Оптоэлектронный ключ Советский патент 1981 года по МПК H03K17/56 H03K17/78 

Изобретение относится к автомати ке, измерительной, вычислительной технике и может найти применение в модуляторах и коммутаторах аналоговых сигналов в тех случаях, когда необходимо обеспечить малое значение остаточных параметров. Известен оптоэлектронный ключ, содержащий фототранзистор, оптическ связанный с основным светоизлучател вспомогательный светоизлучатель, оптически связанный с фотодиодом, который включен параллельно эмиттерно-базовому переходу фототранзистор и схему управления, инверсный и неинверсный выходы которой подсоединены к основному и вспомогательному светоизлучателю соответственно, Схема обладает достаточным быстродействием РЗ. Однако устройство не может надежно работать в схемах модуляторов и коммутаторов аналоговых сигналов изза больших значений остаточных параметров. Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к изобретению является оптоэлектронный ключ, содержащий два встречнопоследовательнр включенных транзистора, коллекторы и базы которых через блок управления подключены к входным 1шеммам источника управляющего сигнала, а эмиттеры транзисторов включены в цепь коммутации модулированного сигнала, оптроны, светодиоды которых подключены к входным клеммам первичного источника управляющего сигнала, причем в схему введены два двухфотодиодных оптрона, которые соединены последовательно и согласно, а аноды одного из фотодиодов в каждом оптроне соединены с базами транзисторов, катоды другого подключены к точке соединения их коллекторов 2, Однако это устройство характеризуется невысокой надежностью работы

при повьшенной температуре или в условиях специальных воздействий. Связано это с самопроизвольным открыванием выходных транзисторов при отсутствии входного сигнала управления за счет возникновения на выходе фотодиодов ЭДС. Кроме того, в этом устройстве ограничено быстродействие из-за отсутствия цепей форсировки выключения фотодиодов и транзисторов.

Цель изобретения - повьшение быстродействия и надежности опт.оэлектронного ключа.

Цель достигается те,м что в оптрэлектронный ключ, содержащий два транзистора п-р-п проводимости, у которого катод фотодиода оптрона соединен с коллекторами транзисторов, а анодчерез резисторы с базами, при этом светодиод оптрона соединен с источником сигнала, введен инвертор тока и второй оптрон, у которого фотодиод включен встречно-параллельно фотодиоду первого оптрона, а светодиод через инвертор соединен с источником сигнала.

На чертеже представлена электрическая схема оптоэлектронного ключа.

Оптоэлектронный ключсодержит источник 1 сигнала управления, инвертор 2, светодиоды 3 и 4, фод-одиоды 5 и 6, развязывающие резисторы 7 и 8, транзисторы 9 и 10, источник 11 коммутируемого сигнала и нагрузку 12.

Оптоэлектронный ключ работает следующим образом.

При отсутствии напряжения на выходе источника 1 сигнала управления светодиод 3 освещает фотодиод 5, фото-ЭДС которого минусом через резисторы 7 и 8 приложена к базам транзисторов 9 и 10, а плюсом к точке соединения коллекторов. При появлении на выходе источника 1 сигнала управления напряжения через светодиод 4 протекает ток управления, вызывающий его излучение, при этом светодиод 3 гаснет. Светодиод 4 оптически связан .с фотодиодом 6. ЭДС фотодиода 6 открывает транзисторы 9

и 10 и способствует более быстрому рассасыванию зарядов на фотодиоде 5. При этом цепь источ1шк коммутируемого сигнала 11- нагрузка 12 оказывается замкнутой через выходны Цепи транзисторов 9 и 10.

При снижении напряжения на выходе источника 1 сигнала управления светодиод 4 гаснет, а светодиод 3 включается, в результате этого ЭДС фотодиода 5 ускоряет процесс рассасывания носителей накопленных в фотодиоде 6, и вызывает запирание транзисторов 9 и 10.

5 Так как ЭДС фотодиодов 5 и 6 как открывающая, так и закрывающая транзисторы 9 и 10 является величиной стабильной, а темновые ЭДС фотодиодов 5 и 6 направлены встречно и при

0 изменении внешних воздействий температуры и других спецвоздействий компенсируют друг друга, в предлагаемом ключе обеспечиваются высокая надежность и быстродействие.

5 Указанные преимущества изобретения позволяют расширить область применения оптоэлектронных ключей в радиоэлектронной аппаратуре.

Формула изобретения

Оптоэлектронный ключ, содержащий два транзистора проводимости, у которого катод фотодиода оптрона

соединен с коллекторами транзисторов, а анод - через резисторы с базами, при этом светодиод оптрона соединен с источником сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, в него введен инвертор и второй оптрон, ,у которого фотодиод включен встречно-параллельно фотодиоду первого оптрона, а светодиод через инвертор

соединен с источником сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 445153, кл. Н 03 К 17/78,. 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 445155, кл. Н 03 К 17/78, 1974.

5 -CD

N

lсч

о