Оптоэлектронный операционный усилитель Советский патент 1979 года по МПК G06G7/12 

налы, поступающие на инвертированный (или неинвертированный) вход через в,ходной резистор / и формирует напряжение на выходе за счет тока в цепи обратной связи с его выхода через резистор обратной связи 5. Выходная цепь операционного усилителя состоит из двух светодиодов 4 и 5, включенных встречно-параллельно и выдающих световой лоток, соответствующий выходному сигналу положительной и отрицательной полярности. Фотодиоды 6 и 7 предназначены для приема входных оптических сигналов и преобразования их в соответствующий ток. Так как фотодиод 6 подключен к положительному, а фотодиод 7 к отрицательному полюсу источника питания, то световые потоки, поступающие на фотодиод 5 и 7 можно назвать световыми потоками, соответствующими величинам положительной и отрицательной полярности. Фотодиоды 5 и 7 включены последовательно друг с другом и общей точкой подключены ко входу усилителя постоянного тока 2. Работа устройства в качестве усилителясумматора оптических и электрических сигналов осуществляется следующим образом. При наличии входного сигнала электрической природы Ках, подводимого чврез входной резистор / на вход усилителя 2, на выходе носледнего нанряжеиие имеет значение: V - - V ПЫХ г в В зависимости от полярности FBV (COOTветственно от полярности У„ых) срабатывает один из светодиодов 4, 5, а именно, при наличии на выходе усилителя 2 срабатывает светодиод 4, а при - светодиод 5. Световой поток, вырабатываемый светодиодом, определяется из соотношения:Ф А-ф1/.ь,х, /Сф - передаточный коэффициент светодиода. Поэтому при Vax 0, Т. е. световой поток Ф2 0, а при , т. е. при световой поток Ф1 0. Значения световых потоков Ф1 или Ф2 (т. е. потоков со светодиода 4 или 5), таково:Ф /{-ф., 1 три наличии нескольких входов, т. е. нескольких входных напряжений Увх; подводимых на резисторы R., что V V - р У li вых З D а световой поток, соответственно: .1. При VBX 0 световой поток на светодиоде 4 1 Ф2, а при Ивх 0, световой поток на ветодиоде 5 Ф2 Ф. Рассмотрим работу устройства в случае одъедания к его входу оптических сигналов. При наличии .входного оптического сигнала на фотодиоде 6 имеем, что на выходе перационного усилителя V - Ф выхс к - передаточный коэффициент фотоприемника;G - коэффициент поглощения оптической системы, подводящей входной световой сигнал на фотодиод. Зависимость тока, вырабатываемого фотодиодом 6 от В1ходн 3го светового потока, определится в виде: / /о+/ГФ„,. /о - темновые токи фотодиодов 5 и 7 компенсируют друг друга. При подведении Фвх на вход фотодиода 6, В этом случае световой поток на светодиоде 5 отсутствует, Ф2 0, а на светодиоде 4 будет: Ф, 1,, При подведении Фвх на вход фотодиода 7, у 0 и , Фг Ф 0. Если световой поток Фвх условно соответствует величинам положительной полярности, то Ф, следовательно должен соответствовать величинам отрицательной полярности. При Фвх 0 срабатывает светодиод 4, а при Фвх СО срабатывает светодиод 5. В первом случае Фвх, а ЯфЯ-| Фв., а во втором , соответствуя сигналам отрицательной и положительной полярности соответственно. Если световые потоки поступают одновременно на фотодиоды 5 и 7 ( на фотодиод б и Фк на фотодиод 7) имеем, что р y.... -ti Ф;- . U ; / Ф --/( f 2 Ф;- 2Ф,Л О ; / (Фб 0) при 2Ф; :Фк (Ф4 0) При2Ф; -Фк. Оптоэлектронный операционный усилитель может быть использован в качестве логического элемента, если дополнительно к выходу операционного усилителя подключить два диода и операционный усилитель в роли инвертора, а на вход наряду со входными резисторами подвести и резистор опорного сигнала. Усилитель не исключает возможности подведения на вход одновременно нескольких электрических сигналов. В этом случае необходимо предусмотреть несколько входных резисторов /.

. 4-, Формула изобретения Оптоэлектронный операционный усилитель, содержащий фотодиодный делитель напряжения, усилитель постоянного тока, связанный с источником питания, вход усилителя .постоянного тока через входной резистор соединен с входом операционного усилителя, а через резистор обратной связи с выходом усилителя постоянного тока, являющимся выходом операционного усилителя, который через два светодиода, включенных встречНО-параллельно, связан с шиной нулевого потенциала, отличающийс я тем, что, с целью упрощения операционного усилителя, в нем выводы источника питания з силителя постоянного тока соединены с крайними выводами фотодиодного делителя напряжения, средний вывод которого связан со входом усилителя постоянного тока, причем фотодиоды делителя напрял ения связаны с соответствующими оптическими входами операционного усилителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент США, Яо 3325724, кл. 323-21, опублик. 1967. 2.Патент США, № 3590251, кл. 250-210, опублик. 1969.