CS238730B1

CS238730B1 - Output connection for control of optoelectronic connecting element

Info

Publication number: CS238730B1
Application number: CS829284A
Authority: CS
Inventors: Viktor Taus; Josef Prucha
Original assignee: Viktor Taus; Josef Prucha
Priority date: 1982-12-17
Filing date: 1982-12-17
Publication date: 1985-12-16
Also published as: CS928482A1

Abstract

Zapojeni číslicového koncového stupně s definovaným výstupním proudem, určené pro řízení optoelektronického spojovacího členu, zejména pro krétká spojovací vedení v zařízeních 9 číslicovým přenosem informací. Podstatou zapojení jsou dva proudové zdroje, které střídavě podle logické úrovně vstupního signálu přepojují směr proudu protékajícího v jednom směru přes elektroluminiscenční diodu optoelektronického spojovacího členu a v druhém směru přes diodu zapojenou antiparalelně k elektroluminlscenční diodě. Na vstupy koncového stupně jsou přiváděny dya navzájem inverzní signály binárního kóduConnecting the digital output stage with defined output current, determined for optoelectronic coupling control member, in particular for crimped connecting lines in devices 9 by digital information transmission. The principle of connection is two current resources that alternate by logical input signal levels switch direction current flowing in one direction through optoelectronic light emitting diode of the coupling and in the second direction via a diode connected antiparallel to the electroluminescent diode. On the input terminals the stages are fed in and inverse to each other binary code signals

Description

Vynález se týká zapojení číslicového koncového stupně pro řízení optoelektronického spojovacího členu, zejména pro krátká spojovací vedení v zařízeních s číslicovým přenosem informací.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to a digital output stage for controlling an optoelectronic coupler, in particular for short connecting lines in digital information transmission devices.

Úkolem optoelektronických spojovacích členů je galvanicky oddělit některá zařízení nebo jejich části, aby se zamezily nežádoucí vazby, přeslechy, nebo z bezpečnostních důvodů. Oddělovaná zařízení jsou umístěna bezprostředně u sebe nebo na krátkou vzdálenost. Přenosová rychlost přenášených číslicových informací je velmi nízká, nebol je omezena elektrickými vlastnostmi optoelektronického spojovacího členu. Tento člen má část vysílací, kterou tvoří elektroluminiscenční dioda, a část přijímací, kterou tvoří fototranzistor nebo fátodioda. Při přenášení číslicových informací se v rytmu číslicových signálů rozsvěcuje a zhasíná vysílací elektroluminiscenční dioda. Uskutečňuje se tedy přenos binární informace: svítí - nesvítí. Přenosové vlastnosti optoelektronického spojovacího členu závisí zejména na dodržení jmenovitého proudu protékajícího elektroluminiscenční diodou.The purpose of optoelectronic couplers is to galvanically isolate some devices or parts thereof to avoid unwanted coupling, crosstalk, or for safety reasons. Separate devices are located close to each other or close to each other. The transmission rate of the transmitted digital information is very low, as it is not limited by the electrical properties of the optoelectronic coupler. This member has a transmitting portion formed by an electroluminescent diode and a receiving portion formed by a phototransistor or a phase. When transmitting digital information, the emitting electroluminescent diode lights up and off in the rhythm of the digital signals. Therefore, the binary information is transmitted: on - off. The transmission properties of the optoelectronic coupler depend in particular on maintaining the rated current through the electroluminescent diode.

Známé zapojení obsahuje dva integrovaná TTL výkonová obvody typu NAND zapojená tak, že na jejich výstupech jsou navzájem inverzní číslicová signály. Z obou inverzních výstupů je přes oddělovací odpory a symetrická spojovací vedení napájena vysílací elektroluminiscenční dioda. Antiparalelně k táto vysílací diodě je zapojena dioda s pokud mošno shodnou napělově proudovou charakteristikou.The known circuitry comprises two integrated TTL power circuits of the NAND type connected so that their outputs have inverse digital signals to each other. From both inverse outputs the emitting diode is fed via isolation resistors and symmetrical connection lines. An anti-parallel to this emitting diode is connected with a diode with the same voltage-current characteristic as possible.

Nevýhodou známého zapojení je, že při definovaná hodnotš napájecího napětí pro integrované TTL výkonová obvody kolísají typová hodnoty napští na jejich výstupech sejmána pro stav log 1 a částečně i pro stav log 0. Uvážíme-li vliv proměnného odporu různých dálek spojovacího vedení, značně kolísá proud procházející vysílací elektroluminiscenční diodou.The disadvantage of the known wiring is that at the defined supply voltage value for the integrated TTL power circuits, the voltage values at their outputs fluctuate at the log 1 state and partly also at the log 0 state. passing through a transmitting electroluminescent diode.

Účelem vynálezu je odstranit uvedená nevýhody. Podle podstaty vynálezu se toho dosahuje tlm, že k první vstupní svorce pro přímý signál jsou připojeny vstupy prvního hradla s otevřeným kolektorem a vstupy čtvrtého hradla s otevřeným kolektorem. Výstup čtvrtého hradla je připojen na první výstupní svorku a na kolektor druhého tranzistoru, jehož emitor je připojen přes šestý odpor ke kladná svorce zdroje a jehož báze je připojena přes čtvrtý odpor ke kladná svorce zdroje a přes třetí odpor k výstupu třetího hradla. K druhá vstupní svorce pro inverzní signál jsou připojeny vstupy třetího hradla s otevřeným kolektorem a vstupy druhého hradla s otevřeným kolektorem, jehož výstup je připojen na druhou výstupní svorku a na kolektor prvního tranzistoru. Emitor prvního tranzistoru je přes pátý odpor připojen na kladnou svorku zdroje a jeho báze je připojena přes druhý odpor ke kladná svorce zdroje a přes první odpor k výstupu prvního hradla.The purpose of the invention is to overcome these disadvantages. According to the essence of the invention, this is achieved by the fact that the inputs of the first open-collector gate and the inputs of the fourth open-collector gate are connected to the first direct signal input terminal. The output of the fourth gate is connected to the first output terminal and to the collector of the second transistor whose emitter is connected through a sixth resistor to the positive terminal of the source and whose base is connected through the fourth resistor to the positive terminal of the source and through the third resistor to the output of the third gate. To the second input terminal for the inverse signal are connected the inputs of the third open-collector gate and the inputs of the second open-collector gate, the output of which is connected to the second output terminal and to the collector of the first transistor. The emitter of the first transistor is connected via a fifth resistor to the positive terminal of the source and its base is connected via a second resistor to the positive terminal of the source and through a first resistor to the output of the first gate.

V zapojení koncového stupně pro řízení optoelektronického spojovacího členu podle vynálezu jsou použity dva stejná obvody pracující inverzně v závislosti na vstupních signálech. Každý je tvořen zdrojem konstantního proudu střídavě spínaným z hradla * otevřeným kolektorem, dále vedením, vysílací elektroluminiscenční diodou a hradlem, taktéž střídavě spínaným. Jako zdroj konstantního proudu je použit tranzistor typu pnp, zapojený ee společnou bází. Tetno zdroj dodává do vysílací elektroluminiscenční diody konstantní proud nezávislý na úbytku napětí vznikajícím na různém odporu spojovacího vedení. Konstantní proud se udržuje nezávisle na různém úbytku napětí na vysílací elektroluminiacenční diodě, vzniklém tolerancemi napětí proudových charakteristik táto diody. Konstantní proud je nezávislý i na kolísání napájecího napětí v daná toleranci. ·In the output stage for controlling the optoelectronic coupler according to the invention, two identical circuits are used inversely depending on the input signals. Each is constituted by a constant current source alternately switched from an open collector gate, a line, a transmitting electroluminescent diode and a gate alternately switched. The constant current source is a pnp transistor, connected by a common base ee. This source supplies a constant current independent of the voltage drop resulting from the different resistance of the connection line to the emitting diode. The constant current is maintained independently of the different voltage drop across the emitting diode due to the voltage tolerances of the current characteristics of the diode. Constant current is also independent of fluctuation of supply voltage within given tolerance. ·

Příklad vynálezu je dále popsán pomocí výkresu.An example of the invention is further described by means of a drawing.

Na' propojené vstupy prvního a čtvrtého hradla gl a JJ£ typu NAND s otevřeným kolektorem je přiváděn budicí číslicový signál z první vstupní svorky A· Výstup £ prvního hradla flL je přes sériově řazený první a druhý odpor fil a 22 připojen na kladnou svorku iJI zdroje kladného stejnosměrného napětí. Společný bod prvního a druhého odporu £J_ a 2£ je spojen β bází prvního tranzistoru II. Emitor prvního tranzistoru TJ je přes pátý odpor ££ připojen ke kladné svorce +U zdroje, kolektor prvního tranzistoru je připojen na druhou výstupní svorku £ a výstup £ druhého hradla H2. Výstup £ čtvrtého hradla ££ je připojen na první výstupní svorku 10 a na kolektor druhého tranzistoru ££, jehož emitor je připojen přes Šestý odpor ££ ke kladné svorce +U zdroje. Na spojené vstupy druhého a třetího hradla H£ a je přiváděn inverzní budicí číslicový signál z druhé vstupní svorky £. Výstup £ druhého hradla H2 typu NAND s otevřeným kolektorem je připojen k druhé výstupní svorce £. Výstup X třetího hradla ££ typu NAND s otevřeným kolektorem je přes sériově řazený třetí a čtvrtý odpor R3 a R4 připojen ke kladné svorce +U zdroje. Společný bod třetího a čtvrtého odporu £1 a ££ je připojen k bázi druhého tranzistoru ££. První výstupní svorka lý je přes osmý odpor R8. antiparalelní zapojení diody a elektroluminiscenční diody ££, sedmý odpor R7 připojena na druhou výstupní svorku £.The NAND open-collector first and fourth gate g1 and j1 of the open-collector gate are supplied with an excitation digital signal from the first input terminal A. positive DC voltage. The common point of the first and second resistors J 1 and 2 je is connected by the β base of the first transistor II. The emitter of the first transistor TJ is connected via a fifth resistor 48 to the positive terminal + U of the source, the collector of the first transistor is connected to the second output terminal 6 and the output 6 of the second gate H2. The output 4 of the fourth gate 60 is connected to the first output terminal 10 and to the collector of the second transistor 60, whose emitter is connected via the Sixth resistor 60 to the positive terminal + U of the source. The inverted digital signal from the second input terminal 6 is supplied to the coupled inputs of the second and third gates 11a. The output N2 of the open-collector NAND type H2 is connected to the second output terminal 6. The open-collector NAND output gate X of the open-type NAND gate is coupled to the + U source positive terminal via a series-connected third and fourth resistor R3 and R4. The common points of the third and fourth resistors £ 1 and ££ are connected to the base of the second transistor ££. The first output terminal 11 is through the eighth resistor R8. anti-parallel diode and electroluminescent diode £, the seventh resistor R7 is connected to the second output terminal..

Proud tekoucí vysílací elektroluminiscenční diodou D2 se uzavírá pro první vstupní svorku £ ve stavu.log 1 a druhou vstupní svorku £ ve stavu log 0 v obvodu: kladná svorka +U zdroje - pátý odpor R5 - emitor otevřeného prvního tranzistoru £J - kolektor otevřeného prvního tranzistoru Tl - sedmý odpor R7 - elektroluminiscenční dioda ££ - osmý odpor RB - výstup £ čtvrtého otevřeného hradla H4 - zem čtvrtého hradla ££.The current flowing through the emitting diode D2 is closed for the first input terminal £ in the log 1 state and the second input terminal £ in the log 0 state in the circuit: positive terminal + U source - fifth resistor R5 - open first transistor J J emitter open first collector transistor T1 - seventh resistor R7 - electroluminescent diode ££ - eighth resistor RB - output £ of the fourth open gate H4 - ground of the fourth gate ££.

První tranzistor T1 pracuje v aktivní oblasti jako zdroj proudu, nebot první hradlo H1 připnulo první Odpor R1 k zemi. Druhý tranzistor Tg nedévé žádný proud, nebot třetí odpor R3 je odpojen od země,’ třetí hradlo ££ je uzavřeno. Rovněž druhé hradlo ££ je uzavřeno.The first transistor T1 operates in the active region as a current source, since the first gate H1 has connected the first resistor R1 to ground. The second transistor Tg does not deviate any current since the third resistor R3 is disconnected from the ground, the third gate ££ is closed. Also, the second gate 60 is closed.

Při inverzi vstupních signálů je na první vstupní svorce £ stav log 0 a na druhé vstupní svorce £ je stav log 1. Proud tekoučí diodou Dl zapojenou antiparalelně se uzavírá v obvodu: kladná svorka +£ zdroje - Šestý odpor ££ - emitor druhého otevřeného tranzistoru T2 - kolektor druhého otevřeného tranzistoru T2 - oámý odpor R8 - dioda £1 - sedmý od*' por R7 - výstup £ otevřeného druhého hradla H2 - zem druhého hradla ££.When the input signals are inverted, the first input terminal £ is the state log 0 and the second input terminal £ is the state log 1. The current flowing through the diode D1 connected antiparallelly closes in the circuit: positive terminal + £ sources - sixth resistor £ - emitter of second open transistor T2 - collector of second open transistor T2 - resistor R8 - diode £ 1 - seventh from * 'por R7 - output otevř of open second gate H2 - ground of second gate ££.

První hradlo H1 ae uzavře, a tím se uzavře první tranzistor XJ. Třetí hradlo H3 se otevře a připojí na zem třetí odpor R3. Tím se uvede druhý tranzistor T2 do aktivní oblasti jako zdroj proudu. V otevřeném stavu je rovněž druhé hradlo £j>. Volbou napětí napájecího zdroje £ lze dosáhnout, že první nebo druhý tranzistor XJ a ££ pracuje v aktivní oblasti jako zdroj konstantního proudu, který se nemění při změnách sedmého a osmého odporu R7 a R8. tj. odporu spojovacího vedení. *The first gate H1 ae closes, thereby closing the first transistor XJ. The third gate H3 opens and connects the third resistor R3 to the ground. This brings the second transistor T2 into the active region as a current source. The second gate 60 is also in the open state. By selecting the voltage of the power supply unit 6, it is possible to achieve that the first or second transistors XJ and B are operating in the active region as a constant current source that does not change when the seventh and eighth resistances R7 and R8 change. ie the resistance of the connecting line. *

Příklad zapojení podle vynálezu je popsán pro hradla výkonová dvouvstupová typu NAND s otevřeným kolektorem. Dají se vSak nahradit i jinými typy hradel s otevřeným kolektorem.An exemplary circuit according to the invention is described for NAND open-collector power double-entry power gates. However, they can also be replaced by other types of open collector gates.

Zapojení podle vynálezu je možno využít všude tam, kde při přenosu číslicových signálů je třeba galvanicky oddělit vysílací a přijímací obvody a použít spojovacího symetrického vedení proměnné délky. Zapojení odstraňuje vliv kolísání napájecího napětí i vliv toleranci charakteristik použitých elektroluminiscenčních diod optoelektronického spojovacího členu.The circuitry according to the invention can be used wherever in the transmission of digital signals it is necessary to galvanically isolate the transmission and reception circuits and to use a connecting symmetrical line of variable length. The connection eliminates the influence of fluctuations in the supply voltage as well as the tolerance of the characteristics of the used electroluminescent diodes of the optoelectronic coupling.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Output stage for controlling the optoelectronic switching Sien connected by a transient diode antiparallel to another diode, characterized in that the inputs (1) of the first open gate (1) with open collector and the inputs (4) of the fourth are connected to the first input terminal (A) for direct signal. an open collector gate (H4) whose output (8) is connected to the first output terminal (10) and to the collector of the second transistor (T2), whose emitter is connected via a sixth resistor (R6) to the positive terminal (+ U) of the source; whose base is connected through the fourth resistor (R4) to the positive terminal (+ U) of the source, and through the third resistor (R3) to the output (7) of the third gate (H3), while to the second input terminal (A) open-collector third gate (H3) inputs (3) and open-collector second gate (H2) inputs (2), the output of which is connected to the second output terminal (9) and to the first transistor (TI) collector, whose emitter is connected via the fifth resistor (R5) to the positive terminal (ί-U) of the source and its base is connected via the second resistor (R2) to the positive terminal (+ U) of the source and through the first resistor (R1) to the output (5) gate (H1).