Оптоэлектронный счетчик импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03K23/14 

(54) ОПТОЭЛБКТРОННЫЙ СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных устройствах и устройствах визуальной индикации.

Известен счетчик импульсов, содержащий в каждом разряде источник света и фотоприемный элемент.

Его недостатком является необходимость трехтактного питания 1.

Известен также оптоэлектронный счетчик импульсов, содержащий в каждом разряде последовательно соединенные фотоприемник и исто.чник света и оптически управляемый прерыватель тока. Недостатками известного устройства являются низкая помехоустойчивость из-за наличия электрической связи входных и выходных цепей декады, нетехнологичность изгoтoвлeния определяемая неоднородностью элементной базы, поскольку используются входные линии задержки, и ограниченные функциональные возможности, так как счетчик состоит из одной декады 2.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости, технологичности изготовления

И расширение функциональных возможностей.

Для достижения поставленной цели в оптоэлектронный счетчик импульсов, содержа1ций ряд однотипных декад, в каждом из разрядов которых последовательно соединены фотоприеник и источник света, фотоприемник последующего разряда оптически связан с источником света предыдущего разряда, клеммы питания разрядов каждой декады подключены к выходу прерывателя то10ка, электрический вход которого подключен к шине питания, а оптический вход имеет связь с источником света последнего разряда, во все декады, кроме первой, введен входной фотоприемник, в каждую декаду введен дополнительный источник света, прерывате15ли тока и фотоприемники всех разрядов, кроме первого, выполнены с двумя оптическими входами, вход фотоприемника первого разряда и вторые входы фотоприемников остальных разрядов и прерывателя тока оптически связаны с дополнительным источником

20 света своей декады, один вывод которого подключен к щине входных импульсов, а другой - к общей шине, причем в первой декаде - непосредственно, а в остальных - через входной фотоприемник, который оптически связан с источником света последпего разряда предыдущей декады.

На чертеже дана принципиальная схема устройства.

Оно содержит ряд однотипных декад, в каждом из разрядов которых последовательно соединены фотоприемник 1 и источник 2 сиета, фотоприемник поеледуюпюго разряда оптически связан с источником света предыдущего разряда, клеммы питания разрядов каждой декады подключены к выходу прерывателя 3 тока, электрический вход которого подключен к щине 4 питания, а оптический вход имеет связь с источником света 2 последнего разряда, во все декадья, кроме первой, введен входной фотоприемник 5, в каждую де.аду введен дополнительный источник 6 света, прерыватели тока 3 и фотоприемники 1 всех разрядов, кроме первого, выполнены с двумя оптическими входами, вход фотоприемника 1 nepBoiO разряда и вторые входы фотоириемников 1 остальных разрядов и прерывателя тока 3 оптически связаны с дополнительным источником б света своей декады, один вывод которого подключен к И1ине 7 входных имиульсов., а другой - к обнгей щине, Г1ричеЛ1 в нервой декаде - непосредственно, а в остальных --- через входной фотонриемник 5, который оптически связан с источником 2 света юследнего разряда предыдущей декады.

Устройство работает следующим образом. Фотоприемники имеют .;1ва устойчивых состояния: одно проводящее, а другое запертое.

Переход из запертого состояпия в проводящее происходит при подаче па оптические входы указанпых элемептов световых спгналов. На фотоприемники всех разрядов, кроме первых в каждой декаде, требуется подавать два световых сигнала одновременно. Практически подобные фотоприемники могут быть вьп1олне11Ы последовательным включением двух фототгфисторов, Л11бо фототиристора и фототранзистора и т.д.

Нагрузкой фотонриемников 1 слу-жат соответетвующие источники 2 света. Подсчитываем ые имиульсы поступают по входной П1ине 7 одновременно на все входные источники 6 света, однако пока не «заполнится первая декада счетчика, излучать свет будет лищь входной источник 6 света первой декады, так как входные источники света остальных декад заперты соответствующими входными фотонриемиикамп 5.

Для нормального функционирования счетчика необходимо, чтобы длительность входного импульса лежала в следующих пределах:

1бкА.МАКС. 1т; 2тбю,мим,

- длительность входного импульса;

- максимальная длительность переключения из запертого

В проводящее состояние фотоприемника;

ТВКА.МИН. - минимальная длительность переключения из запертого в проводящее состояние фотоприемника.

При вынолнении этого условия с кажды.м входным импульсом будет срабатывать один фотоприемник, при это.м начинает излучать свет соответствующий источник света, давая разрещение на срабатывание следующего разря.да. По мере поступления входных и.мпульсов происходит заполнение первой декады счетчика пока не сработает ее последний разряд.

Последний источник света 2 первой декады воздействует на оптический вход входного фотоприемника о второй декады, который «пропускает последующий импульс на входной источник 6 света второй декады, происходит срабатывание первого разряда второй декады. Кроме того, последний источник света 2 первой дека.ты оптически связан с одним входом прерывателя 3 тока своей декады, второй вход указанного прерывателя 3 тока оптически связан с входным источником 6 света.

Прерыватель 3 тока срабатывает при наличии двух световых си1налов, т.е. при последующем после срабатывания последнего разряда декады входпом импульсе, при .этом разрывается цель питания первой декады счетчика, и она приходит в исходное состояние.

В исходное состояние возвращаются также прерыватель 3 тока первой декады и входной фотоприемник 5 второй декады. Процесс повторяется, с рабатывает второй разряд второй декады счетчика и т.д. Аналогично работают все остальные декады счетчика.

Предлагаемое уетройство обладает следуюп:.ими преимуществами по сравнению с известным:

-нростотой построения и однотипностью применяемых элементов, что позволит легко реализовать данное устройство по микросхемной технологии в едином технологическом цикле;

-возможностью построения счетч.иков с любым основанием системы счисления, например десятичной, что позволит представлять конечный результат в привычной десятичной системе;

-повышенной по.мехоустойчивостью за счет устрапения электрической связи входных и выходных цепей.

Формула изобретения

Оптоэлектронный счетчик и.мпульсов. содержащий ряд однотипных декад, в каждом из разрядов которых последовательно соединены фотоприемник и источник света, фотоприемник последующего оазряда оптически

связан с источником света предыдущего разряда, клеммы питания разрядов каждой декады подключены к выходу прерывателя тока, электрический вход которого подключен к олине питания, а оптический вход имеет связь с источником света последнего разряда, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, технологичности изготовления и расширения функциональных возможностей, во все декады, кроме первой, введен входной фотоприемник, в каждую декаду введен дополнительный источник света, прерыватели тока и фотоприемники всех разрядов, кроме первого, выполнены с двумя оптическими входами, вход фотоприемника первого разряда и вторые

входы фотоприемников остальных разрядов и прерывателя тока оптически связаны с дополнительным источником света своей декады, один вывод которого подключен к шине входных импульсов, а другой - к общей щине, причем в первой декаде - непосредственно, а в остальных - через входной фотоприемник, который оптически связан с источником света последнего разряда предыдущей декады.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Скаржепа В. А. Счетчики импульсов на тиристорах. 1976, стр. 90, рис. 31.

2.Патент Японии № 48-43470 кл. Н 03 К 23/14, опубл. 1973.