SU1066033A1 - Устройство дл включени светодиода - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВКЛЮЧЕНИЯ СВЕТОДИОДА, содержащее транзистор п-р-п типа с фиксированным потенциалом коллектора, база которого через источник сигналов напр жений соединена с общей шиной, отличающеес , тем, что, с целью повышени  быстродействи  и стабилизации пороговой чувствительности, введены источник посто нного тока и транзистор р-п-р типа, база которого соединена с эмиттером транзистора О-р-П типа и с анодом светодиода, коллектор соединен с катодом светодиода и через источник посто нного тока с общей шиной,эмиттер соединен-с общей, шиной. (Л с: а: о CXD U)

Description

Изобретение относитс  к оптоэлек тронным преобразовател м общего наз начени  и может быть использсгвано в формировател х, переключател х, генераторах , триггерах, а также в циф ровых и аналого-цифровых элементах преобразовани  и передачи информаци Известны устройства дл  включени  светодиода,. в которых дл  повышени  быстродействи  используютс  каскады, построенные на бипол рных транзисторах fl . Недостатками данного устройства  вл ютс  неопределенность и нестабильность порога.включени  светодиода . Положение рабочей точки выключанного светодиода фиксиру етс  источником напр жени . Однако из-за технологического разброса и темпера турного дрейфа вольт-амперной харак теристики (ВАХ) светодиода порог его включени  может измен тьс  в ши роких пределах (например, на 0,20 ,4 в) и никаких специальных мер дл  стабилизации порога включени  светодиода в схеме не предусмотрено Извест но устройство дл  включени  светодиода, содержащее транзистор /1-р-п типа с фиксированным поте циалом коллектора, база которого че рез источник сигналов напр жен-ий соединена с общей шиной. Управление светодиодом осуществл етс  переключателем тока, построенным на транзисторах и резисторах f2j . В цепь управлени  введены усилители тЬка на транзисторах. В этой схеме порог включени  светодиода не характеризуетс  определенной и стабильной величиной. При естественном (технологическом, временном, температурном ) дрейфе ВАХ диодов и транзисторов порог включени  светодиода в схеме существенно измен етс . Подобное изменение порога включе ни  светодиода в рассматриваемых устройствах (фиг.1 и ,2) непосредственно вли ет на их быстродействие.. -Инерционность .светодиода св зана в первую очередь с его барьерной емкостью , составл ющей 100-500 пФ Длительность включени  светодиода t-CcAnop/Je«/ сигналом тока JBKA зависит от порогового напр жени ,Unop при увеличении порога включени  свегодиода возрастает и длительность . Например, при повышении порогового напр жени  Unop. на 0,3 В длительность включени  светодиода,обладающего емкостью пФ при S 5 мА, возрастает на 12 не fi тех случа х, когда светодиоды долж-: -ны оперативно взаимодействовать с. микроэлектронной техникой наносекунд ного диапазона.Недостатком известного устройства  влйетс  то, что положение рабочей точки выключенного светодиода в нем фиксируетс  внешним источником напр жени  без жесткой св зи с параметрами крутой восход щей ветви ВАХ светодиода, в результате чего ectecT венный сдвиг по напр жению крутой в ветви ВАХ не вли ет на положение- рабочей точки выключенного светодиода. что приводит к неопределенности и нестабильности пороговой чувствительности и быстродействи  светодиода в рассматриваемых устройствах. Цель изобретени  - повьпиение быстродействи  и стабилизации пороговой чувствительности включени  светодиода . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее транзисторп -р-п типа с фиксированным потенциалом коллектора, база ко торого через источник сигналов напр жени  соединена с общей шиной, введены источник посто нного тока и транзистор уО-Л-р типа, база которого соединена с эмиттером транзистора Г)-р-п и с анодом светодиода, коллектор соединен с катодом светодиода и через источник посто нного тока с общей шиной, эмиттер соединен с общей шиной. На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 электрическа  модель предлагаемого устройства; на фиг.З - уровни тока светодиода,Jc3/v и , в состо ни х W ключей и М; Выключен ) , а также фазова  диаграмма переключени  светодиода перепадает тока. Дл  питани  светодиода 1 используетс  источник 2 посто нного тока. Управление светодиодом 1 обеспечиваетс  источником 3 сигналов напр жени . В цепи управлени  действует транзистор 4 п-р-п типа, коллектор транзистора 4 соединен с источником 5посто нного положительного напр жени . В устройство введен транзистор б р-п-р типа, эмиттер транзистора 6соединен с общей шиной 7. Транзисторы в предлагаемом устройстве действуют в режиме отсечки и в нормальном активном, режиме, режим насыщени  не достигаетс .. Поэтому транзистор 4 в модели (фиг.2) представлед эмиттерным переходом (с то- . ком Jjt ) и генератором коллекторного тока// :, Jji) транзистор б - эмиттерным переходом (с током Jgj / . генератором коллекторного тока ( Эмиттерные переходы транзисторов Сфиг.2) действуют как переключатель тока jfj , который в зависимости от уровн  управл ющего потенциала у вли ет на распределение тока Зп между светодиодом и коллекторной цепью транзистора.6.

Если управл ющий потенциал Ру (.фиг.2} фиксирован на положительном уровне + (0, 3-0 ,5) В, то траннистор 4 открыт, а транзистор 6 закрыт ( и коллекторный ток этого транзистора не вли ет на распределение тока Jfj (А 2 Зз-Г G). В этом состо нии светодиод включен, причем ток проводимости светодиода четко определен сдл/ - -л ЕСЛИ управл ющий потенциал fy фиксирова н на отрицательном уровне (0,3-0,5 IB, то транзистор 4 закрыт О/и ток 3л отбираетс  на эмиттерной цепи транзистора (зг ) Коллекторный ток транзистора б достигает значительной , величины, равной А Зп , а ток светодиода относительно невелик сдм . В .этом состо нии светодиод выключен;

Предлагае.мое устройство обеспечивает жесткую св зь уровней тока све тодиода в состо ни х /V и М. При возможном дрейфе крутой ветви БАХ светодиода координата точки А/ по на-: пр жению сдвигаетс , однако в той же степени и в-том же направлении сдвигаетс  координата точки М, в результате , чего, порог включени  светодиода сохран етс  неизменным. Разност1з статических уровней 0{.дд/-ОсдМ относительно невелика, что гарантирует высокую пороговую чувствительность светодиода и резко повышает его

быстродействие.

Помехоустойчивость предлагаемого устройства по цепи управлени   вл етс  достаточно высокой, поскольку в данном случае дл  включени  свето0 „циода требуетс  изменение ,6-1 В. При использовании мало .инерционных транзисторов 4 и бпёрет ключение тока Л, и в предлагаемой схеме (фиг. к 2) происходит,.весь5 ма быстро (за доли наносекунды и . практически не увеличивает длительность включени  и выключени  свето . диода,

Применение предлагаемого устройст0 ва позвол ет резко повысить оперативность оптоэлектронного преобразовател  информации, что особенно эффективно и экономически выгодно в дорогосто щих .системах с.волоконно-опти5 ческими лини ми св зи, где использование быстродействующего оптического канала с малоинерционным светодиодом дает возможность заменить сразу 5-10 оптических каналов с меньшей пропускной способностью.

hd

d/ cffff

cff/f

О

У

Claims (1)

1. [54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВКЛЮЧЕНИЯ СВЕТОДИОДА, содержащее транзистор п-Р-п типа с фиксированным потенциалом коллектора, база которого через источник сигналов напряжений соединена с общей шиной, отличающееся. тем, что, с целью повышения быстродействия и стабилизации пороговой чувствительности, введены источник постоянного тока и транзистор р-п —р типа, база которого соединена с эмиттером транзистора П-р-.Р типа и с анодом светодиода, коллектор соединен с катодом светодиода и через источник постоянного тока с общей шиной,эмиттер соединен с _с общей, шиной. ' S5