ГЕНЕРАТОР СВЕТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ Советский патент 1970 года по МПК H03K3/42 

Изобретение относится к области радиотехники, вычислительной техники и автоматики.

Известны фотоэлектронные мультивибраторы, использующие преобразование электрических сигналов в световые. Недостатком их является существенное влияние нагрузки на частоту генерируемых мультивибраторами световых импульсов из-за преимущественно гальванической связи между элементами.

В основу работы предложенного генератора световых импульсов положен припцип фотоэлектрического преобразования физических величин, где световой луч выполняет функции управляющего сигнала и элемента связи.

Блок-схема генератора приведена на фиг. I. Она включает накопитель /, компаратор 2, схему 3 сброса.

В начальный момент времени напряжение U на выходе накопителя / равно напряжению источника питания о, а емкость накопителя не заряжена. Пусть теперь емкость накопителя заряжается от источника постоянного напряжения Eg, при этом напряжение U на выходе уменьщается. Как только это напряжение достигнет уровня соответствующего напряжению срабатывания Ь„д компаратора 2, на выходе последнего появляется импульсный световой сигнал L,.g, запускающий схему 3 сброса, с помощью которой обеспечивается возврат напряжения на накопителе / к первоначальному значению U Ед и разряд емкости накопителя. При этом одновременно на выходе компаратора 2 формируется выходной световой импульс L,. Далее процесс повторяется в той же последовательности.

На фиг. 2 приведена временная диаграмма: а - напряжения на выходе накопителя и б - световых импульсов б выхПредложенное устройство содержит фоторезистор, электролюминесцентный источник света, конденсатор, диод и резистор и отличается тем, что фоторезистор, оптически связанный с электролюминесцентным источником света, подключен параллельно конденсатору,

соединенному одним концом с положительной щиной источника питания, а другим концом через резистор - с отрицательной щиной источника питания, причем электролюминесцентный источник света одним выводом подключен

к положительной шине источника опорного напряжения, а вторым выводом к общей точке резистора, фоторезистора и конденсатора.

Принципиальная схема генератора, соответствующая описанной блок-схеме, представлена на фиг. 3.

В качестве накопителя используется цепь, состоящая из конденсатора С, заряжаемого от источника „ через резистор R. 1(омпаратором является диод Д, а управляемый электроиндикатором равенства опорного напряжения Ug и напряжения V на резистор /, и вырабатывает в момент выполнения этого равенства импульсы светового потока и -вых- Первый из них предпазпачеп для запуска схемы 3 сброса, в качестве которой применен фотоприемник - фоторезистор ФП, а импульс I e является выходным импульсом устройства.

Пусть напряжение И на резисторе R стало равным онорному напряжению U , в результате чего диод Д открывается, и через электролюминесцентный источник света нротекает ток, т. е. начинается формирование световых импульсов L eg и L g. Поскольку нервый из них освещает фртоприемник ФП, в качестве которого применен фоторезистор, то его сопротивлепие К.фпсвет становится малым. В результате этого емкость С шунтируется малым сопротивлением R фпсеет 3 напряжение на резисторе R, ввиду выполнения неравенства Кфпсвет становится равным Eg. Это приводит к тому, что диод Д закрывается, так как полол ительный потенциал катода становится выше потенциала анода, и ток через электролюминесцентный источник света не протекает, что обусловливает окончание формирования световых импульсов и L .

При этом сопротивление фотоприем ика резко возрастает до величины Rф„JRфn - темновое сопротивление значительно превышающей R(Rфn.) Конденсатор С начинает заряжаться от источника Eg с указанной на фиг. 3 полярностью, благодаря чему напряжение и на резисторе R уменьшается по абсолютной величине.

При достижении напряжением V величины Uf. диод Д открывается, и процесс формирования светового импульса повторяется.

Длительность формируемого светового импульса, при малой постоянной времени TI Фпсеет Определяется инерционностью элементов компаратора и при использовании

в качестве источника света инжекционных диодов имеет порядок 0,1 - 1 мксек.

Скважность генерируемых импульсов зависит от величины постоянной времени Т2 С R, а также от величины напряжений Eg и ид„, и может регулироваться в достаточно широких пределах.

Эффективность оптической связи в рассмотренной схеме генератора определяется эффективностью фотоэлектрического преобразования: электрический сигнал - световой сигнал- электрический сигнал. Эффективность обусловлена характеристиками применяемых источников света с одной стороны и характеристиками фотоприемников с другой.

Наличие оптической обратной связи и оптического выхода в предлагаемом генераторе создает хорошую помехозащищенность последнего, исключает влияние нагрузки на частоту генерируемых имнульсов и позволяет согласовать генератор с другими элементами системы.

Предмет изобретения

Генератор световых импульсов, содержащий фоторезистор, управляемый электролюминесцентный источник света, конденсатор, диод и резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, быстродействия и уменьшения габаритов, фоторезистор, оптически связанный с электролюминесцентным источником света, подключен параллельно конденсатору, соединенному одним концом с положительной шиной источника питания, а другим концом через резистор - с отрицательной шиной источника питания, причем электролюминесцентный источник света одним выводом подключен к положительной шине источника опорного напряжения, а другим выводом -- к общей точке резистора, фоторезистора и конденсатора.

fo

(Jon

fue I

o

Uo

Фи

4+fo

вых

n