UA10448U

UA10448U - Optoelectronic module

Info

Publication number: UA10448U
Application number: UAU200504123U
Authority: UA
Inventors: Тетяна Борисівна Мартинюк; Татьяна Борисовна Мартынюк; Олександр Миколайович Наконечний; Василь Олександрович Леонтьєв
Original assignee: Вінницький Національний Технічний Університет; Винницкий Национальний Технический Университет
Priority date: 2005-04-29
Filing date: 2005-04-29
Publication date: 2005-11-15

Abstract

The proposed optoelectronic module contains a light-emitting diode, a resistor, a trigger, pulse buses, transistors and photodetectors in the bit circuits of the module. The normal output of the trigger is connected to the even pulse bus, and the inverse output is connected to the odd pulse bus. The first terminals of the photodetectors in the odd bit circuits are connected to the odd pulse bus. The first terminals of the photodetectors in the even bit circuits are connected to the even pulse bus. The second terminals of the photodetectors in all the bit circuits are connected to the common connection point of the circuit of the module. The set input of the module is connected to the reset input of the trigger and the cathode of the light-emitting diode. The anode of the light-emitting diode is connected to the terminal of the power-supply unit via a resistor. The light-emitting diode is optically coupled with the photodetector in the first bit circuit. The first terminal of the photodetector in the first bit circuit is connected to the base of the transistor in that bit circuit, and the second terminal is connected to the odd pulse bus.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до імпульсної техніки і може бути використана у пристроях обчислювальної 2 техніки та дискретної автоматики.The useful model refers to impulse technology and can be used in computing devices and discrete automation.

Відомий оптоелектронний модуль (а.с. СРСР 978359, кл. НОЗКЗ2/12, 1979р.і, який містить в кожному розряді, що підключений до шини живлення, регенеративний оптрон, який складається з джерела світла, фотоприймача і підсилювача, крім того, кожний розряд додатково містить два послідовно з'єднаних фотоприймача, об'єднані виводи яких підключені до входу регенеративного оптрона, а інші виводи - до відповідних вхідних шин, причому 70 один з них оптично з'єднаний з джерелом світла попереднього розряду, другий з джерелом світла наступного розряду.A well-known optoelectronic module (a.s. USSR 978359, cl. NOZKZ2/12, 1979), which contains in each discharge connected to the power bus, a regenerative optocoupler consisting of a light source, a photodetector and an amplifier, in addition, each the discharge additionally contains two series-connected photodetectors, the combined terminals of which are connected to the input of the regenerative optocoupler, and the other terminals are connected to the corresponding input buses, and 70 one of them is optically connected to the light source of the previous discharge, the second to the light source of the next discharge

Недоліком є вузька область застосування, оскільки відсутня можливість його використання у вигляді "біжучої точки в кільці" для демонстраційних табло.The disadvantage is a narrow field of application, since there is no possibility of using it as a "running point in a ring" for demonstration scoreboards.

Найбільш близьким за технічною суттю є оптоелектронний модуль (а.с. СРСР 957437, кл. НОЗКЗ2/12, 1982р.1, 72 який містить в кожному і-му розряді джерело світла, транзистор, перший фотоприймач, другий та третій фотоприймачі в послідовному включенні, перші виводи яких підключені до бази транзистора, колектор якого через джерело світла з'єднаний з шиною джерела живлення, а емітер - із загальною шиною, джерело світла попереднього розряду пов'язане з другим фотоприймачем наступного розряду, джерело світла якого пов'язане з третім фотоприймачем попереднього розряду, джерело світла кожного розряду пов'язане з першим фотоприймачем того ж розряду, пристрій також містить тригер лічби, перемикач і в кожному розряді четвертий фотоприймач, причому вихід генератора імпульсів з'єднаний з входом лічби тригера, прямий вихід якого підключений до перемикаючого контакту першої групи перемикача, а інверсний - до перемикаючого контакту другої групи перемикача, другий вивід другого фотоприймача і--о розряду підключений до другого виводу першого фотоприймача і-1-го розряду, до другого виводу першого фотоприймача і-і-го розряду і до розмикаючого контакту першої групи перемикача, другий вивід другого фотоприймача іні-го розряду в підключений до другого виводу першого фотоприймача і-го розряду, до другого виводу першого фотоприймача ін2-го розряду і до розмикаючого контакту другої групи перемикача, другий вивід третього фотоприймача і-го розряду підключений до другого виводу четвертого фотоприймача 1-1-го розряду, до другого виводу четвертого фотоприймача ії-1-го розряду і до замикаючого контакту другої групи перемикача, перший вивід четвертого со фотоприймача і-го розряду підключений до бази транзистора, другий вивід третього фотоприймача ін1-го «І розряду підключений до другого виводу четвертого фотоприймача і-го розряду, до другого виводу четвертого фотоприймача і2-го розряду, до замикаючого контакту першої групи перемикача, а джерело світла кожного М розряду зв'язане з четвертим фотоприймачем того ж розряду. оThe closest in terms of technical essence is the optoelectronic module (a.s. USSR 957437, cl. NOZKZ2/12, 1982 r.1, 72 which contains in each i-th digit a light source, a transistor, the first photoreceptor, the second and third photoreceptors in series connection , the first terminals of which are connected to the base of the transistor, the collector of which is connected to the bus of the power source through the light source, and the emitter is connected to the common bus, the light source of the previous discharge is connected to the second photodetector of the next discharge, the light source of which is connected to the third by the photoreceptor of the previous stage, the light source of each stage is connected to the first photoreceptor of the same stage, the device also contains a digital trigger, a switch and in each stage a fourth photoreceptor, and the output of the pulse generator is connected to the input of the digital trigger, the direct output of which is connected to the switching contact of the first group of the switch, and the inverse - to the switching contact of the second group of the switch, the second output of the second photoreceiver and--o discharge n disconnected to the second output of the first photodetector of the i-th category, to the second output of the first photoreceiver of the i-th category and to the opening contact of the first switch group, the second output of the second photoreceiver of the i-th category is connected to the second output of the first photoreceiver of the i-th category, to the second terminal of the first photoreceptor of the 2nd category and to the opening contact of the second group of the switch, the second terminal of the third photoreceptor of the i-th category is connected to the second terminal of the fourth photoreceptor of the 1-1st category, to the second terminal of the fourth photoreceptor of the i-1th category discharge and to the closing contact of the second group of the switch, the first output of the fourth so photoreceiver of the i-th discharge is connected to the base of the transistor, the second output of the third photoreceiver of the 1st "I discharge is connected to the second output of the fourth photoreceiver of the i-th discharge, to the second output of the fourth photoreceiver i2 th category, to the closing contact of the first switch group, and the light source of each M category is connected to the fourth photoreceptor than of the same category. at

Недоліком є вузька область застосування, оскільки в ньому неможливо реалізувати принцип роботи у вигляді 3о "біжучої точки в кільці " для демонстраційних табло. --The disadvantage is a narrow field of application, since it is impossible to implement the principle of operation in the form of a 3-point "floating point in a ring" for demonstration boards. --

В основу корисної моделі поставлена задача створення оптоелектронного модуля, в якому в результаті введення нових вузлів та зв'язків досягається можливість роботи оптоелектронного модуля в режимі "біжучої точки в кільці" для демонстраційних табло, що розширює область його застосування. «The basis of a useful model is the task of creating an optoelectronic module, in which, as a result of the introduction of new nodes and connections, the possibility of operation of the optoelectronic module in the "floating point in a ring" mode for demonstration boards is achieved, which expands the scope of its application. "

Поставлена задача вирішується тим, що в оптоелектронний модуль, який містить тригер лічби, генератор З 50 імпульсів, а в кожному і-му розряді містить джерело світла, транзистор, другий та третій фотоприймачі в с послідовному включенні, перші виводи яких підключені до бази транзистора, колектор якого через джерелоThe task is solved by the fact that in the optoelectronic module, which contains a digital trigger, a generator with 50 pulses, and in each i-th discharge contains a light source, a transistor, the second and third photodetectors in series connection, the first terminals of which are connected to the base of the transistor, the collector of which through the source

Із» світла з'єднаний з шиною джерела живлення, а емітер з'єднаний із загальною шиною, джерело світла попереднього розряду пов'язане з другим фотоприймачем наступного розряду, причому вихід генератора імпульсів з'єднаний з входом лічби тригера, введеш світлодіод і резистор, а перший розряд містить перший фотоприймач, причому прямий вихід тригера підключений до шини парних імпульсів, а інверсний вихід - підключений до шини непарних імпульсів, другий вивід другого фотоприймача непарних розрядів підключений ав! до шини непарних імпульсів, другий вивід другого фотоприймача парних розрядів підключений до шини парних імпульсів, другий вивід третього фотоприймача всіх розрядів з'єднаний із загальною шиною, настановний вхід е пристрою з'єднаний з інверсним входом скиду у нульовий стан тригера і з катодом світлодіода, анод якого через ї» 20 резистор підключений до шини джерела живлення, світлодіод з'єднаний з другим фотоприймачем першого розряду, крім того, перший вивід першого фотоприймача першого розряду з'єднаний з базою транзистора цього со розряду, а його другий вивід з'єднаний з шиною непарних імпульсів, джерело світла старшого розряду з'єднано з першим фотоприймачем першого розряду, джерело світла у кожному розряді з'єднано з третім фотоприймачем цього розряду, а оптичний вихід джерела світла є виходом індикації відповідного розряду. 29 На Фіг.1 подана функціональна схема оптоелектронного модуля, на Фіг.2 - часові діаграми його роботи у с режимі зсуву інформації праворуч.From" the light is connected to the bus of the power source, and the emitter is connected to the common bus, the light source of the previous discharge is connected to the second photoreceptor of the next discharge, and the output of the pulse generator is connected to the input of the trigger digit, you will enter an LED and a resistor, and the first circuit contains the first photodetector, and the direct output of the trigger is connected to the bus of even pulses, and the inverse output is connected to the bus of odd pulses, the second output of the second photodetector of odd circuits is connected to av! to the bus of odd pulses, the second output of the second photodetector of even digits is connected to the bus of even pulses, the second output of the third photodetector of all digits is connected to the common bus, the setting input e of the device is connected to the inverse input of reset to the zero state of the trigger and to the cathode of the LED, the anode of which is connected to the bus of the power source through a 20 resistor, the LED is connected to the second photoreceptor of the first category, in addition, the first output of the first photoreceptor of the first category is connected to the base of the transistor of this category, and its second output is connected to bus of odd pulses, the light source of the senior category is connected to the first photoreceptor of the first category, the light source in each category is connected to the third photoreceptor of this category, and the optical output of the light source is the output of the indication of the corresponding category. 29 Fig. 1 shows the functional scheme of the optoelectronic module, Fig. 2 shows the time diagrams of its operation in the information shift mode to the right.

Оптоелектронний модуль (Фіг.1) містить в кожному і-тому розряді 1.1,..., 1.п джерело світла 2, послідовно включені фотоприймачі З і 4 відповідно, транзистор 5. Причому перші виводи фотоприймачів 3,4 підключені до бази транзистора 5, колектор якого через джерело світла 2 з'єднаний з шиною 6 джерела живлення, а емітер 60 з'єднаний із загальною шиною 7. Джерело світла 2 попереднього розряду 1.(І-1) з'єднане з фотоприймачем З наступного розряду 1.і, джерело світла 2 якого з'єднане з фотоприймачем 4 у своєму розряді 1.1.The optoelectronic module (Fig. 1) contains in each i-th discharge 1.1,..., 1.p a light source 2, photodetectors C and 4, respectively, connected in series, a transistor 5. Moreover, the first outputs of the photodetectors 3, 4 are connected to the base of the transistor 5 , the collector of which through the light source 2 is connected to the bus 6 of the power source, and the emitter 60 is connected to the common bus 7. The light source 2 of the previous stage 1.(I-1) is connected to the photodetector Z of the next stage 1.i , the light source 2 of which is connected to the photoreceptor 4 in its category 1.1.

Вихід генератора 8 імпульсів з'єднаний з входом лічби тригера 9, який має інверсний К-вхід 10 скиду в нульовий стан, прямий вихід тригера 9 підключений до шини 11 парних імпульсів, а інверсний вихід підключений до шини 12 непарних імпульсів. Крім того, пристрій містить настановний вхід 13 пристрою, світлодіод 14 і бо резистор 15, а також третій фотоприймач 16 у першому розряді 1.1.The output of the pulse generator 8 is connected to the digital input of the trigger 9, which has an inverse K-input 10 reset to zero, the direct output of the trigger 9 is connected to the bus 11 of even pulses, and the inverse output is connected to the bus 12 of odd pulses. In addition, the device contains a set-up input 13 of the device, an LED 14 and a resistor 15, as well as a third photoreceptor 16 in the first category 1.1.

Другий вивід фотоприймача З парних розрядів 1.2,...4.п, якщо п є парне число, підключені до шини 11 парних імпульсів, а другий вивід фотоприймача З і фотоприймача 16 першого розряду 1.1 і другий вивід фотоприймача З непарних розрядів 1.3,...,1.1-1 підключені до шини 12 непарних імпульсів.The second output of photodetector C of even digits 1.2,...4.n, if n is an even number, are connected to the bus 11 of even pulses, and the second output of photodetector C and photodetector 16 of first digit 1.1 and the second output of photodetector C of odd digits 1.3,... .,1.1-1 connected to the bus 12 odd pulses.

Настановний вхід 13 пристрою з'єднаний з інверсним К-входом 10 тригера 9 і з катодом світлодіода 14, анод якого через резистор 15 підключений до шини 6 джерела живлення. Перший вивід фотоприймача 16 першого розряду 1.1 з'єднаний з базою транзистора 5 цього розряду, а сам він з'єднаний з джерелом світла 2 старшого розряду 1.п, оптичний вихід джерела світла 2 є виходом 17 індикації відповідного розряду 1.1,..., 1.п оптоелектронного модуля. 70 Оптоелектронний модуль (Фіг.1) працює таким чиномThe adjustable input 13 of the device is connected to the inverse K-input 10 of the trigger 9 and to the cathode of the LED 14, the anode of which is connected to the bus 6 of the power source through a resistor 15. The first output of the photoreceptor 16 of the first category 1.1 is connected to the base of the transistor 5 of this category, and it itself is connected to the light source 2 of the senior category 1.p, the optical output of the light source 2 is the output 17 of the indication of the corresponding category 1.1,..., 1.p optoelectronic module. 70 The optoelectronic module (Fig. 1) works as follows

При поданні живлення на шину 6 джерела живлення оптоелектронний модуль готовий до запису інформації.When power is supplied to bus 6 of the power source, the optoelectronic module is ready to record information.

Для встановлення початкового стану на настановний вхід 13 пристрою подається низький потенціал, при цьому тригер лічби 9 встановлюється у нульовий стан по інверсному К-входу 10. В результаті на його прямому виході встановлюється низький потенціал, а на інверсному встановлюється високий потенціал.To establish the initial state, a low potential is applied to the setting input 13 of the device, while the digital trigger 9 is set to the zero state via the inverse K-input 10. As a result, a low potential is set at its direct output, and a high potential is set at the inverse.

Одночасно з цим на катоді світлодіода 14 присутній "0", по колу шина б джерела живлення - резистор 15 - світлодіод 14 тече струм, що збуджує світлодіод 14, який, в свою чергу, оптично діє на фотоприймач З розряду 1.1.At the same time, a "0" is present on the cathode of the LED 14, a current flows around the bus b of the power source - resistor 15 - LED 14, which excites the LED 14, which, in turn, optically acts on the photoreceiver C of discharge 1.1.

При виконанні зсуву інформації праворуч під дією оптичного зв'язку від світлодіода 14 на фотоприймач З розряду 1.1 і високого потенціалу на шині 12 непарних імпульсів опір фотоприймача 3 різко зменшується і в 2о результаті транзистор 5 відкривається. По колу джерело світла 2 - колектор-емітер транзистора 5 - загальна шина 7 тече струм, в результаті джерело світла 2 випромінює світло, причому здійснюється оптичний зв'язок з фотоприймачем 3 наступного розряду 1.2 і фотоприймачем 4 цього розряду 1.1. Ці зв'язки здійснюються за умови наявності високого потенціалу на шині 11 парних імпульсів і низького потенціалу на шині 12 непарних імпульсів, а отже, до цього часу тригер лічби 9 повинен перейти в одиничний стан під дією синхроімпульсу, який надходить з генератора 8 імпульсів на його вхід лічби.When the information is shifted to the right under the action of optical communication from the LED 14 to the photodetector From discharge 1.1 and high potential on the bus 12 of odd pulses, the resistance of the photodetector 3 decreases sharply and as a result, the transistor 5 opens. A current flows around the light source 2 - the collector-emitter of the transistor 5 - the common bus 7, as a result, the light source 2 emits light, and optical communication is carried out with the photoreceptor 3 of the next category 1.2 and the photoreceptor 4 of this category 1.1. These connections are made under the condition of the presence of a high potential on the bus 11 of even pulses and a low potential on the bus 12 of odd pulses, and therefore, by this time, the flip-flop of the number 9 must go to the single state under the action of the sync pulse, which comes from the generator 8 pulses on its input number

В результаті присутності низького потенціалу на шині 12 непарних імпульсів і високого потенціалу на шині т 11 парних імпульсів, а також наявності відповідного оптичного зв'язку опір фотоприймача З розряду 1.2 різко зменшується і відкривається транзистор 5 розряду 1.2. Отже записується інформація у комірку 1.2, а розряд 1.1 обнулюється завдяки оптичному зв'язку з джерела світла 2 цього розряду на її фотоприймач 4. Коли джерело со зо світла 2 буде освітлювати фотоприймач 4 розряду 1.1, то його опір зменшується, а отже, зменшується потенціал бази транзистора 5 розряду 1.1 і у колі джерело світла 2 - колектор-емітер транзистора 5 струм відсутній, - тому джерело світла 2 розряду 1.1 перестає випромінювати і на його виході 17 індикації оптичний сигнал «г відсутній.As a result of the presence of a low potential on bus 12 of odd pulses and a high potential on bus t of 11 even pulses, as well as the presence of a corresponding optical connection, the resistance of photodetector C of category 1.2 decreases sharply and transistor 5 of category 1.2 opens. Therefore, information is recorded in cell 1.2, and discharge 1.1 is zeroed due to optical communication from the light source 2 of this discharge to its photoreceptor 4. When the source of light 2 illuminates photoreceptor 4 of discharge 1.1, its resistance decreases, and therefore the potential decreases base of transistor 5 of category 1.1 and in the light source 2 circuit - the collector-emitter of transistor 5 there is no current - therefore, light source 2 of category 1.1 stops emitting and the optical signal "g" is absent at its output 17 indication.

З надходженням наступного синхроімпульсу від генератора 8 імпульсів на вхід лічби тригера 9 виконується о його перехід у нульовий стан і встановлення високого потенціалу на шині 12 непарних імпульсів і низького «- потенціалу на шині 11 парних імпульсів. В результаті задіяно оптичні зв'язки від джерела світла 2 розряду 1.2 на фотоприймач З розряду 1.3 і фотоприймач 4 розряду 1.2. А це, в свою чергу, приведе до одночасного виконання таких дій, як запис інформації у розряді 1.3 і обнуления розряду 1.2.With the arrival of the next synchronous pulse from the pulse generator 8 to the digital input of the trigger 9, its transition to the zero state and the establishment of a high potential on the bus 12 of odd pulses and a low potential on the bus 11 of even pulses is performed. As a result, optical connections are involved from light source 2 of category 1.2 to photoreceptor C of category 1.3 and photoreceptor 4 of category 1.2. And this, in turn, will lead to the simultaneous execution of such actions as recording information in bit 1.3 and zeroing bit 1.2.

Аналогічні дії виконуються з надходженням кожного синхроімпульсу від генератора 8 імпульсів на вхід лічби « тригера 9- Після запису інформації в старший розряд 1.п з надходженням наступного синхроімпульсу з с виконується одночасно запис інформації у розряд 1.1 за оптичним зв'язком від джерела світла 2 розряду 1.п на фотоприймач 16 розряду 1.1, дія якого аналогічна дії фотоприймача З розряду 1.1 при початковому запису ;» інформації в оптоелектронний модуль, а також обнулення розряду 1.п. Отже, таким чином виконується робота оптоелектронного модуля в режимі "біжучої точки в кільці", а припинення цієї роботи виконується після зняття напруги живлення на шині б джерела живлення. - З часових діаграм (Фіг.2) видно, що зсув інформації праворуч в оптоелектронному модулі виконується за Та, де 7 - час спрацювання одного розряду. («в) тьAnalogous actions are performed with the arrival of each synchronous pulse from the 8-pulse generator to the input of the digit "trigger 9- After recording the information in the senior digit 1.n with the arrival of the next synchronous pulse from c, the information is simultaneously recorded in the digit 1.1 by optical communication from the light source of the 2nd digit 1.p to photo receiver 16 of category 1.1, the action of which is similar to the action of photo receiver C of category 1.1 during initial recording;" information to the optoelectronic module, as well as zeroing the discharge 1.p. So, in this way, the operation of the optoelectronic module is performed in the "running point in the ring" mode, and the termination of this operation is performed after removing the supply voltage on the bus b of the power source. - From the time diagrams (Fig. 2) it can be seen that the shift of information to the right in the optoelectronic module is performed according to Ta, where 7 is the time of operation of one discharge. ((c) t

Claims

The formula of the invention iz 50 so Optoelectronic module, which contains a digital trigger, a pulse generator, and in each i-th digit contains a light source, a transistor, the second and third photodetectors in series connection, the first terminals of which are connected to the base of the transistor, the collector of which is through the light source connected to the power supply bus and the emitter connected to the common bus, the light source of the previous bit is connected to the second photodetector of the next bit, and the output of the pulse generator is connected to the input of the flip-flop digit, which differs in that it contains an LED and a resistor, and the first bit contains the first photodetector, with the forward output of the flip-flop connected to the even-pulse bus and the inverse output connected to the odd-pulse bus,

the second output of the second photodetector of odd-numbered digits is connected to the bus of odd pulses, the second output of the second photodetector of even-numbered digits is connected to the bus of even pulses, the second output of the third photodetector of all digits is connected to the common bus, the setting input of the device is connected to the inverse reset input to zero the state of the trigger and with the cathode of the LED, the anode of which is connected to the bus of the power source through a resistor, the LED is connected to the second photoreceptor of the first category, in addition, the first output of the first photoreceptor of the first category is connected to the base of the transistor of this category, and its second

65 output is connected to the bus of odd pulses, the light source of the senior category is connected to the first photoreceptor of the first category, the light source in each category is connected to the third photoreceptor of this category, and the optical output of the light source is the output of the indication of the corresponding category. - (ee) "And "And (av) che: -

with . a - (av) t» iz 50 so s bo b5