Оптоэлектронный функциональный преобразователь Советский патент 1976 года по МПК G06G9/00 

1

Изобретение относится к области вычис лительной техники иможет быть испольэова IHO для функционального преобразования ни- формации, заданной в виде электрического i напряжения или светового потока, в сигналы как электрической, так и оптической прй родььj

Известны оптоэлектронные функциональные,преобразователи, содержащие операци- I рнный усилитель, вход которого через рези4 стор обратной связи соединен с эЛектри- | ческим выходом преобразователя, первым i неподвижным контактом переключателя и ча- рез соответс-твующие фотоприемники с раз-; йоименными выводами источника постоянного напряжения, каждь1й из фотоприемников j оптически связан через последовательно установленнъте поглощающий оптический | филь р и Ьветоделительную пластинку в cof ртветствующим оптическим выходом преоб-, выходом соответствующего .светодиода, один из которых анодом, а другой катодо1 1 соединены с выкоаом т.,. ра1лионного усил:ителя через второй неподвиж- яый контакт иереключателя. ,

Известное устройство имеет узкую область,

применения...

В предлагаемый преобразоватепь введе- ; /

ны призматические функциональные формиро-| ватели с усилителями света на выходной : грани, каждый из которь1х установлен ме-г жду оптическим входом преобразователя и .соответствующим фотоприемником, и элек-, тронный диодно-резистивный функциональнъгй бдок, включенный между входом операционного усилителя и электрическим входом преобразователя.

Это позволяет расширить область применения преобразователя.

Схема оптоэлектронного функционального преобразователя приведена на чертеже,где обозначены: операционшлЙ усилитель 1, резистор .обрат 1ой связи 2, переч1слючатель 3, источник постоянного напря-; жения 4, фотоприемники S, 6, поглощающие оптические фильтры 7, 8, светоделительные пластины 9, 10, светодиоды 11, 12, призматические функционал ныо элементы 1Л. 14, с усилителями света 15, 16 на выходной грани и электронный доь I : однсирезистивный функциональный блок 171 Оптоэлектронный функциональный преобраэователь работает сйедующим образом. ,. Функциональный диодно-резистивный I блок 17 Ьреобразует входное напряжение nflf ка1Г положительной, так и отрицательной полярности в уровень тока, завис го функционально от входного напрясжения. Призматические функциональны - ;мирователв| ДЗД4 с усилителями све- 1 i jra 15, 16 на выхбдной грани преобразуют входной световой поток TJ , т; в свет, раз (Пичающийся из-за различного коэффициента поглощений по отдельным областям высоты I светящегося столбика, )Фотоприемники ; 5, 6 преобразуют светом вой потоков уровень тока на входе операци-, iOHHoro усилителя 1, а также служат для )обеспечения нормальной его работы в реж1н ме оптической обратной связи. Операционный :усилитель обеспечивает отрицательную обра-i дгную связь оптической или электрической j природы в зависимости от полбжения конта тов а и бпереключателя 3: положение 0.; ЬбесТтёчишаёт выходной электрический сиг- -( нал, а. положение , - оптический, т.е. имеет место подключение операционного усилителя 1 к входам светодиодов 11, 12. Св&товые потоки, формируемые светодиодами 11 12, через светоделительные пластины 9; 1 Э и поглощающие оптические фильтры 7, 8 псступают на вход фотоприемников 5, 6 cooi. ветственно. -Светоделитепьнью пластины 9, 10 в то же время обеспечивают поступле- ние на оптические выходьг выходных сигн&лов Ji и j , а поглощающие оптически фильтры 7, 8 - усиленный выходной ситап, При наличии на входе функционального диодно-резистивного блока 17 напряжения и ij положительной полярности на входе операционного усилителя 1 появляется ток. вх где К.- коэффициент нелинейности функционального диодно- резистивного блока 17, В положении О. контактов переключател 3, обеспечивающего выходной электрически сигнал, имеем равенство тока J и тока | i гг. проходящего через резистор обрати ной связи 2 , D где 2 сопротивление .резистора обрат- ной связи 2. Так как И .,

,

. « f ( Ф ) (i ).

МАИ В случае отрицательной полярости имеем - ,- и ,,х-т . в положеник о контактов песеключател ; , обеспечивающего отрицательную оптичесую связь, при и,.- а. о ( U-, - О УсрабаО 1 Д ывает с вето диод 11 (12;, в результате ок йt. компенсируется током -3 . , екущим через фотоприемник 5 ( .Л-л I екущий через фотоприемник б). При , 3 ( ) изменяете: я согласую ЗА К Ф, К де К ф - коэффициент фотоприемников 5 К - коэффициент поглощения оптиче4 ких фильтров 7 и 8. Величина, т. к . Ф, Ф К. Тшс как| Ug : О () , ,.) и (u.BJ Ki(u,.) K-KC . (U) или , вх Отсюда видно, что сигнал Vj соответствует величинам положительной, а «jjj -; Ьт зицательной полярности.i ; наличии входного оптичеркого сигна-i ла, соответствующего величинам положительной (отрицательной) полярности, его подвсм дят на боковую грань призматического фун-j кщюнального формирователя 13, 14, а на выходе усилителей света 15, 16 присутствует функциональнай зависимость выходного: оптического сигнала Ф ( ф, ) от (. ) согласно

.

(2) |ГДе К - koэффициeнт погпошения1 при эмы 21 (22). 1 В положении ft переключателя 3, обеси чивающего электрическую обратную связь, через фотоприемник 6 протекает Л К ф (f а через фотоприемник 5 З-г «А ф , I Исходя из равенства токов в узловой точке входа операционного усияител11 1 и формул (l) и (2) А -;;; меем -, ь,. « с- О, - RJ, и + В положении ffпереключателя 3 при aa .личия зажигается светодиод 11, а при фд - светодиод 12. Исходя из равенства токов, для той же узловой точки имеем. К -1-;откуда Ф -- (Ф) С 1 --ИЧЛ Ф п Т7 ,, V.,)np U,, Гф-к- 1(и,).рг,и,,.ол u ). лii-, 1 соответствуют сигналам Положительной и отрицательной полярности к . О, а lj j как и Ф чине Таким образом, оптоэлектроннь1й функцирональный преобразователь может выдезать У усиленные сигналы не только оптической, но и электрической приро.ды при входных . оптических и электрических сигналах. При этом схема позволяет осуществлять одновременное функциональное преобразование I оптических и электрических сигналов в на-j ; пряжение постоянного тока или уровень св тового потока. Формула изобретения Оптоэпектронный .функциональный преобразователь, содержащий операционный; усилитель, вход которого через резистор обратной связи соединен с электрическим . выходом преобразователя, гервым неподвил ным контактом переключателя к через со- j ответствуклцие фотоприемники с разноик ен4. i ными Ьыводами источника постоянного тта- j пряжения, каждый иа фотоприемников оптиц чески связан через последовательно уста | новленные поглощающий оптический фильтр и светоделительную пластинку с соответствующим оптическим выходом преобразова- | теля и выходом соответстпуюишго светопи ода, один из которых анолом, а npyroft катодом соединешлг с выходог. олераш оино1ч усилителя через второй т.епопвижиый он , такт переключателя, о т л и ч а ю и и fi с я тем, что, с целью расиитреттич (1блпст.1т I применения в него ввелены Г1ри.яматипеск1те( функциональные формир(1 ателр с усилителями света на выходной грани, кажл11Й I Из кбторьтх установлен eжпy оптическим входом преобразователя и соотгчт:-тиу01;шм фотоприемтшком. и электрсшиый дподти -;io - ЗИСТИВНЫЙ фуНКПИОТталЬНЫЙ блок, PKJIUI-IPH-; ный между входом оперянирнтюго ус-чтлитл- ля и электрическ1 м входом П1даоб 1азогк1то- ля.