SU445153A1 - Быстродействующий фототранзисторный оптрон - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к полупроводниковой автоматике и может примен тьс  в тех случа х, когда необходимо осуществл ть коммутацию электрических цепей с высокой частотой переключени .

Известны фототранзисторные опторны, содержащие фототранзистор, оптически св занный с основным светоизлучателем, например светодиодом.

Однако известные фототранзисторные оптроны обладают сравнительно невысоким быстродействием .

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  оптрона.

С этой целью введены дополнительно вспомогательный светоизлучатель, например светодиод , оптически св занный с фотодиодом, который включен параллельно эмиттерно-базовому переходу фототранзистора, и схема управлени , инверсный и неинверсный выходы которой подсоединены к основному и вспомогательному светоизлучателю,, соответственно.

На чертеже приведена схема быстродействующего фототранзисторного оптроиа.

Предлагаемый оптрон содержит фототранзистор 1, например п-р-п типа, подключенный коллектором 2 и эмиттером 3 к коммутируемой цепи, состо щей из иагрузки 4 и источника 5 коммутируемого сигнала, фотодиод 6

подключен анодом к эмиттеру 3, а катодом - к базе 7 фототранзистора 1.

Схема 8 управлени  содержит два светоизлучател , нанример светодиода, основной 9,

онтически св занный с фототранзистором 1, и вспомогательный 10, оптически св занный с фотодиодом 6, два ключа И и 12, подключающих светодиоды к источнику 13 питани  и блок 14 управлени , управл ющий состо нием

ключей 9 и 10.

Устройство работает следующим образом. Пусть в исходном состо нии управл ющий сигнал отсутствует. Тогда блок 14 выдает такой сигнал, что ключ 11 разомкнут, а ключ 12

может быть как в разомкнутом, так и в замкнутом состо нии. В этом случае фототранзистор I имеет больщое сопротивление, и нагрузка 4 оказываетс  отключенной от источника 5 коммутируемого сигнала.

Пусть подан управл ющий сигнал. Тогда блок 14 выдает такой сигнал, что ключ 11 замыкаетс , а ключ 12 об зательно переходит в разомкнутое состо ние. В этом случае фототранзистор 1 освещаетс  и имеет малое сопротивление , а фотодиод 6 не освещаетс  и имеет больщое сопротивление, преп тствующее возникновенню запирающего базового тока фототранзистора , что обеспечивает больщую светочувствительность фототранзистора. Нагрузка 4 оказываетс  подключенной к источнику 5 коммутируемого сигнала.

Пусть в определенный момент to управл ющий сигнал уменьшаетс  до нул . Тогда блок 14 выдает такой сигнал, что ключ 11 размыкаетс , а ключ 12 об зательно замыкаетс . Врем  замыкани  ключа должно быть больше времени рассасывани  избыточных носителей из базы фототранзистора. В этом случае в момент tn фототранзистор имеет по прежнему малое сопротивление, так как избыточные носители в базе не исчезают мгновенно, а рекомбинируют и рассасываютс  током базы фототранзистора за определенное врем , равное рас, т. е. нагрузка 4 оказываетс  подключенной к источнику 5 коммутируемого сигнала. В момент 0 сопротивление фотодиода 6 резко уменьшаетс  и на нем возникает фото-э. д. с., привод ща  к возникновению рассасывающего тока базы, что существенно уменьщает врем  рас но сравнению со случаем, когда этот

ток равен нулю. Величина рассасывающего тока базы равна фототоку фотодиода. Таким образом, в нредложенном оптроне существенно повышаетс  быстродействие без снижени  чувствительности фототранзисюра к освещению .

Предмет изобретени 

Быстродействующий фототранзисторный оптрон , содержащий фототранзистор, оптически св занный с основным светоизлучателем, например светодиодом, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в оптроп дополнительно введены вспомогательный светоизлучатель, например светодиод, оптически св занный с фотодиодом, который включен параллельно эмиттерно-базовому переходу фототранзистора, и схема управлени , инверсный и неинверсный выходы которой подсоединены к основному и вспомогательному светоизлучателю, соответственно.