Оптоелектронний модуль
Номер патенту: 78533
Опубліковано: 10.04.2007
Автори: Ковінько Юрій Олексійович, Тимченко Леонід Іванович, Кожем'яко Володимир Прокопович, Яровий Андрій Анатолійович, Новицький Руслан Михайлович, Самра Муавия Хамо
Формула / Реферат
Оптоелектронний модуль, що містить регенеративний оптрон у вхідному і кожному рахунковому розрядах розрядної лінійки, додатковий регенеративний оптрон, вхідну електричну шину, першу і другу електричні шини керування, перший і другий перемикачі, перше додаткове джерело світла, першу і другу шини живлення, у регенеративному оптроні кожного розряду розміщено транзистор, емітер якого підключений до загальної шини, джерело світла підключене між колектором транзистора і першою шиною живлення, перший фотоприймач включений між базою транзистора і першою шиною живлення й оптично зв’язаний із джерелом світла, перші виводи другого і третього фотоприймачів підключені до бази транзистора, другі виводи у всіх розрядах, крім вхідного, відповідно - до першої і другої електричних керуючих шин, у вхідному розряді другий вивід другого фотоприймача підключений до першої шини живлення, у всіх розрядах, крім вихідного, другий фотоприймач оптично зв’язаний із джерелом світла попереднього розряду, третій фотоприймач - із джерелом світла наступного розряду, другий фотоприймач зв’язаний із вхідною оптичною шиною, емітер транзистора додаткового регенеративного оптрона підключений до загальної шини, колектор через джерело світла додаткового регенеративного оптрона - до першої шини живлення, база через перший і другий фотоприймачі додаткового регенеративного оптрона - до першої шини живлення, перший вхід першого фотоприймача додаткового регенеративного оптрона оптично зв’язаний з виходом джерела світла додаткового регенеративного оптрона, вхід другого фотоприймача додаткового регенеративного оптрона оптично зв’язаний з виходом першого додаткового джерела світла, перший вивід якого підключений до загальної шини, що замикає контакт першого перемикача, приєднаний до другої електричної шини керування, що замикає контакт другого перемикача до першої електричної шини керування, який відрізняється тим, що в нього введені друге додаткове джерело світла, вузол контролю, тактовий рахунковий тригер, тактовий RS-тригер, перший, другий і третій додаткові фотоприймачі, шина встановлення у вихідний стан, перша і друга оптичні шини, додатковий резистор і в кожен розряд - перший діод, перший вивід якого підключений до шини установки у вихідний стан, а другий - до бази транзистора, у додатковий регенеративний оптрон уведені додаткові резистор, діод і світлодіод, перша шина живлення через додатковий резистор додаткового регенеративного оптрона підключена до перших виводів додаткового діода і додаткового світлодіода додаткового регенеративного оптрона, другі виводи яких підключені відповідно до колектора транзистора додаткового регенеративного оптрона і до загальної шини, емітер транзистора тактового рахункового тригера підключений до загальної шини, колектор через джерело світла тактового рахункового тригера - до першої шини живлення, що через резистор тактового рахункового тригера підключена до перших виводів першого діода і світлодіода тактового рахункового тригера, другі виводи яких підключені до колектора транзистора тактового рахункового тригера і до загальної шини відповідно, база транзистора тактового рахункового тригера підключена до перших виводів другого діода, першого (48), другого (49) і третього (50) фотоприймачів тактового рахункового тригера, другі виводи яких підключені відповідно до шини установки у вихідний стан, до першої шини живлення і другої шини живлення, емітер транзистора тактового RS-тригера підключений до загальної шини, колектор через джерело світла тактового RS-тригера - до першої шини живлення, яка через резистор тактового RS-тригера підключена до перших виводів першого діода і світлодіода тактового RS-тригера, другі виводи яких підключені відповідно до колектора транзистора тактового RS-тригера і до загальної шини, база транзистора тактового RS-тригера підключена до першого виводу другого діода, першого (57), другого (58) і третього (59) фотоприймачів тактового RS-тригера, другий вивід якого підключений відповідно до шини встановлення у вихідний стан, до першої шини живлення і до другої шини живлення, вихід джерела світла тактового рахункового тригера оптично зв’язаний із входом першого (48) і з першим входом третього (50) фотоприймачів тактового рахункового тригера, вихід джерела світла тактового RS-тригера оптично зв’язаний із входом першого (57) і з першим входом третього (59) фотоприймача тактового RS-тригера, емітер транзистора вузла контролю підключений до загальної шини, колектор через джерело світла вузла контролю - до першої шини живлення, база - до перших виводів першого, другого, третього і четвертого діодів вузла контролю і через перший (70) фотоприймач вузла контролю - до першої шини живлення, джерело світла вузла контролю оптично зв’язаний з першим (70) фотоприймачем вузла контролю, другий вивід першого діода вузла контролю підключений до шини встановлення вихідного стану, другий вивід другого діода вузла контролю підключений до перших виводів другого (71), третього (72), четвертого (73) і п’ятого (74) фотоприймачів вузла контролю, другий вивід третього діода вузла контролю підключений до перших виводів шостого (75), сьомого (76), восьмого (77) і дев’ятого (78) фотоприймачів вузла контролю, другий вивід четвертого діода вузла контролю підключений до перших виводів десятого (79) й одинадцятого (80) фотоприймачів вузла контролю, другі виводи парних (71, 73, 75, 77 ,79) фотоприймачів вузла контролю підключені до першої шини живлення, другі виводи непарних (70, 72, 74, 76, 78, 80) фотоприймачів підключені до другої шини живлення, що перемикає контакт першого перемикача, підключений до першого виводу першого додаткового (33.1) фотоприймача, і через додатковий резистор - до електричної вхідної шини, другий вивід першого додаткового (33.1) фотоприймача підключений до загальної шини, до якої підключений перший вивід другого додаткового (33.2) фотоприймача, другий вивід якого підключений до перемикального контакту другого перемикача, і через третій додатковий (33.3) фотоприймач - до другої шини живлення, що замикає контакт першого перемикача, приєднаний до контакту другого розмикального перемикача, замикальний контакт якого підключений до розмикального контакту першого перемикача, вихід джерела світла додаткового регенеративного оптрона є прямим виходом додаткового регенеративного оптрона й оптично зв’язаний з першим входом десятого (79) фотоприймача вузла контролю, вихід додаткового світлодіода додаткового регенеративного оптрона є інверсним виходом додаткового регенеративного оптрона й оптично зв’язаний із другим входом десятого (79) фотоприймача вузла контролю, з першим входом третього додаткового (33.3) фотоприймача, з першим входом другого (58) і другим входом третього (59) фотоприймачів тактового RS-тригера, вихід джерела світла тактового рахункового тригера є прямим виходом тактового рахункового тригера й оптично зв’язаний із другим входом другого (58) фотоприймача тактового RS-тригера і з першими входами четвертого (73) і дев’ятого (78) фотоприймачів вузла контролю, вихід світлодіода тактового рахункового тригера є інверсним виходом тактового рахункового тригера й оптично зв’язаний з першим входом другого (49) фотоприймача тактового рахункового тригера і з третім входом третього (59) фотоприймача тактового RS-тригера, з першим входом п’ятого (74) і восьмого (77) фотоприймачів вузла контролю, вихід джерела світла тактового RS-тригера є прямим виходом тактового RS-тригера й оптично зв’язаний із другими входами четвертого (73) і дев’ятого (78) фотоприймачів вузла контролю, вихід світлодіода тактового RS-тригера є інверсним виходом тактового RS-тригера й оптично зв’язаний із другими входами п’ятого (74) і восьмого (77) фотоприймачів вузла контролю, джерела світла вхідного розряду і всіх парних розрядів (10, 29, 43) оптично зв’язані за допомогою першої оптичної шини з входом другого (71) фотоприймача, входом сьомого (76) фотоприймача, першим входом одинадцятого (80) фотоприймача вузла контролю, джерела світла всіх непарних розрядів (21, 52) оптично зв’язані через другу оптичну шину з третім (72) фотоприймачем, шостим (75) фотоприймачем і другим входом одинадцятого (80) фотоприймача вузла контролю, перше додаткове джерело світла включене між вхідною електричною шиною і загальною шиною в прямому напрямку його світлодіода, друге додаткове джерело світла включене між вхідною електричною шиною і першою шиною живлення в зворотному напрямку його світлодіода, вихід першого додаткового джерела світла оптично зв’язаний із другим входом першого (16) фотоприймача додаткового регенеративного оптрона і з другими входами другого (49) і третього (50) фотоприймачів тактового рахункового тригера, вихід другого додаткового джерела світла - із другим входом третього додаткового фотоприймача (33.3), вихід джерела світла вузла контролю оптично зв’язаний із входами першого (33.1) і другого (33.2) додаткових фотоприймачів.
Текст
Винахід відноситься до імпульсної техніки і може бути використаний в різних пристроях автоматики й обчислювальної техніки. Аналогом даному пристрою є оптоелектронний модуль [Авторское свидетельство СССР №957437, кл. МПК7 Н 03 К 23/12, 06.02.81], який містить в кожному і-му розряді джерело світла, транзистор, перший фотоприймач, другий та третій фотоприймачі в послідовному включені, перші виводи яких підключені до бази транзистора, колектор якого через джерело світла з'єднаний з шиною джерела живлення, а емітер - з загальною шиною, джерело світла попереднього розряду пов'язано з другим фотоприймачем послідуючого розряду, джерело світла якого пов'язане з третім фотоприймачем попереднього розряду, джерело світла кожного розряду пов'язане з першим фотоприймачем того ж розряду, уведені рахунковий тригер, перемикач і у кожний розряд четвертий фотоприймач, причому вихід генератора імпульсів з'єднаний з рахунковим входом тригера, прямий вихід якого приєднано до перемикаючого контакту першої групи перемикачів, а інверсний - до перемикаючого контакту другої групи перемикача, другий вивід другого фотоприймача і-го розряду приєднано до другого виводу першого фотоприймача і-го розряду, до другого виводу першого фотоприймача і+1-го розряду і до розмикаючого контакту першої групи перемикача, другий вивід другого фотоприймача і+1-го розряду приєднано до другого виводу першого фотоприймача і-го розряду, до другого виводу першого фотоприймача і+2-го розряду і до роз'єднуючого контакту другої групи перемикача, другий вивід третього фотоприймача і-го розряду приєднано до другого виводу четвертого фотоприймача і+1-го розряду і до замикаючого контакту другої групи перемикача, перший вивід четвертого фотоприймача і-го розряду приєднано до бази транзистора, другий вивід третього фотоприймача і+1-го розряду приєднано до другого виводу четвертого фотоприймача і-го розряду, до другого виводу четвертого фотоприймача і+2-го розряду і до розмикаючого контакту першої групи перемикача, а джерело світла кожного розряду зв'язано з четвертим фотоприймачем того ж самого розряду. Недоліками аналога є: низька надійність, різнорідність елементної бази, а також граничні функціональні можливості, так як неможливі режими запису та зсуву любої інформації. Прототипом являється оптоелектронний модуль [Авторское свидетельство СССР №947973, кл. МПК7 Н 03 К 23/12, 06.02.81], який містить в кожному розряді регенеративний оптрон у вхідному і кожному рахунковому розрядах розрядної лінійки, що ввімкнено між першою шиною-живлення і загальною шиною, що складається з джерела світла, підсилювача, першого фотоприймача, котрий ввімкнено між входом підсилювача та першою вхідною оптичною шиною живлення та оптично зв'язаний з додатковим джерелом світла, другого та третього фотоприймачів, загальні виводи яких підключені до виходу підсилювача, а другі виводи відповідно до першої та другої електричних вхідних шин керування, причому другий фотоприймач пов'язаний з джерелом світла попереднього розряду, а третій фотоприймач - з джерелом світла наступного розряду, другу шину живлення, третю електричну вхідну шину, додаткове джерело світла, оптоелектронний ключ, перший та другий перемикачі та додатковий регенеративний оптрон, в колекторний ланцюг транзистора підсилювача якого ввімкнене джерело світла, база транзистора підсилювача через перший фотоприймач приєднана до першої шини живлення, через третій фотоприймач - до другої шини живлення, через другий фотоприймач, який зв'язаний з додатковим джерелом світла - третьою електричною вхідною шиною, яка підключена до рухомого контакту першого перемикача, перший нерухомий контакт якого з'єднано з першою електричною вхідною шиною та з першим нерухомим контактом другого перемикача, а другий нерухомий контакт - з другою електричною вхідною шиною і з другим нерухомим контактом другого перемикача, джерело світла додаткового регенеративного оптрона оптично пов'язане з його третім фотоприймачем та з фотоприймачем оптоелектронного ключа, перші виводи резистора навантаження та фотоприймача якого приєднані до другої шини живлення, другий вивід фотоприймача оптоелектронного ключа приєднано через резистор до загальної шини та безпосередньо до бази транзистора оптоелектронного ключа, емітер якого приєднано до загальної шини, а колектор - до другого виводу резистора навантаження та до рухомого контакту другого перемикача, а додаткове джерело світла підключено між першою шиною живлення та загальною шиною.Недоліками прототипу є те, що даний пристрій характеризується недостатньо високою швидкодією, а також низькою контролездатністю як у режимі запису так і в режимі збереження інформації. В основу винаходу поставлена задача створення оптоелектронного модуля: підвищеною швидкодією є підвищення швидкодії за рахунок забезпечення переходу до одинично-позиційного ходу після закінчення режиму запису на початку режиму збереження, а також забезпечення контролездатності як у режимі запису, так і в режимі збереження інформації. Поставлена задача досягається тим, що в оптоелектронний модуль, який містить друге додаткове джерело світла, вузол контролю, тактовний рахунковий тригер, тактовний RS-тригер, перший, другий і третій додаткові фотоприймачі, шина встановлення у вихідний стан, перша і друга оптичні шини, додатковий резистор і в кожен розряд - перший діод, перший вивід якого підключений до шини установки у вихідний стан, а другий - до бази транзистора, у додатковий регенеративний оптрон уведені додаткові: резистор, діод і світлодіод, перша шина живлення через додатковий резистор додаткового регенеративного оптрона підключена до перших виводів додаткового діода і додаткового світлодіода додаткового регенеративного оптрона, другі виводи яких підключені відповідно до колектора транзистора додаткового регенеративного оптрона і до загальної шини, емітер транзистора тактовного рахункового тригера підключений до загальної шини, колектор через джерело світла тактовного рахункового тригера - до першої шини живлення, що через резистор тактовного рахункового тригера підключена до перших виводів першого діода і світлодіода тактовного рахункового тригера, другі висновки яких підключені до колектора транзистора тактовного рахункового тригера і до загальної шини відповідно, база транзистора тактовного рахункового тригера підключена до перших виводів другого діода, першого, другого і третього фотоприймачів тактовного рахункового тригера, другі виводи яких підключені відповідно до шини установки у вихідний стан, до першої шини живлення і другій шині живлення, емітер транзистора тактовного RS-тригера підключений до загальної шини, колектор через джерело світла тактовного RS-тригера до першої шини живлення, що через резистор тактовного RS-тригера підключена до перших виводів першого діода і світлодіода тактовного RS-тригера, другі виводи яких підключені відповідно до колектора транзистора тактовного RS-тригера і до загальної шини, база транзистора тактовного RS-тригера підключена до першого виводу другого діода, першого, другого і третього фотоприймачів тактовного RS-тригера, другий вивід який підключений відповідно до шини встановлення у вихідний стан, до першої шини живлення і до другої шини живлення, вихід джерела світла тактовного рахункового тригера оптично зв'язаний із входом першого і з першим входом третього фотоприймачів тактовного рахункового тригера, вихід джерела світла тактовного RS-тригера оптично зв'язаний із входом першого і з першим входом третього фотоприймача тактовного RS-тригера, емітер транзистора вузла контролю підключений до загальної шини, колектор через джерело світла вузла контролю до першої шини живлення, база - до перших виводів першого, другого, третього і четвертого діодів вузла контролю і через перший фотоприймач вузла контролю до першої шини живлення, джерело світла вузла контролю оптично зв'язаний з першим фотоприймачем вузла контролю, другий вивід першого діода вузла контролю підключений до шини встановлення вихідного стану, другий висновок другого діода вузла контролю, підключений до перших виводів другого, третього, четвертого і п'ятого фотоприймачів вузла контролю, другий вивід третього діода вузла контролю підключений до перших виводів шостого, сьомого, восьмого і дев'ятого фотоприймачів вузла контролю, другий вивід четвертого діода вузла контролю підключений до перших виводів десятого й одинадцятого фотоприймачів вузла контролю, другі виводи парних фотоприймачів вузла контролю підключені до першої шини живлення, другі виводи непарних фотоприймачів підключені до другої шини живлення, що переключає контакт першого перемикача підключений до першого виводу першого додаткового фотоприймача і через додатковий резистор - до електричної вхідної шини, другий вивід першого додаткового фотоприймача підключений до загальної шини, до якої підключений перший вивід другого додаткового фотоприймача, другий вивід якого підключений до перемикаючого контакту другого перемикача і через третій додатковий фотоприймач - до другої шини живлення, що замикає контакт першого перемикача приєднаний до контакту другого перемикача, що розмикає, замикаючий контакт якого підключений до розмикаючого контакту першого перемикача, вихід джерела світла додаткового регенеративного оптрону є прямим виходом додаткового регенеративного оптрона й оптично зв'язаний з першим входом десятого фотоприймача вузла контролю, вихід додаткового світлодіода додаткового регенеративного оптрона є інверсним виходом додаткового регенеративного оптрона й оптично зв'язаний із другим входом десятого фотоприймача вузла контролю, з першим входом третього додаткового фотоприймача, з першим входом другого і другим входом третіх фотоприймачів тактовного RS-тригера, вихід джерела світла тактовного рахункового тригера є прямим виходом тактовного рахункового тригера й оптично зв'язаний із другим входом другого фотоприймача тактовного RS-тригера і з першими входами четвертого і дев'ятого фотоприймачів вузла контролю, вихід світлодіода тактовного рахункового тригера є інверсним виходом тактовного рахункового тригера й оптично зв'язаний з першим входом другого фотоприймача тактовного рахункового тригера і з третім входом третього фотоприймача тактовного RS-тригера, з першим входом п'ятого і восьмого фотоприймачів вузла контролю, вихід джерела світла тактовного RS-тригера є прямим виходом тактовного RS-тригера й оптично зв'язаний із другими входами четвертого і дев'ятого фотоприймачів вузла контролю, вихід світлодіода тактовного RS-тригера є інверсним виходом тактовного RS-тригера й оптично зв'язаний із другими входами п'ятого і восьмого фотоприймачів вузла контролю, джерела світла вхідного розряду і всіх парних розрядів оптично зв'язані за допомогою першої оптичної шини з входом другого фотоприймача, входом сьомого фотоприймача, першим входом одинадцятого фотоприймача вузла контролю, джерела світла всіх непарних розрядів оптично зв'язані по засобом другої оптичної шини з третім фотоприймачем, шостим фотоприймачем і другим входом одинадцятого фотоприймача вузла контролю, перше додаткове джерело світла включене між вхідною електричною шиною і загальною шиною в прямому напрямку його світлодіода, друге додаткове джерело світла включене між вхідною електричною шиною і першою шиною живлення в зворотному напрямку його світлодіода, вихід першого додаткового джерела світла оптично зв'язаний із другим входом першого фотоприймача додаткового регенеративного оптрона і з другими входами другого і третього фотоприймачів тактовного рахункового тригера, вихід другого додаткового джерела світла - із другим входом третього додаткового, фотоприймача, вихід джерела світла вузла контролю оптично зв'язаний із входами першого і другого додаткових фотоприймачів. На Фіг.1 представлена принципова схема оптоелектронного модуля; на Фіг.2-4 - часові діаграми роботи пристрою в різних режимах і для різних типів помилок. Оптоелектронний модуль (Фіг.1) містить регенеративний оптрон 1 у кожнім рахунковому розряді 2.1, 2.2, 2.3 і вхідному розряді 2.4 розрядної лінійки 3, додатковий регенеративний оптрон 4, вхідну електричну шину 5, першу і другу електричні шини 6 і 7 керування, перший і другий перемикачі 8 і 9, перше додаткове джерело 10 світла, першу і другу шини 11 і 12 живлення, у регенеративному оптроні 1 кожного розряду 2.1, 2.2, 2.3 і вхідному розряді 2.4 - транзистор 13, загальну шину 14 пристрою, джерело 15 світла, перший фотоприймач 16, другий і третій фотоприймачі 17 і 18, вхідну оптичну шину 19, транзистор 20 додаткового регенеративного оптрона 4, джерело 21 світла додаткового регенеративного оптрона 4, перший і другий фотоприймачі 22 і 23 додаткового регенеративного оптрона 4, перший вхід 24 першого фотоприймача 22 додаткового регенеративного оптрона 4, вхід 25 другого фотоприймача 23 додаткового регенеративного оптрона 4, вихід 26 першого додаткового джерела 10 світла, що замикає контакт 27 першого перемикача 8, що замикає контакт 28 другого перемикача 9, друге додаткове джерело 29 світла, вузол 30 контролю, тактовний рахунковий тригер 31, тактовний RS-тригер 32, перший - третій додаткові фотоприймачі 33.1 - 33.3, шину 34 встановлення у вихідний стан, першу і другу оптичні шини 35 і 36, додатковий резистор 37, у кожнім розряді 2.1-2.4 - перший діод 38, додатковий резистор 39, додатковий діод 40, додатковий світлодіод 41 додаткового регенеративного оптрона 4, транзистор 42 тактовного рахункового тригера 31, джерело 43 світла, резистор 44, перший діод 45, світлодіод 46, другий діод 47, перший - третій фотоприймачі 48-50 тактовного рахункового тригера 31, у тактовному RS-тригері 32 - транзистор 51, джерело 52 світла, резистор 53, перший діод 54, світлодіод 55, другий діод 56, перший-третій фотоприймачі 57-59 тактовного RS-тригера 32, вхід 60 першого фотоприймача 48 тактовного рахункового тригера 31, перший вхід 61 третього фотоприймача 50 тактовного рахункового тригера 31, вхід 62 першого фотоприймача 57 тактовного RS-тригера 32, перший вхід 63 третього фотоприймача 59 тактовного RS-тригера 32, у вузлі 30 контролю - транзистор 64, джерело 65 світла, перший четвертий діоди 66-69, перший - одинадцятий фотоприймачі 70-80 вузла 30 контролю, що переключають контакти 81 і 82 першого і другого перемикачів 8 і 9 відповідно, що розмикають контакти 83 і 84 відповідно другого і першого перемикачів 9 і 8, прямий вихід 85 додаткового регенеративного оптрона 4, перший вхід 86 десятого фотоприймача 79 вузла 30 контролю, інверсний вихід 87 додаткового регенеративного оптрона 4, другий вхід 88 десятого фотоприймача 79 вузла 30 контролю, перший вхід 89 третього додаткового фотоприймача 33.3, перший вхід 90 другого фотоприймача 58 тактовного RS-тригера 32, другий вхід 91 третього фотоприймача 59 тактовного RS-тригера 32, прямий вихід 92 тактовного рахункового тригера 31, другий вхід 93 другого фотоприймача 58 тактовного RS-тригера 32, перший вхід 94 четвертого фотоприймача 71 вузла 30 контролю, перший вхід 95 дев'ятого фотоприймача 78, інверсний вихід 96 тактовного рахункового тригера 31, перший вхід 97 другого фотоприймача 49, третій вхід 98 третього фотоприймача 59 тактовного RS-тригера 32, перший вхід 99 п'ятого фотоприймача 74 вузла 30 контролю, перший вхід 100 восьмого фотоприймача 75 вузла 30 контролю, прямий вихід 101 тактовного RS-тригера 32, другий вхід 102 четвертого фотоприймача 71 вузла 30 контролю, другий вхід 103 дев'ятого фотоприймача 78 вузла 30 контролю, інверсний вихід 104 тактовного RS-тригера 32, другий вхід 105 п'ятого фотоприймача 74 вузла 30 контролю, другий вхід 106 восьмого фотоприймача 75, вхід 107 другого фотоприймача 72 вузла 30 контролю, вхід 108 сьомого фотоприймача 77 вузла 30 контролю, перший вхід 109 і другий вхід 110 одинадцятого фотоприймача 30, другий вхід 111 першого фотоприймача 22 додаткового регенеративного оптрона 4, вихід 112 другого додаткового джерела 29 світла. До складу джерел 21, 43 і 52 світла поряд зі світлодіодами 113 можуть входити обмежувальні резистори 114, а до складу джерел 10 і 29 світла поряд зі світлодіодами 115 і 116 можуть входити обмежувальні резистори 117 і 118 відповідно, другий і третій фотоприймачі 49 і 50 тактовного рахункового тригера 31 мають другі входи 119 і 120 відповідно, джерело 65 світла вузла 30 контролю має вихід 121, перший і другий додаткові фотоприймачі 33.1 і 33.2 мають входи 122 і 123 відповідно, третій додатковий фотоприймач 33.3 має другий вхід 124, фотоприймачі 75-78 утворять перше плече, фотоприймачі 71-74 - друге плече, фотоприймачі 79, 80 - третє плече вузла 30 контролю. Всі оптичні зв'язки можна реалізувати на основі волоконно-оптичних ліній зв'язку (ВОЛЗ). Фотоприймачі 22,49,50,58,63,71,74,75,78, що виконують функцію І, можуть бути реалізовані або вибором граничної чутливості фотоприймача, або шляхом включення послідовно двох, трьох (фотоприймача 59) фотоприймачів з одним оптичним входом кожний. Фотоприймачі 33.3, 79 і 80, що реалізують ЧИ функцію, можуть бути реалізовані на основі одновхідного фотоприймача шляхом введення додаткового оптичного входу, тобто чутливість фотоприймача залишається колишньою, а число інформаційних входів збільшується і він збуджується від кожного зі світлових потоків, що прийшли на фотоприймач або шляхом приєднання додатково фотоприймача з одним входом паралельно базовому фотоприймачу (типу фотоприймача 16 з одним входом). Пристрій працює в такий спосіб. Для готовності оптоелектронного модуля до запису інформації на шини 11 і 12 подається позитивна і негативна напруга живлення, на вхідну оптичну шину 19 подається світловий потік тривалістю т, достатній для порушення вхідного розряду. У режимі "Додавання" перший перемикач 8 переводиться в праве положення, при цьому замикаються контакти 81 і 84, а другий перемикач 9 переводиться в ліве положення, при цьому замикаються контакти 82 і 83. На вхідну шину 5 подаються імпульси позитивної полярності, що надходять через резистор 37 і перший перемикач 8 на шину 6. При подачі світлового потоку на вході другого фотоприймача 17 (і-1)-го розряду й імпульсу позитивної полярності на шину 6 у збуджений стан переходить (і-1)-й розряд. При подачі чергових імпульсів позитивної полярності на шину 5 послідовно збуджуються і-й, (і+1)-й і т.д розряди. У режимі "Віднімання" після запису в оптоелектронний модуль зменшуваного числа перемикач 8 переводиться в ліве положення, при цьому замикаються, контакти 27 і 81, а перемикач 9 переводиться в праве положення, при цьому замикаються контакти 28 і 82. На шину 5 подаються імпульси позитивної полярності, які через перемикач 8 надходять на шину 7. Якщо був збуджений (і+1)-й розряд, то світловий потік надходить на вхід третього фотоприймача 18 і-го розряду і при наявності імпульсів позитивної полярності збуджується 1-й розряд. При подачі чергових імпульсів позитивної полярності послідовно збуджуються (і-1)-й (і-2)-й и т.д. розряди. Резистори 114 і 39 (також як резистори 114 і 44, 114 і 53) вибираються зі співвідношень U - UF1 - Uk 7 R114 ³ жив IF1 ; Uжив - UF 2 IF2 ; Uжив - UF 7 - Uд Ik max ³ IF1 + R39 ; де Uk7 - напруга колектор - емітер відкритого транзистора 20 (42, 51); R114 - номінал резистора 114; R39- номінал резистора 39 (44,53); UF1 - напруга запалювання світлодіода 113; UF2 - напруга запалювання світлодіода 41 (46,55); I F1 - струм світлодіода 113; I F2 - струм світлодіода 41 (46,55); І д - пряме спадання напруги діода 40 (45,54); Ikmax - гранично припустиме значення струму транзистора 20 (42,51). R39 ³ Третій 117 і четвертий 118 резистори вибираються зі співвідношення U1 R117 ³ IF115 R U - U0 118³ жив IF116 де R117 - номінал резистора 117; R118 - номінал резистора 118; U1 - напруга "1"; U0 - напруга "0"; I F115 - струм світлодіода 115; I F116 - струм світлодіода 116. Додатковий резистор 37 вибирається зі співвідношення: U1 - U0 R37 £ I17 × n + I33. 1 , 1 де U - напруга "1"; U0 - напруга "0"; I 17- струм фотоприймача 17; n - число розрядів розрядної лінійки 1; І 33.1 - струм першого додаткового фотоприймача 33.1. Нехай у збудженому стані знаходиться світлодіод 113, тоді через перший резистор 114 протікає струм I F113>I пор і із (де I пор 113 - граничний струм світлодіода 113), транзистор 20 (42,51) відкритий і через відкритий діод 40 (45,54) протікає струм резистора ,39 (44,53). Напруга Uk7+UДUnop 41(46.55) (де Uпop 41(46.55) - граничний струм світлодіода 41 (46,55)).Струм через резистор 39 (44,53) у першому випадку перевищує струм у другому випадку. Таким чином, якщо збуджений один світлодіод, то інший обнуляється і навпаки. При наявності світлового потоку на вході 25 фотоприймача 23 додаткового регенеративного оптрона (ДРО) відкривається транзистор 20 і збуджується світлодіод 113, потім збуджується його фотоприймач 22 (він необхідний для зменшення часу включення регенеративного оптрона. При зникненні світлового потоку на вході 25 другого фотоприймача 23 і на вході 111 фотоприймача 22 транзистор 20 додаткового регенеративного оптрона 4 виключається, зникає світловий потік на прямому виході 25 і виникає світловий потік на інверсному виході 87 додаткового регенеративного оптрона 4. Тактовний рахунковий тригер 31 працює в такий спосіб. Нехай у збудженому стані знаходиться другий світлодіод 46 і на входах 119 і 120 фотоприймачів 49 і 50 немає світлового потоку з виходу 26 першого додаткового джерела 10 світла. З приходом світлового потоку на ці входи збуджується фотоприймач 49 і починає відкриватися транзистор 42, збуджується перший світловипрмінювач 113, що збуджує фотоприймач 48, світлодіод 46 відключається і переводить у не збуджений стан фотоприймач 49, тому що на його вході 97 відсутній світловий потік з виходу світлодіода 46. Якщо світловий потік з виходу 26 першого додаткового джерела 10 світла припиниться, рахунковий тригер 31 залишиться в одиничному стані, якщо ж він продовжує бути присутнім, то збуджується фотоприймач 50, транзистор 42 починає закриватися, світлодіод 113 переходить у не збуджений стан, світлодіод 46 збуджується, фотоприймач 50 переходить у не збуджений стан, тому що на його вході 61 відсутній світловий потік з виходу світлодіода 113. Подальша його робота аналогічна. RS-тригер працює в такий спосіб. При відсутності світлового потоку з інверсного виходу 87 додаткового регенеративного оптрона 4 на входах 90 і 91 фотоприймачів 58 і 59 тригер залишається в колишньому стані (тобто якщо був збуджений, залишається в збудженому стані, якщо був у нульовому - залишається в нульовому стані). З приходом світлового потоку з інверсного виходу 87 додаткового регенеративного оптрона 4 RS-тригер у залежності від того, який світловий потік із прямого чи інверсного виходів 92 і 96 надходить з рахункового тригера 31, переводиться в одиничний чи нульовий стан відповідно. Позначимо час збудження й установки в нуль тригерів 31 і 32 і додаткового регенеративного оптрона 4-t, час порушення регенеративного оптрона 1 розрядної лінійки 3-t. Час установки в нуль регенеративних оптронів розрядної лінійки 3 знаходиться в межах від 1,5t до 2t. Тривалість вхідних імпульсів - t0, тривалість паузи - tn , час переключення додаткового регенеративного оптрона 4 - tд.р.о.4, час переключення рахункового тригера tст.31 час переключення RS-тригера - tRS32 і tд.р.о.4 = tст.31 = tRS32 = t. У залежності від тривалості паузи можливі три режими роботи. A. При t паузи t - одинично-позиційний код (маркерний). Позначимо сигнал на вході електричної вхідної шини 5 Y. Сигнал на виході 26 першого додаткового джерела 10 світла позначимо Y1, на виході 112 другого додаткового джерела 21 світла - Y2. Сигнали прямого й інверсного виходів 85 і 87 додаткового регенеративного оптрона 4 позначимо L і L відповідно. Сигнали на прямому й інверсному виходах 92 і 96 рахункового тригера 31 позначимо G і G . Сигнали на прямому й інверсному виходах 101 і 104 тактовного RS-тригера 32 позначимо Q і Q . Сигнал на виході вузла 30 контролю позначимо Z. Сигнал на виході першої оптичної шини 35 Н1, на виході другої оптичної шини 36 - Н2. Тоді формули функціонування зазначених вузлів мають вид; для першого додаткового джерела 10 світла. Y1=Y, для другого додаткового джерела 29 світла, Y2= Y , для додаткового регенеративного оптрона 4 Ln+1=Y1; для рахункового тригера 31 n Gn +1 = Y1 × G V Y1Gn ; для тактованого RS-тригера 32 Qn +1 = LQnLG ; для вузла 30 контролю ( ) ( ) ì0, якщо (H1 + GQ) - H2 + GQ = 0 ï ï L + L - (H1+ H2) £ 0 ï ï Z = í1, якщо (H1+ GQ) - H2 + GQ ³ 1 ï ï чи ï ï L + L - (H1+ H2) = 1 î Фізичний зміст виразу Ln+1=Y1 - стан додаткового регенеративного оптрона 4 у момент часу n+t визначається значенням вхідного сигналу Y1 у момент часу n. Фізичний зміст виразу Н1 - це сумарний світловий потік нульового і парного розрядів, а Н2 - сумарний світловий потік непарних розрядів розрядної лінійки 3. Н1=0р+2р+4р+6р+8р, Н2=1р+3р+5р+7р+9р; Кр - к-й розряд. ( ) ( ) Розряди 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 5 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 2 3 4 5 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 2 3 4 5 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 5 Режим А 0 0 0 0 0 1 Режим Б 0 0 0 0 0 1 Режим В 0 0 0 0 0 1 6 7 8 9 Н1 Н2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 2 2 3 3 0 1 1 2 2 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 Таким чином, для модуля, що має десять розрядів, Н1 і Н2 можуть приймати значення від 0 до 5. При порушенні цієї умови чи умови Н1+Н2=0 вузол 30 контролю переходить у збуджений стан і оптичний сигнал з його виходу 121 збуджує додаткові фотоприймачі 33.1 і 33.2, у результаті чого на контактах 81 і 82 першого і другого перемикачів 8 і 9 буде потенціал, близький до нуля, а це значить, що в регенеративні оптрони 1 розрядної лінійки 3 запис інформації не виробляється. Для подальшої роботи необхідно подати на шину 34 установки у вихідний стан низький потенціал, зануляючий тригери 31 і 32, вузол 30 контролю, розряди 2.1, 2.2, 2.3, і збудити вхідний розряд 2.4 розрядної лінійки 3. Оптоелектронний модуль готовий до роботи. У режимі "Додавання" на початку в збудженому стані знаходяться нульовий розряд 2.4 розрядної лінійки 3, друге додаткове джерело 29 світла, інверсні виходи 96 і 104 рахункового тригера 31 і RS-тригера 32. Тоді збуджений третій додатковий фотоприймач 33.3, тому що на його входах 89 і 124 присутні світлові потоки, і високий негативний потенціал присутній на шині 7. Розглянемо режим A (tn
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюOptoelectronic unit
Автори англійськоюKozhemyako Volodymyr Prokopovych, Tymchenko Leonid Ivanovych, Novtstkyy Ruslan Mykhailovych
Назва патенту російськоюОптоэлектонный модуль
Автори російськоюКожемяко Владимир Прокофьевич, Тымченко Леонид Иванович, Новицкий Руслан Михайлович
МПК / Мітки
МПК: H03K 23/00
Мітки: оптоелектронний, модуль
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/13-78533-optoelektronnijj-modul.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Оптоелектронний модуль</a>
Попередній патент: Спосіб обробки коренебульбоплодів та пристрій для його здійснення
Наступний патент: Привід круглов’язальної машини
Випадковий патент: Спосіб карбонілювання диметилового ефіру