SU587624A1

SU587624A1 - Optoelectronic input device

Info

Publication number: SU587624A1
Application number: SU762396350A
Authority: SU
Inventors: Леонид Андреевич Гелюх; Юрий Кузьмич Гришин; Эдуард Викторович Ланьшин
Original assignee: Предприятие П/Я В-8835
Priority date: 1976-08-02
Filing date: 1976-08-02
Publication date: 1978-01-05

Description

Изобретение относитс к вычислительной и телеграфной технике, и может быть использовано в устройствах дл приема и регистрации длительности однопол рных импульсов. Известно оптоэлектронное входное устройство, содержащее.транзисторный ключ, вход которого соединен с шиной питани через первый фотодиод, оптически св занный с первым светодиодом а с общей шиной - через второй фотодиод , оптически св занный со BTOPEIM светодиодом, первый вывод которого соединен с ишной питани tlp. Недостаток этого устройтсва - ни ка точность регистрации однопол риых сигнгшов и сложность,настройки. С целью повышени точности регистрации однопол рных сигналов и упро щени настройки в оптоэлектроно ое входное устройство, содержащее транзисторный К.ШОЧ, вход которого соединен с шиной питани через первый фотодиод , оптически св занный с первым светодиодом, ас общей шиной через второй фотодиод, оптически св занный со вторым светодиодсм, первый вывод которого соединен с шиной питани , введены линейный усилитель и налоговый блок пам тн, вход которог соединен с ишной питани через дополнительный фотодиод, оптически св зан ный с дополнительным светодиодом, который включен последовательно с пер вым светодиодом, а выход аналогового блока пам ти соединен со входом линейного усилител , выход которого соединен со вторым выводом второго светодиода . На чертеже представлена принципиальна схема устройства. Входной светодиод 1 оптически св 1зан с фотодиодом 2, включенным в обратном направлении между шиной питани 3 и входной цепью транзисторного к.шоча 4. Вспомагательный светодиод 5 оптически св зан с фотоднодом 6, включенным между входной цепью транзисторного ключа 4 и общей шиной 7. Светодиод 8 ;оптоэлектронной пары включен последовательно со входным светоднодом 1 и оптически св зан с фотодиодом 9 оптоэлектронной пары, включенным в обратном направлении между шиной питани 3 и входной клеммой 10 аналогового блока пам ти 11, имеющего регулируемый термостабильный порог срабатывани и регулируемое врем хранени . Выход 12 аналогового влока пам ти подключен ко входу линейного усилител 13, имеющего регулируемый коэффициент усилени , выходна клемма 14 которого подключена к катоду вспомагательного светодиода 5.The invention relates to computing and telegraph technology, and can be used in devices for receiving and recording the duration of unipolar pulses. An optoelectronic input device is known that contains a transistor switch, the input of which is connected to the power bus via a first photodiode optically connected to the first LED and connected to a common bus through a second photodiode optically coupled to a BTOPEIM LED, the first output of which is connected to a tlp source of power . The disadvantage of this device is the accuracy of registration of uni-polar signature and complexity, settings. In order to improve the detection accuracy of unipolar signals and simplify tuning into an optoelectronic input device containing a transistor K.CHOCH, the input of which is connected to the power bus through the first photodiode optically connected to the first LED, ac common bus through the second photodiode optically A second amplifier, connected to the second LED, whose first output is connected to the power bus, introduced a linear amplifier and a tax storage unit, the input of which is connected to the target power supply via an additional photodiode optically connected to the auxiliary A LED that is connected in series with the first LED, and the output of the analog storage unit is connected to the input of a linear amplifier, the output of which is connected to the second output of the second LED. The drawing shows a schematic diagram of the device. The input LED 1 is optically coupled to a photodiode 2 connected in the opposite direction between the power supply bus 3 and the input circuit of the transistor switch 4. The auxiliary LED 5 is optically coupled to the photo-diode 6 connected between the input circuit of the transistor switch 4 and the common bus 7. LED 8; an optoelectronic pair is connected in series with the input diode 1 and is optically coupled to a photodiode 9 of an optoelectronic pair connected in the opposite direction between the power supply bus 3 and the input terminal 10 of the analog storage unit 11, having We have a thermostable trigger threshold and an adjustable storage time. An analog memory memory output 12 is connected to the input of a linear amplifier 13 having an adjustable gain factor, the output terminal 14 of which is connected to the cathode of the auxiliary LED 5.

Выход 15 транзисторного ключа 4 (Явл етс выходом устройства. Регистрируемые сигналы поступают на вход 16The output 15 of the transistor switch 4 (It is the output of the device. The recorded signals are fed to the input 16

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При отсутствии сигнала на входе 16 ток через светодиоды 1 и 8 и оптически св занные с ними фотодиоды 2 и9 не протекает, поэтому на вход 4 и вход блока 11 ток не поступает . При этом на выходе 12 блока 11 сигнал отсутствует,и в коллекторной ц пи линейного усилител 13 протекает ток поко . Этот ток протекает через светодиод 5, поэтому оптически св занный с ним фотодиод 6 находитс в вентильном режиме и обеспечивает отрицательное смещение между базой и эмиттером транзисторного ключа 4. Ключ надежно закрыт, и на выходе 15 высокий уровень напр жени .In the absence of a signal at the input 16, the current through the LEDs 1 and 8 and the optically coupled photodiodes 2 and 9 do not flow, therefore, the input 4 and the input of block 11 do not receive current. In this case, at the output 12 of the block 11, there is no signal, and a quiescent current flows in the collector and pi of the linear amplifier 13. This current flows through the LED 5, therefore the optically coupled photodiode 6 is in the valve mode and provides a negative bias between the base and the emitter of the transistor switch 4. The key is securely closed, and the output 15 has a high voltage level.

При поступлении на вход 16 сигнала (токовой посылки) через светодиоды 1 и 8 и оптически св занные с ними фотодиоды 2 и 9 начинает протекать ток. Когда ток через светодиод 1 достигает значени , соответствующего порогу включени транзисторного ключа 4, определ емого в этом случае током поко линейного усилител 13, протекающим через вспомагательный светодиод 5, ключ 4 включаетс , и на выходе 15 по вл етс низкий уровень напр жени . Когда входной ток через светодиод 8 достигает потога срабатывани блока 11, через фотодиод 9 начинает зар жатьс конденсатор этого блока,запоминающий пиковый уровень входного сигнала.When a signal (current package) arrives at input 16 through LEDs 1 and 8 and photodiodes 2 and 9 optically connected with them, current begins to flow. When the current through the LED 1 reaches a value corresponding to the turn-on threshold of the transistor switch 4, defined in this case by the quiescent current of the linear amplifier 13 flowing through the auxiliary LED 5, the switch 4 is turned on and a low voltage level appears at the output 15. When the input current through the LED 8 reaches the actuation threshold of the block 11, the capacitor of this block starts charging through the photodiode 9, which stores the peak level of the input signal.

Особенность этого аналогового блока пам ти состоит в том, что он обладает малыми посто нными времени на зар д запоминающего конденсатора и большими посто нными времени на его разр д. В качестве аналогового блока пам ти можно использовать пиковый детектор.The peculiarity of this analog storage unit is that it has small time constants for the charge of the storage capacitor and large time constants for its discharge. A peak detector can be used as an analog memory unit.

Когда входной сигнал достигает максимума, заканчиваетс ,зар д запоминающего конденсатора аналогового блока пам ти 11, и на его выходе 12 устанавливаетс амплитуда напр жени , пропорциональна амплитуде входного сигнала. Это напр жение воздействует на вход линейного усилител 13, в результате чего в его выходной цепи, а следовательно и в цепи светодиода 5 по вл етс ток, пропорциональный входному , напр жению усилител . Ток, протекающий через светодиод 5, определ ет порог срабатывани ключа 4, а следовательно и уровень регистрации оптоэлектронного входного устройства. ТаКИМ образом, порог регистрации входного устройства всегда пропорционален амплитуде входного сигнала.When the input signal reaches its maximum, it terminates, the charge of the storage capacitor of the analog storage unit 11, and the voltage amplitude at its output 12 is proportional to the amplitude of the input signal. This voltage acts on the input of the linear amplifier 13, as a result of which a current proportional to the input voltage of the amplifier appears in its output circuit and, therefore, in the circuit of LED 5. The current flowing through the LED 5 determines the trigger threshold of the key 4, and hence the detection level of the optoelectronic input device. Thus, the input device registration threshold is always proportional to the amplitude of the input signal.

Порог срабатывани аналогового блока пам ти может регулироватьс в широких пределах, например, с помощью переменного резистора. Это необходимо .дл изменени коэффициента пропорциональности между амплитудным значением входного сигнала и вьлходным напр жением аналогового блока пам ти. Коэффициент усилени линейного усилител 13 также может регулироватьс . Совместна регулировка порога срабатывани аналогового устройства пам ти и коэффициента усилени линейного усилител позвол ет установить любой наперед заданный уровень регистрации принимаемого сигнаша относительно его амплитудного (установившегос ) значени (например, равный половине амплитудного значени ). Дл повышени точности соответстви выходного напр жени аналогового блока пам ти амплитудному значению входного сигнала в диапазоне температур порог его срабатывани термостабилизирован, например , с помощью диодного оптрона, как это показано на чертеже.The trigger threshold of an analog memory unit can be adjusted over a wide range, for example, with a variable resistor. This is necessary for changing the proportionality coefficient between the amplitude value of the input signal and the input voltage of the analog memory block. The gain of the linear amplifier 13 can also be adjusted. The combined adjustment of the threshold of the analog memory device and the gain of the linear amplifier allows you to set any predetermined level of registration of the received signal relative to its amplitude (steady-state) value (for example, equal to half the amplitude value). To improve the accuracy of matching the output voltage of an analog storage unit to the amplitude value of the input signal in the temperature range, its threshold is thermally stabilized, for example, using a diode optocoupler, as shown in the drawing.

При уменьшении амплитуды входного сигнала уменьшаетс ток через светодиод 8, а следовательно и через фотодиод 9. Это приводит к снижению тока, поступающего на вход блока 11, однако на его выходе 12 по-прежнему сохран етс напр жение, пропорциональное амплитудному значению предыдущего входного . Когда входной сигнал достигает значени , соответствующего установившемус порогу регистрации , транзисторный ключ 4 закрываетс , и на выходе 15 по вл етс высокий уровень напр жени . Вновь приход щий сигнал регистрации относительно установившегос уровн ретистрации . Врем сохранени установившегос уровн регистрации в период отсутстви сигнала на входе (при бестоковой посыпке) определ етс временем хранени аналогового блока пам ти (врем сохранени на выходе 12 напр жени , пропорционального амплитудному значению входного сигнала. и может регулироватьс в .широких пределах , например, с помощью переменного резистора (путем изменени посто ннбй времени-разр да запоминающего конденсатора) . Регу;лировка времени хранени аналогового блока пам ти необходима дл обеспечени работы оптоэлектронного входного устройства при различных скорост х передачи дискретной информации (скорости телеграфировани ).When the amplitude of the input signal decreases, the current through the LED 8 decreases and, consequently, through the photodiode 9. This leads to a decrease in the current input to the unit 11, but its output 12 still maintains a voltage proportional to the amplitude value of the previous input. When the input signal reaches a value corresponding to the established registration threshold, transistor switch 4 closes and a high voltage level appears at output 15. A newly arriving registration signal at a steady-state level of resistivity. The storage time of the steady-state recording level during the absence of a signal at the input (for current-free dressing) is determined by the storage time of the analog storage unit (the storage time at the output 12 of a voltage proportional to the amplitude value of the input signal and can be adjusted within wide limits, for example, using a variable resistor (by changing the constant time-of-discharge of the storage capacitor). Regulating; the storage of the storage time of the analog storage unit is necessary to ensure the operation of the optoelectronic input device at various discrete information transfer rates (wiring speeds).

Claims

1. Copyright certificate № 427472, H 03 K 71/56, 1972.