SU790317A1 - Оптоэлектронный ключ - Google Patents

Description

I

- Изобретение относитс  к области коммутационной техники и аппаратуры передачи данных и может быть исполь-. , зовано в телеграфных устройствах дл  формировани  и передачи сигна- 5 лов в линию св зи.

Известно переключающее устройство, содержащее управл емый ключевой элеiweHT , соединенный последовательно ; с нагрузкой, оптрон, пороговый эле- 10 мент, триггер, блок переключени  и ЕС-цепь, включенную последовательно с управл емым ключевым элементом

1 .

Однако это устройство сложно по конструкции и обладает недостаточно стабильностью коммутируемого тока.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству  в.п етс  оптоэлектронный ключ, со- 20 держаний составной транзистор, первый и второй оптроны, переменный резистор и источник питани , база составного транзистора подключена через фотодиод первого оптрона к шине 25 подключени  нагрузки, через фотодиод второго оптрона соединена с шиной источника питани , светодиод первого слтрона подключен к управл ющему входу устройства, а светодиод второго ЗО

Ьптрона включен между шиной источника питани  и первым выводом переменного резистора 2.

Однако это устройство обладает недостаточной стабильностью коммутируемого тока и имеет низкую надежность функционировани .

Цель изобретени  - увеличение стабильности коммутируемого тока и повышение надежности функционировани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в оптоэлектронный ключ, содержащий составной транзистор, первый и второй оптроны, переменнйй резистор и источник питани , база составного транзистора подключена через фотодиод первого оптрона к шине подключени  нагрузки, через фотодиод второго оптрона соединена с шиной источника питани , Ъветодиод первого оптрона подклю чен к управл нлцему входу устройства, а светодиод второго оптрона включен между шиной источника питани  и первым выводом переменного резистора, введены блок задержки, стабилитрон, диод, первый и второй резисторы и дополнительные составной транзистор и оптрон, причем, коллектор составного транзистора через диод соединен с шиной подлючени  нагрузки, а между эмиттером того транзистора и шиной источника итани  включен первый резистор, база дополнительного составного транзистора через фотодиод дополнительного подключена к точке оединени  второго резистора и стабиитрона , включенных последовательно ежду коллектором дополнительного оставного транзистора и шиной подключени  нагрузки, эмиттер дополнительного составного транзистора соеинен с первым выводом переменного резистора, второй вывод которого соединен с эмиттером составного транзистора , светодиод дополнительного оптрона подключен к выходу блока задержки , вход которого соединен с управл ющим входом устройства.

На чертеже представлена принципиальна  схема предлагаемого OI TOэлектронного ключа.

Устройство содержит составной i транзистор 1, база которого соединена с шиной 2 подключени  нагрузки, через первый фотодиод 3, оптически св занный со светодиодом 4 (первый оптрон), а с шиной источника питани  5 - через фотодиод 6, оптически св занный со светодиодом 7 (второй оптрон ) , первый вывод которого подключен к шине источника 5 питани , а второй вывод - к переменному резистору 8; дополнительный составной транзистор 9, база которого соединена с шиной 2 подключени  нагрузки через последовательно включенные фотодиод 10 и стабилитрон 11, фотодиод 10 оптически св зан со светодиодом 12 (допол иительный оптрон), подключенным к выходу блока задержки 13, вход которого подключен параллельно светодиоду 4. Коллектор составного транзистора 1 через диод 14 подключен к шине подключени  нагрузки 2, а эмиттер составного транзистора 1 соединен со вторым выводом переменного резистора 8 и через первый резистор 15 подключен к шине источника питани  5. Коллектор дополнительного составного транзистора 9 через второй резистор 16 подключен к точке соединени  фотодиода 10 и стабилитрона 11, k его эмиттер соединен со вторым

выводом светодиода 7, Управл ющие подаютс  на вход 17. . Устройство работает следующим образом.

:,При отсутствии на входе 17 управл ющегЪ сигнала ток через светодиоды 4 и 12 и оптически св занные с чими фотодиоды 3 и 10 соответственно, не протекает. Поэтому в базы составных транзисторов 1 и 9 TQK не пос тупает, в результате чего они закрыты и в нагрузке ток отсутствует (бестокова  посылка). При поступлении на вход 17 управл ющего сигнала, через светодиод 4 и оптически св занный с ним фотодиод 3 начинает протекать ток, который приводит к включению составного транзистора 1, по вг лению в нагрузке тока и уменьшению напр жени  на составном транзисторе 1. Через врем  задержки, определ емое блоком задержки 13, после поступлени  управл ющего сигнала на . вход 17, через светодиод 12 начинает протекать ток. Однако через фотодиод 10 и составной транзистор 9 ток протекать не будет, так как напр жение отсечки стабилитрона 11 выбираетс  большим, чем напр жение между шинами 2 подключени  нагрузки и источника 5 питани  в открытом состо нии ключа. Часть тока нагрузки протекает через резистор 15, а часть через переменный резистор ответвл етс  в светодиод 7, поэтому через фотодиод б протекает ток,  вл ющийс  частью тока фотодиода 3. В результате этого в базу составного транзистора 1 поступает разность токов фотодиодов 3 и 6,- котора  обеспечивает работу транзисторного ключа 1 в активной области .

Оптоэлектронна  пара светодиод 7 и фотодиод б  вл етс  элементом отрицательной обратной св зи по току. Измен   величину переменного резистора 8,можно измен ть глубину отрицательной обратной св зи по току,а соответственно и положение рабочей точки составного транзистора 1.Это приводи к изменению величины стабильного коммутируемого тока,т.е. переменный ре зистор 8 позвол ет осуществл ть ручную регулировку тока нагрузки.

Claims (2)

1. При возникновении короткого замыкани  в коммутируемой цепи или существенном уменьшении сопротивлени  нагрузки, напр жение на составном транзисторе 1 возрастает и становитс  большим, напр жени  отсечки стабилитрона 11. В результате этого, в цепи фотодиода 10, облучаемого светодиодом 12, по вл етс  ток, привод щий к включению составного .транзистора 9 и увеличению тока через светодиод If а, следовательно, и через фотодиод 6. Это приводит к уменьшению базового тока составного транзистора 1, его подзапиранию и дальнейшему увеличению напр жени  на нем, что ведет к дальнейшему увеличению тока через светодиод 7 и дальнейшему закрыванию составного транзистора 1. Лавинообразный -процесс заканчиваетс  полным запиранием составного транзистора 1, При- этом ток короткого замыкани  протекает через составной транзистор 9 и его величина ограничиваетс  резистором 16 и напр жением отсечки стабилитрона . 11. УстранениеКороткого замыкани  в линии приводит к прекращению тока через составной транзистор 9 и автоматическому восстановлению рабочего тока через составной транзистор 1. Диод 14 исключает работу фотодиода 3 в вентильном режиме при малых токах , При сн тии управл ющего сигнала с входа 17, оптоэлектронный ключ пе ходит в выключенное состо ние и ток в нагрузке прекращаетс . Таким образом, устройство обеспе чивает коммутацию тока в нагрузке. Вследствие наличи  в устройстве отрицательной обратной св зи по току, величина рабочего тока поддерживает автоматически с высокой точностью п изменени х величин напр жени  питани  и сопротивлени  нагрузки под действием внешних дестабилизирующих факторов (температура и т.п.). Кром того, при возникновении аварийных ситуаций в линии (например, коротких замыканий) обеспечиваетс  автоматическа  защита устройства от перегрузок по мощности и автоматическое восстановление его работоспособ ности при устранении короткого замыкани  . Формула изобретени  Оптоэлектронный ключ, содержащий составной транзистор, первый и второй оптроны, переменный резистор и ис.точник питани , база составного транзистора подключена через фотодиод первого оптрона к шине подключени  нагрузки, через фотодиод втор го оптрона соединена с шиной источника питани , светодиод первого оптрона подключен к управл ющему входу устройства, а светодиод второго ог1трона включен между щиной источника питани  и первым выводом переменного резистора, о т л и ч а :п- . щ и и :С-   тем, что, с целью увелг чени  стабильности коммутируемого тока,и повышени  надежности функционировани , в него введены блок задержки , стабилитрон, диод, первый и второй резисторы и дополнительные составной транзистор и оптрон, причем , коллектор составного транзистора через диод соединен с шиной подключени  нагрузки, а между эмиттером этого транзистора и шиной источника питани  включен первый резистор, база дополнительного составного транзистора через фотодиод дополнительного оптрона подключена к точке соединени  второго резистора и стабилитрона, включенных последо- вательно между коллектором дополнительного составного транзистора и шиной подключени  нагрузки, эмиттер дополнительного составного транзистора соединен с первым выводом переменного резистора, второй вывод которого соединен с эмиттером составного транзистора, светодиод дополнитель-. ного оптрона подключен к выходу блока задержки, вход которого соединен с управл ющим входом устройства . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР ( 597090, кл. Н 03 К 17/08, 1976. .
2. 2.Авторское свидетельство СССР 427472, кл. Н 03 К 17/56, 1972 (прототип).

   0f7

   -