Функциональный электрооптическийпРЕОбРАзОВАТЕль Советский патент 1981 года по МПК G06G9/00 

154} ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

вертки, а выход оптически связан с входом первого транспаранта с нане.сениой функциональной маской, второй выход оптического разделителя пуска связан с оптическим входом второго светолучевого гальванометра выход которого через второй транспарант с нанесенной маской передаточной функции связан со вторым оптическим входом собирающей оптической системы, а электрический вход второго светолучевого гальванометра соеднен с выходом преобразователя.

На чертеже представлена структурная схема функционального электрооптического преобразователя.

Она содержит источник 1 света, оптический разделитель 2 пучка, пер вый светолучевой гальванометр 3, второй светолучевой гальванометр 4, транспарант 5 с нанесенной маской, передаточной функции, TpaHcnapaiHT б с нанесенной функциональной маско собирающую оптическую систему 7, фоточувствительный элемент 8, операционный усилитель 9 и генератор 10 развертки.

Преобразователь работает следующим образом.

Оптический сигнал от источника 1 света (например, от лампочки накаливания) поступает на вход оптического разделителя 2 пучка, образующего два канала, по которым сигнал в виде щелевого п/чкасвета поступает на подвижные зеркала .светолучевых гальванометров 3 и 4. Световые сигналы, отраженные подвижными зеркалами светолучевых гальванометров 3 и 4 через соответствующие транспаранты 5 и б попадают в собирающую оптическую систему 7, состоящую из двух цилиндрических собирающих линз (на чертеже не показаны), фокусирующих сигнал в горизонтальной плоскости, и одной цилиндрической собирающей линзы (на чертеже не показана), фокусирующей сигнал в вертикальной плоскости Сигнал, сфокусированный в точку, попадает на фоточувствительнЬй элемент 8 (например, фотодиод). Генератор 10 развертки вырабатывает пилообразное напряжение, подаваемое на отклоняющую систему светолучевого гальванометра 4, подвижное зеркало которого, отклоняясь, перемещает щелевой пучок света от начал до конца транспаранта б, на котором изображена в виде затемненной площади требуемая функция. В зависимости от величины функции в каждый момент времени меняется освещенность поверхности фоточувствительного элемента 8, который соединен с первым входом операционного усилителя 9. На входе операционного усилителя 9 вырабатывается электрический сигнал который подается на отклоняющую

систему светолучевого гальванометра 3, подвижное зеркало которого, отклоняясь, перемещает второй щелевой пучок вдоль транспаранта 5 с маской передаточной функции. На поверхност фоточувствительного элемента 8 происходит суммирование двух светов потоков. Фоточувствительный элемент 8 включен в схему операционного усилителя 9 таким образом, чтобы освещенность его поверхности оставалась постоянной. Изменение светового потока в одном из оптических каналов компенсируется изменением светового потока в другом оптическом канале, а сигнал на выходе операционного усилителя 9 повторяет форму требуемой функции в зависимости от характра передаточной функции, которая может быть линейной, а также монотонно возрастающей или. убывающей. В последнем случае проивзодится перемножение заданной и передатоуно функций. Поскольку фоточувствительный элемент 8 работает на достаточн малом участке рабочей характеристики, что достигается применением усилителя с большим коэффициентом усидения, его погрешностью от нелинейной рабочей характеристики можно пренебречь.

Разработанный функциональный преобразователь имеет высокую точно преобразования, а также обладает более широкими функциональными возможностями, позволяя осуществлять умножение заданной функции на любую монотонно убывающую или возрастающую функцию. Он более экономичен и безопасен в работе, поскольку в нем отсутствует .высокое напряжение, а также в нем не Требуется создания специальных узлов для формирования управляющих сигналов, так как уровни сигналов, подаваемых на входы светолучевых гальванометров, позволяют использовать непосредственно выходы операционного усилителя и генератора развертки.

Формула изобретения

Функциональный электрооптический преобразователь, содержащий источник света, генератор развертки, транспарант с нанесенной функциональной маской, выход которой связан с первым входом собирающей оптической системы, связанной выходом с входом фоточувствительного элеме-нта, подключенного выходом к первому входу операционного усилителя, второй вход

Q которого соединен с шиной нулевого потенциала, а выход является выходом преобразователя, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью снижения потребляемой мощности и повышения точности преобразователя, в него вв дены светолучевые гальванометры, транспарант с нанесенной маской передаточной функции и оптический разделитель пучка, вход которого связан с выходом источника света, первый выход оптического разделителя пучка связан с оптическим входом первого светолучевого гальванометра электрический вход которого соединен с выходом генератора развертки, а выход оптически связан с входом транспаранта с нанесенной функциональной маской, второй выход опти- ческого разделителя пучка связан с Оптическим входом второго светолучевого гальванометра, выход которого

через транспарант с нанесенной маской передаточной функции связан с вторым оптическим входом собирающей оптической системы, а злектрический вход.второго светолучевого гальванометра соединен с выходом преобразователя. .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1.Николаев.С.Н.. Козлов Э.С. Подгородник Н.П. Аналоговая матема0тическая машина УСМ-1.М., Машгиз, 1962.

2.Райдер Дж. Техническая электроника. Л., Судпромгиз, 1961, с. 296298, рис. 8-33 (прототип).