SU601718A1 - Оптоэлектронное алгебраическое устройство - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к аналог-овоЙ вычислительной и измерительной технике и может быть использовано в аналоговьж устройствах .

Известны оптоэлектронные алг браичеокие устройства.

Одно из известных устройств содержит мост с фоторезисторами в двух смежных плечах, с первь(м источником входного сигнла и нагрузкой в аиагонали, а также источНИКИ света, например излучакндие диоды, последовательно и согласно вклкменные, и цепь смешени , причем излучающие диоды подключены через резисторы к цепи смещени , выполненной в виде последовательно соединенных источника напр жени  смешени  резистора, параллельно цепи смешени  подключены два резистора, между точкой соедннеии  которых и тонкой соединени  излучаюших диодов включены последовательно соединенные источник второго перемножаемого сигнала и согласуюший резистор l.

Другое известное устройство содержит два фоторезистивных делител  напр жепи , которые св заны с источникакит сигналов,

дифференциальный усилитель, соединенный входами с третьим источником сигнала, выходом св занный с источником света линеной характеристикой. Источник света вместе с фоторезисторами представл ет собой единую оптически св занную систему. Средн   точка одного делител   вл етс  выходом устройства 2j.

Наиболее близким техническим решением к даиному изобретению  вл етс  оптоэлек- тронное алгебраическое устройство, содержащее множчтельно-делительньте оптоэлектрон- ные  чейки, .кажда  из которых состоит из двух фоторе-тестивных мостов с общим резистивным плечом, фоторезистор одного моста св зан с оптттеским входом устройства , а фоторезнстор другого моста св зан с источником света, который подключен к выкоду дифференциального усилител , соедннеиного входами с обшей диагональю фоторезистивных мостов, другие диагонали которых св заны с соответствующими электричес1шми входами устройства .

Однако известные устройства характеризуютс  ограниченной областью применени .

обусловленной небольишм числом входных переменных.

Цепью изобретени   вл етс  расширение области применени  устройства.

Цл  этого в оптоэлектронное аЛгебраичёское устройство введены дополнительные фоторезистивные мосты по числу множительно-целительных оптоэлектронных  чеек и выходна  фоторезистивна  мостова   чейка, одна диагональ которой соединена с выходом устройства к выходом введенного дифференциального выходного усилител , первьгй вход которого соединен с одним вьшодом другой диагонали выходной фоторезистивной мостовой  чейки, а второй вход подключён к одному выводу первой диагонали первого дополнительного фоторезистивного моста, другой вьгоод которой соединен с шиной нулевого потенциала, вторые диагонали дополнительньтх фоторезистивных мостов;  вл ютс  дополнительными входами устройства, а фоторезистор Каждого дополнительного фоторезистивного моста оптически св зан с источником света соответствующей множительно-делительной оптоэлектронной  чейки, дополнительные фоторезистивные мосты соединены каскадно согласно между собой выводами первьпс диагоналей, причем каждый предыдущий и последующий дополнительные фоторёзистианые мосты св заны общим резистивным плечом, а резистивное плечо пoeлeднe o дополнительного фоторезистивного . моста  вл етс  также общим резистивным : плечом и дл  выход ной фоторезистивной мостовой  чейки, фоторезистор которой св эан с оптическим входом устройства.

На чертеже приведена структурно-принципиальна  электрическа  схема уртройства.

Оптоэлектронное алгебраическое устройство содержит множительно-делительн ге . оптоэлектронные  чейки 1, кажда  из которы состоит из фоторезистивньпс; мостов 2с общим pqaHCTJteHbiM плечом 3, резисторов 4 выходного фоторезистора 5 и фото резистора обратной св зи 6, причем входной фоторезистор 5 св зан с оптическим входом 7 устройства, а электрическими входами 8  вл ютс  диагонали фоторезистивных мостов 2, дифференциального .усилител  9 и источника света 10, дополнительные фоторезистивные мосты 11 - 13 соединенные между робой каскадно первыми диагоиальньгмИ выводами} вьпсодна  фоторезистивна  мостова   чейка 14 и дифференциальный выходной усилитель 15, причем дополнительныё $оторезистивные мосты 11-13 и выходна : фоторезистивна  мостова   чейка 14 выполнены однотипно на резисторах 16 и ф торезисторах 17, вторые диагонали дополнительных фоторезистивных мостов 11-13  вл ютс  дополнительными входами 18 устройства,

.а одна диагональ выходной фоторезпстивпой м остовой  чейки 14 - выходом устройства.

Устройство работает следующим п(тразом .. .

Пусть значени  напр жений, подаваемых на входы В устройства соответственно U,. и 0, , а световой поток, поступающий на входной фотореэистор 5 - Фо .В результате действи контура обратной св зи . Состо щего Из фоторезистивных мостов 2 с резисторами 4, входным фото резистором 5 и фот орезистором обратной св зи 6, дифференциального усилител  9 и источника света 10, в фрторезисторе обратной св зи 6 установитс  такой световой потокФ, при котором будет удовлетвор тьс  равенство

.1- (

. Аналогично, дл  другой множительно-делйтельной оптозлектронной  чейки 1 написать:/

и в общем дл  ifl -и множительно-делительной оптоэлектронной  чейки 1 имеем:

,

в равенствах (1) - (3) - d.,, ,.,.., c6i коэффициенты преобразовани  соответствующих фоторезйсторов; , «1, ..... , ф - световые потоки, устанавливаемые в фоторезисторах, обратной св зи 6, Фо - световой поток, получа- емый с оптического входа 7 устройства,

С другой стороны на -фоторезисторы 17 дополнительных фоторезистивных мостов 11 - 13 падают потоки света, пропорциональные Ф , Ф. , ...... фй соответст

венно.

При подключении к дополнительным входам 18 устройства входных напр жений U, Uoj, ....vUdz вьгходе последнего дополнительного фоторезистивного моста 13 обра

зуетс  напр жение .

А и ф ч-оС и Ф +... и Ф 12 1 22 22 2П2 П2 П

так как фоторезистьгоные мосты 11 - 13, включены каскадно согласно. .

Благодар  компенсирующей части устройства , состо щей из дрполнительньтх фо- торезистивных мостов 11-13, выходной фоторезистивной мостовой  чейки 14 и дифференциального выходного усилител  15, на 19 устройства установитс  такое напр жение - Ри котором будет выполнено равенство вида

С4) ,

ае ( - коэффициент преобразовани  фотореэистора 17 выходной фоторезистивной мостовой  чейки 14, ТЧ пепие выражений (1) - 4) относительно имеет следующий вид: Зависимость (5) показывает, что устрой ство реализует операцию суммировани  М слагаемых, каждый из ко-Горых представл е собой частное от делени  произвецёйй  двух входных напр жений на третье. Оптоэлектронное арифметическое устройство расшир ет вычислительные возможности и увеличивает область применени  подобных устройств о р м у л а изобретени  Оптоэлектронное алгебраическое устройство , содержащее множительно-делительные оптоэлектронные  чейки, кажда  из которых состоит из двух фоторезистивных мостов, св занных общим резистивным плечом, ф(тбрезистор одного , моста св зан с оптическим входом устройства, а (})оторезистор другого моста св зан с источником света, который подключен к выходу дифференциального усилител , соединенного входами с общей диагональю фрторезистивных мостов , другие диагонали которых св заны с соответствующими электрическими входами устройства, отличающее с  тем что, с целью расширени  области применеНИН устройства, в него введены дополнительные фоторезистивные мосты по числу множительно-депительных онтоэлектротшых Ячеек и выходна  фоторезистив1та  мостова   чейка, одна диагональ которой соепиненп с выходом устройства и выходом введекного дифференциального выходного усилител , первый вход которого соединен с одним вьгеодом другой диагонали выходной фоторезистивной; мостовой  чейки, а второй вход подключен к одному выводу первой диагонали первого дополнительного фоТорезистивного моста, другой вьюод которой соединен с шиной нулевого потенциала, вторые диагона- ли дополнительных фоторезистивных i мостов  вл ютс  дополнительными входами устройства ,а фоторезиегор каждого дополнительного фоторезистирного моста оптически св зан с источником . света,)Соответству снцей множитель но-делительной оптоэлектронной  чейки, дополнительные фоторезистивные мосты соединены каскадно согласно между собой выводами первьпс диагоналей, причем каждый предыдущий и последующий ; дополнительные фоторезистивные мосты св заны общим резистивным плечом, а резистивное плечо последнего дополнительного фоторезистивного моста  вл етс  также общим резистивным плечом и дл  вьгхрдной фоторезистивной мостовой  чейки, фоторезистор которой св зан с опт чесгам входом устройства. Источники информации,- прин тые во внимание при экспертизе: 1.Авторское (Свидетельство СССР № 297045, кл. Q 06 Q 7/16, . 2.Патент США №3423579, кл. 235-194, 3.Мвторское свидетельство СССР Nfe 44бб75, кл. Q 06 Q 9/00, 1972.