SU1164881A1 - Оптоэлектронный модуль - Google Patents

Abstract

ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ МОДУЛЬ, содержащий N разр дов, расположенных в строку, где N Г,2,...,М, и сое-.: то щйх из первого светоизлучател , первого фотоприемника, второго и третьего фотоприемников, которые включены последовательно и первые выводы которых подключены к базе транзистора , эмиттер которого подключен к общей шине во всех разр дах, к.роме первого и последнего, второй фотоприемник оптически св зан с первым светоизлучателем предыдущего разр да , третий фотоприемник - с первым светоизлучателем последующего разр да , первый фотоприемник - с первым светоизлучателем своего разр да, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в него введены переключатель , первый, второй, третий усилители, (Н- )N таких же разр дов, где М - число столбцов от 1 до М, и в каждый разр д - четыре дополнительных фотоприемника, первый и второй дополнительные светоизлучатели. при этом первый, второй, третий и четвертый дополнительные фотоприемники первыми выводами подключены к базе транзистора, а их вторые выводы подключены соответственно к первому замыкающему контакту переключател , второму замыкающему контакту переключател , к выходу второго усш:ител  и выходу третьего усилител , вход второго усилител  подключен к пр момму выходу счетного триггера, инверсный выход которого подключен к входу первого усилител -, вход третьего усилител  подключен к входу записи информации, второй дополнительный светоизлучатель подключен к первым выводам первого светоизлучасл тел  и первого дополнительного свес тоизлучател , вторые выводы которых подключены к выходам первого и второго усилителей соответственно, выход второго усилител  соединен с переключающим контактом переключател , третий и четвертый замыкающие конО5 такты которого подключень к вторым 4 входам вторых и третьих фотоприемас ников соответственно, второй вывод OG первого фотоприемника подключен к выходу первого усилител , первый и второй дополнительные фотоприемники оптически св заны с первыми светоизлучател ми соседних нижнего н верхнего разр дов соответственно, третий дополнительный фотоприемник и первый фотоприемник оптически св заны с первым дополнительным светоизлучателем в каждой строке, вторые фотоприемники первых разр дов, третьи фотоприемники последних разр дов, первые дополнительные фотоприемники разр дов

Description

М-й строки, вторые дополнительные фо- первыми светоиэлучател мн последних топриемники разр дов первой строки разр дов,первых разр дов ,разр дов пероптически св заны соответственно с вон строки и разр дов М-н строки.

1,164881

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использова но в различных устройствах дискретной автоматики, в том числе в цифровых вычислительных машинах.. Известен оптоэлектронный модуль содержащий в каждом разр де регенеративный оптрон, который подключен первой шине питани , и состо щий из источника света, усилител  первого второго и третьего фотоприемников l J, Недостатком данного модул   вл етс  невысока  надежность из-за раз броса времени переключени  и в св зи с этим трудности выбора длительности тактирующих.импульсов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  и1Гтоэл.ектро.нный модуль, содержащий N разр дов (где N 1,2,.. . , N , )рас положенных в строку, которые состо т из первого светоизлучател , первого фотоприемника, второго и третьего фотоп риемников, которые включены последовательно и первые выводы которых подключены к базе транзистора, эмиттер которого подключен к общей шине во всех разр  дах , кроме первого и последнего, второй фотоприемник оптически св зан с первым светоизлучателем предьщущего разр да, третий фотоприемник - с первым светоизлучателем пос ледующего разр да, первый фотоприемник - с первым светоизлучателем своего разр да t2J. Недостатком известного устройства  вл ютс  узкие функциональные возможности ввиду того, что оно не может отображать информацию.в дву мерной системе координат. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем обеспечени  возможности отображени многЬмернон информации. Поставленна  цель достигаетс  тем,, что в оптоэлектронный .модуль, , содержащий N разр дов, расположенных в строку, где N 1,2,..-. ,N, и состо щих из первого светоизлучател , первого фотоприемника, второго и третьего фотоприемников, которые включены последовательно и первые выводы которых подключены к базе транзистора,, эмиттер которого подключен к общей шине во всех разр дах , кроме первого и последнего, второй фотоприемник оптически св зан с первым светоизлучателем предыдущего разр да, третий фотоприемник - с первым светоизлучателем последующего разр да, первый фотоприемник - с первым светоизлучателем своего разр да, введены переключател.ь,. первый, второй , третий усилители, (. таких же разр дов, где М - число столбцов от 1 до М, ив каждый разр д - четыре дополнительных фотоприемника, первый и второй дополнительные св.етоизлучатели , при этом первый, второй. Третий и чётвертьй дополнительные фотоприемники первыми выводами подключены к базе транзистора, а их вторые выводы подключены соответственно к первому замыкающему контакту переключател , второму замыкающему контакту переключател , к выходу второго усилител  и выходу третьего усилител , вход второго усилител  подключен к пр мому выходу счетного триггера, инверсный выход которого подключен к входу первого усилител , вход третьего усилител  подключен к входу записи информации, второй дополнительный светоизлучатель подключен к первым выводам первого светоизлучател  и первого дополнительно го светоизлучател , вторые вьюоды которых подкпючены к выходам первого и второго усилителей соответственно , выход второго усилител  соединен с переключаюп1Им контактом

3

переключател , третий и четвертый замыкающие контакты которого подключены , к вторым входам вторых и третьих фотоприемников соответственно, второй вывод первого фотхэприемника подключен к выходу первого усилител , первый и второй дополнительные фотоприемники оптически св заны с первыми светоизлучател ми соседних нижнего и верхнего разр дов соответственно , третий дополнительный фотоприемник И первый фотоприемник оптически св заны с первым дополнительным светоизлучателем .в каждой строке, вторые фотоприемники первых разр дов, третьи фотоприемники последних разр дов, первые дополнительные фотоприемники разр дов М-й строки, вторые дополнительные фотоприемники разр дов первой строки оптически св заны соответственно с первыми светоизлучател ми последних разр дов, первых разр дов, разр дов первой строки и разр дов М-й строки

На чертеже представлена принципиальна  схема оптоэлектронного модул  .

Опроэлектронный модуль содержит

разр ды 1., YN 4i зд I 1 1 1

..., 1,..., , /(, M,N каждый из которых содержит первый светоизлучатель 2, первый фотоприемник 3, второй фотоприемник 4, третий фотоприемник 5, транзистор 6, первый дополнител-ьньй фотоприемник 7, второй дополнительный фотоприемник 8, третий дополнительный фотоприемник 9, четвертый дополнительный фотоприемник 10, первый и второй замыкающие контакты 11 и 12 переключател  13, первый усилитель 14, триггер 15 с пр мыми выходом 16 и инверсным выходом 17, счетным входом 18, входом 19 сброса, второй усилитель 20, третий усилитель 21, вход 22 записи информации, первый дополнительный светоиэлучатель 23, второй дополнительный све- тоизлучатель 24, переключающий контакт 25, третий замыкающий комтакт 26 и четвертый замыкающий контакт 27 переключател  13, общую шину .

В оптоэлектронный модуль (см. чертеж ), содержащий N разр дов 1л , Ц -,...., Ц |ц , расположенных в строку и состо щих из первого светоиз- лучател  2, первого фотоприемника 3 второго и третьего фотоприемников 4

48814

и 5, которые включены последовательно и первые выводы которых подключены к базе транзистора 6, эмиттер которого подключен к общей шине во , 5 всех разр дах, кроме первого и последнего , второй фотоприемник 4 оптически св зан с первым светоизлучателем 2 предыдущего разр да, третий фотоприемник 5 - с первым све10 тоизлучателем 2 последующего разр да , первый фотоприемник 3-е первым светоизлучателем 2 своего разр да , введены переключатель 13, первый , второй и третий усилители 14,

15 20 и 21, (M-I/N таких же разр дов, где М - число столбцов от 1 до М, и в каждый разр д - четыре дополнительных фотоприемника 7, 8, 9 и 10, первый и второй дополнительные све20 т излучатели 23 и 24, при этом пеовый , второй, третий и четвертый дополнительные фотоприемиики 7, 8, 9 и 10 первыми выводами подключе1п 1 к базе транзистора 6, а их вторые выводы подключены соответственно .. к первому замыкающему контакту 11 переключател  13, второму замыкающему контакту 12 переключател  13, к выходу второго усилител  20 и выходу третьего усилител  21, вход второго усилител  20 подключен к пр мому выходу с 1етного триггера 15, инверсный выход которого подключен к входу первого усилител  14, вход третьего усилител  21 подключен к вхо5 ду 22 записи информации, второй дополнительный светоизлучатель 24 подключен к первым выводам первого светоизлучател  2 и первого дополнительного светоизлучател  23, вторые вы-

0 воды которых подключены к выходам первого и второго усилителей 14 и 20 соответственно, выход второго усилител .20 соединен с переключающим контактом 25 переключател  13,

5 .третий и четвертый замыкаю111ие контакты 26 и 27 которого подключены к вторым входам вторых и третьих фотоприемников 4 и 5 соответственно , второй вьшод первого фотоприем50 ника подключен к выходу первого усилител  44, первьй и второй дополнительные фотоприемники 7. и В оптически св заны с первыми светоизлучател ми 2 соседних нижнего и верхнего

55 разр дов 1,, 1,,. . . , Ц; и 1., ,..., Ц соответственно, третий дополнительный фотоприемник 9 и первьй ;фотоприемник 3 оптически св заны с. первым дополнительным светонзлучателем 23 в каждой строке вторые фотоприемники 4 первых раз2 , ми третьи фот приемники 5 последних разр дов 1-, ., 2,f AIM первые дополнительные фотоприемники 7 разр дов ,, I м N строки и вторые дополнительные фотоприемники 8 разр дов t, 1 i, 1,ы первой Строки рптически св заны соответственно с первыми светоизлучател ми 2 последни разр дов 1 , 2,N }w,N первых разр дов Ц , w,i разр дов Ч.1 V первой СТРОКИ и мл м строк разр дов , Вторые дополнительные светоизлу чатели 24 всех разр дов 1,.,, Ц ,, . AI,I м А используютс  в роли- ин дикационных Устройство работает следующим образом В начальный момент все разр ды в модуле наход тс  в обнуленном состо нии, т.е. индикаци ные светоизлучатели 24 не излучают свет, а счетный триггер 15 находитс  в нулевом состо нии за счет пода чи положительного импульса на его вход 19 сброса. Дан-ный модуль может работать в двух режимах: режим записи любой информации в модуль, . режим переноса информации в модуль. Рассмотрим режим записи любой информации в модуль. Дл  этого счет ный триггер 15 устанавливаетс  в единичное состо ние путем подачи на его счетный вход 18 одного импульса и с его пр мого выхода 16 снимаетс  высокий положительный потенциал, который подаетс  на вход второго ус лител  20, усиливающий данный сигнал и подающий его на светоизлучатели 124, т.е. все индикационные разр ды 1} .J подготавливаютс  к записи информации. Пуст.ь необходимо записать информацию в разр ды Цд , IM 2,2 3,i Ц,2. 5,Z- ЭТОГО на четвертые дополнительные фотопри емники 10 данных разр дов подаетс  оптический сигнал, который подготавливает эти фотоприемники 10 к за писи информации, т.е. сопротивление четвертых дополнительных фотоприемников 10 становитс  малым. Затем на вход 22 записи информации подаетс  короткий импульс. Усилитель 21 его усиливаетс , и с выхода усилител  21 сигнал подаетс  на четвертые дополнительные фотоириемники 10, в результате чего данные разр ды , 2,1 2,2 з,2 s,2 переход т 12,, 12,2, ЗЛ 1 в возбужденное состо ние, так как транзистор 6 переходит в режим насьпцени  за счет присутстви  на его базе высокого положительного потенциала. Положительна  обратна  св зь, реализованна  на втором дополнительном фотоприемнике 8, поддерживает транзистор 6 в режиме насыщени . Индикационный светоизлучатель .23 будет посто нно излучать свет. Таким образом, информаци  будет представлена в следующем виде, (возбужденные разр ды указаны пересечением двух отрезков внутри квадрата ): Режим переноса записанной информации подраздел етс  па четыре подрежима : перенос информации вправо; перенос информации влево , перенос информации вверхi перенос информации вниз. Дл  переноса информации необходимо, чтобы переключающий контакт 25 переключател  13 был соединен с третьим замыкающим контактом 26. Счетный триггер 15 находитс  в единичном состо нии. Пусть необходимо сместить информацию , записанную в режиме записи, вправо на два индикационных разр да. Дл  этого подаетс  четыре импульса на счетный вход 18 триггера 15. С приходом первого импульса триггер 15 переходит в нулевое состо ние, т.е. высокий положительный потенциал с инверсного выхода 7 подаетс  на вход первого усилител  14,который усиливает данный сигнал. За счет того, ч1о на первом фотоприемнике 3 возбужденного разр да Hfj где i 1 ,М, j 1,N заранее присутствовал свет от первого дополнительного светоизлучател  23, сопротивление первого фотоприемника 3 становитс  маленьким,а соответственно , с приходом первого импульса высокий положительный потенциал через фотоприемник 3 подаетс  на базу транзис|тора 6 и этот разр д остаетс  в возбужденном состо нии,т.е. элементами поддержани  транзистора 6 в режиме насыщени  уже становитс  первый фотоприемник 3 и светоизлучатель 2, т.е в каждом возбужденном разр де производитс  подготовка к смещению информации . При рассмотрении принципа работы схемы принимаем, что в возбужденном состо нии находитс  лишь разр ды с индексами , Ij, l,, Ь г -f.z у 2 Д показан ввод информации , T.e.-i и принимают зна чени  1,2, 2,1, 2,2, 3,2, 4,2, 5,2. С приходом второго импульса счетный триггер ,15 переходит в единичное состо ние, а высокий положительный . потенциал, снимаемый с пр мого выхода 16, усиливаетс  вторым усилителем .20 и подаетс  на третий з.амыкающий контакт 26, а за счет присут- стви  оптического сигнала на втором фотоприемнике 4 последующего разр да 1,- светоизлучател  2 предыдущего разр да ,,, разр д Ijj переходит в возбужденное состо ние, так как на втором фотоприемнике 4 разр да j. сопротивление становитс  низ ким, а также на его электрический вы вод подаетс  высокий уровень положительного потенциала, который фактически будет присутствовать на базе транзистора 6. Если же этот разр д до того находилс  в возбужденном состо нии,.то он так в нем и останет с . Разр д 1j обнул етс , если пре дьщущий разр д не излучал свет,, и остаетс  в том же состо нии, если наоборот с приходом третьего импульса идет подготовка дл  смещени  информации , а с приходом четвертого импульса производитс  смещение еще на один разр д. Таким образом, ка сдьй последующий разр д.в процессе смещени  несет информацию своего предьщущего разр да, а следовательно информаци , записанна  в режиме записи информации сместитс  на два разр да вправо и возбужденными стано в тс  разр ды Цд, 4,4 з,4 4,4 v Дл  переноса информации влево пе реключающий контакт 25 переключател  13 соедин етс  с четвертым 3ahibiкающим контактом 27. Пусть необходимо сместить записанную информацию влево на два индикационных разр да. Дл  этого на счетный вход 18 счетного триггера 5 подаетс  четыре импульса. Данный режим отличаетс  от режима смещени  вправо, описанного ранее, только тем, что смещение осуществл етс  не по второму фотоприемнику 4, а по третьему фотоприемнику 5 разр да 1; j, оптически св занного со светоизлучателем 2 разр да 1{ j,. В результате смещени  информации на два разр да влево, записанной в- режиме записи, в возбужденном состо нии будут находитьс  разр ды 1,„, 1, 1, з,,„, 1,, Получаем картину, представленную в следующем виде: Данна  картина также получаетс  за счет оптических св .зей светоизлучателей 2 разр дов первого столбца с третьими фотоприемниками 5 разр да последнего столбца. Дл  переноса информации вверх переключающий контакт 25 переключател  13 соедин етс  с первым замыкакицим контактом 11, а смещение осуществл етс  по первому дополнительному фотоприемнику 7 разр да Ц , оптически св занного со светоизлучателем 2 разр да 1,.., ;. В результате смещени  в возбужденном состо нии будут находитьс  разр ды:. j 21 til I--. Получим следую Ц 2 4 г 1 W, i t- t щую картину: в режиме переноса информации вниз переключающий контакт 25 переключател  13 замыкаетс  с вторым замыкающим контактом 12, а смещение осуществл етс  по второму дополнительному фотоприемнику 8 разр да I.j , оптически св занного со светоизлучателем 2 разр да If-), Излучать свет будут разр ды , j,, Ijj,. ч-2 . выглидит следующим.образом: Все оптические св зи между разр дами крайних столбцов и крайних стро предназначены дл  того, чтобы информаци , записанна  в модуле, при смещении не тер лась. Допустим, в возбужденном состо нии был разр д последнего столбца, тогда при смещении вправо на один разр д возбужденным разр дом становитс  тот, который  вл етс  первым в той же строке. Предлагаемый модуль обладает преи муществом по сравнению с прототипом, заключающимс  в расширении его функциональнык возможностей за счет возможности отображать любую информацию в двумерной системе координат, а также перемещать ее в четыре стороны (вправо, влево, вверх, вниз )бе потерь. Это достигаетс  тем, что в модуль введены один переключатель, три усилител , четыре дополнительных фотоприемника, дополнительный и индикационный светоизлучатели в каждый разр д. Переключатель и фотоприемники позвол ют смещать записанную формацию в любую из четырех сторон . Усилители введены дл  того, чтобы обеспечивать питанием любое количество разр дов, так как выходы счетного триггера имеют ограниченный ток, который достаточен только дл  обеспечени  ограниченного числа разр дов , а усилитель позвол ет обеспечить все разр ды, вход щие в модуль Первые дополнительные светоизлучатели позвол ют сдвигать любую информацию , а вторые дополнительные светоизлучатели - индикационные - позвол ют отображать ее. Кроме того, устройство обладает преимуществом, заключающимс  в повыщении его надежности функционировани , св занное с тем, что переключение каждого последующего регенеративного оптрона не зависит от длительности самих импульсов, а следовательно , исчезают трудности предварительно индивидуального выбора и подбора длительности импульсов. Таким образом, в процессе функционировани  данного устройства исключаетс  возможность ложного срабатывани  регенеративных оптронов из-за того, 4Tof; Cr pp , .р.о врем  срабатывани  регенеративных оптронов (врем  срабатывани  регенеративных оптронов может колебатьс ), так как процессом переключени  оптронов управл ет счетный триггер. Предлагаемый многомерный модуль дл  отображени  информации может примен тьс  в импульсной измерительной и информационной технике, в различных устройствах автоматики, а если М 1, то в качестве последовательных сумматоров, реверсивных счетчиков , сдвиговых регистров, преобразователей временного интервала в код, кроме того, в качестве цифрового табло или экрана.

Claims (1)

1. ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ МОДУЛЬ, содержащий N разрядов, расположенных в строку, где Ы= Γ,2,...,Ν, и сос-.: тоящйх из первого светоизлучателя, первого фотоприемника, второго и третьего фотоприемников, которые включены последовательно и первые выводы которых подключены к базе транзистора, эмиттер которого подключен к общей шине во всех разрядах, кроме первого и последнего, второй фотоприемник оптически связан с первым светоизлучателем предыдущего разряда, третий фотоприемник - с первым светоизлучателем последующего разряда, первый фотоприемник - с первым светоизлучателем своего разряда, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены переключатель, первый, второй, третий усилители, (М-1 )Ν таких же разрядов, где М - число столбцов от 1 до М, и в каждый разряд - четыре дополнительных фотоприемника, первый и второй дополнительные светоизлучатели, при этом первый, второй; третий и четвертый дополнительные фотоприемники первыми выводами подключены к базе транзистора, а их вторые выводы подключены соответственно к первому замыкающему контакту переключателя, второму замыкающему контакту переключателя, к выходу второго усилителя и выходу третьего усилителя, вход второго усилителя подключен к прямомму выходу счетного триггера, инверсный выход которого подключен к входу первого усилителя·, вход третьего усилителя подключен к входу записи информации, второй дополнительный светоизлучатель подключен к 5 первым выводам первого светоизлучателя и первого дополнительного светоизлучателя, вторые выводы которых подключены к выходам первого и второго усилителей соответственно, выход второго усилителя соединен с переключающим контактом переключателя, третий и четвертый замыкающие контакты которого подключены к вторым входам вторых и третьих фотоприемников соответственно, второй вывод первого фотоприемника подключен к выходу первого усилителя, первый и второй дополнительные фотоприемники оптически связаны с первыми светоизлучателями соседних нижнего и верхнего разрядов соответственно, третий дополнительный фотоприемник и первый фотоприемник оптически связаны с пер-’ вым дополнительным светоизлучателем в каждой стррке, вторые фотоприемники первых разрядов, третьи фотоприемники последних разрядов, первые дополнительные фотоприемники разрядов

   SU.„ 1164881 )164881

   М-й строки, вторые дополнительные фотоприемники разрядов первой строки оптически связаны соответственно с первыми светоизлучателями последних разрядов,первых разрядов ,разрядов пер вой строки и разрядов М-й строки.