SU738170A1 - Оптоэлектронное входное устройство - Google Patents

Description

{54) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ ВХОДНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относитс  к вычиспитепьной и телеграфной технике и может быть использовано в устройствах, предназначенных дл  приема и регистрации длитель ности однопол рных импульсов. Известно входное оптоэпектронное уст ройство, используемое в телеграфии дл  приема и регистрации длительности.одно пол рных сигналов, передаваемых по лини м св зи, содержащее светрдиоды, опу тически св занные с фотодиодами, транзисторный ключ и регулировочные резисторы l .. Недостаток его состоит в недостаточной точности и низкой достоверности регистрации однопол рных телеграфных сигналов , передаваемых по каналу св зи. Наиболее близким по технической сущН (Х:ти к предлагаемому  вл етс  опто- электронное вхйднйё устройство, содержащее транзисторный ключ, вход которогр соединен с шиной питани  через первый (|)отодиод, оптически св занный с первым светодйожом, а б Общей шиной - через второй фотодиод, оптически св занный с вторым светодиодом, первый вывод КбТО Г51Е(: даШТГ ЩЙнЬЙ: питёни , а второй - подключен к выходу линейного усилител , аналоговый блок пам ти, вход которого соединен с шиной питани  через третий фотодиод, оптически св занный стp6тет З €iё йBйlедШГ:в;кпIbчMjiiим п дователШб с nejDBbiM с вето диОдом, а выход аналого аого блока пам ти подключен Йг 11® ШеШго шитеп  С21 . Недостатки известного устройства зак. лючаютс  в нейысокой точности регистрации одйопол рных сигналов, передаваемых по дпинньш физическим лини м (а в р де случаев - в невозможности регистрации), и в сложности настройки. Цель изобретени  - повышение точности регистрации однопол рных сигналов, передаваемых по длинным физическим лини м , и упрощение, настройки .огггоэлёктронного входного уст)ройства. 7 Поставпенна  цепь достигаетс  тем, что в оптоэпектровное входное устройство содержащее линейный усйпйтепь, транзисторный кпюч, 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 с вторым (Ьветодиодом, первый вывод которого соединен с шиной питани , а второй - подключен к выходу пинейного усилител , аналоговый блок пам ти, вход которогй соединен с шиной питани  через третий фотодиод, оптически св занный с третьим Светодиодом, включенным последовательно с первым светодиодом, введены допол нительный линейный и масштабный усилители , сумматор -аналоговых сигналов и аналоговый блок пам ти, вход которогосоединен с шиной питани  через четвертый фотодиод, оптически св занный с чет вертым светодиодом, а с общей шиной через п тый фотодиод, оптически св занный с п тым светодиодом, заключенным . последовательно с первым и третьим св тодиодами, первый вывод четвертого светодиода соединен с шиной питани , а вто рой вЫвод подключен к выходу дополнительного линейного усилител , вход коTopoto подключен к точке соединени  вы Зйода основного аналогового блока пам ти и суммирующего входа сумматора аналоговых сигналов, выход дополнительного аналогового блока пам ти через масштаб ный усилитель подключен к вычитающему входу сумматора аналоговых сигналов, Bbixoa которого соединен с входом основ ного линейного усилител . На фиг. 1 представлена принципиальна  схема оптоэлектронного входного уст ройства; на фиг, 2 - график амплитуды сигналов. Оптоэлектронное входное устройство содержит транзисторный ключ 1, вхбд которого соединен с шиной 2 п;ггани че рез фотодиод 3, оптически св занный с светодиодом 4, фотодиод S, включенный между входом транзисторного ключа 1, и общей шиной 6 и оптически св занный со светодиодом 7, включенным между ШИНОЙ 2 питани  и выходом линейного усилител  8, аналоговый блок 9 пам гги, вход которого соединен с шиной 2 питани  через фотодиод 10, оптически св занны и -со светодиодом 11, включенным последовательно со светодиодом 4, допо нительный аналоговый блок 12 пам ти, вход которого соединен с шиной 2 пи0 -4 тани  через фотодиод 13, оптически св  занный с светодиодом 14, включенным между шиной 2 питани  и выходом дополнительного линейного усилител  15, фотодиод 16, включенный между входом дополнительного аналогового блока 12 пам ти и общей шиной 6 и оптически св занный с светодиодом 17, включенным последовательно со светодиодами 4 и 11, сумматор 18 аналоговых сигналов, суммирующий вход которого подключен к выходу аналогового блока 9 пам ти, соединенному со входом дополнительного линейного усилител  15, а - ко входу линейного усилител  8, масштабный усилитель 19, вход которого подключен к выходу дополнительного аналогового блока 12 пам ти, а вьтход - к вычитающему входу сумматора 18 аналоговых сигналов. Выход 20 транзисторного ключа 1  вл етс  выходом устройства. Регистрируемые сигналы поступают на вход 21. . Устройство-работает следующим образом . При отсутствии сигнала на входе 21 ток через светодиоды 4, 11 и 17 и оптически св занные с ними фотодиодь соответственно 3, 10 и 16 не протекает поэтому на входы транзисторного ключа 1 и аналогового блока 9 пам ти ток не поступает. В цепи фотодиода 16 ток также отсутствует. На выходе аналогового блока 9 пам ти сигнал отсутствует, в рез льтате чего на выходе сумматора 18 аналоговых сигналов сигнал также отсутствует , поэтому основной линейный . усилитель 8 и дополнительный линейный усилитель 15 наход тс  в режиме поко  Рабочие токи линейных усилителей выбраны таким образом, что в режиме поко  в коллекторной цепи линейного усилител  8 протекает ток поко , а в коллекторной цепи линейного усилител  15 ток отсутвует . Ток поко  линейного усилител  8 протекает через светодиод 7, поэтому фотодиод 5, оптически св занный с светодиодом 7, находитс  в вентильном режиме и обеспечивает отрицательное смещение между базой и эмиттером транзисторного ключа 1, Ключ 1 надежно закрыт и на выходе 20 - высокой уровень напр жени . Ввиду отсутстви  тока в коллекторной цепи линейного усилител  15 ток через светодиод 14 не протекает, в результате чего отсутствует ток через фотодиод 13 и на вход аналогового блока 12 пам ти непоступает , на его выходе сигнал огсутст573 вует, В результате отсутстви  сигнала ни выходе аналогового блока 12 пам ти отсутствует сигнал на входе и вьгходе масштабного усилител  19, и соответственно отсутствует на вычитающем входе сумматора 18 аналоговых сигналов. При поступлении на вход 21 сигнала (токовой посылки), через светодиодь 4, 11 и 17 и.оптически св занные с ними фотодиоды 3, 10 и 16 начинает протекать ток. Когда ток через светодйод 4 достигает значени , соответствующего порогу включени  транзисторного ключа 1, опре дел емого в этом случае током поко  ли нейного усилител  8 и протекающего через светодйод 7, транзисторный ключ включаетс , и на выходе 20 по вл етс  низкий уровень напр жени . При достих«ний входным током через светодйод 11значени , соответствующего порогу срабатывани  блока 9, через фотодиод 1 начинаетс  зар д емкости этого блока, запоминающего пиковый уровень входного сигнала. Особенностью этого аналогового блока пам ти  вл етс  то, что он обладает малыми посто нными времени на зар д запоминающей емкости и большими посто нными времени на разр д запоминающей емкости. В качестве аналогового блока 9 пам ти возможно использование пикового AeTeKTOpai В процессе увеличени  амплитуды вхо ного сигнала увеличиваютс  токи через светодиоды 7, 14 и 17. При этом токи через светодиоды 17 и 14, а соответственно , и через фотодиоды 16 и 13 измен ютс  ; по одинаковому закону, в ре зулЪтате чего вход аналогового блока 12пам ти остаетс  обесточенным на вес.ь период нарастани  амплитуды входного сигнала и на выходе блока 12 сигнал с сутствует. При достижении входным сигналом максимального (установившегос ) значени  заканчиваетс  зар д запоминающей . емкости аналогового блока 9 пам ти и на его выходе устанавливаетс  амплитуда напр жени , пропорциональна  амплитуде входного сигнала. Это напр жение вбздействует на входы линейного усилител  15 .-непосредственно, а на вход линейного , усилител  8 через сумматор 18 аналоговых сигналов, в результатечего в выходных цеп х линейных усилителей, а следовательно, и в цеп х светодиодов 7 к 14 по вл етс  ток, пропорциональный амплитуде входного сигнала. Ток, протекающий через светодйод 7, опре0 дёл ёт й6рс г- срабатывани  ключа 1, а следовательно, у|р6вень регистрации входного устройства. При; уменьшении амплитуда входного CfifШла уменьшаетс  ток через светодиод li, иследовательно, ri через фотодиод 10. Это приводит к снижению тока, поступающего, на вход блока 9, однако на его выходе по-прежнему сохран етс  напр жение; пропорциональное амплитудному значению предыдущего вхо даого сигнала . При достижении входным сигналом значени , соответствующего установившемус  порогу регистрации, транзисторный ключ 1 закрываетс , и на выходе 20 по в-ь л етс  высокий уровень напр жени . В процессе уменьшени  амплитуды входного сигнала уменьшаетс  ток и через светодйод 17, а соответственно, и через фотодиод 16. Однако ток через светодйод 14, а следовательно, и через фотодиод 13 сохран етс  посто нным, пропорциональным амплитудному значению предыдущего входного сигнала, на вход аналогового блока пам ти 12 поступает ток, пропорцйбМ/гШый разнЬсгт}Гм ежду амплитудным значением входного сигнала и его уменьшающимс  значением. Бели амплитудабестоковой посылки не /равна нулю (имеют место утечки), то на вход аналогового блока 12 пам ти поступает ток, максимальное значение которого пропорционально разности между амплитудами токовой и бестоковой посылок (например 3.. фиг . 2).. На выходе аналогового блока 12 пам ти по вл етс  Сигнал, пропорциональный амплитуде входного тока этого блока и поступающий на вход масштабного усилител  19. На выходе масштабного усилител  с помощью регулировок полу- . ч&ют сигнал, состйвл кзщий любую часть от выходного сигнала блока 12 например , равную 0,5 (. .2)% Сигнал с выхода мас штабного усилител  19, поступа  на вычитающий вход сумматора 18 аналоговых сигналов, уменьшает выходной сигнал сумматора 18 на величину, пропорциональную 3 (фиг.2), в результате 4efo через светодйод 7 протейает ток, пропорциональный разности ly м ) / соответствующий установившемус  уровню регистрации (3 фиг. 2). Вновь приход щий сигнал регист рируетс  относительно установившегос  уровй  реистрации - Лр . Врем  сохранени  становившегос  уровн  регистрации опедел етс  временами хранени  анайогоых блоков 9 и 12 пам ти и регулируетс  в широкихпределах, например, с помощью nepeMemibix резисторов (путем йэмёненй  посто нной времени разр да запоминающих емкостей). Регулировка времен хранени  аналоговых блоков пам ти необходима дл  обеспечени  работы оптоэдектронного входного устройства При различных скорост х передачи дискре ной инфо1 мации (скорости телеграфировани ). Таким образом, в предлагаемом оптоэлектронном входном устройстве уровень рерйстрации принимаемых сигналов yctaнавливаетс  автоматически, в зависимости от амплитуд токовых и бестоковых посылок принимаемых сигналов. Соотношение автоматически устанавпидаемым уровнем регистрацией -.и амплитудами токовых и бестоковых посылок за uSefcfL наперед с помощью регулировок, имеющихс  в устройстве (в частности, yjpOBeHb регистрации быть установпен равным половине разности между амплитудами токовых и бестоковых посыпок , и такое соотношение будет сохран тьс  при изменении амплитудных параMetpOB принимаемых сигналов). Предлагаемое оптоэлектронное входное устройство может найти широкое при менение в приемниках электронных телеграфных айпаратов, в переходных и преобразующих ,- телеграфных устройствах, на необслуживаемых телеграфшзтх ретранс nsrrbpax, jB автоматических телеграфных Станци х, чтб позвоЛит повысить точность регистрации телеграфнь1х; сигтаалов передаваемых по длинным физиЧеским ли . ни м, по1зысить надежность и достоверНость св зи, упростить настройку и прак тически полностью исключить регулировку входного устройства в Процессе экс:: : Ж11у &тщг К . . ; формула изобретени  Оптбэлёктронное входное устройство, содержащее линейный усилитель, транзисторный ключ, вход которого соединен с шиной питани  через первый фотодиод, оптически св занный с первым с вето диодом , а с общей шиной - через второй фо тодиод, оптически св занный со вторым сьетодиодом, первый вывод которого соединен с шиной питани , а второй - подключен к выходу линейного усилител , аналоговый блок пам ти, вход которого соединен с шиной питани  через третий фотодиод , оптически св занный с третьим светодиодом, включеннЬтм последовательно с первым светодиодом, о т л и ч аю щ е е с   тем, что, с целью П0| ышени  точности регистрации однопол рных сигналов, передаваемых по длинным физическим лини м, и упрощени  настройки в него введены дополнитёльнь1й линейный и масштабный усилители, сумматор аналоговых сигналов и аналоговый блок пам ти, вход которого соединен с шиной питани  через четвертый фотодиод. Оптически св занный с четвертым светодиодом , а с общей шиной - через п тый фотодиод, оптически св занный с п тым светодиодом, включенным последовательно с первым и третьим светодиодами, первый вывод четвертого светодиода соединен с шиной питани , а второй вывод подключен к выходу дополнительного линейного усилител , вход которого подключен к точке соединени  выхода основного аналогового блока пам ти и суммирую, щёго входа сумматора аналоговых сигналОв , выход дополнительного аналогового блока пам ти через масштабный усилитель подключен к вычитающему входу сумматора ат алоговых сигналов, выход которого соединен с входом основного линейного усилител . Источники информации, . прин тые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 427472, .кл. Н 03 К 17/56, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР № 587624,-кл. Н 03 К 17/78, 1976 (прототип).I

SfeSSSSySEs..;,-А s;

a 5

vi

oa

CM

4

Claims (1)

1. Формула изобретения '........ 45

   Оптоэлектронное входное устройство, содержащее линейный усилитель, тран зисторный ключ, вход которого соединен с шиной питания через первый фотодиод, оптически связанный с первым светодиодом, а с общей шиной - через второй фотодиод, оптически связанный со вторым светодиодом, первый вывод которого соединен с шиной питания, а второй - подключен к выходу линейного усилителя, аналоговый блок памяти, вход которого соединен с шиной питания через третий фотодиод, оптически связанный с третьим светодиодом, включенном последовательно С .первым светодиодом, о т и и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регистрации однополярных сигналов, передаваемых по длинным физическим пиниям, и упрощения настройки в него введены дополнительный линейный и масштабный усилители, сумматор аналоговых сигналов и аналоговый блок памяти, вход которого соединен с шиной питания через четвертый фотодиод, оптически связанный с четвертым светодиодом, а с общей шиной - через пятый фотодиод, оптически связанный с пятым светодиодом; включенным последовательно с первым и третьим светодиодами, первый вывод четвертого светодиода соединен с шиной питания, а второй вывод подключен к выходу дополнительного линейного усилителя, вход которого подключен к точке соединения выхода основного аналогового блока памяти и суммирующего входа сумматора аналоговых сигналов, выход дополнительного аналогового блока памяти через масштабный усилитель подключен к вычитающему входу сумматора аналоговых сигналов, выход которого соединен с входом основного линейного усилителя.