RU2134484C1 - Optoelectronic switch - Google Patents

Optoelectronic switch Download PDF

Info

Publication number
RU2134484C1
RU2134484C1 RU96104738A RU96104738A RU2134484C1 RU 2134484 C1 RU2134484 C1 RU 2134484C1 RU 96104738 A RU96104738 A RU 96104738A RU 96104738 A RU96104738 A RU 96104738A RU 2134484 C1 RU2134484 C1 RU 2134484C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
optocoupler
phototransistor
resistor
input
Prior art date
Application number
RU96104738A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96104738A (en
Inventor
Р.Ф. Зубаеров
А.Н. Брюховец
А.Я. Рыбаков
Original Assignee
Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики
Министерство Российской Федерации по атомной энергии
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики, Министерство Российской Федерации по атомной энергии filed Critical Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики
Priority to RU96104738A priority Critical patent/RU2134484C1/en
Publication of RU96104738A publication Critical patent/RU96104738A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2134484C1 publication Critical patent/RU2134484C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

FIELD: pulse engineering; miscellaneous control and data-transmission equipment. SUBSTANCE: switch has two transistor optocouplers, electronic switch, short-pulse shaper responding to input signal decay, five resistors, input bus, output bus, and four power buses. EFFECT: enlarged functional capabilities. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различной аппаратуре управления или передачи данных. The invention relates to a pulse technique and can be used in various control or data transmission equipment.

Известен оптоэлектронный ключ с защитой по току (а.с. СССР N 1398074 от 08.05.86 "Оптоэлектронный ключ с защитой по току", МКИ: H 03 K 17/08, автор В.В. Баканов, опубл. в БИ N 19, 1988 г.), который в режиме использования без защиты от перегрузки по выходному току содержит транзисторный оптрон, транзистор, проводимость которого противоположна проводимости фототранзистора транзисторного оптрона, и три резистора. Светодиод транзисторного оптрона подключен к входным шинам. Коллектор фототранзистора транзисторного оптрона соединен с базой транзистора и первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с эмиттером транзистора и с первой шиной питания. База в эмиттер фототранзистора транзисторного оптрона соединены соответственно через второй и третий резисторы со второй шиной питания. Коллектор транзистора через нагрузку соединен со второй шиной питания. Known optoelectronic key with current protection (AS USSR N 1398074 dated 05/08/86 "Optoelectronic key with current protection", MKI: H 03 K 17/08, author VV Bakanov, publ. In BI N 19 , 1988), which in the mode of use without protection against overload on the output current contains a transistor optocoupler, a transistor whose conductivity is opposite to the conductivity of the phototransistor of the transistor optocoupler, and three resistors. The LED of the transistor optocoupler is connected to the input buses. The collector of the phototransistor of the transistor optocoupler is connected to the base of the transistor and the first terminal of the first resistor, the second terminal of which is connected to the emitter of the transistor and to the first power bus. The base of the transistor optocoupler phototransistor emitter is connected through the second and third resistors to the second power bus, respectively. The collector of the transistor through the load is connected to the second power bus.

Недостатком устройства является относительно сильное искажение (расширение и длинный срез) сигнала на выходе транзисторного оптрона из-за расширения входного сигнала его фототранзистором. Такое расширение сигнала фототранзистором складывается из задержки начала его выключения и самой длительности выключения после окончания входного сигнала оптрона, обусловленных медленным рассасыванием неосновных носителей из области базы, и сильно зависит от условий и режимов эксплуатации устройства (от изменения температуры окружающей среды, соотношения токов светодиода и коллектора фототранзистора оптрона, то есть от коэффициента передачи, а также от сопротивления между выводами базы и эмиттера фототранзистора). По данным технических условий на транзисторные оптроны с одинарным фототранзистором указанная задержка их выключения в испытательных режимах в нормальных условиях может достигать до 10 и более мкс, а у транзисторных оптронов с составным фототранзистором - до 100 и более мкс. В реальных же электрических режимах и в рабочем диапазоне температур задержка выключения транзисторных оптронов существенно увеличивается. Например, у транзисторного оптрона 30Т122А длительность его выключения и, следовательно, расширение сигнала на выходе оптрона в диапазоне температур окружающей среды от минус 40oC до 50oC при токе светодиода Jвх ≈ 5 мА, токе коллектора фототранзистора Jк ≈ 1 мА и сопротивлении между выводами базы и эмиттера последнего Rб ≈ 1 мОм может находиться, как показывают измерения, в пределах 150-310 мкс (между уровнями, 1,0 Um - 0,1 Um).The disadvantage of this device is the relatively strong distortion (expansion and long slice) of the signal at the output of the transistor optocoupler due to the expansion of the input signal by its phototransistor. Such a signal expansion by a phototransistor consists of a delay in the start of its shutdown and the duration of shutdown after the end of the input signal of the optocoupler, due to the slow absorption of minority carriers from the base region, and strongly depends on the conditions and operating modes of the device (from a change in ambient temperature, the ratio of LED currents and collector currents the phototransistor of the optocoupler, that is, from the transmission coefficient, as well as from the resistance between the terminals of the base and the emitter of the phototransistor). According to the technical conditions for transistor optocouplers with a single phototransistor, the indicated delay for their shutdown in test conditions under normal conditions can reach up to 10 and more microseconds, and for transistor optocouplers with a composite phototransistor, up to 100 or more microseconds. In real electrical modes and in the operating temperature range, the turn-off delay of transistor optocouplers increases significantly. For example, with a 30T122A transistor optocoupler, the duration of its shutdown and, therefore, the expansion of the signal at the optocoupler output in the range of ambient temperatures from minus 40 o C to 50 o C at the LED current J in ≈ 5 mA, the collector current of the phototransistor J to ≈ 1 mA and the resistance between the conclusions of the base and the emitter of the latter R b ≈ 1 mOhm can be, as measurements show, in the range of 150-310 μs (between levels, 1.0 U m - 0.1 U m ).

Указанное расширение сигнала на выходе транзисторного оптрона определяется, в основном, задержкой выключения его фототранзистора и практически не зависит от длительности включения фототранзистора и ее нестабильности (поскольку они существенно меньше длительности выключения фототранзистора), а также от длительности входного сигнала, если она достаточна для введения фототранзистора в насыщение. Определенную зависимость длительности выключения фототранзистора оптрона (то есть, расширения сигнала на выходе последнего) от значения сопротивления между выводами его базы и эмиттера для уменьшения явления расширения сигнала на выходе оптрона практически невозможно использовать, поскольку уменьшение этого сопротивления приводит к уменьшению коэффициента передачи оптрона, компенсация которого не всегда возможна или приемлема. Попытка существенного укорочения выходного сигнала оптрона с помощью пороговых устройств подключаемых к выходу оптрона также не дает заметного результата ввиду колоколообразной формы характеристики выключения фототранзистора оптрона. The indicated expansion of the signal at the output of the transistor optocoupler is determined mainly by the delay in turning off its phototransistor and practically does not depend on the duration of turning on the phototransistor and its instability (since they are much shorter than the duration of turning off the phototransistor), as well as on the duration of the input signal, if it is sufficient for introducing a phototransistor in saturation. A certain dependence of the duration of the shutdown of the optocoupler phototransistor (that is, the expansion of the signal at the output of the latter) on the resistance value between the terminals of its base and emitter is practically impossible to use to reduce the phenomenon of expansion of the signal at the output of the optocoupler, since a decrease in this resistance leads to a decrease in the transmission coefficient of the optocoupler not always possible or acceptable. An attempt to significantly shorten the output signal of the optocoupler with the help of threshold devices connected to the output of the optocoupler also does not give a noticeable result due to the bell-shaped shape of the shutdown characteristic of the optocoupler phototransistor.

Указанное искажение выходного сигнала транзисторного оптрона, обусловленное его расширением в оптроне из-за медленного рассасывания неосновных носителей из области базы его фототранзистора, приводит к ограничению области его применения. The specified distortion of the output signal of the transistor optocoupler, due to its expansion in the optocoupler due to the slow absorption of minority carriers from the base region of its phototransistor, limits its scope.

Известен оптоэлектронный ключ, управляющий мощной нагрузкой (см. книгу: Ленк Дж. Электронные схемы. Практическое руководство. Пер. с англ., М., Мир, 1985 г., стр. 223, рис. 7.27), выбранный в качестве прототипа и в режиме управления маломощной нагрузкой содержащий транзисторный оптрон, три резистора и электронный ключ. Первый вывод светодиода транзисторного оптрона через первый резистор подключен к первой шине питания, второй вывод - к первому выводу электронного ключа, второй и третий выводы которого подключены соответственно к входной шине устройства и к второй шине питания. Коллектор фототранзистора оптрона через второй резистор соединен с третьей шиной питания и непосредственно - с выходной шиной устройства, а база и эмиттер соответственно через третий резистор и непосредственно - с четвертой шиной питания. Known optoelectronic key that controls a powerful load (see book: Lenk J. Electronic circuits. A practical guide. Transl. From English., M., Mir, 1985, p. 223, Fig. 7.27), selected as a prototype and in the low-power load control mode containing a transistor optocoupler, three resistors and an electronic switch. The first output of the LED of the transistor optocoupler through the first resistor is connected to the first power bus, the second output to the first output of the electronic key, the second and third conclusions of which are connected respectively to the input bus of the device and to the second power bus. The optocoupler phototransistor collector is connected through the second resistor to the third power bus and directly to the output bus of the device, and the base and emitter, respectively, through the third resistor and directly to the fourth power bus.

Недостатком данного устройства также является ограниченность области его применения, обусловленная сильным искажением (расширение и длинный срез) импульсных сигналов на выходе его транзисторного оптрона. The disadvantage of this device is the limited scope of its application, due to the strong distortion (expansion and long slice) of the pulse signals at the output of its transistor optocoupler.

Задачей, решаемой предлагаемым техническим решением, является создание оптоэлектронного ключа с расширенной областью применения за счет существенного уменьшения искажения (расширения) импульсных сигналов фототранзистором оптрона, обусловленного медленным рассасыванием неосновных носителей из области базы фототранзистора после окончания входного сигнала. The problem solved by the proposed technical solution is the creation of an optoelectronic switch with an expanded scope due to a significant reduction in the distortion (expansion) of pulse signals by an optocoupler phototransistor, due to the slow absorption of minority carriers from the base region of the phototransistor after the end of the input signal.

Технический результат, заключающийся в расширении области применения оптоэлектронного ключа достигается тем, что в оптоэлектронный ключ, содержащий первый транзисторный оптрон, первый вывод светодиода которого через первый резистор подключен к первой шине питания, второй вывод - к первому выводу электронного ключа, второй и третий выводы которого подключены соответственно к входной шине устройства и к второй шине питания, коллектор фототранзистора первого транзисторного оптрона через второй резистор соединен с третьей шиной питания и непосредственно - с выходной шиной устройства, а база и эмиттер соответственно через третий резистор и непосредственно - с четвертой шиной питания, введены четвертый и пятый резисторы, формирователь короткого импульса по срезу входного сигнала и второй фототранзисторный оптрон, первый вывод светодиода которого через четвертый резистор подключен к первой шине питания, второй вывод - к первому выводу формирователя короткого импульса, второй вывод которого подключен к входной шине устройства, третий вывод - к второй шине питания, коллектор фототранзистора второго транзисторного оптрона соединен с базой фототранзистора первого транзисторного оптрона, а база и эмиттер соответственно через пятый резистор и непосредственно - с четвертой шиной питания, притом формирователь короткого импульса по срезу входного сигнала содержит инвертор, элемент И-НЕ с открытым коллекторным выходом, резистор и конденсатор, причем вход инвертора является вторым выводом формирователя и соединен с первым выводом резистора, выход соединен с первым входом элемента И-НЕ, выход которого является первым выводом формирователя, второй вход элемента И-НЕ соединен со вторым выводом резистора и с первым выводом конденсатора, второй вывод которого является третьим выводом формирователя. The technical result, which is to expand the scope of the optoelectronic switch, is achieved by the fact that the optoelectronic switch contains the first transistor optocoupler, the first output of the LED through the first resistor connected to the first power bus, the second output to the first output of the electronic key, the second and third conclusions of which connected respectively to the input bus of the device and to the second power bus, the collector of the phototransistor of the first transistor optocoupler through the second resistor is connected to the third power bus and directly with the output bus of the device, and the base and emitter, respectively, through the third resistor and directly with the fourth power bus, the fourth and fifth resistors, a short pulse shaper along the input signal cutoff and a second phototransistor optocoupler, the first LED output of which through the fourth resistor is connected, are introduced to the first power bus, the second output to the first output of the short pulse former, the second output of which is connected to the input bus of the device, the third output to the second power bus, collectively p of the phototransistor of the second transistor optocoupler is connected to the base of the phototransistor of the first transistor optocoupler, and the base and emitter, respectively, through the fifth resistor and directly with the fourth power bus, moreover, the shaper of a short pulse along the input signal cut contains an inverter, an NAND element with an open collector output, a resistor and a capacitor, the inverter input being the second output of the driver and connected to the first output of the resistor, the output connected to the first input of the AND-NOT element, the output of which is rvym generator output, a second input of AND-NO element is connected to the second terminal of the resistor and a first terminal of a capacitor whose second terminal is the third terminal of the shaper.

Указанная совокупность признаков позволяет расширить область применения оптоэлектронного ключа за счет существенного уменьшения искажения (расширения) длительности импульсных сигналов на выходе фототранзистора оптрона путем принудительного сокращения времени рассасывания неосновных носителей из области базы фототранзистора оптрона после окончания входного сигнала шунтированием перехода база-эмиттер фототранзистора переходом коллектор-эмиттер открытого фототранзистора второго транзисторного оптрона. The specified set of features allows you to expand the scope of the optoelectronic switch due to a significant reduction in the distortion (expansion) of the duration of the pulse signals at the output of the optocoupler phototransistor by forcibly reducing the absorption time of minority carriers from the base of the optocoupler phototransistor after the end of the input signal by shunting the base-emitter junction of the phototransistor with a collector-emitter junction open transistor of the second transistor optocoupler.

На фиг. 1 приведена схема оптоэлектронного ключа, на фиг. 2 - один из возможных вариантов реализации формирователя короткого импульса по срезу входного сигнала, на фиг. 3 - временные диаграммы работы функциональных элементов оптоэлектронного ключа. In FIG. 1 is a diagram of an optoelectronic switch; FIG. 2 is one of the possible embodiments of a short pulse shaper according to a cut of the input signal, FIG. 3 - time diagrams of the functional elements of the optoelectronic key.

Оптоэлектронный ключ содержит первый 1 и второй 2 транзисторные оптроны, электронный ключ 3, формирователь 4 короткого импульса по срезу входного сигнала, первый 5, второй 6, третий 7, четвертый 8 и пятый 9 резисторы, входную шину 10, выходную шину 11, первую 12, вторую 13, третью 14 и четвертую 15 шины питания. Первый вывод светодиода оптрона 1 через резистор 5 подключен к первой шине 12 питания, второй вывод - к первому выводу (выходу) электронного ключа 3, второй вывод (вход) которого подключен к входной шине 10, а третий вывод - к второй шине 13 питания. Коллектор фототранзистора оптрона 1 непосредственно соединен с выходной шиной 11 и через резистор 6 - с третьей шиной 14 питания, база через резистор 7, а эмиттер непосредственно - с четвертой шиной 15 питания. Первый вывод светодиода оптрона 2 через резистор 8 подключен к первой шине 12 питания, второй вывод - к первому выводу (выходу) формирователя 4, второй вывод (вход) которого соединен со входной шиной 10, третий вывод - со второй шиной 13 питания. Коллектор фототранзистора оптрона 2 соединен с базой фототранзистора оптрона 1, база через резистор 9, а эмиттер непосредственно - с четвертой шиной 15 питания. Формирователь 4 содержит (см. фиг. 2) инвертор 16, вход которого является вторым выводом (входом) формирователя 4 и соединен с первым выводом резистора 17, выход - с первым входом элемента 18 И-НЕ с открытым коллекторным выходом, выход которого является первым выводом (выходом) формирователя 4. Второй вход элемента 18 И-НЕ соединен со вторым выводом резистора 17 и первым выводом конденсатора 19, второй вывод которого является третьим выводом формирователя 4. The optoelectronic switch contains the first 1 and second 2 transistor optocouplers, an electronic switch 3, a short-pulse shaper 4 for cutting the input signal, the first 5, second 6, third 7, fourth 8 and fifth 9 resistors, input bus 10, output bus 11, first 12 , second 13, third 14, and fourth 15 power buses. The first terminal of the optocoupler LED 1 is connected through a resistor 5 to the first power bus 12, the second terminal to the first terminal (output) of the electronic key 3, the second terminal (input) of which is connected to the input bus 10, and the third terminal to the second power bus 13. The collector of the phototransistor of the optocoupler 1 is directly connected to the output bus 11 and through the resistor 6 to the third power bus 14, the base through the resistor 7, and the emitter directly to the fourth power bus 15. The first output of the optocoupler LED 2 through the resistor 8 is connected to the first power bus 12, the second output to the first output (output) of the driver 4, the second output (input) of which is connected to the input bus 10, the third output to the second power bus 13. The collector of the phototransistor of the optocoupler 2 is connected to the base of the phototransistor of the optocoupler 1, the base through a resistor 9, and the emitter directly with the fourth power bus 15. Shaper 4 contains (see Fig. 2) an inverter 16, the input of which is the second terminal (input) of the former 4 and connected to the first terminal of the resistor 17, the output - with the first input of the AND-NOT element 18 with an open collector output, the output of which is the first the output (output) of the former 4. The second input of the element 18 is NOT connected to the second output of the resistor 17 and the first output of the capacitor 19, the second output of which is the third output of the former 4.

Электронный ключ 3 выполняется на инверторе с открытым коллекторным (или стоковым) выходом, при срабатывании подключает второй вывод светодиода оптрона 1 к шине питания 13. The electronic key 3 is performed on the inverter with an open collector (or drain) output, when triggered, connects the second output of the optocoupler LED 1 to the power bus 13.

Оптроны 1 и 2 могут содержать как составные, так и одинарные фототранзисторы. Возможен вариант оптоэлектронного ключа, в котором оптрон 1 содержит составной фототранзистор, а оптрон 2 - одинарный (поскольку коммутируемый последним ток невелик и для него необязателен большой коэффициент передачи). Такой вариант оптоэлектронного ключа является более быстродействующим, чем вариант, в котором оба оптрона содержат составные фототранзисторы, поскольку оптрон с одинарным фототранзистором меньше расширяет сигналы. Optocouplers 1 and 2 may contain both composite and single phototransistors. A variant of the optoelectronic switch is possible, in which the optocoupler 1 contains a composite phototransistor, and the optocoupler 2 has a single one (since the current switched by the latter is small and a large transfer coefficient is not necessary for it). This version of the optoelectronic switch is faster than the version in which both optocouplers contain composite phototransistors, since an optron with a single phototransistor expands the signals less.

Оптоэлектронный ключ (фиг. 1) работает следующим образом. Optoelectronic key (Fig. 1) works as follows.

В исходном состоянии на входной шине 10 поддерживается низкий уровень напряжения (сигнала нет), электронный ключ 3 закрыт, на выходе формирователя 4 - высокий уровень напряжения, поэтому через светодиоды оптронов 1 и 2 тока нет, фототранзисторы оптронов 1 и 2 закрыты, на выходной шине 11 - высокий уровень напряжения (выходного сигнала нет). Такое исходное состояние устройства сохраняется до подачи по входной шине 10 входного сигнала. In the initial state, a low voltage level is maintained on the input bus 10 (there is no signal), the electronic switch 3 is closed, the voltage level is high at the output of the driver 4, therefore there is no current through the LEDs of the optocouplers 1 and 2, the phototransistors of the optocouplers 1 and 2 are closed, on the output bus 11 - high voltage level (no output signal). This initial state of the device is maintained until the input signal 10 is input.

При подаче входного сигнала - высокого уровня напряжения (см. фиг. 3, U10, моменты t1, t4) электронный ключ 3 открывается, через светодиод оптрона 1 начинает протекать ток и открывается его фототранзистор, на выходной шине появляется выходной сигнал - низкий уровень напряжения (см. фиг. 3, U11, моменты t1, t4). При этом сохраняются исходные состояния формирователя 4 и оптрона 2.When the input signal is a high voltage level (see Fig. 3, U 10 , moments t 1 , t 4 ), the electronic switch 3 opens, the current begins to flow through the optocoupler 1 LED and its phototransistor opens, an output signal appears on the output bus - low voltage level (see Fig. 3, U 11 , moments t 1 , t 4 ). In this case, the initial states of the shaper 4 and the optocoupler 2 are saved.

При снятии входного сигнала формирователь 4 формирует короткий импульсный сигнал (см. фиг. 3, U4, моменты t2, t5), на время длительности которого второй вывод светодиода оптрона 2 оказывается подключенным к шине питания 13. Это приводит к протеканию тока через этот светодиод и открыванию фототранзистора оптрона 2 (см. фиг. 3, U2, моменты t2, t5). В результате база фототранзистора оптрона 1 оказывается подключенной к шине питания 15, при этом происходит быстрый "отсос" неосновных носителей из области базы фототранзистора и последний быстро закрывается (см. фиг. 3, U11, моменты t2, t5). Выходной сигнал оптрона 1, то есть оптоэлектронного ключа, по длительности практически равен входному (поскольку задержка фронта выходного сигнала относительно фронта входного, обусловленная задержкой включения оптрона 1, практически равна задержке среза выходного сигнала относительно среза входного, обусловленной задержке включения оптрона 2) и имеет крутые фронт и срез.When the input signal is taken, the driver 4 generates a short pulse signal (see Fig. 3, U 4 , moments t 2 , t 5 ), for the duration of which the second output of the optocoupler 2 LED is connected to the power bus 13. This leads to the flow of current through this LED and opening the phototransistor of the optocoupler 2 (see Fig. 3, U 2 , moments t 2 , t 5 ). As a result, the base of the phototransistor of the optocoupler 1 is connected to the power bus 15, while there is a quick "suction" of minority carriers from the area of the base of the phototransistor and the latter quickly closes (see Fig. 3, U 11 , moments t 2 , t 5 ). The output signal of the optocoupler 1, i.e., the optoelectronic switch, is almost equal to the input in duration (since the delay of the front of the output signal relative to the front of the input, due to the turn-on delay of the optocoupler 1, is almost equal to the delay of the cutoff of the output signal relative to the cut-off of the input, due to the turn-on delay of the optocoupler 2) and has front and cut.

Через определенное время после снятия входного сигнала, обусловленное рассасыванием неосновных носителей из области базы, закрывается оптрон 2 (см. фиг. 3, U2, моменты t3, t6). Однако ни длительность открытого состояния оптрона 2, ни длительность среза его выходного сигнала уже не оказывают влияния на формирование среза выходного сигнала оптоэлектронного ключа, поскольку фототранзистор оптрона 1 принудительно закрывается практически уже при открывании фототранзистора оптрона 2 (сразу после снятия входного сигнала).After a certain time after removing the input signal, due to the absorption of minority carriers from the base region, the optocoupler 2 closes (see Fig. 3, U 2 , moments t 3 , t 6 ). However, neither the duration of the open state of the optocoupler 2, nor the duration of the cutoff of its output signal already affects the formation of the cutoff of the output signal of the optoelectronic switch, since the phototransistor of the optocoupler 1 is forced to close almost when the phototransistor of the optocoupler 2 is opened (immediately after removing the input signal).

Очередной входной сигнал должен подаваться на вход оптоэлектронного ключа после полного выключения оптрона 2. Следовательно, частота пропускания импульсных сигналов через оптоэлектронный ключ зависит от времени полного выключения оптрона 2. Однако время полного выключения оптрона 2 может быть выбрано значительно меньшим, чем время полного выключения оптрона 1 без элементов, сокращенных время его выключения (то есть без формирователя 4, оптрона 2 и резисторов 8, 9), поскольку фототранзистор оптрона 2 может работать при меньшей степени насыщения, следовательно он будет выключаться быстрее, что позволяет увеличить частоту пропускания импульсных сигналов через устройство. Такой же эффект может быть получен при использовании в качестве оптрона 2 оптрона с одинарным фототранзистором, выключающимся быстрее, когда в качестве оптрона 1 использован оптрон с составным фототранзистором. The next input signal must be fed to the input of the optoelectronic switch after the optocoupler 2 is completely turned off. Therefore, the frequency of transmission of pulse signals through the optoelectronic switch depends on the time that the optocoupler 2 is completely turned off. However, the time for the optocoupler 2 to completely shut off can be chosen much shorter than the time to completely turn off the optocoupler 1 without elements that shorten its turn-off time (that is, without shaper 4, optocoupler 2 and resistors 8, 9), since the phototransistor of optocoupler 2 can operate at a lesser degree of saturation Nia, therefore it will turn off more quickly, thus increasing the frequency of the transmission pulse signal through the device. The same effect can be obtained when an optocoupler 2 with a single phototransistor is used as an optocoupler, which turns off faster when an optocoupler with a composite phototransistor is used as optocoupler 1.

Таким образом, предлагаемый оптоэлектронный ключ практически не искажает в отличие от прототипа длительности импульсных сигналов, что расширяет область его применения. Кроме того, возможность работы фототранзистора оптрона 2 при меньшей степени насыщения (при однотипных оптронах 1, 2) или использования в качестве оптрона 2 более быстродействующего оптрона (например, оптрона с одиночным фототранзистором, когда оптрон 1 содержит составной фототразистор) позволяет увеличить по сравнению с прототипом частоту пропускания импульсных сигналов через устройство, что также способствует расширению области его применения. Thus, the proposed optoelectronic switch practically does not distort, unlike the prototype, the duration of the pulse signals, which expands the scope of its application. In addition, the ability of the phototransistor optocoupler 2 to a lesser degree of saturation (with the same type of optocouplers 1, 2) or to use a faster optocoupler (for example, an optocoupler with a single phototransistor when the optocoupler 1 contains a composite phototransistor) as an optocoupler 2 allows you to increase compared with the prototype the frequency of transmission of pulse signals through the device, which also contributes to the expansion of its scope.

В целях подтверждения осуществимости заявляемого объекта и достигнутого технического результата в институте построен и испытан в диапазоне температур от минус 50oC до 50oC лабораторный макет, выполненный с использованием транзисторных оптронов 30Т122А, интегральных микросхем серии 564, дискретных конденсаторов и резисторов.In order to confirm the feasibility of the claimed object and the achieved technical result, a laboratory model was constructed and tested in the institute in the temperature range from minus 50 o C to 50 o C using transistor optocouplers 30T122A, 564 series integrated circuits, discrete capacitors and resistors.

Проведенные испытания показали осуществимость заявляемого оптоэлектронного ключа и подтвердили его практическую ценность. The tests showed the feasibility of the claimed optoelectronic key and confirmed its practical value.

Claims (2)

1. Оптоэлектронный ключ, содержащий первый транзисторный оптрон, первый вывод светодиода которого через первый резистор подключен к первой шине питания, второй вывод - к первому выводу электронного ключа, второй и третий выводы которого подключены соответственно к входной шине устройства и к второй шине питания, коллектор фототранзистора первого транзисторного оптрона через второй резистор соединен с третьей шиной питания и непосредственно - с выходной шиной устройства, а база и эмиттер соответственно через третий резистор и непосредственно - с четвертой шиной питания, отличающийся тем, что в него введены четвертый и пятый резисторы, формирователь короткого импульса по срезу входного сигнала и второй транзисторный оптрон, первый вывод светодиода которого через четвертый резистор подключен к первой шине питания, второй вывод - к первому выводу формирователя короткого импульса по срезу входного сигнала, второй вывод которого подключен к входной шине устройства, третий вывод - к второй шине питания, коллектор фототранзистора второго транзисторного оптрона соединен с базой фототранзистора первого транзисторного оптрона, а база и эмиттер соответственно через пятый резистор и непосредственно - с четвертой шиной питания. 1. An optoelectronic switch containing a first transistor optocoupler, the first terminal of the LED of which is connected through the first resistor to the first power bus, the second terminal to the first terminal of the electronic key, the second and third conclusions of which are connected respectively to the input bus of the device and to the second power bus, collector the phototransistor of the first transistor optocoupler through the second resistor is connected to the third power bus and directly to the output bus of the device, and the base and emitter, respectively, through the third resistor and directly indirectly, with a fourth power bus, characterized in that the fourth and fifth resistors are introduced into it, a short pulse shaper to cut the input signal and a second transistor optocoupler, the first LED output of which through the fourth resistor is connected to the first power bus, the second output to the first output a short pulse shaper by cutting the input signal, the second output of which is connected to the input bus of the device, the third output is connected to the second power bus, the collector of the phototransistor of the second transistor optocoupler is connected to the bases minutes phototransistor of optocoupler first transistor and the base and emitter respectively through the fifth resistor and directly - with the fourth power supply bus. 2. Оптоэлектронный ключ по п. 1, отличающийся тем, что формирователь короткого импульса по срезу входного сигнала содержит инвертор, элемент И - НЕ с открытым коллекторным выходом, резистор и конденсатор, причем вход инвертора является вторым выводом формирователя и соединен с первым выводом резистора, а выход соединен с первым входом элемента И - НЕ, выход которого является первым выводом формирователя, второй вход элемента И - НЕ соединен со вторым выводом резистора и с первым выводом конденсатора, второй вывод которого является третьим выводом формирователя. 2. The optoelectronic switch according to claim 1, characterized in that the short-pulse driver for cutting the input signal contains an inverter, an AND element - NOT with an open collector output, a resistor and a capacitor, the inverter input being the second output of the former and connected to the first output of the resistor, and the output is connected to the first input of the AND element - NOT, the output of which is the first output of the driver, the second input of the AND element - is NOT connected to the second output of the resistor and the first output of the capacitor, the second output of which is the third Odom driver.
RU96104738A 1996-03-11 1996-03-11 Optoelectronic switch RU2134484C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96104738A RU2134484C1 (en) 1996-03-11 1996-03-11 Optoelectronic switch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96104738A RU2134484C1 (en) 1996-03-11 1996-03-11 Optoelectronic switch

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU96104738A RU96104738A (en) 1998-06-20
RU2134484C1 true RU2134484C1 (en) 1999-08-10

Family

ID=20177917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96104738A RU2134484C1 (en) 1996-03-11 1996-03-11 Optoelectronic switch

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2134484C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU221178U1 (en) * 2023-08-10 2023-10-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук Current measuring device with overload protection

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ленк Дж. Электронные схемы. Практическое руководство. - М.: Мир, 1985, с.223, рис. 7.27. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU221178U1 (en) * 2023-08-10 2023-10-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук Current measuring device with overload protection

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1322023C (en) Power transistor drive circuit with improved short circuit protection
KR930011221A (en) User-Programmable Integrated Circuit Devices
KR970055020A (en) Overcurrent Protection Circuit of Power Semiconductor Transistor
KR900012409A (en) Demagnetization monitor device for switching power supply with primary and secondary regulators
US4047057A (en) Monostable switching circuit
RU2134484C1 (en) Optoelectronic switch
JPH08279736A (en) Electronic-switch controlling circuit and electronic switch using the same
RU2208291C2 (en) Voltage switch incorporating overcurrent protective gear
KR100354726B1 (en) Method and device for controlling an integrated power amplifier stage
EP0146479A2 (en) Method and apparatus for reducing the storage time in a saturated transistor
JP4026903B2 (en) AC ignition device
EP0285417A2 (en) Soft start solid state switch
KR920008758A (en) Power-On Reset Circuit
SU1525900A1 (en) Transistor gate
SU1471288A1 (en) Generator of single variable-length pulses
SU1188872A1 (en) Transistor switch
US4303838A (en) Master-slave flip-flop circuits
KR100443886B1 (en) Lamp drive
SU845285A1 (en) Transistorized switch
KR960039004A (en) Fuse State Detection Circuit of Semiconductor Memory Device
RU1800610C (en) Transistor switch
RU1812632C (en) Transistor switch
SU1173545A1 (en) Transistorized switch
KR100244850B1 (en) Overcurrent control device
SU1368975A1 (en) Pulsed logic