Оптоэлектронный переключатель Советский патент 1992 года по МПК H03K17/78 

Изобретение предназначено для использования в устройствах автоматики, телемеханики и вычислительной техники.

Известен оптоэлектронный переключатель, содержащий транзисторный оптрон, база и эмиттер фототранзистора которого через соответствующие резисторы соединены с общей шиной, коллектор - непосредственно с шиной источника питания, а светодиод транзисторного оптрона соединен с входными шинами 1.

Недостатком известного переключателя является низкая чувствительность к переключающему сигналу на базе фототранзистора, обусловленная малым сопротивлением резистора в цепи базы, необходимым для обеспечения хорошей стабильности статического режима схемы.

Известен также оптозлектронный переключатель, содержащий транзисторный оптрон, коллектор фототранзистора которого подключен к шине источника питания, база соединена с первым выводом первого резистооа, эмиттер через второй резистор - с общей шиной, а светодиод . iтранзисторного оптрона - с входными шинами, полевой транзистор, исток которого соединен с вторым выводом первого резистора, затвор - с эмиттером фототранзистора, а сток - с общей шиной 2.

Недостатком известного переключателя является низкая чувствительность к переключающему .сигналу на. базе фототранзистора в момент его включения.

Цель изобретения - увеличение чувствительности в динамическом режиме в момент включения без снижения стабильности статического режима.

Поставленная цель достигается тем, что в оптоэлектронный переключатель, содержащий транзисторный оптрон, коллектор фототранзистора которого подключен к шине источника питания, база соединена с первым выводом первого резистора, эмиттер через второй резистор - с общей шиной, а светодиод транзисторного оптрона - с входными шинами, полевой транзистор, исток которого соединен с вторым выводом первого резистора затвор - с эмиттером фототранзистора, а сток - с общей шиной, введены транзистор, шунтирующий своим эмиттерно-коллекторным переходом светодиод транзисторного оптрона, а вместо полевого транзистора включен фотодиод диодного оптрона, причем светодиод диодного оптрона подключен анодом к эмиттеру транзистора, а катодом - к базе транзистора. Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что введенные новые элементы (транзистора и диодного оптрона) и связи позволяют существенно повысить чувствительность.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема оптоэлектронного переключателя.

Оптозлектронный переключатель содержит транзисторный оптрон 1, в состав которого входят фототранзистор 2 и светодиод 3, диодный оптрон 4, в состав которого

0 входят фотодиод 5 и светодиод 6, транзистор 7, резисторы 8 и 9.

К эмиттеру транзистора 7 подключены аноды светодиодов 3, б, катод светодиода 3 подключен к коллектору транзистора 7, база

5 которого соединена с катодом светодиода 6 и с источником входного сигнала. База фототранзистор.з 2 через резистор 8 подключена к аноду фотодиода 5, катод которого соединен с общей шиной и с первым выводом резисторз 9, второй вывод которого соединен с выходом устройства и с эмиттером фототранзистора 2, коллектор которого подключен к источнику питания.

Устройство работает следующим обра5 зом.

В исходном состоянии транзистор 7 открытотрицательным потенциалом на его ба- зе. Светодиод 3 шунтируется открытым транзистором 7, фототранзистор 2, не осве0 щей изакрыт. Светодиод 6 светится. Фотодиод 5 освещен и открыт. Ток утечки фототранзистора протекает через первый резистор 8 и открытый фотодиод 5. При этом потенциал на-базе фототранзистора фиксирован на невысоком уровне, что способствует стабилизации электрического режима схемы в статическом состоянии. На выходе схемы нулевой потенциал. Когда на базу транзистора 7 подается положительный по0 тенциал, то перестает светиться светодиод

6 и запирается фотодиод 5, транзистор 7

запирается и начинает светиться светодиод

3. Сразу же после закрытия фотодиода 5

. обрывается цепь резистора 8, подготавливая более быстрое включение фототранзистора 2, так как потенциал на его базе возрастает значительно быстрее по сравнению с тем, если бы в момент включения фототранзистора 2 резистор 8 был бы пед0 соединен к общей шине, так как фотодиод 5 откроется раньше, чем засветится светодиод 3 на время, определяемое включением транзистора 7. Тем самым уменьшается бесполезно ответвляющаяся часть фототока и

5 увеличивается ток базы фототранзистора. Фототранзистор полностью открывается, и коллекторный ток фототранзистора протекает через резистор 9. При этом потенциал на выходе устройства меньше напряжения источника питания на величину остаточного

напряжения насыщения фототранзистора, На этом процесс включения устройства заканчивается. Максимальный ток, отдаваемый схемой в нагрузку во включенном состоянии, определяется максимально допустимым коллекторным током фототранзистора.

Таким образом, введение новых элементов в оптронный переключатель позволило повысить его чувствительность в момент включения.

Форму.ла изобретения Оптоэлектронный переключатель, содержащий транзисторный оптрон, коллектор фототранзистора которого подключен к

шине источника питания, база соединена с первым выводом первого резистора, эмиттер через второй резистор - с общей шиной, а светодиод транзисторного оптрона - с входными шинами, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности в динамическом режиме без снижения стабильности статического режима, введены транзистор, шунтирующий своим эмиттерно-коллекторным переходом светодиод транзисторного оптрона, и диодный оптрон, причем его светодиод шунтирует база-эмиттерный переход,транзистора, а фотодиод включен последовательно с базовым резистором фототранзистора.

Использование: в импульсной технике, в устройствах автоматики, телемеханики и вычислительной техники. Сущность изобретения: устройство содержит транзисторный оптрон 1, 1 диодный оптрон 4, транзистор 7. 1 ил.оQ+f7 { ^7J<)fefD Ю-Ч 00оff s00ы