Оптоэлектронный одноразрядный сумматор Советский патент 1977 года по МПК G06F7/56 

Изобретение относитсй х а томатихв и ичислит«ль«оа технике. Известны оптоэлектроннмц сумматоры, содержащие цепь с tyинeлыlымдиоде м, лазер иа полупроводниковом диоде, возбуждашА током туннельного ди да, источник напряжения сме1|ения, фот диодньй детектор, усилитель света и оптический расщепитель светового пучка ij . Известен злектрический су е4атор по модулю два, содержащий электрштимиесцеитную ячейку, соединенную с источником питаиия через два параллельно включенных фотопроводиика, кажянй из которых оптически связан с соответствующим источииком света. Параллельно злектролюминесцентной ячейке подключен четырехслойиый диод-динистор 2 . Недостатком таких сумматоров является их относительная сложность. Наиболее близким техническим решением к изобретению является оптоэлект роиный одноразрядный сумматор, содержвдий соединенные последовательно фотогальванический злемент, связанный с оптическими сигнгшьными входаи и и вхо дом перенос сумматора,светодиод, связанный с оптическим выходом сумматсфа,и полупроводниковый двухполюсный переключатель с отрицательной электрической характеристикой з . Однако такой сумматор требует дополнительних средств для выполиения операции iftkpeHOc и наличия внешнего источника постоянного напряжения. Целью изобретения является упрощение cytiMaTopa. Постёлленнан цель достигается тем, что в предложенном оптозлектронном одноразрядиом суиматоре полупроводниковый двухполюсиый переключатель с отри цательной характеристикой выполнен в виде туннельного светодиода, оптически связанного с выходом перенос сумматора. На фиг. 1 представлена принципиальная злектрическая схема оптоэлектроиного одноразрядного сугиматора; на фиг.2 - злектрическая,вольт-амперная характеристика туннельного свет-оиода. Сумматор содержит фотогальваничес- кий злемент 1, светодиод 2 и туннельный светодиод 3. Все злементн в электрической схеме соединены последовательно. ;: лемент 1 оптически соединен с cooTBeTCTByrouiHhw входами - разрядами слагаемых Xj и Х2 а светодиод 2-е выходом сумматора и с устройством, регистрирумадим сумму. Туннельный савтодиод 3 представляе собой излучающий р-« -переход, свечение которого вызвано рекомбинацией носителей тока в нем при смещении перехода в прямом направлении. При этом мерой инжекции является ток, про никающий через светодиод 3. Элемент 1 должен обеспечить ток i, необходимый для свечения светодиода 3 с яркостью, принятой для обозначения единицы, и дакадий напряжение, не меньше, чем l,5Un , где U напряжение провала светодиода 3, При необходимости используется нескол ко элементов 1, соединенных последовательно. В качестве фотогальванического элемента 1 может быть испольаовш солнечный фотоэлемент. сумматор работает следующим образом. На элемент 1 подается комбинация сигналов Xjи сигнал переноса Hj в виде световых потоков. Напряжение в цепи зависит от числа световых сигнешов. Если световые сигналы отсутствуют, т.е. , O, to ЭДС элемента 1 обеспечивает фоновый ток, величина которого не превышает значение 1д ,принятое для обозначения нуля . При подаче одного .сигнала напряжение в цепи имеет величину Е и соответствующий ток t, , при котором свето диод i имеет уровень интенсивности св чения, принятый для обозначения едини цыСфиг. 2). в этом случае сигнгш на выходе сумматора С«1, а сигнал переноса на выходе светодиода 3 . При подаче двух сигналов напряжение в цепи принимает значение2 .Вели чина тока ij, при этом определяется ординатой рабочей точки Ь , лежащей на пересечении графика вольт-амперной характеристики светодиода 3 с нагрузочной прямой (фиг.2).Так как рабочая точка 6 лежит на излуча ощей то определяемый ею ток хотя и не приводит к излучению светодиояа 2, однако является достаточным для излучения светодиода 3. В этом случае появляется сигнал переноса flj . Таким образом , njl. При подаче .трех световых сигналов XXjO l напряжение равно 3 , что снова приводит к увеличению тока до значения i, , так как ордината рабочей точки при пересечении нагрузочной пря.мой ЗС с графиком вольт-амперной ха.рактеристики светодиода 3 равна ординате рабочей точки, полученной пересечением нагрузочной прямой С . Однако в этом случае рабочая точка лежит на высвечивающей ветви ас . Это приводит к возбуждению светодиода 3. Ток достаточен и для возбуждения светодиода поэтому и . Наличие в сумматоре туннельного светодиода позволяет значительно упростить схему сумматора, а наличиефотсгальванического элемента позво 1яет обходиться без внешнего источника постоянного напряжения. Формула изобретения Оптоэлектронный одноразрядный сумматор, содержай№1й соединенные последФвательно фотогальванический элемент, связанный с оптическими сигнальными входами и входом перенос сумматора, светодиод, связанный с оптический выходом сумматора, и полупроводников1 й двухполюсный переключатель с отрицаЬельной электрической характеристи ой, отличающийся тем, «то, с целью упрощения су1лматора, в нем полупроводниковый двухполюсный Ьереключатель с отрицательной характеристикой выполнен в виде туннельно jro светодиода, оптически связанного (S рыходом перенос сумматора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Патент США З31908о, кл. 307-885, 1967. i, AiBTbpCKOe свидетельство СССР 9 437106, кл. 6 06 е 9/00, 1973. 3. ABTopcjKoe сашмтельсхво СССР 535572, кл. G Об G 9/00. 25.06.74.

fue. /

fU