CS238730B1 - Zapojení koncového stupná pro řízení optoelektronického spojovacího členu - Google Patents

Abstract

Zapojeni číslicového koncového stupně s definovaným výstupním proudem, určené pro řízení optoelektronického spojovacího členu, zejména pro krétká spojovací vedení v zařízeních 9 číslicovým přenosem informací. Podstatou zapojení jsou dva proudové zdroje, které střídavě podle logické úrovně vstupního signálu přepojují směr proudu protékajícího v jednom směru přes elektroluminiscenční diodu optoelektronického spojovacího členu a v druhém směru přes diodu zapojenou antiparalelně k elektroluminlscenční diodě. Na vstupy koncového stupně jsou přiváděny dya navzájem inverzní signály binárního kódu

Description

Vynález se týká zapojení číslicového koncového stupně pro řízení optoelektronického spojovacího členu, zejména pro krátká spojovací vedení v zařízeních s číslicovým přenosem informací.

Úkolem optoelektronických spojovacích členů je galvanicky oddělit některá zařízení nebo jejich části, aby se zamezily nežádoucí vazby, přeslechy, nebo z bezpečnostních důvodů. Oddělovaná zařízení jsou umístěna bezprostředně u sebe nebo na krátkou vzdálenost. Přenosová rychlost přenášených číslicových informací je velmi nízká, nebol je omezena elektrickými vlastnostmi optoelektronického spojovacího členu. Tento člen má část vysílací, kterou tvoří elektroluminiscenční dioda, a část přijímací, kterou tvoří fototranzistor nebo fátodioda. Při přenášení číslicových informací se v rytmu číslicových signálů rozsvěcuje a zhasíná vysílací elektroluminiscenční dioda. Uskutečňuje se tedy přenos binární informace: svítí - nesvítí. Přenosové vlastnosti optoelektronického spojovacího členu závisí zejména na dodržení jmenovitého proudu protékajícího elektroluminiscenční diodou.

Známé zapojení obsahuje dva integrovaná TTL výkonová obvody typu NAND zapojená tak, že na jejich výstupech jsou navzájem inverzní číslicová signály. Z obou inverzních výstupů je přes oddělovací odpory a symetrická spojovací vedení napájena vysílací elektroluminiscenční dioda. Antiparalelně k táto vysílací diodě je zapojena dioda s pokud mošno shodnou napělově proudovou charakteristikou.

Nevýhodou známého zapojení je, že při definovaná hodnotš napájecího napětí pro integrované TTL výkonová obvody kolísají typová hodnoty napští na jejich výstupech sejmána pro stav log 1 a částečně i pro stav log 0. Uvážíme-li vliv proměnného odporu různých dálek spojovacího vedení, značně kolísá proud procházející vysílací elektroluminiscenční diodou.

Účelem vynálezu je odstranit uvedená nevýhody. Podle podstaty vynálezu se toho dosahuje tlm, že k první vstupní svorce pro přímý signál jsou připojeny vstupy prvního hradla s otevřeným kolektorem a vstupy čtvrtého hradla s otevřeným kolektorem. Výstup čtvrtého hradla je připojen na první výstupní svorku a na kolektor druhého tranzistoru, jehož emitor je připojen přes šestý odpor ke kladná svorce zdroje a jehož báze je připojena přes čtvrtý odpor ke kladná svorce zdroje a přes třetí odpor k výstupu třetího hradla. K druhá vstupní svorce pro inverzní signál jsou připojeny vstupy třetího hradla s otevřeným kolektorem a vstupy druhého hradla s otevřeným kolektorem, jehož výstup je připojen na druhou výstupní svorku a na kolektor prvního tranzistoru. Emitor prvního tranzistoru je přes pátý odpor připojen na kladnou svorku zdroje a jeho báze je připojena přes druhý odpor ke kladná svorce zdroje a přes první odpor k výstupu prvního hradla.

V zapojení koncového stupně pro řízení optoelektronického spojovacího členu podle vynálezu jsou použity dva stejná obvody pracující inverzně v závislosti na vstupních signálech. Každý je tvořen zdrojem konstantního proudu střídavě spínaným z hradla * otevřeným kolektorem, dále vedením, vysílací elektroluminiscenční diodou a hradlem, taktéž střídavě spínaným. Jako zdroj konstantního proudu je použit tranzistor typu pnp, zapojený ee společnou bází. Tetno zdroj dodává do vysílací elektroluminiscenční diody konstantní proud nezávislý na úbytku napětí vznikajícím na různém odporu spojovacího vedení. Konstantní proud se udržuje nezávisle na různém úbytku napětí na vysílací elektroluminiacenční diodě, vzniklém tolerancemi napětí proudových charakteristik táto diody. Konstantní proud je nezávislý i na kolísání napájecího napětí v daná toleranci. ·

Příklad vynálezu je dále popsán pomocí výkresu.

Na' propojené vstupy prvního a čtvrtého hradla gl a JJ£ typu NAND s otevřeným kolektorem je přiváděn budicí číslicový signál z první vstupní svorky A· Výstup £ prvního hradla flL je přes sériově řazený první a druhý odpor fil a 22 připojen na kladnou svorku iJI zdroje kladného stejnosměrného napětí. Společný bod prvního a druhého odporu £J_ a 2£ je spojen β bází prvního tranzistoru II. Emitor prvního tranzistoru TJ je přes pátý odpor ££ připojen ke kladné svorce +U zdroje, kolektor prvního tranzistoru je připojen na druhou výstupní svorku £ a výstup £ druhého hradla H2. Výstup £ čtvrtého hradla ££ je připojen na první výstupní svorku 10 a na kolektor druhého tranzistoru ££, jehož emitor je připojen přes Šestý odpor ££ ke kladné svorce +U zdroje. Na spojené vstupy druhého a třetího hradla H£ a je přiváděn inverzní budicí číslicový signál z druhé vstupní svorky £. Výstup £ druhého hradla H2 typu NAND s otevřeným kolektorem je připojen k druhé výstupní svorce £. Výstup X třetího hradla ££ typu NAND s otevřeným kolektorem je přes sériově řazený třetí a čtvrtý odpor R3 a R4 připojen ke kladné svorce +U zdroje. Společný bod třetího a čtvrtého odporu £1 a ££ je připojen k bázi druhého tranzistoru ££. První výstupní svorka lý je přes osmý odpor R8. antiparalelní zapojení diody a elektroluminiscenční diody ££, sedmý odpor R7 připojena na druhou výstupní svorku £.

Proud tekoucí vysílací elektroluminiscenční diodou D2 se uzavírá pro první vstupní svorku £ ve stavu.log 1 a druhou vstupní svorku £ ve stavu log 0 v obvodu: kladná svorka +U zdroje - pátý odpor R5 - emitor otevřeného prvního tranzistoru £J - kolektor otevřeného prvního tranzistoru Tl - sedmý odpor R7 - elektroluminiscenční dioda ££ - osmý odpor RB - výstup £ čtvrtého otevřeného hradla H4 - zem čtvrtého hradla ££.

První tranzistor T1 pracuje v aktivní oblasti jako zdroj proudu, nebot první hradlo H1 připnulo první Odpor R1 k zemi. Druhý tranzistor Tg nedévé žádný proud, nebot třetí odpor R3 je odpojen od země,’ třetí hradlo ££ je uzavřeno. Rovněž druhé hradlo ££ je uzavřeno.

Při inverzi vstupních signálů je na první vstupní svorce £ stav log 0 a na druhé vstupní svorce £ je stav log 1. Proud tekoučí diodou Dl zapojenou antiparalelně se uzavírá v obvodu: kladná svorka +£ zdroje - Šestý odpor ££ - emitor druhého otevřeného tranzistoru T2 - kolektor druhého otevřeného tranzistoru T2 - oámý odpor R8 - dioda £1 - sedmý od*' por R7 - výstup £ otevřeného druhého hradla H2 - zem druhého hradla ££.

První hradlo H1 ae uzavře, a tím se uzavře první tranzistor XJ. Třetí hradlo H3 se otevře a připojí na zem třetí odpor R3. Tím se uvede druhý tranzistor T2 do aktivní oblasti jako zdroj proudu. V otevřeném stavu je rovněž druhé hradlo £j>. Volbou napětí napájecího zdroje £ lze dosáhnout, že první nebo druhý tranzistor XJ a ££ pracuje v aktivní oblasti jako zdroj konstantního proudu, který se nemění při změnách sedmého a osmého odporu R7 a R8. tj. odporu spojovacího vedení. *

Příklad zapojení podle vynálezu je popsán pro hradla výkonová dvouvstupová typu NAND s otevřeným kolektorem. Dají se vSak nahradit i jinými typy hradel s otevřeným kolektorem.

Zapojení podle vynálezu je možno využít všude tam, kde při přenosu číslicových signálů je třeba galvanicky oddělit vysílací a přijímací obvody a použít spojovacího symetrického vedení proměnné délky. Zapojení odstraňuje vliv kolísání napájecího napětí i vliv toleranci charakteristik použitých elektroluminiscenčních diod optoelektronického spojovacího členu.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojení koncového stupně pro řízení optoelektronického spojovacího Sienu, zapojeného vysílací diodou antiparalelně s další diodou, vyznačené tím, že k první vstupní svorce (A) pro přímý signál jsou připojeny vstupy (1) prvního hradla ÍH1) s otevřeným kolektorem a vstupy (4) čtvrtého hradla (H4) s otevřeným kolektorem, jehož výstup (8) je připojen na první výstupní svorku (10) a na kolektor druhého tranzistoru (T2), jehož emitor je připojen přes šestý odpor (R6) ke kladné svorce (+U) zdroje a jehož báze je připojena přes Stvrtý odpor (R4) ke kladné svorce (+U) zdroje, a přes třetí odpor (R3) k výstupu (7) třetího hradla (H3), zatímco k druhé vstupní svorce (A) pro inverzní signál jsou připojeny vstupy (3) třetího hradla (H3) s otevřeným kolektorem a vstupy (2) druhého hradla (H2) s otevřeným kolektorem, jehož výstup je připojen na druhou výstupní svorku (9) a na kolektor prvního tranzistoru (TI), jehož emitor je přes pátý odpor (R5) připojen na kladnou svorku (ί-U) zdroje a jehož báze je připo ena přes druhý odpor (R2) ke kladné svorce (+U) zdroje a přes první odpor (Rl) k výstupu (5) prvního hradla (H1).