Оптоэлектронный компаратор Советский патент 1990 года по МПК G06F7/04 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в измерительно-преобразующих устройствах, системах управления и принятия решений.

Целью изобретения является расширение области применения за счет представления выходных сигналов в оптической и электрической Формах.

На фиг. 1 представлена структурная схема компаратора} на Фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Компаратор содержит источник J света, входной фокон 2, первую 3( и вторую 3t канальные управляемые линии задержки, первую 4 и вторую 4е канальные неуправляемые линии задержки, дополнительную линию 4 $ задержки, первый 5, и второй 5г фоконы, первый 6 и второй 6 переключатели, первый 7, и второй 7.2 фотоприемники.

Компаратор работает следующим образом.

Сравниваемое U и эталонное 119Тчис- ла поступают соответственно на управляющие входы канальных линий 3 и 34 задержки. Время задержки каждой линии 3« и Зг становится пропорциональным своему числу, поданному на управляющий вход.

Пусть ис„ Ј- иэг , например UCp - U,T (Фиг.2а). При поступлении на вход источника 1 света импульса управления на его выходе формируется опорный оптический импульс 10, длительностью Ј который через входной Фокон 2 одновременно поступает на входы всех; канальных линии 3;, 4; задержки (i 1,2). Так как UCp. иэг, то время задержки , линии 31 меньше времени J2 линии Зс задержки.

V

с

ел

Од Ю

(О

о

00

Через время Јj, на выходе линии 3, Формируется оптический сигнал I з, , который, проходя через фокон 5,, переключатель 6 по его первому выхо- ду, достигает входа фотоприемника 71, который формирует электрический потенциал выхода Меньше, Равно U7l. Данный потенциал поступает на управляющий вход переключателя 62, уапре- щая тем самым формирование на его первом выходе оптического г нала.

С момента поступления н- вход линии 3 оптич-еского импуль а а выходе линии 34 через время Ф рмирует- ся оптический сигнал IJ2, который через фокон 5й и линию 4,, поступает на вход переключателя 6Й. Поскольку на его управляющий вход подается потенциал с выхода фотоприемника 7„ , переключатель 64 формирует на втором выходе оптический сигнал Меньше, Равно 161.

С момента окончания импульса 10 через Ј„ становится равным нулю сиг нал 1Э1 , однако на вход фотоприемника 7t поступает сигнал с выхода линии 4f через фокон 5,, переключатель 6, по первому выходу.

С момента равенства нулю сигнала 10 сигнал 1в2 становится равным нулю через время Ј5 + cl., где время задержки дополнительной линии 4, а через время Ј$ + , где - врмя отпускания фотоприемника 7 , - равным нулю сигнал Utf . Аналогичным образом компаратор работает и для случая Ucp U,T (фиг.26).

При U fp« Ujr устройство работает по диаграмме (фиг.2а), если время задержки линии 4 выбирается из условия

Л v « , л.

С(р + °П1

S,

где , о„

- соответственно время срабатывания фотоприемника 7{ и переключа теля 6г.

Рассмотренная несимметричность обусловливает необходимость строгого i выбора параметров линий 3;, 4 задерж ки (i 1,2) и длительности опорного импульса 10« Параметры управляемой линии 3J (i 1,2) выбираются так7что время ее задержки э; , соответствую- щее управляющему сигналу, равному единице, определяется выражением

Јз; г 2( +tn );

где t

Ч

, f.

время срабатывания фотоприемника и переключу теля,

Б этом случае разность между временами задержки линии 3 для, ее двух, любых соседних состояний по крайней ле- ре не меньше величины 2(+ Јп), что обеспечивает устойчивую работу компаратора .

Пусть Јq + $h 2, разрядность линий 34 (i 1,2) равна двум. Выбирая оу,1 5, для управляющих сигналов 00, 01, 10, 11 времена задержки-- соответственно 0, 5, 10, 15. Разность между двумя соседними состояниями равна 5, что не меньше 2(Јвр+6М ) 4.

Длительность опорного импульса Ig выбирается из условия

с- «.Л

си ° 9 макс

- максимальное время задержки з; (i 1,2).

Время задержки tи неуправляемой линии 4| (Ј 1,2) определяется неравенством

.«а«.. Формула изобретения

Опто лектронный компаратор, содержащий два фотоприемника и два фокона, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет представления выходных сигналов в оптической и электрической формах, в него введены источник света, входной фокон, две управляемые линии задержки, две неуправляемые линии задержки и дополнительная линия задержки, два оптических переключателя, причем выход источника света через входной фокон оптически связан с входами управляемых и неуправляемых линий задержки, выходы первых управляемой и неуправляемой линий задержки соединены соответственно с первым и вторым входами первого фокона, выход которого оптически соединен с первым входом первого переключателя, первый выход которого является оптическим выходом Больше компаратора, а второй выход соединен через первый фотоприемник с управляющим входом второго переключателя и является электрическим выходом Меньше Равно компаратора, выходы которых управляемой и неуправляемой линий задержки подключены оптически соответственно к первому и второму

5156

входам второго фокона, выход которого через третью неуправляемую линию задержки подключен к входу второго переключателя, первый выход которого является оптическим выходом Меньше, Равно компаратора, а второй выход через второй фотоприемник соединен с

управляющим входом первого переклю- . чателя и является электрическим выходом Больше компаратора, управляющие входы первой и второй управляемых лшШй задержки являются соответственно входами сравниваемого и эталонного -чисел компаратора.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в измерительно-преобразующих устройствах, а также системах управления и принятия решений. Целью изобретения является расширение области применения за счет представления выходных сигналов в оптической и электрической формах. Компаратор содержит источник 1 света, входной фокон 2, две канальные управляемые линии задержки 3₁ и 3₂, две неуправляемые линии задержки 4₁ и 4₂, дополнительную линию задержки 4₃, два фокона 5₁ и 5₂, два переключателя 6₁ и 6₂, два фотоприемника. Компаратор сравнивает два числа и выдает результат на выход в оптической и электрической формах. 2 ил.

и,

Фиг.1

5

я Уя

% Un fa

un

Фиг.2