Оптоэлектронный гиратор

 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в устройствах частотной селекции для имитации незаземленной индуктивности. Цель изобретения - повышение стабильности добротности и расширение диапазона изменения имитируемой индуктивности. Оптоэлектронный гиратор содержит блоки преобразования 1 и 2, каждый из которых содержит транзисторы 3 и 4, резистор 5, генераторы постоянного тока 6 - 9, фотоприемники 10 и 11, светоизлучатели 12 и 13. Работа оптоэлектронного гиратора основана на встречно-параллельном включении оптически связанных источников тока, управляемых напряжением. 1 ил.

сОюз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s Н 03 Н 11/42

ГОС УДА P СТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ((у с (21) 4681116/09 (22) 18.04.89 (46) 23.08.91. Бюл. М 31 (71) Институт полуп роводников АН УССР (72) С.М,Ворончук, В.С.Кретулис, И.Е,Минакова и П.Ф,Олексенко (53) 621.372.75(088.8) (56) Патент ФРГ N. 3427862, кл. Н 03 Н 11/42, 1985. (54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ГИРАТОР (57) Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в устройствах частотной селекции для имитации

„„. Ы„„1672557 А1 незаземленной индуктивности. Цель изобретения — повышение стабильности добротности и расширение диапазона изменения имитируемой индуктивности, Оптоэлектронный гиратор содержит блоки 1 и

2 преобразования, каждый иэ которых содержит транзисторы 3 и 4, резистор 5, генераторы постоянного тока 6 — 9. фотоприемники 10 и 11, светоизлучатели 12 и 13, Работа оптоэлектронного гиратора основана на встречно-параллельном включении оптически связанных источников тока, управляемых напряжением. 1 ил.

1672557

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в устройствах частотной селекции для имитации незаземленной индуктивности.

Цель изобретения — повышение стабильности, добротности и расширение диапазона изменения имитируемой индуктивности.

На чертеже приведена электрическая функциональная схема оптоэлектронного гиратора.

Оптоэлектронный гиратор содержит первый блок 1 преобразования напряжения в световой поток и второй блок 2 преобразования напряжения в световой поток, каждый из которых содержит первый 3 и второй транзисторы, резистор 5, первый 6, второй

7, третий 8 и четвертый 9 генераторы постоянного тока, первый 10 и второй 11 фотоприемники, первый 12 и второй 13 светоизлучатели.

Оптоэлектронный гиратор работает следующим образом.

В исходном состоянии преобразователи напряжение — ток, выполненные на дифференциальных каскадах на первом 3 и втором 4 транзисторах с высоким входным сопротивлением (R» = P R = 10 Ом), 5

j3 — дифференциальный коэффициент усиления транзисторов по току в схеме с общим эмиттером, R — значение сопротивления резистора 5, обеспечивают протекание постоянного тока через первый 12 и второй 13 светоизлучатели и постоянный световой поток, падающий на обратносмещенные первый 10 и второй 11 фотоприемники с высоким дифференциальным сопротивлением (10 Ом). Входной сигнал 0вх, поступа5 ющий на базы первого 3 и второго 4 транзисторов первого блока 1 преобразования ведет к модуляции тока первого светоизлучателя 12 и светового потока того же блока 1, падающего на первый 10 и второй

11 фотоприемники второго блока 2 преобразования, При этом определяемый этими фотоприемниками выходной ток le x на базах первого 3 и второго 4 транзисторов второго блока 2 преобразования прямо пропорциоUsx нален току светодиода lсд = и диффеR ренциальному коэффициенту передачи тока по каналу оптической связи светоиэлучатель — фогоприемник hz<, т,е.

1 г1

1вых = 1- вх

Аналогично напряжение 0вых, приложенное к базам первого 3 и второго 4 транзисторов второго блока 2 преобразования, модулирует ток светоизлучателя 13 и световой поток, падающий на первый 10 и второй

11 фотоприемники первого блока 1 преобразования. При рассматриваемой структуре электрических и оптических связей входной ток 1вх определяется выражением

5 1 21

lвх = Овых .

Приведенные уравнения описывают работу двух управляемых напряжением источников тока, встречно-параллельное

10 соединение которых реализует гиратор. При подключении к выходным клеммам конденсатора С на входных клеммах имитируется незаземленная индуктивность L с коэффициентом преобразования

15 (R )2 определяемым резистором дифференциальных каскадов и дифференциальным коэффициентом передачи тока по каналу

20 оптической связи, Кроме того схема оптоэлектронного гиратора обладает свойством симметричности, т.е. входные и выходные клеммы взаимозаменяемы.

25 Ввиду высокого дифференциального сопротивления генератора постоянного тока (10 Ом) входное и выходное сопротивле8 ние схемы определяется только входным сопротивлением дифференциального каскада

30 (P R), а добротность имитируемой индуктивности

С1макс — 1121 Р, 2 при изменении коэффициента преобра35 зования за счет изменения R остается постоянной. Таким образом, достижение значительного коэффициента преобразования путем изменения R не сопровождается, как в известном гираторе, уменьшением

40 добротности (в известном гираторе Омакс =

= h21Rgn р l(2Rgn+ P R)), а, наоборот, находится на стабильном фиксированном значении, что позволяет существенно расширить диапазон изменения имитируемой индук45 тивности. Независимость входного сопротивления гиратора от дифференциального сопротивления обратносмещенных фотоприемников обеспечивает увеличение добротности не менее чем в 1,7 раза.

Ток генераторов 8 и 9 постоянного тока

1гг должен быть равен постоянному теку 1,г,в фотоприемников 10 и 11, который определяется постоянным током lсд светоизлучателей 12 и 13 и статическим коэффициентом

55 передачи тока по каналу оптической связи светоизлучатель — фотоприемник Кь Ток светоизлучателя отличается от тока гене, раторов б и 7 постоянного тока 1гг87 на величину тока базы 15, которым можно

1672557

Составитель Ю.Чернышов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С,Шевкун

Редактор А.Козориз

Заказ 2846 Тираж 432 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 пренебречь. При равенстве характеристик однотипных компонентов получают соотношение, определяющее связь токов генераторов тока с параметрами транзисторов и оптронов ! гт8,9 !Фп !сА К! (!гтб,7 !Б) К!= !гтб,7 К!

При выполнении указанного условия потенциалы эмиттеров всех биполярных транзисторов равны, постоянный ток через резисторы не течет и их номинальное значение сопротивления на режим по постоянному току не влияет. Поэтому регулировку имитируемой индуктивности L удобно проводить изменением резистора 5.

При равенстве параметров всех однотипных элементов схемы постоянный потенциал на каждом из зажимов гиратора равен нулю. Поэтому оптоэлектронный гиратор относится к гираторам с непосредственными связями, которые на любой рабочей частоте подключаются к схеме без переходных элементов непосредственно.

Формула изобретения

Оптоэлектронный гиратор, содержащий первый и второй блоки преобразования напряжения в световой поток, каждый из которых содержит дифференциальный каскад на первом и втором транзисторах, эмиттеры которых соединены между собой через резистор и через соответственно первый и второй генераторы постоянного тока с соответсгвующей шиной отрицательного питания, база первого транзистора через третий генератор постоянного тока соединена с соответствующей шиной положительного питания, а через первый фотоприемник соединена с соответствующей шиной отрицательного питания, при этом база второго транзистора соединена с первым выводом второго фотоприемника и первым выводом четвертого генератора постоянного тока, а коллектор первого транзистора первого блока преобразования

5 напряжения в световой поток соединен с катодом первого светоизлучателя, анод которого соединен с соответствующей шиной положительного питания, а коллектор второго транзистора второго блока преобраэо10 вания напряжения в световой поток соединен с катодом второго светоизлучателя, анод которого соединен с соответствующей шиной положительного питания, причем базы первого и второго транзисто15 ров первого и второго блоков преобразования напряжения в световой поток являются соответственно входами и выходами оптоэлектронного гиратора, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности, 20 добротности и расширения диапазона изменения имитируемой индуктивности, коллекторы второго транзистора первого блока преобразования напряжения в световой поток и первого транзистора второго блока

25 преобразования напряжения в световой поток соединены с соответствующими шинами положительного питания, а первый светоиэлучатель оптически связан с первым и вторым фотоприемниками второго блока

30 преобразования напряжения в световой поток, а первый и второй фотоприемники первого блока преобразования напряжения в световой поток оптически связаны с первым светоизлучателем, при этом второй вывод

35 второго фотоприемника и второй вывод четвертого генератора постоянного тока соединены соответственно с соответствующими шинами положительного и отрицательного питания.