Множительно-делительное оптоэлектронное устройство Советский патент 1977 года по МПК G06G9/00 

1

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, в частности, предназначено для выполнения операций умножения и деления токов или напряжений.

Известны множительно-делительные оптоэлектродные устройства. Одно из известных устройств содержит излучающий диод, соединенный с источником смещения и оптически связанный с фоторезистором, регулирующий резистор и триггер Шмидта, коллекторные резисторы транзисторов которого включены в два плеча мостовой схемы, в другие плечи которой включены регулирующий резистор и фоторезистор 1. Другое известное устройство для перемножения электрических сигналов, содерлшт полупроводниковый источник излучения- светодиод и фоторезистор, причем операция перемножения осуществляется в результате того, что выходной ток в цепи с фоторезистором пропорционале-н произведению напряжения питания фоторезистора (один из сомножителей) и напряжения питания светодиода (другой сомножитель) 2. Наиболее близким к изобретению техническим решением является множительно-делительное оптоэлектронное устройство, содержащее светодиод, который оптически связан с выходным фоторезистором, а электрически соединен с источником постоянного смещения и через .преобразователь напряжения в ток - с одним вхоом устройства, и источник питания 3. Однако то, что в известных устройствах выходным сигналом является ток в цепи фоторезистора затрудняет регистрацию и дальнейШую обработку (например, усиление) выходного сигнала. Для преобразования выходного тока в напряжение необходимо в цепь фоторезистора ставить сопротивление нагрузки, что приводит к звеличению погрешности умножения. Кроме того, гальваническая связь выходной цепи с цепью одной из входных величин (одного из сомножителей) в ряде случаев может затрзднить также обработку выходного сигнала, что усложняет конструкцию, ограничивая область применения известных устройств.

Целью изобретения является повышение точности работы и упрощение схемы. В описываемом устройстве это достигается тем, что в него введены фотодиод и дополнительные источник .постоянного смещения, преобразователь напряжения в ток и светодиод, который электрически соединен с дополнительным источником постоянного смещения и через дополнительный преобразователь напряжения в ток - с другим входом устройства, а оптически связан с фотодиодом, включенным последовательно с источником питания и выходным

фоторезистором. На чертеже представлена принципиальная схема описываемого устройства. Оно содержит светодиод 1, выходной фоторезистор 2, источник постоянного смещения 3, преобразователь 4 напряжения в ток фотодиод 5, дополнительный источник постоянного смещения 6, дополнительный преобразователь 7 напряжения в ток, дополнительный светодиод 8 и источник питания 9. Дополнительный светодиод 8, электрически соединенный с преобразователем 7 напряжения в ток, и фотодиод 5 являются первой оптровной парой. Светодиод 1, соединенный с преобразователем 4 напряжения в ток, и фоторезистор 2 являются второй оптронной парой. Оба светодиода 1 и 8 подключень к источникам постоянного смещения (/о и /о). Фотодиод 5 и фоторезистор 2 включены последовательно и подсоединены к источнику питания 9 (пит.). Работа устройства основана на линейной зависимости тока фотодиода 5 от падающего потока света, независимо от напряжения питания. Ток фотодиода 5 (/фд) определяется как Iф KJi,(1) где K.i - коэффициент передачи первого оптрона. Проводимость фоторезистора 2 определяется падающим световым потоком и может бы-ть записана как (2/2,(2) где Kz - коэффициент передачи второго оптрона. Выходное напряжение равно (Ьд f-. (3) i/«. /, где К - Коэффициент передачи устройства. Как видно из выражения (3), выходной сигнал пропорционален частному от деления токов /1 и /2. Следовательно, если преобразователи напряжения в ток 7 и 4 преобразовывают входные напряжения f/i и U2 в ггропорциональные им токи /1 и /2, то устройство выполняет функции делителя. Если преобразователь напряжение в ток 4 вырабатывает ток, по величине обратно пропорциональный напряжению Uz, то устройство является умножителе л. Входные напряжения Ui и Uz, преобразованные в токи /1 и /2, запитывают, соответственно, светодиоды 8 и 1, излучение которых воздействует на фотодиод 5 и фоторезистор 2. Выходной сигнал, пропорциональный частному или произведению входных величин, снимается с фоторезистора 2. На чертеже цифрами 10 и И обозначены входы устройства; цифрой 12 - выход устройства. Формула изобретения Множительно-делительное оптоэлектронное устройство, содержащее светодиод, который оптически связан с выходным фоторезистором, а электрически соединен с источником постоянного смещения и через преобразователь напряжения в ток - с одним входом устройства, и источник питания, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности работы и упрощения устройства, в него введены фотодиод и дополнительные источник постоянного смещения, преобразователь напряжения в ток и светодиод, который электрически соединен с дополнительным источником постоянного смещения и через дополнительный преобразователь напряжения в ток - с другим входом устройства, а оптически связан с фотодиодом, включенным последовательно с источником питания и выходным фоторезистором. Источник информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №377772, кл. G 06F7/52, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 226288, кл. G 06G 7/16, 1967. 3.Патент США №3211900, кл. 235-194, 1965.