Оптоэлектронный переключатель Советский патент 1977 года по МПК H03K17/56 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться в устройствах, предназначенных для приема и регистрации длительности импульсов.

Известны оитоэлектронные устройства, содержащие коммутирующие элементы, соединенные с оитрониыми парами и согласующими усилителями 1. Но они имеют невысокое быстродействие.

Известны также оитоэлектрониые иереключатели, содержащие светодиоды, оитически связанные с фотодиодами, соединенными с выходным транзистором {2. Эти устройства потребляют боЛЬЩуЮ МОН1,НОСТЬ.

Цель изобретения - повышение быстродействия и уменьшение потребляемой моииюстп.

Это достигается тем, что в предлагаемый оитоэлектронный переключатель введены диоды, ключи и усилитель, при этом катод первого фотодиода соединен с базой транзистора усилителя, коллектор которого через второй резистор иодключен к базе транзистора первого ключа, а его коллектор - к катоду второго светодиода и через диоды, включенные иротивоположио, - к базе транзистора второго ключа, коллектор которого соединен с катодом второго фотодиода, аноды диодов через третий резистор подключены к нише нитания.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого иереключателя.

Переключатель содерлхит светодиоды 1 и 2,

оптически связаппые с фотодиодами 3 и 4, переменный резистор 5, подключенный к эмиттеру транзистора 6, резисторы 7-13, транзисторы 14-16, диоды 17, 18, выходную шииу (выход) 19.

Оитоэлектронный иереключатель работает следующим образом.

При отсутствии сигнала на входе оитоэлектроиного переключателя ток через фотоднод 3 не нротекает, следовательно, на базе траизистора 6 сигнал отсутствует, п он закрыт. При этом на базу дополнительного транзистора 14 ток ие поступает, и ои также закрыт, в результате чего ток через переменпый резистор 5 и светодиод 2 не протекает. При этом через

резистор 9 от источника питання ностунает ток на базу транзистора 15 и удерживает его в открытом еостоянин, тем самым ключ на транзисторе 16 оказывается надежно закрытым... ,

При ноступлсини на вход оптоэлектрониого переключателя сигиала через фотодиод 3, а следовательио, и базу транзистора 6, начинает протекать ток. Этот ток не может включить транзистор 16, так как в этот момент ключ на

транзисторе 15 оетается включенным. Усилитель на транзисторе 6 имеет оиределеииую чувствительиость, и он остается закрытым до тех иор, лока ток через светодиод 1, онтически связанный с фотодиодом 3, не достигнет определенного значения. До этого момента остается закрытым доиолнительный транзистор 14, что удерживает ключ на транзисторе 15 в открытом состоянии.

Когда ток в светодиоде 1 достигнет соответствующего значения, ток, иротекаюш,ий через фотодиод 3, оказывается достаточным для включения транзистора 6. После этого включается доиолнительный транзистор 14, и через дополнительный светодиод 2 начинает иротекать ток, соответствующий уровню регистрации. Поскольку дополнительный транзистор 14 оказывается открытым, иа вход транзистора 15 ток не поступает, и он закрывается, но транзистор 16 продолжает удерживаться в закрытом состоянии, так как фотодиод 4, оптически связанный со светодиодом 2, обеспечивает отрицательное смещение между базой и эмиттером транзистора 16 за счет генерации фото-ЭДС. Ключ на транзисторе 16 открывается только тогда, когда ток через светодиод 1 достигает соответствующего значения, при этом иа выходе 19 появляется нижний уровень напряжения. При уменьщении тока через светодиод 1 ключ на транзисторе 16 закрывается, и на выходе 19 появляется верхний уровень напряжения. При дальнейщем уменьшении тока через светодиод 1 транзистор 6 закрывается, а следовательно, закрывается и

доиолиительный транзистор 14, а транзистор 15 включается. При этом ток через дополнительный светодиод 2 нрекрап;ается; оптоэлектроиный переключатель переходит в ждупи Й режим работы.

Формула изобретения

Оптоэлектрониый переключатель, содержащий первый и второй светодиоды, оптически

связанные с первым и вторым фотодиодами, иричем анод первого и катод второго фотодиодов через первый резистор соедииены с базой выходного транзистора, а анод второго светодиода через переменный резистор подключен

к шине питания, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и уменьшения потребляемой мощности, введены диоды, ключи и усилитель, при этом катод первого фотодиода соединен с базой транзистора

усилителя, коллектор которого через второй резистор подключен к базе транзистора первого ключа, а его коллектор - к катоду второго светодиода и через диоды, включенные противоположно, - к базе транзистора второго

ключа, коллектор которого соединен с катодом второго фотодиода, аноды днодов через третий резистор подключены к шине питания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. СССР № 448597, кл. Н ОЗК 17/56, 1973 (аналог).

2. Авт. св. СССР № 427472, кл. П ОЗК 17/56, 1972 (прототип).