Оптоэлектронная линия задержки Советский патент 1993 года по МПК H03H7/30 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано как элемент с широким диапазоном времени задержки.

Цель изобретения - расширение области применения, достижение соответствия длительности выходных импульсов длительности входных и повышение надежности функционирования.

На фиг. 1 изображена схема линии задержки; на фиг. 2 - схема биспин оптопары; на фиг. 3 - временные диаграммы/поясняющие его работу.

Оптоэлектронная линия задержки содержит RS-триггер 1, переменный резистор 2, два резистора 3,4 и конденсаторы 5i, 52,.... 5m, формирователь импульсов по фронтам, счетный триггер 7, переключатель 8 и п единичных блоков 9ь 9г,..., 9п задержки, содержащие RS-триггер 1, биспин оптопару 10,

содержащую пять электрических выводов .11-15, инвертор 10, два резистора 3, 4, один переменный резистор 2 и m конденсаторов 5i, .... 5m, причем выход RS-триггера 1 подключен к входу инвертора 16, выход которого, через первый резистор 3 подключен к первому выводу переменного резистора 2, второй вывод которого подключен к первому выводу 11 биспин оптопары 10, второй вывод 12 которой подключен к объединенным первым контактом конденсаторов 5, х R-входу 17 RS-триггера 1 и к выходу 18 единичного блока задержки, а также через второй резистор 4 к общей шине, третий и четвертый выводы 13, 14 биспин оптопары 10 подключены к шине 19 питания, а 5-вход 20 RS-триггера 1 подключен к входу 21 единичного блока 9 задержки, выход 18 каждого предыдущего единичного блока задержки подключен к входу 20 каждого поVJ

Ч)

о о

го VI

следующего блока 9 задержки, а вход пер вого единичного блока 9, задержки п одклю- чен к выходу 22 формирователя импульсов, который содержит четыре элемента 23-26 исключающее ИЛИ, выход каждого из предыдущих подключен к первому входу последующего, выход последнего элемента 26 исключающее ИЛИ подключен к выходу 22 формирователя б, вторые входы первых трех элементов 23-25 исключающее ИЛИ подключены к общей шине, а первый вход первого и второго вход четвертого элементов 23, 26 исключающее ИЛИ подключены к входу 27 устройства, выход 18 последнего единичного блока 9п задержки подключен к счетному входу 28 счетного триггера 7, выход которого подключен к выходу 29 устройства, вход 30 установки триггера в ноль подключен к неподвижному контакту переключателя 8, подвижный контакт которого подключен к общей шине. Биспин оптопара 10 (фиг. 2) содержит светодиод 31, оптически связанный с фотоприемником 32, подложка которого подключена к пятому выводу 15, омический контакт - к четвертому выводу 14, а запирающий - ко второму выводу 12, анод светодиода 31 подключен к третьему выводу 13, а катод - к первому выводу 11.

На фиг. 3 приняты следующие обозначения:

UBX-потенциал на входе27устройства;

Ua2 - потенциал на выходе формирователя 6 импульсов;

Ui81, Uie2,... Ui8n- потенциалы на выходах соответствующих единичных блоков 9 задержки;

Овых - потенциал на выходе 29 устройства;

ti - время задержки импульсов одним i-ым блоком 9j;

V п tЈ Z ti

i 1

Оптоэлектронная линия задержки работает следующим образом.

В начальный момент времени на шину 19 пртанйя подается напряжения питания. Счетный триггер 7, путем замыкания переключателя 8(подача нулевого потенциала на вход 30 установки триггера в нулевое состояние), устанавливается в нулевое состояние, кроме того RS-триггера 1 блоков 9 также устанавливаются в нулевое состояние. ...

При подаче импульса положительной полярности на вход 27 устройства, с помощью элементов 23-26 исключающее

ИЛИ, на выходе 22 формирователя 6 импульсов появляются пиковые импульсы (фиг. 3), соответственно, по переднему и заднему фронтам входного импульса, которые

поступают на вход 21 первого единичного блока 9i задержки.

В момент поступления первого импульса на S-вход RS-триггера 1 первого блока 91, RS-триггер 1 устаналивается в состояние

лог. 1, инвертирующейся инвертором 16 в нулевой потенциал от шины питания через третий вывод 13, через светодиод 31 (фиг. 2) биспин оптопары 10 (фиг. 1) к первому выводу 11, через переменный резистор 2 и пер5 вый резистор 3 к выходу инвертора 16 протекает ток. Светодиод 31 (фиг. 2) подает оптический сигнал на фотоприемник 32, концентрирующий в себе определенный заряд. Когда значение заряда достигнет опре0 деленного порога на его втором выводе появляется импульс, длительность которого зависит от времени концентрации заряда фотоприемником. Время концентрации заряда регулируется конденсаторами 5 (под5 ключая их к пятому выводу-подложке фотоприемника 32) и переменным резистором 2, который задает ток через светодиод 31 (фиг. 2), а, следовательно, и уровень яркости, от которого зависит время концентра0 ции заряда. Более подробно работа биспин оптопары 10 описана в ст. О.Д.Кнаба. Биспин - новый тип полупроводниковых приборов. - Электронная промышленность. 1989, № 8, стр. 3-8.

5 с выхода 18 первого блока 9i задержанные импульсы на время ti поступают на вход

20 второго единичного блока 9 задержки,

у который задерживает их на время tn и т.п. С

выхода 18 последнего блока 9 задержанные импульсы на время поступают на счетный вход 28 счетного.триггера 7. Так как, триггер 7 находился в состоянии лог. О, то с приходом переднего фронта первого импульса,

t- триггер 7 переключается в состояние лог. 1 (фиг. 3). По приходу второго импульса, триггер 7 переключается в состояние лог.

О Второй резистор 4 необходим для зада„ ния рабочего тока и соответствующего потенциала на выходе 18 блока 9.

Каждый блок 9i может настраиваться, с помощью переменного резистора 2 и конденсаторов 5, на определенное время задержки.

Преимуществами предлагаемого устройства по сравнению с устройством-прототипом является его расширенная область применения, за счет расширения диапазона времени задержки, соответствие длитель5

ности выходных импульсов длительности входных, из-за того, что задержку импульсов переднего и заднего фронтов осуществляют одним и тем же блоком, а в прототипе разными, что приводит к устранению нестабильности.

Кроме того, предлагаемое устройство имеет повышенную надежность функционирования за счет того, что в нем нет дифце- почек, а также уменьшается количество емкостей, используемых в непосредственной работе.

Изобретение относится к импульсной технике. Изобретение позволяет увеличить длительность задержки, повысить точность сохранения длительности задерживаемых импульсов, повысить надежность. Устройство содержит соединенные последовательно ячейки задержки, выполненные на биспин оптопаре с пятью электрическими выводами, формирователь импульсов по фронтам, счетный триггер, переключатель. Эффект задержки основан на концентрации заряда биспин оптопарой. 3 ил.

Формула изобретения

Оптоэлектронная линия задержки, содержащая RS-триггер, времязадающую ячейку, отличающаяся тем, что, с целью увеличения длительности задержки, повышения точности сохранения длительности задерживаемых импульсов и надежности, в нее введены формирователь импульсов по Фронтам, счетный триггер, переключатель и дополнительные ячейки задержки, соединенные.последовательно, при этом каждая ячейка задержки содержит биспин оптопа- ру с пятью электрическими выводами, ин- вертор, два резистора, переменный резистор, m конденсаторов и RS-триггер, выход которого через соединенные последовательно инвертор, резистор, перемен5/ L L 4L SL--:.4f

ный резистор подключен к первому выводу биспин оптопары, второй вывод которой подключен к объединенным первым выводам конденсаторов, к входу RS-триггера и к выходу ячейки задержки, через второй резистор - к общей шине, третий и четвертый выводы биспин оптопары подключены к шине питания, S-вход RS-триггера подключен к входу ячейки задержки, вход первой ячейки задержки подключен к выходу формирователя импульсов по фронтам, выход последней ячейки задержки соединен со счетным входом счетного триггера, подключенного выходом к выходной шине устройства, вход установки триггера в нулевое состояние соединен с неподвижным контактом переключателя, подвижный контакт которого соединен с общей шиной.

Г%- 2s „пГлИ. #

tf

9f

A