Нейристор Советский патент 1978 года по МПК G06G7/60 

i

Изобретение относитсяГк области вычислительной техники.

Известно устройство, моделирующее свойства нервного волокна ffl , содержащее туннельный диод, катушки, индуктивности д и конденсатор.

Однако точность работы такого устройства недостаточна.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является вейристор, состоя- ю ший из IX каскадов, каждый из которых содержит фотоприемник и источник света 2.

В таком устройстве точность передачи сигнала от каскада к каскаду недостаточна, is

Целью изобретения является повышение точности передачи сигнала.

Эта цель достигается тем, что в каждый каскад нейристора введены сегнетоэлектрический преобразователь и резисторы. 20 Каждый каскад выполнен в виде моста, в одно плечо которого включен фатоприемник, а другие плечи моста образованы резисторами. В диагональ моста включен сегнетоэлектрический преобразователь. Источник света 25

через сегнетоэлектрический преобразователь соответствующего каскада оптически связан с фотопраемником следующего каскада.

На фиг. 1 представлена структурная схема нейристора; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы его работы.

Нейристор состоит из Л -каскадов, каждый из которы.х содержит резисторы 13, фотоприемник 4, сегнетоэлектрический преобразователь 5 и источник света 6.

Преобразователь 5 выполнен в виде cei нетоэлектрического элемента.

На фиг. 2 показана петля электрооптйческого гистерезиса сегнетоэлектрического элемента, т.е. он обладает двумя устойчивыми состояниями пропускания света, соответствующими противоположно поляризованным доменам. Если на сегнетоэлектри.ческий элемент подать какое-либо переменное напряжение, например синусоидальное, то в моменты пересечения синусоидального напряжения с уровнем коэрцитивного поля

iVi, сегнетоэлектричссккй элемент пере

мешается из COCTDHHVIS s состояние светло, и наоборот (момтггы lu.peключения на фиг. 2 обозначены точками а, б, в, г). В результате непрерывный световой поток, падающий на сегнетоэлектрический элемент, преобразуется в прямоугольные импульсы света с резкими фронтами, так как петля электрооптического ги терезиса имеет практически прямоугольную форму (см. фиг. 2). Нейристор работает следуюшим образом. В исходном сосгоянии фотоприемник 4 не освещен, напряжение Ug в диагонали моста первого каскада схемы таково, что преобразователь 5 не пропускает свет от источника . света 6 на фотоприемник вто.рого Каскада. Это состояние соответствует участку 1-П на фиг. З.б. Когда запускающий световой импульс о. . имеющий пря мругольную форму, {фиг. 3, а) попадает на фотопрйемник 4, его сопротивление умен шается и нарушается баланс моста. Напряжение и а- в диагонали моста изменяется ,как показано на участке 31-Ш ра фиг. 3 ИГ .В момент сравнения Ua, с уровнем напряжения V, коэрцитивного поля сегнетоэлектрический элемент резко переключается в состояние свет ло, и на выходе сегнетоэлектрического пр образователя формируется передний фронт светового импульса (,см. фиг, 3 , Ь ). Затем напряжение п в диагонали моста voc aeTcq постоянным (участок III-IV на фиг. 3 ,J5 ), а когда снова нарушается воздействие света на фотоприемник 4, прекращается баланс моста и 44 изменяется до своего первоначального значения -(уча™ сток IV-V на ф4Г. 3 ,S ), которое сох раняется до появления следуюшего запускаю щего шмпульса( 30- При этом в момент t,происходит сравнение U с напряжением .YH коэрцйтивйогй поля. При этом сегнетоэлектрическнй элемент резко переключается в состояние темно и формируется задний фронт светового импульса (см. фиг. 3, Ь ). Таким образом,, под воздействием запускающего проямоугольного светового импуль са в первом каскаде формируется также прямоугольный импульс 2 , резкие фронты которого обусловлень прямоугольностью петли электрооптического гистерезиса сегнетоэлектрич скрго элемента. Kp ме того, этот световой импульс сдвинут относительно запускаюшего импульса на время At , определяемое перезарядом сегнетоэлектрического элемента. Изменение полярности напряжения в диагонали моста необходимо, чтобы переполяризовать домены в сегнетоэлектрическом элементе. При воздействии следующего запускающего импульса Зо на фотоприемник 4 снова изменяется напряжение Ue в диагонали моста, и при этом сегнетоэлектрический элемент переключается в моменты времени ifc, и t из состояния темно в состоянии светло и наоборот, а на выходе сегнетоэлектрического преобразователя получается прямоугольный импульс света, сдвинутый по времени на величину Д1 отсдвинутый по времени на величину лг относительно импульса запуска (см. фиг. 3,i), При этом световой импульс на выходе первого каскада является запускающим для вто рого каскада. В результате этого в нейристоре происходит продвижение световых импульсов с конечной скорс)стью, определенным запаздыванием йЬ в каждом каскаде, причем эти импульсы сохраняют прямоугольную форму. Введение в устройство новых элементов и связей между ними позволило повысить точность работы устройства. Формула изобретения Нейристор, состоящий из п. каскадов, каждый из которых содержит фотоприемник и источник света, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в каждый каскад введен сегнетоэлектрический преобразователь и резисторы, причем каждый каскад выполнен в виде моста, в одно плечо которого включен фотоприемннк, а другие плечи моста образованы резисторами; в диагональ моста включены сегнетоэлектрический преобразователь; источник света через сег- нетоэлектрический преобразователь соответствующего . каскада оптически связан с фотоприемником следующего каскада. Истрчники информации, принятые во внимание пpи экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР 167319, G- Об Сг 7/6О, 1963. 2.Журнал Электроника, Мир, т. 40, № 25, стр. 28-34, фиг. 8.