SU1089594A1 - Multiplying-dividing optronic device - Google Patents

Multiplying-dividing optronic device Download PDF

Info

Publication number
SU1089594A1
SU1089594A1 SU833534988A SU3534988A SU1089594A1 SU 1089594 A1 SU1089594 A1 SU 1089594A1 SU 833534988 A SU833534988 A SU 833534988A SU 3534988 A SU3534988 A SU 3534988A SU 1089594 A1 SU1089594 A1 SU 1089594A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
optocoupler
output
photodiode
converting
led
Prior art date
Application number
SU833534988A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Яковлевич Никулин
Сергей Митрофанович Огреб
Original Assignee
Ростовское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Им.Главного Маршала Артиллерии Неделина М.И.
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 Ростовское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Им.Главного Маршала Артиллерии Неделина М.И. filed Critical Ростовское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Им.Главного Маршала Артиллерии Неделина М.И.
Priority to SU833534988A priority Critical patent/SU1089594A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1089594A1 publication Critical patent/SU1089594A1/en

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Description

Изобретение относитс  к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано дл  перемножени    .делени  токов и напр жений электр ческих сигналов. Известны различные оптоэлектронные устройства дл  выполнени  операгщй умножени , делени  и возведенм  в квадрат входньгх сигналов, содержащие два фотореэисторных оптр на,блок вьщелени  модул  разности, первьй и второй усилители СООднако данные устройства не обладают высокой точностью, что обусловлено временной и температурной нестабильностью фотррезисторов, вхо д щих в состав устройств. Наиболее близким к предлагаег ому  вл етс  множительно-делительное оптоэлектронноё устройство, содержа щее два преобразовател  входного на пр жени  в ток, выходы которых подключены к источникам света соответствующих оптронов, фотоприемники оптронов, фотодиод и фоторезистор, соединены последовательно и включен между полюсами источника питани  так, что катод фотодиода подключен к положительному полюсу источника питани , а анод соединен с выходом устройства и с одним выводом фоторе зистора, другой вывод которого соединен с отрицательным полюсом источника питани  С 2 . Однако известное множительно-делительное оптоэлектронноё устройств не обеспечивает высокой динамической точности преобразовани  входных сигналов вследствие существенной параметрической нестабильности фото резистора и нелинейности его нагрузочной характеристики.« Кроме того, операци  перемножени  двух сигналов выполн етс  устроиством не строго, так как при равенстве нулю второй переменной на выходе устройства формируетс  сигна пропорциональный первой переменной. Цель изобретени  - повьшение динамической точности работы множител но-делительного оптрзлектронного устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в множительно-делительное оптрэлектронное устройство, содержа щее два преобразовательных оптрона, первый из которых состоит из светодиода и фотодиода, а второй - из светодиода и фоторезистора, один вьшод которого соединен с анодом фотодиода первого преобразовательного оптрона, светодиоды первого и второго преобразовательных оптронов подключены к соответствующим выводам соответственно первого и второго преобразователей входного напр жени  в ток, и источник питани , введены элемент И, ключ, токозадающий резистор, операционный усилитель , третий преобразователь напр жени  в ток и третий .преобразовательный оптрон, состо щий из фоторезист рра и светодиода, который соединен с соответствуницими выводами третьего преобразовател  входного напр жени  в ток, а фоторезистор третьего преобразовательного оптрона включен в цепь обратной св зи операционного усилител , вход которого соединен с другим вьшодом фоторезистора второго преобразовательного оптрона, а выход операционного усилител   вл етс  выходом.устройства,причем каждый преобразовательный оптрон снабжен дополнительньм фотодиодом, аноды которых соединены с соответствующими входами элемента И, выход которого соединен с управл н цим входом ключа, сигнальный вход которого соединен с катодом фотодиода первого преобразовательного оптрона, анод которого через токозадающий резистор св зан с шиной нулевого потенциала , а выход ключа соединен с катодами дополнительных фотодиодов преобразовательных оптронов и с положительным полюсом источника дитани ., На чертеже представлена схема множительно-делительного оптоэлек- . тронного устройства. Устройство содержит преобразоватеи Ц, 2 1а входного напр жени  в ток элемент И 2, преобразовательные оптррны 3, ЗУ , 3 , ключ 4,токозадающий резистор 5, источник 6 питани , операционный усилитель 7, причем первыйспреобразовательный оптрон 3 состоит из светодиода 8 и двух Фотодиодов 9 и 10, а второй 3 и третий За преобразовательные оптррны выполнены идентичными и состо т соответственно из светодиоов 11 и 12, фоторезисторов 13 и 14 и фотодиодов 15 и 16. Устройство работает следующим образом. Преобразователи 1/,1g и источники света, образованные светодиодами 8, 11 и 12 соответствующих оптро нов 3j.-3 выполн ют линейное преобразование входных сигналов в световые потоки. При наличии трех входных переменных (U О, , Uj 0) на все входы элемента И 2 подаютс  фототоки с дополнительных фотоприемников - фотодиодов 10, 15 16 оптронов , и на его выходе формируетс  сигнал, открываюпщй ключ 4. Фототок фотодиода 9 оптрона 3 создает на токозадающем резисторе 5 падение напр жени , величина которого пропорциональна величине входного сигнала U-i. При этом выходной сигнал усилите л  7 определ етс  выражением eb. R где К - коэффициент передачи пре 1 и оптрообразовател  на -сопротивление фоторезистора 13 оптрона З-, -сопротивление фоторезистора 14 оптрона-3.: Сопротивление фоторезисторов 13 и 14 оптронов 32 и , в свою оче ,редь обратно пропорционально завис  от входных сигналов U ии.т.е. -к - и. где Kj - коэффициент передачи преоб разовател  12 и оптрона 32 Kj - коэффициент передачи преоб разовател  Ij и оптро , На 3j . При работе на линейном участке фоторезисторов 13 и 14 коэффициенты KJ и KJ посто нны Следовательно, на выходе множительно-делительного устройства формируетс  сигнал, равный ebix - 4l iirr где К4 В случае равенства нулю одного из входных сигналов ключ 4 закрыт и на выходе устройства сигнал отсутствует . Включение фоторезисторов 13 и 14 оптронов 2 и За соответственно во входную цепь и в цепь отрицательной обратной св зи усилител  7 обеспечивает компенсацию и временной нестабильности их характеристик. Разработанное множительно-делительное оптоэлектронное устройство по сравнению с прототипом обладает повышенной точностью выполнени  операций умножё)€и  и делени  входных сигналов путем компенсации температурной ,5% град.) и временной (2-3% за 1 ч) нестабильностей характеристик фоторезисторов, которые в прототипе создают суммарную погрешность пор дка единиц - дес тков процентов , обеспечени  строгого выполнени  операций умножени  и делени , что достигаетс  введением логического элемента И и ключа, тогда как в прототипе ПРИ наличш только первого входного сигнала и отсутстйии второго сигнал на выходе не равен нулю.. Таким образом, предлагаемое мноительно-делительное оптоэлектронное устройство может быть использовано в различных формировател х неинейных законов управлени  динамических систем.- /The invention relates to automation and computing and can be used to multiply the separation of currents and voltages of electrical signals. Various optoelectronic devices are known for performing multiplication, division, and squaring of input signals containing two photoelectric optics, a difference modulus block, first and second amplifiers. However, these devices do not have high accuracy due to temporal and temperature instability of photoresistors, in the devices. Closest to the proposed device is a multiplier-dividing optoelectronic device containing two converters of the input voltage into a current, the outputs of which are connected to the light sources of the respective optocouplers, photodetectors of the optocouplers, photodiode and photoresistor, are connected in series and connected between the poles of the power source so that the cathode of the photodiode is connected to the positive pole of the power source, and the anode is connected to the output of the device and to one output of the photoresistor, the other output of which is connected to the negative by a source power pole C 2. However, the known multiplier-separating optoelectronic devices do not provide a high dynamic accuracy of converting input signals due to the significant parametric instability of the photo of the resistor and the nonlinearity of its load characteristic. "Moreover, the multiplication of two signals is performed by the device not strictly, since if the second variable is equal to zero, device is formed by a signal proportional to the first variable. The purpose of the invention is to increase the dynamic accuracy of the multiplier of the dividing optical device. The goal is achieved by the fact that the multiplier-optic electronic device contains two converting optocouplers, the first of which consists of an LED and a photodiode, and the second of an LED and a photoresistor, one of which is connected to the anode of the photodiode of the first converting optocoupler, the first and second LEDs The second converter optocouplers are connected to the corresponding terminals of the first and second converters of the input voltage, respectively, into the current, and the power source, the element I, the switch, the current driving resistor, operational amplifier, third voltage-to-current converter and third transducer optocoupler consisting of a photoresist pp and an LED that is connected to the corresponding pins of the third input voltage-to-current transducer, and a photoresistor of the third converting optocoupler connected to the feedback circuit an operational amplifier whose input is connected to a different photoresistor of the second conversion optocoupler, and the output of the operational amplifier is an output of the device, each The converter optocoupler is equipped with an additional photodiode, the anodes of which are connected to the corresponding inputs of the element I, the output of which is connected to the control input of the key, the signal input of which is connected to the cathode of the photodiode of the first conversion optocoupler, whose anode is connected to the zero potential bus through a current-conducting resistor the output of the key is connected to the cathodes of additional photodiodes of the converter optocouplers and with the positive pole of the source of the diode. The drawing shows the multiplier-divider circuit optoelec- throne device. The device contains converters C, 2 1A of the input voltage into the current element 2, converter 3, memory 3, switch 4, current-carrying resistor 5, power supply 6, operational amplifier 7, the first optical converter 3 consisting of an LED 8 and two photodiodes 9 and 10, and the second 3 and third Transformer optocryptors are made identical and consist respectively of LEDs 11 and 12, photoresistors 13 and 14, and photodiodes 15 and 16. The device operates as follows. Converters 1 /, 1g and light sources formed by LEDs 8, 11, and 12 of the respective optrons 3j.-3 perform linear conversion of the input signals into light fluxes. If there are three input variables (U О,, Uj 0), the photocurrents from additional photodetectors — photodiodes 10, 15–16 optocouplers — are fed to all inputs of element I 2, and a signal is opened at its output that opens the key 4. The photocurrent of photodiode 9 of optocoupler 3 creates current-carrying resistor 5 voltage drop, the value of which is proportional to the input signal Ui. In this case, the output signal of amplification 7 is determined by the expression eb. R where K is the transfer ratio of pre 1 and the opto-generator to -resistance of photoresistor 13 of optocoupler Z-, -resistance of photoresistor 14 of optocoupler-3: Resistance of photoresistors 13 and 14 of optocouplers 32 and, in turn, its size is inversely proportional to the input signals Ui and .those. -k - and. where Kj is the transfer coefficient of the transducer 12 and the optocoupler 32 Kj is the transfer coefficient of the transducer Ij and the optro, On 3j. When working on the linear section of photoresistors 13 and 14, the coefficients KJ and KJ are constant. Therefore, the output of the multiplying-dividing device generates a signal equal to ebix - 4l iirr where K4 If one of the input signals is equal to zero, the key 4 is closed and there is no signal at the device output . The inclusion of photoresistors 13 and 14 of optocouplers 2 and Over, respectively, into the input circuit and into the negative feedback circuit of amplifier 7 provides compensation and temporal instability of their characteristics. The multiplier-developed optoelectronic device, as compared with the prototype, has increased accuracy of multiplying operations and dividing the input signals by compensating for temperature, 5% degrees) and temporal (2-3% for 1 h) instabilities of the photoresistors characteristics, which are in the prototype create a total error of the order of units - tens of percent, ensuring the strict execution of multiplication and division operations, which is achieved by introducing the AND gate and the key, whereas in the prototype PRE Only the first input signal and the absence of a second signal at the output are not zero. Thus, the proposed opto-separating optoelectronic device can be used in various formers of non-linear control laws of dynamic systems.

Claims (1)

МНОЖИТЕЛЬНО-ДЕЛИТЕЛЬНОЕ ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее два преобразовательных оптрона, первый из которых состоит из светодиода и фотодиода, а второй -из светодиода и фоторезистора, один вывод которого соединен с анодом фотодиода первого преобразовательного оптрона, светодиоды первого и второго преобразовательных оптронов подключены к соответствующим выводам соответственно первого и второго преобразователей входного напряжения в ток, и источник питания, отличающееся тем, что,' с целью повьппения динамической точности устройства, в него введены элемент И, ключ, токозадающий резистор, .A MULTIPLE DIVISION OPTOELECTRONIC DEVICE containing two conversion optocouplers, the first of which consists of an LED and a photodiode, and the second one consists of an LED and a photoresistor, one terminal of which is connected to the anode of the photodiode of the first converter optocoupler, the LEDs of the first and second converter optocouplers are connected to the corresponding terminals, respectively the first and second converters of the input voltage to current, and a power source, characterized in that, in order to increase the dynamic accuracy of the device Twa, it introduced elements and key voltage driving resistor. операционный усилитель, третий преобразователь напряжения в ток и третий преобразовательный оптрон,состоящий из фоторезист*ора и светодиода, (Который соединен с соответствующим выводами третьего преобразователя входного напряжения в ток, а фоторезистор третьего преобразовательного оптрона включен в цепь обратной связи операционного усилителя, вход которого соединен с другим выводом фоторезистора второго преобразовательного оптрона, а выход операционного усилителя является выводом устройства, причем каждый преобразовательный оптрон снабжен дополнительным фотодиодом, аноды которых соединены с соответствующими входами элемента И, выход которого соединен с управляющим входом ключа, сигнальный вход которого соединен с катодом фотодиода первого преобразовательного оптрона, анод которого через токозадающий резистор связан с шиной нулевого потенциала, а выход ключа соединен с катодами дополнительных фотодиодов преобразовательных оптронов и с положительным полюсом источника.an operational amplifier, a third voltage-to-current converter, and a third conversion optocoupler consisting of a photoresist * LED and an LED (which is connected to the corresponding terminals of the third input voltage to current converter, and the third resistor optocoupler photoconductor is connected to the feedback circuit of the operational amplifier, the input of which is connected with a different output of the photoresistor of the second converting optocoupler, and the output of the operational amplifier is the output of the device, each converting opt it is equipped with an additional photodiode, the anodes of which are connected to the corresponding inputs of the element And, the output of which is connected to the control input of the key, the signal input of which is connected to the cathode of the photodiode of the first converting optocoupler, the anode of which is connected via the pick-up resistor to the zero potential bus, and the key output is connected to the cathodes additional photodiodes of converting optocouplers and with a positive source pole.
SU833534988A 1983-01-06 1983-01-06 Multiplying-dividing optronic device SU1089594A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833534988A SU1089594A1 (en) 1983-01-06 1983-01-06 Multiplying-dividing optronic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833534988A SU1089594A1 (en) 1983-01-06 1983-01-06 Multiplying-dividing optronic device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1089594A1 true SU1089594A1 (en) 1984-04-30

Family

ID=21043730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833534988A SU1089594A1 (en) 1983-01-06 1983-01-06 Multiplying-dividing optronic device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1089594A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1, Авторское свидетельство СССР 926675, кл. G 06 G 9/00, G 06 G 7/163, 1980, . 2, Авторское свидетельство СССР 572813. кл. G 06 G 9/00, 1975. ( 54 ) ( 5 Ч) МНОЖИТЕЛЬНО-ДЕЖТЕЛЬНОБ ШТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО, сопеожашее лва поеобоазовательных оптиона, первый из КОТОРЫХ состоит из светодиода и фотодиода, а второй из светодиода и фоторезистора, один вывод которого соединен с анодом фотодиода первого преобразовательного оптрона, светодиоды первого и второго преобразовательных оптронов подключены к соответствующим выводам соответственно первого и второго преобразователей входного напр жени в ток, и источник питани , отличающеес тем, что, с целью повьвоени динамической точности устройства, в него введены элемент И, ключ, токозадающий резистор. операционный усилитель, третий преобразователь напр жени в ток и третий преобразовательный оптрон,состо щий из фоторезист-ора и светодиода, (Который соединен с соответствун цим выводами третьего преобразовател входного напр жени в ток, а фоторезистор тре *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0139210B1 (en) Converting circuit
SU1089594A1 (en) Multiplying-dividing optronic device
US4678946A (en) Circuit in which output circuit and operational amplifier equipped input circuit are electrically isolated
US3590251A (en) Operational amplifier having light sources and optically coupled photoconductor elements in output circuit thereof
SU1089595A1 (en) Minimum signal selector
SU809178A1 (en) Optical electronic adder cell
SU1658181A1 (en) Logic image processor
SU1548673A1 (en) Photodetector
SU601718A1 (en) Opto-electronic algebraic arrangement
SU1254516A1 (en) Optronic selector of minimum signal
SU1564732A1 (en) Decoder
SU748378A1 (en) Dc voltage stabilizer
SU1595466A1 (en) Bioelectrical signal amplifier with galvanic isolation
SU1019632A1 (en) Photodetector
SU445155A1 (en) Optoelectronic key
SU1127094A1 (en) Gate optron
RU1810968C (en) Stabilized dc voltage divider
SU1182673A1 (en) Photoelectric travel-to-digit converter
SU1102020A1 (en) Optronic amplifier
SU1555782A1 (en) Dc-to-dc voltage converter
SU1401491A2 (en) Minimum signal selector
SU1128283A1 (en) Device for transmitting and receiving analog signals
SU620959A2 (en) Compensation-type dc voltage stabilizer
SU1465709A1 (en) Current transducer
SU744652A1 (en) Optronic function generator