Оптоэлектронный сдвигающий регистр Советский патент 1988 года по МПК G11C19/30 

Л-«

4 Ю

сл

vj

оо

4

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и мо- жЬт быть использовано в устройствах сдвига и визуальной индикации.

Цель изобретения - расширение об- лйсти применения регистра за счет сЬкращения числа тактовых входов и снижения мощности тактовых сигналов.

I На чертеже приведена схема регистра.

I Регистр содержит ячейки 1 памяти, к|аждая из которых состоит из первого 2j и второго 3 светодиодов, ограничи- 1|ельиого резистора 4, первого 5 и EJToporo 6 фототранзисторов, первого 7| и второго 8 оптоэлектронных затво- оов. На чертеже показаны также шина SJ напряжения питания, шина 10 нуле- ого потенциала, тактовый вход 11 регистра, оптический вход 12 и опт ичес- 1{ий выход 13 регистра.

I Регистр работает следующим обра- ом.

i в исходном состоянии на тактовом ходе 11 присутствует низкий уровень 1 апряжения, вследствие чего первые фптозлектронньш затворы 7 всех ячеек I памяти находятся в закрытом непро- Арачном состоянии, а вторые опто- : лектронные затворы (ОЭЗ) 8 являются Открытыми (прозрачными) для проходящего излучения. Поэтому первые фо- готранзисторы (ФТ) 5 не освещены и находятся в закрытом (непроводящем) состоянии и первые светодиоды 2 не Излучают, Состояние правого плеча йчейки 1 памяти, состоящего из второго светодиода 3, второго ФТ 6 и Ьторого ОЭЗ 8 может быть двузначным если светодиод 3 возбужден, то его излучение, проходя через открытый второй ОЭЗ 8, поступает на оптический вход второго ФТ 6, поддерживая его в открйтом состоянии, обеспечивая тем самым сохранение возбужденного состояния второго светодиода 3, Если последний находится в невозбутк- денном состоянии,то оно также будет устойчивым.Так как при подаче питания на ячейки 1 памяти ФТ находились в закрытом (неосвещенном) состоянии, то исходньм состоянием после включения является нулевое состояние всех ячеек памяти регистра. При поступлении на вход единичной информации и подаче тактового сигнала на вход 11 первый ОЭЗ 7 открывается на время действия тактового сигнала, а второй ОЭЗ 8 закрывается.

Если на входе ячейки присутствует

оптический сигнал, то он через первый открытый ОЭЗ 7 проходит на оптический вход .первого ФТ 5 и переводит его в проводящее состояние, вследствие чего возбуждается светодиод 2

и своим излучением поддерживает возбужденное состояние 5 ФТ и всего левого плеча первой ячейки 1, пока открыт первый ОЭЗ 7. .Так как второй ОЭЗ 8 на время действия тактового

сигнала закрьгеается, то обеспечива- ется выключение правого плеча ячейки 1. В момент исчезновения тактового сигнала на входе 11 регистра происходит одновременное закрьтание первого 7 и открывание второго оЭЗ 8, Так как время выключения левого плеча определяется временем выключения ОЭЗ, ФТ и светодиода, а время включения правого плеча определяется временем

включения ОЭЗ, ФТ и светодиода, а, как известно, время включения всех .используемых элементов всегда меньше (на порядок) времени выключения,то второй ОЭЗ 8 открьгаается раньше,чем

светодиод 2 переходит в невозбужденное состояние. Поэтому, прежде чем вьтлючается левое плечо, успевает сработать и перейти в возбужденное состояние правое плечо ячейки. Тем

самым обеспечивается надежное функционирование ячеек и регистра в целом.

Быстродействие ОЭЗ, если последние выполнены на сегнетокерамике, может достичь единиц или десятков наносекунд, аналогичное быстродействие имеют и светодиоды. Таким образом, быстродействие регистра определяется, в.основном, инерционностью фототранзисторов и составляет десятки или сотни микросекунд.

о

I

в предлагаемом регистре число управляющих тактовых входов уменьшено

до одного входа.

ОЭЗ управляются напряжением, так как представляют собой фактически конденсаторы с электрооптическим ма-. териалом между обкладками, поэтому

мощности сигналов на тактовом входе незначительны, а сам вход гальвани-- чески развязан от шины напряжения питания.

Формула изобретения

Оптоэлектронный сдвигающий регистр, содержащий я гейки памяти, каждая из которых состоит из первого и второго светодиодов, ограничительного резистора, первый вывод которого подключен к шине напряжения питания, а второй - к анодам светодиодов, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет сокращения числа такто- вых входов и снижения мощности тактовых сигналов, в каждую ячейку памяти введены первый и второй фототранзисторы, коллекторы которых соединены с катодами соответствующих светодиодов, а эмиттеры - с шиной нулевого потенциала, первый и второй оптоэлектронные затворы, первые вы-г воды которых соединены соответственно с шиной напряжения питания и с шиной нулевого потенциала регистра, а вторые вьгооды являются тактовым входом регистра, в каждой ячейке памяти

оптический вход второго фототранзистора через второй Оптоэлектронный затвор соединен с оптическими выходами первого и второго светодиодов данной ячейки памяти, оптический вход

первого фототранзистора через первый Оптоэлектронный затвор соединен с оптическими выходами первого свето- диода данной ячейки амяти, в каждой ячейке памяти, кроме первой,оптйческий вход первого оптоэлектронно- го затвора соединен с оптическим выходом второго светодиода предьщущей ячейки памяти, оптический вход первого оптоэлектронного затвора первой

ячейки памяти является оптическим входом регистра, а оптический выход второго светодиода последней ячейки памяти - оптическим.выходом регистра.

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано в устройствах сдвига и визуальной индикации. Цель изобретения - расширение области применения регистра за счет сокращения числа тактовых входов до одного и снижение мощности тактовых сигналов. Поставленная цель достигается введением в состав каждой ячейки регистра двух фототранзисторов и двух опто- электронных затворов, причем первые вьшоды первого и второго оптозлект- ронных затворов соединены соответственно с шиной напряжения питания и шиной нулевого потенциала, а вторые выводы являются тактовым входом регистра. I ил.