Устройство управления светодиодом Советский патент 1991 года по МПК H03K17/78 

сл С

Изобретение относится к электросистемам общего назначения с импульсной передачей сигнала. Цель изобретения - повышение помехозащищенности. Устройство содержит светодиод 1, резисторы 2, 4, 7, ключевой транзистор 3. В устройство введены первый 5 и второй 8 пороговые элементы, которые выполнены на стабилитроне 6 и переменном резисторе 7 и стабилитроне 9, резисторном делителе 10, транзисторе 11 и резисторе 12 соответственно. Поставленная цель достигается за счеттого, что оценка наличия помехи производится не по ее амплитудному значению, а по мощности. 2ил.

Изобретение относится к электросистемам общего назначения с импульсной передачей сигнала, а именно к устройствам помехозащиты приемников сигнала с обеспечением заданного порога его мощности, и может быть использовано во входных цепях электронных систем управления, например, контроллеров, ЭВМ, ЧПУ и т.д.

Цель изобретения - повышение помехозащищенности.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграмма его работы.

Устройство содержит светодиод 1 опто- пары, динистор 2, ключевой транзистор 3, резистор 4, первый пороговый элемент 5, выполненный на стабилитроне 6 и переменном резисторе, второй пороговый элемент 8, выполненный на стабилитроне 9, резисторном делителе Ю.транзисторе 11 и резисторе 12.

Вход элемента 5 соединен с управляющей шиной 13, а выход - с коллектором транзистора 3 и через резистор 4 - с первым выводом светодиода 1, второй вывод которого соединен с анодом динистора 2, катод которого соединен с эмиттером транзистора 3 и с общей шиной 14. Первый вход элемента 8 соединен с шиной 13, второй вход - с шиной 14, а выход подключен к транзистору 3.

Стабилитрон 6 и переменный резистор 7 соединены последовательно.

Первый вывод стабилитрона 9 и второй вывод резистора 12 соединены с первым входом элемента 8, первый вывод резистора 12 соединен с коллектором транзистора 11 и с выходом элемента 8, первый вывод де- .лителя 10 соединен с вторым выводом стабилитрона 9: второй вывод делителя 10 соединен с вторым входом элемента 8, с которым соединен эмиттер транзистора 11.

о

Јь Ю О

сл о

база которого подключена к средней точке делителя 10.

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим работу устройства, начиная с режима ожидания, при котором полезный сигнал и сигнал помехи отсутствуют.

Пусть нулевому уровню сигнала соответствует потенциал на шине 13 + 2В; а уровню 1 + 22В. При наличии на шине 13 сигнала + 2В стабилитрон 6 закрыт, ток через делитель 10 не протекает, поэтому потенциал базы транзистора 11 равен нулю, транзистор 11 закрыт, а на его коллекторе устанавливается потенциал + 2В, вследствие этого транзистор 3 открыт по база-эмит- терному переходу, однако пороговый элемент 5 в этом случае закрыт /стабилитрон 6 не пробит/ и, следовательно, ток в коллекторной цепи транзистора 3 и цепи светодиода 1 отсутствует, что соответствует участку 15 на фиг, 2. При подаче сигнала 1 напряжение нарастает до 22В. При достижении напряжения на выходе 9,2В пробивается стабилитрон 6, ток резко возрастает по цепи стабилитрон 6, резистор 7, открытый транзистор 3, входное сопротивление мало, что соответствует участку 16 на фиг. 2. Если приэтом напряжение достигает 12, 5В, что соответствует максимальному току 100 МА, считается, что мощность сигнала достаточна для того, чтобы считать указанный сигнал не помехой, пробивается стабилитрон 9, напряжение на средней точке делителя 10 возрастает, транзистор 11 открывается и входит в насыщение, ввиду чего нулевой потенциал через его коллектор- эмиттерный переход прикладывается к базе транзистора 3 и закрывает его, что соответствует скачкообразному переходу характеристики с участка Тб на участок 17 на фиг. 2. При этом ток протекает через элемент 5, резистор 4, светодиод 1 и динистор 2. Срабатывает светодиод 1, что соответствует передаче 1 сигнала из информационной цепи в приемник. Зависимость тока светодиода от входного напряжения на шине 13 указана участком 18 на фиг. 2. По окончании передачи 1 сигнала напряжение на входе вновь падает до 2В, при этом устройство возвращается в исходное состояние. Однако возврат его в этом случае за счет дини- стора 2 производится по участку 19 на фиг. 2, что исключает попадание устройства в процессе возврата на участок 19 характеристики 1Сд фиг. 2, т.е. неопределенность состояния, характеризующуюся вертикальным отрезком входной характеристики 1вх.

Рассмотрим работу устройства при подаче на его вход помехи.

При этом будем считать, что входной ток помех не превышает 100 МА. При подаче сигнала помехи устройство работает точно так же, как и описано, ранее. Однако в

этом случае напряжение помехи при открывшемся стабилитроне 6 и протекании тока по цепи стабилитрон 6, резистор 7, коллектор-эмиттерный переход транзисто- , уже не достигает величины, необходи0 мой для пробоя стабилитрона 9 /-12,5В/. Поэтому ток помехи в этом случае полностью протекает по транзистору 3. с малым внутренним сопротивлением, что исключает срабатывание светодиода 1, т.е. устройство

5 в этом случае работает только на участке 16 на фиг. 2, а на участок 17 перейти не может, благодаря чему и достигается высокая поме- хозащищенность информационной цепи, так как амплитудное значение тока на уча0 стке 16 на фиг. 2 во много раз больше его амплитудного значения на участке 17.

Таким образом, устройство позволяет добиться надежной помехозащищенности информационной цепи при амплитудном

5 значении помехи гораздо большем, чем амплитудное значение сигнала, поскольку оценка наличия помехи производится не по ее амплитудному значению, а по мощности. Кроме того, в режиме ожидания ток в общей

0 шине не увеличивается, что весьма важно для помехозащиты многих информационных цепей, имеющих один общий провод. Отметим также, поскольку время перехода из состояния О в состояние 1 для прямо5 угольного сигнала невелико /т.е. время, за которое устройство входит в рабочий режим при изменении напряжения UBX от 2В до 22В, см. фиг. 2/, энергия, выделяемая на внутреннем сопротивлении источника сиг0 нала (на фиг. 1 не показан), не велика, создана возможность защиты от помехи, максимальная мощность которой выше номинальной мощности источника, но ниже его импульсной мощности.

5

Формула изобретения Устройство управления светодиодом, содержащее светодиод оптопары, который соединен последовательно с динистором,

0 ключевой транзистор, эмиттер которого соединен с катодом динистора, первый резистор, отличающееся тем, что, с целью .повышения помехозащищенности, введены первый пороговый элемент, выполненный

5 на первом стабилитроне и переменном резисторе, которые соединены последовательно, и второй пороговый элемент, выполненный на втором стабилитроне, ре- зисторном делителе, транзисторе и втором резисторе, первый вывод которого соединен с коллектором транзистора и с выходом второго порогового элемента, а второй вывод - с первым входом второго порогового элемента, к которому подключен первый вывод стабилитрона, второй вывод которого соединен с первым выводом резисторного делителя, второй вывод которого соединен с вторым входом второго порогового элемента, к которому подключен эмиттер транзистора, а его база соединена с средней

точкой резисторного делителя, вход первого порогового элемента соединен с шиной управления, а выход - с коллектором ключевого транзистора и через первый резистор - со светодиодом оптопары, база ключевого транзистора подключена к выходу второго порогового элемента, первый вход которого соединен с шиной управления, а второй вход - с общей шиной, с которой соединен катод динистора