление 1-го возбужденного 5 разряда 1.1, так как фотодиод 62 положительной обратной связи данного разряда окажется включенным в прямом направлении. Модуль опять готов к записи информации.

Таким образом, в данном режиме модуль отображает изменяющийся аналоговый сиг нал в единично-нормальном коде и неизменяющийся аналоговый сигнал в единично-позиционном коде, что позволяет говорить о аналоговом единичном нормально-позиционном коде,

Информативность предлагаемого модуля по сравнению с существующими повьш1ена, так как при работе в аналоговом режиме единичного нормально- позиционного кода в различных системах оперативного контроля с участием человека-оператора существует возможность мгновенной качественной классификации входного аналогового сигнала оператором - изменяется сигнал или нет.

5

0

5

Формула изобрете 1чя

Оптоэлектронный модуль, содержащий в каждом разряде регенеративный оптрон, общие для всех разрядов дополнительный регенеративный оптрон, первый дополнительный источник света, Оптоэлектронный ключ, тактовый генератор, счетный триггерS аналого- Dbrii ключ, первый и второй резисторы

дополнительного регенератиниого опт рона, первь;й и второй дополни тельны фотоприемн :и, в каждом реге гератив UOM оптропе источник света включен между первой шиной кнтания п коллек Touoh транзистора5 эмиттер которого подключен к общей , база - к пе БЫ) вывода:1 первог о и второго фсю- приемников, в регенератиглюи оптрон первого разряда источник света оптически связан с первым фотоприемнико послед тош,его разряда, а парный фото первого разряда оптически связан с цифровым оптическим входом модуля во всех разрядах, кроме первого, источник света оптически связан с первым фотоприе л1иком после- д тощсго разряда и с вторь м фотоприеником предыду|дего Я1зрядл, в опто- электронном ключе источник cisOTa включен между первой шиной питания и коллектором гранзистора, s MJrrrep которого ггодк.пмчен к of щей шине паза - к пepвilI - выводам трегье о резистора и фото1;риемника ог тоэлект- ронного , второй вывод которого подключен к второй ;11лне питания,

Р горой ВЫВг-и Tpf.-TLC о Пе 3 С Т .) ра ПСДк иочеи 1.н пвпй типе 1(1;а(ИЛ; к ко- ; :ip :.i Г1ьдк;п11Чг Н тчроЬП вьп:(од перво i o а.я,- :iiiiro ( f 44(-(Kc света, ртсфой .,; oTopoi c; )1одк.г1:гче:( к о цей типе, г. - . доп - пните-Ш источник оптически связан с пе вь фото-1риег;ником доп1-ии{ительного Г(ег Pi:iepa i }п; -(ого .:ггтрона , источник свеТ Т х, 1 орг 1 с) оптически связан с hTopf.iM фоте, Ipиeм кo допол.чит -.-лРЛЮ io pt/eHt p: iM ;ioj fi ог:троня, фотг;: }; : емникг:м о г о- 4 : ктроинт го ;;люч,п и т VipLif-: т;опол 1-итепьным т. П ем1-:ико 3 также с тротгт м фотоприсмником до п ппительпп г о :; rMrepaT оптро на , nn JBf i : ;Tbino;t которого подключен к базе Т П.-1; ч; с 1 эра д:.1поднительного pcrcHtря-;чи;: го гптпона, пс1)вый вывод первого доп:злн теТ1-ного фото- лгче;.1чи; . а ггг-лкчючен гтсрвой i-.ine ггг 1ния, рт. -ппй к первому вы- Г-;О; ,У RTop .H o лпполчительного фото- -l::I t:ник J, В-10РОЙ вывод которсм о под -. к L Topofi тине питания, к кото пой п(-л; т-г КТ1 второй вь вод, p l oporo „boTOT pi eMiiV Kr: - ополнительчог. реге- i-iepn иги-л I о -nTioria, источник света огто пект1:.. мч) ключа оптически свя г TOPi-iM .юполнительны. - фотопри- .. . .i rr,,jrii . перг.ого фото

87

16

приемник.:: дополнительного рег енсра- тивного оптрона подключен к размыкающему контакту первого переключателя, переключающий контакт которого под- кгночен к В111ХОДУ тактово1 о генератора и к счетному входу счетного трип-ера, установочнь й вход которого подключен к тине сброса, а прямой выход - к переключающему контакту первой группы второго переключателя, размыкаю- 1ДИЙ контакт которой подключен к вто- poNty выводу первого фотоприемника регеьгеративного оптрона каждого не- четнйго разряда и к замыкающему контакту второй группы второго переключателя, 1П1версный выход счетного триггера подключен к переключающему контакту третьей группы второго пе0

5

0

5

реключателя, размыкающий контакт которой подключен к второму выводу первого фотоприемника регенеративного оптрона каждого четного разряда и к замыкающему контакту четвертой группы второ о переключателя, размыкаю- шиГ контакт которой подкл:очен к второму выводу второго фотоприемника регенеративного оптрона каждого четного разряд.а и к замыкаюшему контакту третве: - группы нторого переключателя, зa;vn:.lкaющiп i контакт первой группы которого подключен к второму выводу вто- ро; О фотог 5иег- ника регеперативного оптрона каж/дого нечетного разряда и к ра3ML:каю;:(ему контакту второй груп- П1, второго переключателя, переключающий конта ст которой подключен к переключающему контакту четвертой j-руппь второго переключателя и к пер- 0 вому БЬ .иоду второго дополнительно1 о фотог7риеГ ника, второй вывод третьего фотоприемника дополнительного регене- ратив1 ого оптрона подключен к пере- кл оча оп ему контакту третьего пере- g кпючателя, замыкаюгщ й контакт которого подк.аючен к первой шине питания, к базе транзистора дополнительного регс .меративного оптрона подключены первь;е вь (ол1- первого и второго, ре- зистороп., BTOpOi i вывод второго ре- 3HCTO :ia подключен к обшей глине, BJO- рой в11вод первого резистора подключен к первому выходу аналогового ключа, ( кот(рому подключен первый вывод четвертого резистора регенеративного оптропа разряда, второй вывод которого подключен к базе транзистора регенеративного оптрона каждого разряда и к первому выводу пятого резис-

0

5

тора регенеративного оптрона каждого разряда, второй вывод которого подключен к общей шине, отличающийся тем, что, с целью расширения функционаньньк возможностей, аналоговый ключ выполнен двухвыход- ным и состоит из первого и второго дифференциаторов, первого и второго элементов 2И-НЕ, инвертора, оптоэлек тронного элемента И, четвертого и пятого переключателей, дополнительного резистора, выход первого элемента 2И-НЕ подключен к второму выходу аналогового ключа и соединен с вторыми выводами первых фотоприемников каждого разряда, первый вход первого элемента 2И-НЕ через дополнительный резистор подключен к общей шине источника питания и к замыкаю- щему контакту первого переключателя.

а второй вход подключен к вькоду вто- аналогового ключа.

роге элемента 2И-НЕ и к первому входу оптоэлектронного элемента И, второй вход которого соединен с входами первого и второго дифференциаторов и переключающим контактом четвертого переключателя, замыкающий контакт которого подключен к входу аналогового ключа, выход первого дифференциатора через инвертор подключен к первому входу второго элемента 2И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу второго дифференциатора, замыкающий контакт пятого переключателя подключен к входу сброса первого дифференциатора, переключающий контакт пятого переключателя и размыкающий контакт четвертого переключателя подключены к общей шине источника питания, а вьпсод оптоэлектронного элемента И соединен с первым выходом