Счетчик с кодом Либау-Крейга Советский патент 1988 года по МПК H03K23/78 

i4

00

ю ч

Од

0

i Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в различных устройствах автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства при упрощении схемы и снижение энергопотребления,

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Счетчик с кодом Либау-Крейга содержит разрядные ячейки К 1-1.5, сое диненные оптическими связями последовательно} оптические шину 2 установ-

венно первого и второго оптических переключателей являются дополнительными инверсными выходами разрядной ячейки, кроме того, последняя разрядная ячейка 1,5 дополнительно содержит источник 13 постоянного напрязкершя , последовательно включенньй в цепь второго 10 фотогальванического элемента и второго 12 оптического псро.-- ключателя, а второй 10 фотогальванический элемент оптически связал с вторым оптичес1сим выходом второго 12 оптического переключателя, первый и

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - повышение быстродействия при упрощении схемы и снижение энергопотребления. Устройство содержит разрядные ячейки 1.1-1.5, соединенные последовательно оптическими связями, оптические 1Ш1ну 2 установки в исходное состояние и шину 3 тактовых импульсов. Для достижения поставленной цели в устройство введены источник излучения 6 и оптический де- мультиплексор 8. Быстродействие повышается за счет использования оптических связей вместо электрических в разрядных ячейках и между разрядами. Снижение энергопотребления достигнуто за счет выполнения разрядных ячеек на первом и втором оптических переключателях II и 12 и первом и втором фотогальванических элементах 9 и 10. 1 ил. (Л с

ки в исходное состояние и шину 3 таю- 15 второй выходы которого соответствентовых импульсов, электрические входы установки в начальное состояние 4 и тактовых импульсов 5, источник 6 излучения , подключенный своими выводами соответственно к общей шине 7 и входу 4 устройства, и оптический де- мультиплексор 8, электрические выводы которого соединены соответственно с входом 5 и общей шиной 7, оптический вход оптического демультиплексо- ра 8 соединен с выходом источника 6 излучения, первый и второй оптические выходы оптического демульти- плексора 8 соединены соответственно с шиной 2 установки в исходное сос- .тояние и шиной 3 тактовых импульсов, а разрядные -ячейки 1.1-1.4 содержат первый 9 и второй 10 фотогальванические элементы и первый 11 и второй i 2 оптические переключатели, причем первый И оптический переключатель, оптический вход которого является первым тактовым входом ячейки l.i, соединен своими электрическими выводами

с выводами первого 9 фотогальваничес- Q электродах ОП отсутствует. Второй

кого элемента, оптический вход которого является оптическим входом ячейки Iti и оптически связан с первым сигнальным оптическим выходом первого П оптического переключателя, именуемый единичным, т.е. соответстрой 12 оптический переключатель под ключей своими электричес сими выводами к электрическим выводам второго 10 фотогальванического элемента, оптический вход которого соединен с первыми сигнальными выходами первого 11 оптического переключателя и второго 12 оптического переключателя, оптический вход последнего является вторым

50

вукации единичному напряжению на электродах ОП, так как на электродах этого -ОП присутствует напряжение за счет источника 13 постоянного смещения. Если на вход 5 тактовых импульсов устройства на подается счетный импульс, то при включении источника 6 излучения посредством подачи на вход 4 соответствующего напряжения

тактовым входом разрядной ячейки 1.1,,. оптический сигнал с источника прохопервый оптический вькод второго 12 оптического переключателя является прямым выходом разрядной ячейки 1i i, вторые сигнальные выходы соответстдит на первый выход демультиплексора 8, а значит - на шину 2 установки в исходное состояние. Так как эта шина (оптическая) соединена с оптическими

но являются инверсным и прямым оптическими выходами последней разря;:;ной .ячейки 1.5, инверсньй выход которого соединен с оптическим входом иервой разрядной.ячейки.

Устройство работает следуюиц м образ о м.

, В исходном состоянии ка электрический вход установки в начальное состояние 4 устройства напряжение не подается, при этом источник 6 излучения не светит, вследствие чего все фотогальванические элемента (ФЭ) 9 и 10 всех разрядных ячеек 1.1-.5 находятся в неосвещенном состоянии и не создают ЭДС на своих электродах. Оптические переключатели (ОП) 1 и 12 всех разрядных ячеек, за исключением последней, находятся в таком положении,.когда сигнальный оптический вход оптически связан с вторым сигнальным выходом /нулевым,, соответствующим нулевому напряжению на электродах ОП, так как напряжение на

оптический переключатель 12 ячейки 1.5 находится в другом положении, когда оптический сигнал с входа поступает на первый оптический выход.

0

вукации единичному напряжению на электродах ОП, так как на электродах этого -ОП присутствует напряжение за счет источника 13 постоянного смещения. Если на вход 5 тактовых импульсов устройства на подается счетный импульс, то при включении источника 6 излучения посредством подачи на вход 4 соответствующего напряжения

дит на первый выход демультиплексора 8, а значит - на шину 2 установки в исходное состояние. Так как эта шина (оптическая) соединена с оптическими

вторыми тактовыми входами разрядных ячеек 1.1, то птическое излучение проходит на вторые нулевые выходы ячеек 1.1-1.4 и на первый единичиьй оптический выход разрядной ячейки 1.5 На прямых оптических выходах всех разрядных ячеек отсутствуют оптические сигналы, что соответствует нyлeвo ry исходному состоянию счетчика, так как на единичных сигнальных выходах разрядных ячеек 1.1-1,А оптические сигналы отсутствуют, то первые 9 фотогальванические элементы последумцих ячеек находятся в неосвещенном состоянии. Первый 9 фотогаль- вш ический элемент разрядной ячейки 1, находится в возбужденном освеп1ен ном состоянии, так как на его вход поступает оптический сигнал с инверсного выхода последней разрядной ячейки 1.5. Поэтому оптический переключатель 11 первой разрядной ячейки 1,1 подготовлен к передаче оптического сигнала на единичный выход, но этот сигнал появится только тогда, когда на первом тактовом входе, т.е. на шине 3 тактовых импульсов, появится оптический сигнал. После подачи тактового импульса на вход 5 устройства оптический дем1,гльтиплексор 8 переключается и подает оптический сигнал на ишну 3 тактовых импульсов. Вследствие этого оптический сигнал с шины 3 тактовых импульсов проходит на единичный выход первого 11 ОП первой разр/здной ячейки 1.1, а значит и на первьй 9 фотогальванический элемент этой же ячейки, поддерживая его в возбужденном освещенном состоянии.

8остальньсх ячейках, начиная со второй, оптический сигнал, который поступил на первые 11 ОП, пройдет на нулевые выходы, так как соответствующие первые 9 ФЭ соответствующих ячеек не .

.были, так как соответствукщие первые

9ФЭ соответствующих ячеек не были подготовлены. Пока длится тактовый импульс, на оптических выходах вторых 2 ОП всех ячеек оптические сигналы исчезают, так как на вторых тактовых входах всех ячеек, являющихся шиной 2, оптический сигнал отсутствует. В момент окончания тактового счетного импульса вновь появляются оптические сигналы на входах вторых 12 011 всех ячеек и исчезают на входах первых 11 ОП. Но так как оптический сигнал с единичного выхода первого

5

0

5

0

5

0

5

0

5

11 ОП первой ячейки 1.1 успел но;;,; - товнть второй 0 ФЭ только первой разрядной ячейки 1.1, то. после окончания счетного ммпульса появится оптический сигнал на прямом оптичс.ско. единичном сигнальном выходе то.чько первой ячейки 1,1. После подачи второго счетного импульса перевдет в единичное состояние вторая разрядная ячейка 1.2, а первая 1.1 останется в единичном состоянии, так как на инверсном выходе последней ячейки ,5 еще будет присутствовать оптическяГ сигнал. При подаче пятого счетного импул ьса перейдет в возб жденное состояние левое плечо последней разрядной ячейки 1.5, состоящее из первого 9 ФЭ и первого 1I ОП. Под возбужденным состоянием понимается такое состояние, когда на единичном оптическом выходе соответствующего ОП появляется оптический сигнал. Пока длится пятый счетный импульс, второй 10 ФЭ последней ячейки 1.5 оказывается возбужденным, вследствие чего на электродах второго 12 ОП этой ячейки напряжение отсутствует, так как источник смещения компенсирует ЭДС второго 10 ФЭ. В результате этого, после снятия пятого счетного импульса с входа 5 устройства, оптический сигнал появляется на оптическом нулевом выходе второго 12 ОП последней ячейки 1,5, т.е. на прямом выходе, а на инверсном выходе ичезает, Так как нулевой выход оптически связан с вторым 10 ФЭ ячейки 1,5, то это состояние за счет обратной связи поддерживается. В Результате подачи пяти счетных икпульсов все ячейки 1,1-. 1.5 перейдут в единичное состояние. Исчезновение оптического сигнала на инверсном выходе последней ячейки 1.5 приходит к тому, что первьй 9 ФЭ первой ячейки 1.1 не подготовлен и шестой счетный импульс переведет первую ячейку 1.1 в нулевое состояние, остальные ячейки 1.2-1.5 останутся

после подачи щестого импульса в единичном состоянии, так как первые 9 ФЭ этих ячеек были подготовлены до подачи шестого импульса. Аналогичным образом, седьмой, восьмой, девятый и десятый импульсы переведут с:оответ- ственно ячейки вторую, третью, четвертую и пятую в нулевое состояние с сохранением нулевого состояш1я со- oтвeтcтвyюш ix предыдущих ячеек. ТаКИМ образом,, счетчик работает в коде Шбау-Крейга. В дальнейшем описанный цикл повторяется. Числе разрядных . ячеек может быть любым. Если число разрядных ячеек равняется единице, то счетчик с кодом Либау-Крейга превращается в счетный три-ггер,

В случае использования оптических выходов плеч разрядных ячеек счетчик работает по заднему фронту тактовых импульсов.

Фор мула.изобретения

Счетчик с кодом Либау-Крейга, содержащий разрядные ячейки, соединент е оптическими связями последовательно, оптический инверсный выход последней ячейки связан с оптическим входом первой, шину устано.вки в исходное состояние, ашну тактовых импульсов, электрические входа установки в начальное состояние и тактовых импульсов, отличающ-ийся тем, что, с целью повышения быстродействия при упрощении устройства и снижения энергопотребления, в него введены источник излучения, подключенный своими выводами соответственно к общей шине и электрическому входу установки в начальное состояние, и оптический демультиплексор, электрические выводы которого соединены, соответственно с электрическим входом тактовых импульсов и общей шиной оптический вход демультиплексора сое динен с выходом источника излучения, а первый и второй оптические выходы - соответственно, с шиной установки в исходное состояние ч шиной тактовых импульсов , которые выполнены оптическими, а разрядные ячейки содержат первый и второй оптические переклю- чатели и первый и второй фотогапьванические элементы, электрические выводы первого оптического переключателя, оптический вход которого явля- ется первым тактовым входом ячейки, соединены с электрическими выводами первого фотогальванического элемента, оптический вход которого является оптическим входом ячейки и оптически

связан с первым оптическим выходом первого оптического переключчателя, второй оптический переключатель подключен своими электрическими вывода- tt к электрическим выводам второго

фотогаяьванического элемента, кроме последней разрядной ячейки, оптический вход которого оптически соединен с первыми выходами первого и второго оптических переключателей, кроме последней разрядной ячейки, оптический вход последнего является вторым тактовым входом разрядной ячейки, первый оптический выход второго оптического переключателя является прямым выходом разрядной ячейки, кроме последней, вторые выходы соответственно первого н второго оптических переключателей являются дополнительными инверсными выходами разрядной яч.ейки,

кроме последней, а последняя разрядная ячейка дополнительно содержит источник постоянного напряжения, после- довательно включенный в цепь второго фотогальванического элемента и второго оптического переключателя, а второй фотогальванический элемент оптически связан с вторым оптическим выходом второго оптического переключателя, первый и второй выходы которо-

го являются соответственно инверсным и прямым оптическими выходами последней разрядной ячейки, а первые и вторые тактовые входы всех разрядных ячеек соответственно соединены с первым

и вторым оптическими выходами оптического демультиплексора.