Оптоэлектронный блок дивергенции сигналов Советский патент 1993 года по МПК G06E3/00 

Предлагаемый оптоэлектронный блок дипергенции сигналов может быть применен как блок дивергенции сигналов для различных устройств, имеющих на выходе распределительный блок дивергенции сигналов по каналам связи с нормировкой проводимости этих каналов связи, например в оп оэлектронных нейроподобных сетевых вычислительных структурах.

I Цель изобретения - расширение области применения и повышение точности задания выходных параметров блока дивергенции и нормировка выходных сигналов,

Структурная схема предлагаемого блока показана на фиг. 1; на фиг.2 представлена схема оптоэлектронного блока дивергенции. Структурная схема блока дивергенции (фиК 1) содержит узел I дивергенции из М управляемых токозадающих резисторов 1.1f1.M узел 2 нормировки выходных сигналов из пассивного делителя напряжения

из М управляемых резисторов 2.1-2.М, 3.1- З.М - каналы управления от узла нормировки к блоку дивергенции выходных сигналов, 4.1-4.М - внешние управляющие сигналы, 5 -вход блока дивергенции, 61,-6.М- выходы блока дивергенции, 7 - шины источника опорного напряжения.

Схема оптоэлектронного блока дивергенции выходных сигналов (фиг. 2) содержит первую группу оптронов 1.1-1.М - узла I дивергенции и вторую группу оптронов 2.1- 2.М узла 2 нормировки, все остальные обозначения в соответствии со структурной схемой блока дипергенции (фиг. 1).

На фиг. 1 кроме обозначений входов и выходов блока дивергенции приведены значения характеристик электрических пара- метров входов и выходов. Us. Ue.i-Ue.M - потенциалы информационных сигналов соответственно на входе блока и его выходе, Ь зл-Ь з.м потенциалы управляемых сигнаСО

С

00

о ю со

Ох

о

лов для задания параметров проводимости оптронов первой группы; U4.1-U4.M - потенциалы управляющих сигналов для задания параметров блока Uy.ii U.2- потенциалы на шинах источника опорного напряжения; Is. le.He.M - токи на входе и выходах блока.

Устройство работает следующим образом.

На вход блока дивергенции сигналов подключается токозадающий потенциал Vs. Задаются соответствующие проводимости выходных каналов, выполненные на резисторах 1.1-1.М с управляемой проводимостью GI.M..

При выполнении управляемых резисторов 1.1-1.Г на оптронах с малой темловой проводимостью фоторезисторов GI.I и линейными характеристиками изменения их проводимости gLI в зависимости от управляющих сигналов Ui.i, а также предполагая, что Us Ue.i. получим следующее соотношение, связывающее выходные характеристики 1б.1 блока дивергенции со сходными Is:

Is 2 le.i § (G,i + gi.i Ui.i) (Vs - V6.i)«

(1)

SS 91-1 Ui.i Vs Vs2 gij Ui.i

Изменяемым параметром в этом соотношении является Ui.t и если изменить величину одного из управляющих напряжений Ui.i, то это приведет к изменению величин токовых сигналов. .Это происходит по двум причинам: изменяется суммарная проводимость выходных каналов с управляемыми резисторами 1.1-1.М, и выходные токовые сигналы через остальные камеры не меняются, а изменение происходит в том канале, проводимость которого изменялась. Такая . картина изменения выходных токовых сигналов неприемлема в тех случаях, когда необходимо, чтобы происходило перераспределение выходных сигналов и случайное или преднамеренное изменение проводимости одного из каналов выхода блока дивергенции не изменяло бы величину выходного токового сигнала, а происходила бы корректировка характеристик других каналов с перенормировкой их проводимости.

Такая необходимость нормировки выходных сигналов встречается при моделировании задач теории переноса, когда входящий в некоторую точку моделируемого пространства поток моделируемой субстанции затем рассеивается (растекается) с

некоторой вероятностью по различным направлениям.

Подобная задача встречается и при моделировании нейрона, когда проходящий

по аксону нейрона электрический сигнал затем дивергирует по терминалам аксона также с некоторой вероятной величиной для каждой терминали.

Нормировка выходных сигналов блока

дивергенции может быть осуществлена программным способом по определенному алгоритму корректировки проводимостей выходных каналов блока дивергенции. Но эта же задача может быть решена и

аппаратным способом, когда выбираются оптроны 1.1-1.М с одинаковыми фотоэлектрическими характеристиками giи производится нормировка управляющих потенциалов Ui.i. В этом случае передаточные характеристики блока дивергенции (1) можно представить следующим образом:

У б- Vsgi

S UL,.

(2)

Следовательно, чтобы не нарушалось равенство (2) входных и выходных токовых сигналов, необходимо, чтобы сумма управляющих потенциалов Ui.i сохранялась постоянной при изменении любого из этих потенциалов, либо нескольких, либо сразу всех одновременно.

Такая процедура становится возможной при введении узла нормировки выходных сигналов, выполненного на оптронах 2.1-2.М, фоторезисторы которых соединены последовательно и образуют делитель напряжения. Подключение источников излучения оптронов 1.1-1.М в параллель с фоторезисторами оптронов 2.1-2.М (фиг. 2) приводит к тому, что управляющий потенциал ULI, приложенный к источнику излучения оптрона 1.J, определяется падением напряжения на фоторезисторе оптрона 2.i.

Для исключения шунтирующего влияния внутреннего сопротивления источника излучения оптрона 1.1 на проводимость включенного в параллель с ним фоторезистора оптрона 2.1 проводимость последнего должна быть больше проводимости источника излучения.

Падение напряжения на каждом фоторезисторе оптронов 2.1-2.М определяется

Дифференцированной освещенностью этих фоторезисторов либо от сопряженных с ними источников излучения. В первом случае имеем оптическую связь сопряжения с внешним управляющим устройством, во втором - электрическую связь.

Переписывая соотношение (2) с учетом воздействия внешних управляющих сигналов IJ2.I получим следующее уравнение:

Is л 1б.1 Usgi л g2.ilb.iU7/( У g2.iU2.i); jsUsgiU,(3)

pis которого видно, что величина выходных {токовых сигналов le.i зависит от токозадаю- щего потенциала Us, фотоэлектрических ха- эактеристик gi и значений опорных ютенциалов U.i и Uy.2, подключенного к целителю напряжения,

U7-U7.1-U7.2.

i Таким образом, введение в блок дивер- енции сигналов узла нормировка выходных сигналов позволяет повысить точность задания выходных характеристик блока дивергенции сигналов и автоматически осуществлять перенормировку значений троводимости каналов распределения вы- содных сигналов.

Формула изобретения Оптоэлекронный блок дивергенции сигналов, содержащий Ьервую группу из М оптронов. первые выводы фоторезисторов

5 которых соединены между собой и образуют информационный-вход блока, и вторую группу из М оптронов, выводы источников излучения которых соединены с соответствующими входами задания параметров бло0 ка, а первые выводы фоторезисторов соединены с первыми выводами источников излучения соответствующих оптронов первой группы, отличающийся тем. что, с целью расширения области применения и

5 повышения точности задания выходных параметров блока дивергенции и нормировки выходных сигналов, в нем фоторезисторы М оптронов второй группы включены последовательно между шинами источника опорно0 го напряжения и соединены вторыми выводами с вторыми выводами источников излучения соответствующих оптронов первой группы, вторые выводы фоторезисторов которых являются соответствующими выхо,5 дами блока.

4/

4/

&.м

Cpl/Ј,i

фиг. 2