Оптоэлектронное входное устройство Советский патент 1978 года по МПК H03K17/78 

Изобретение относится к вычислительной и телеграфной технике, и может быть использовано в устройствах для приема и регистрации длительности однополярных импульсов. Известно оптоэлектронное входное устройство, содержащее.транзисторный ключ, вход которого соединен с шиной питания через первый фотодиод, оптически связанный с первым светодиодом а с общей шиной - через второй фотодиод, оптически связанный со BTOPEIM светодиодом, первый вывод которого соединен с ишной питания tlp. Недостаток этого устройтсва - ни кая точность регистрации однополяриых сигнгшов и сложность,настройки. С целью повышения точности регистрации однополярных сигналов и упро щения настройки в оптоэлектроно ое входное устройство, содержащее транзисторный К.ШОЧ, вход которого соединен с шиной питания через первый фотодиод, оптически связанный с первым светодиодом, ас общей шиной через второй фотодиод, оптически свя занный со вторым светодиодсм, первый вывод которого соединен с шиной питания, введены линейный усилитель и налоговый блок памятн, вход которог соединен с ишной питания через дополнительный фотодиод, оптически связан ный с дополнительным светодиодом, который включен последовательно с пер вым светодиодом, а выход аналогового блока памяти соединен со входом линейного усилителя, выход которого соединен со вторым выводом второго светодиода. На чертеже представлена принципиальная схема устройства. Входной светодиод 1 оптически свя1зан с фотодиодом 2, включенным в обратном направлении между шиной питания 3 и входной цепью транзисторного к.шоча 4. Вспомагательный светодиод 5 оптически связан с фотоднодом 6, включенным между входной цепью транзисторного ключа 4 и общей шиной 7. Светодиод 8 ;оптоэлектронной пары включен последовательно со входным светоднодом 1 и оптически связан с фотодиодом 9 оптоэлектронной пары, включенным в обратном направлении между шиной питания 3 и входной клеммой 10 аналогового блока памяти 11, имеющего регулируемый термостабильный порог срабатывания и регулируемое время хранения. Выход 12 аналогового влока памяти подключен ко входу линейного усилителя 13, имеющего регулируемый коэффициент усиления, выходная клемма 14 которого подключена к катоду вспомагательного светодиода 5.

Выход 15 транзисторного ключа 4 (Является выходом устройства. Регистрируемые сигналы поступают на вход 16

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии сигнала на входе 16 ток через светодиоды 1 и 8 и оптически связанные с ними фотодиоды 2 и9 не протекает, поэтому на вход 4 и вход блока 11 ток не поступает. При этом на выходе 12 блока 11 сигнал отсутствует,и в коллекторной ц пи линейного усилителя 13 протекает ток покоя. Этот ток протекает через светодиод 5, поэтому оптически связанный с ним фотодиод 6 находится в вентильном режиме и обеспечивает отрицательное смещение между базой и эмиттером транзисторного ключа 4. Ключ надежно закрыт, и на выходе 15 высокий уровень напряжения.

При поступлении на вход 16 сигнала (токовой посылки) через светодиоды 1 и 8 и оптически связанные с ними фотодиоды 2 и 9 начинает протекать ток. Когда ток через светодиод 1 достигает значения, соответствующего порогу включения транзисторного ключа 4, определяемого в этом случае током покоя линейного усилителя 13, протекающим через вспомагательный светодиод 5, ключ 4 включается, и на выходе 15 появляется низкий уровень напряжения. Когда входной ток через светодиод 8 достигает потога срабатывания блока 11, через фотодиод 9 начинает заряжаться конденсатор этого блока,запоминающий пиковый уровень входного сигнала.

Особенность этого аналогового блока памяти состоит в том, что он обладает малыми постоянными времени на заряд запоминающего конденсатора и большими постоянными времени на его разряд. В качестве аналогового блока памяти можно использовать пиковый детектор.

Когда входной сигнал достигает максимума, заканчивается ,заряд запоминающего конденсатора аналогового блока памяти 11, и на его выходе 12 устанавливается амплитуда напряжения, пропорциональная амплитуде входного сигнала. Это напряжение воздействует на вход линейного усилителя 13, в результате чего в его выходной цепи, а следовательно и в цепи светодиода 5 появляется ток, пропорциональный входному , напряжению усилителя. Ток, протекающий через светодиод 5, определяет порог срабатывания ключа 4, а следовательно и уровень регистрации оптоэлектронного входного устройства. ТаКИМ образом, порог регистрации входного устройства всегда пропорционален амплитуде входного сигнала.

Порог срабатывания аналогового блока памяти может регулироваться в широких пределах, например, с помощью переменного резистора. Это необходимо .для изменения коэффициента пропорциональности между амплитудным значением входного сигнала и вьлходным напряжением аналогового блока памяти. Коэффициент усиления линейного усилителя 13 также может регулироваться. Совместная регулировка порога срабатывания аналогового устройства памяти и коэффициента усиления линейного усилителя позволяет установить любой наперед заданный уровень регистрации принимаемого сигнаша относительно его амплитудного (установившегося) значения (например, равный половине амплитудного значения). Для повышения точности соответствия выходного напряжения аналогового блока памяти амплитудному значению входного сигнала в диапазоне температур порог его срабатывания термостабилизирован, например, с помощью диодного оптрона, как это показано на чертеже.

При уменьшении амплитуды входного сигнала уменьшается ток через светодиод 8, а следовательно и через фотодиод 9. Это приводит к снижению тока, поступающего на вход блока 11, однако на его выходе 12 по-прежнему сохраняется напряжение, пропорциональное амплитудному значению предыдущего входного . Когда входной сигнал достигает значения, соответствующего установившемуся порогу регистрации, транзисторный ключ 4 закрывается, и на выходе 15 появляется высокий уровень напряжения. Вновь приходящий сигнал регистрации относительно установившегося уровня ретистрации. Время сохранения установившегося уровня регистрации в период отсутствия сигнала на входе (при бестоковой посыпке) определяется временем хранения аналогового блока памяти (время сохранения на выходе 12 напряжения, пропорционального амплитудному значению входного сигнала. и может регулироваться в .широких пределах, например, с помощью переменного резистора (путем изменения постояннбй времени-разряда запоминающего конденсатора) . Регу;лировка времени хранения аналогового блока памяти необходима для обеспечения работы оптоэлектронного входного устройства при различных скоростях передачи дискретной информации (скорости телеграфирования).

Формула изобретения Оптоэлектронное входное устройство, содержащее транзисторный ключ.

вход которого соединен с шиной питания через первый фотодиод, оптически связанный с первым светодиодом, а с общей шиной - через второй фотодиод, оптически связанный со вторым светодиодом, первый вывод которого соединен с шиной питания, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регистрации однополярных сигналов и упрощения настройки, в него введены линейный усилитель и аналоговый блок памяти, вход которого соединен с ишной питания через дополнительный фотодиод, оптически связанный с дополнительным светодиодом, который включен последовательно с первым светодиодом,а выход аналогового блоха памяти соединен со входом линейного усилителя, выход которого соединен со вторым выводом второго светодиода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство № 427472, Н 03 К 71/56, 1972.