Оптоэлектронный сдвигающий регистр Советский патент 1980 года по МПК G11C19/30 

1

Изобретение относится к области соптоэлектроники; а именно к конструкции оптоэлектронного сдвигающего регистра, используемого для ввода,. хранения и передачи информации.

Известей сдвигающий регистр, каждая разрядная ячейка- которого состоит из двух синхронных элементов, а к первому элементу каждого paS- . ряда присоединяется дополнительный расширитель из элементов И-ИЛИ.Регистр имеет общу1р шину установки нуля и две шины сдвигающих импульсов, по -ОДНОЙ из которых поступает прямой сигнал сдвига, а по другой -инвертированный 1 .

Известен также оптоэлектронный сдвигающий регистр 2 каждая разрная ячейка которого состои.т из послдовательно включенных светодиода,; фотодиода, фоторезистора, а также подключенного к этой цепочке конденсатора.

Недостатком известного регистра является большое количество элементов, используемых в одной разрядной ячейке.

. Целью изобретения является упрощение оптоэлектронного сдвигающего

регистра за счет уменьшения числа элементов в одном разряде.

Поставленная цель достигается тем, что в оптозлектронный сдвигающий регистр, содержащий задающий светодиод, разрядные шины и подключенные к ним и последовательно оптически связанные разрядные ячейки, Кс1Ждая из которых содержит оптронную

0 пару из .последовательно соединенных светодиода и фотодиода, включенных встречно друг другу, причем оптронная пара первой разрядной ячейки оптияески связана с задающим светодйодом,

5 в каждый разряд введена вторая оптронная пара из последовательно соединенных и встречно включенных светодиода и фотодиода, при этом первая и вторая оптронные пары каждого раз0ряда включены встречно друг другу и оптически связаны между собой.

На фиг.1 изображена схема оптоэлектронного регистра; на фиг.2 показаны временные диаграмгф тактового

5 меандра, оптических импульсов светодиодов и проводимости фотодиодов.

К тактовым шинам 1 подключены встречно включенные оптроны 2,3,4, оптически связанные друг с другом

0

последовательным оптическим потоком так, что оптический поток оптронной пары (рптрона) 2 связан с фотодиодом оптрона 3 и т.д. Фотодиод оптрона 2 оптически связан с задающим светодиодом 5. Для синхронного запуска он может быть подключен к тактовой шине ,

Работа оптоэлектронного сдвигающего регистра заключается в следующе

В момент i (фиг.2) подают запускающий импульс на задающий светодиод 5, он возбуждается и излучает оптический поток фиг,2 б), облучая фотодиод оптрона 2 (фиг.2 в),который отслеживает изменения светового потока светодиода 5, и в момент t , когда полярность тактового меандра (фиг.2 меняется на шийах 1 на противоположную, соответствующую полярности светдиода оптрона 2, светодиод данного оптрона начинает возбуждаться, а светодиод 5 по экспоненте уменьшает интенсивно.сть излучения и, -учитывая то, что фотодиод оптрона 2 производит .суммирование двух оптических потоков, он остается в возбужденном состоянии и в момент tj-t, продолжая отслеживать потоки двух свето,диодов. Если учесть, что, например, светодиоды арсенидогаллиевыё эпитаксиальные АЛ103А, Б имеют время нарастания импульса излучения 200-300 не, а время спада излучения 500 не, или светодиоды фосфидогаллиевые мезадиффузионные АЛ106А,Б,В имеют длительность фронтов импульса от Уройня 0,1 до уровня 0,9: передний равен 10, задний - 20 НС, то без учета инерционности фотодиода два оптических потока двух светодиодов по времени перекрываются,что свидетельствует о непрерывности возбуждения фотЬдиода, Если учесть инерционность фотодиода, например фотодиода ад-1, постоянна:я - времени которого 10 с,

.то при переходе проводимость фотодиода практически не меняется, что свидетельствует о надежности переключения. В момент времени фвтодиод оптрона 2 имеет максимальну проводимость.

Одновременно с возбуждением фотодиода своего оптрона светодиод оптрона 2 возбуждает фотодиод оптрона 3, который в период времени t,,- не возбуждается светодиодрм своего разряда, поскольку полярность тактового меандра не соответствует полярносри светодиода.оптрона 3, но его фотодиод находится в проводящем состоянии (фиг.2 д), и, как только в момент t Q полярность тактового меандра меняет. ся на противоположную, сразу жевозбуждается светодиод (фиг.2 е) оптрона 3,поддерживая в возбужденном состоянии фотодиод своего оптрона (фиг.2 д) и одновременно возбуждая фотодиод оптрона 4 (фиг.2 ж) и т.д.

В данном оптоэлектронном сдвигающем регистре по сравнению с известными уменьшено число элементов разрядной ячейки.

Формула изобретения

Оптоэлектронный сдвигающий регистр

содержащий задающий светодиод, разрядные шины и подключенные к ним и последовательно оптически связан.нуе разрядные ячейки, каждая из которых содержит первую оптронную пару из

последовательно соединенных светодиода и фотодиода, включенных встречно друг другу, причем оптронная пара первой разрядной ячейки оптически связана с задающим светодиодс)м, о тличающийся тем, что, с целью упрощения регистра, в каждый разряд введена вторая оптронная пара из последовательно соединенных и встречно включенных светодиода и (фотодиода,, причем первая и вторая

оптронные пары каждого разряда включены встречно друг другу и оптически связаны между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Букреев И.Н. и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройств, М., Сов.радио , 1975, с. 129-159.

2. Электроника, 1967, 25, с.28 (прототип).

:--Ь. J

.