Оптоэлектронная бистабильная ячейка

 

(ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

С4ввз Советеких

Сев иавистимесмих йаесаублик (11) 447$42

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт.свид-ва— (22) Заявлено 11.05.73 (21)1915482/26-9 (51} М. Кл. Н 03k17/78 с присоединением заявки №вЂ”

)ввудврвтвенный ewet

Ввввтв Мнннстрвв СССР нв дамм нэвбретеннй а вткрытнй (32)Прноритет—

Опубликовано 25.10.74.Бюллетень № 39

Дата опубликования описания О6.Î8.7 (Я) УДК 681.3.055 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Цыбрин и М. П. Шелудько (71) Заявитель (54) ОПТОЭЛЕКТРОННАЯ БИСТАБИЛЬНАЯ ЯЧЕЙКА

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано в различных импульсных оптоэлектронных устройстsax обработки и преобразования информации.

Известны оптоэлектронные бистабильные а ячейки, которые имеют два оптических входа, один из которых служит для записи информации, другой - для считывания (стирания) информации. Однако управление по одному оптическому входу (например работа 10 со счетным входом) в таких ячейках невозможно, Целью изобретения является обеснечение возможности управления бистабильной ячейкой как по двум, так и по одному on- l6 тическому входу.

Для этого в ячейку, содержашую управ-. ляемый световыми сигналами фототранзистор и световой диод, имеющий с фото— транзистором канал положительной оптиче- 20 ской обратной связи и подсоединенный в проводящем направлении одним выводом к коллектору фототранзистора, а другим через резистор к общей шине питания, введен двухбазовый фотодиод, оптически связанный с ис- йб точником внешних световых сигналов и под ключенный эмиттером к коллектору фототранзистора, первой базой - к общей питающей шине, а второй базой через переменный резистор к источнику питания фототранзистора.

На чертеже изображетга принципиатгьная схема предлагаемой ячейки.

Она содержит световой диод 1, фототранзистор 2, оптически связанный с внешним источником света и имеющий положительную оптическую обратную связь (ПООС) со световьгм диодом, двухбазовый фотодиод

3, оптически связанный с внешним источником света, и ограничительный резистор4,, величина сопротивления которого выбирается из условий обеспечения необходимой яркости свечения диода 1 при включении ячейки и выполнения неравенства г

Ф

R (С R +R < ° R,„(1) где Ц вЂ” входное сопротгвление двухбазоI вх вого фотодиода в области насыщения;

447842 входное сопротивление двухбазового фотодиода в области отсечки; сопротивление светодиода;

5 сопротивление переменного резистора 5, предназначенного для установки напряжения пика двухбазового фотодиода.

R вх

R сд

К

1 и (к +к,) я

R >) Ю сд 1 вх (2) 3 где Я вЂ” сопротивление фототранзистора в темновом режиме. фттемн

Поэтому большая часть напряжения питания Е надает на фототранзистор 2. В

30 коллекторной цепи фототранзистора проте/ кает ток, величина которого недостаточна для зажигания светового диода 1.

Рассмотрим работу ячейки при управле нии по одному оптическому входу. Запись и стирание информации в этом режиме осу-, ществляется подачей импульса света на фототранзистор. Под действием светового сигнала записи информации он переходит в проводяшее состояние, его сопротивление уменьшается. Ток, протекающий в коллекторной цепи фототранзистора, переводит диод 1 в зажженное состояние. По каналу световой диод - фототранзистор включается ПООС. Ячейка переходит в состояние "Вкпючено, которое сохраняется при снятии с фототранзистора внешнего светового сигнала.

Совместное действие светового сигнала записи информации и сигнала ПООС (ОС) не должно приводить к нарушению условия

® ц т Записи )п (3) М где - падение напряжения на фт записи фототранзисторе при одновременном облучении его световымисиг-I калами вх1 и ОС. ) 60

Ячейка может работать в режиме уп- 30 равления, по одному или по двум оптическим входам. В исходном состоянии на оптических входах ячейки отсутствуют сигналы вх1", вх2 от внешнего источника света, светодиод 1 (источник света) лога» шен, положительная оптическая обратная связь световой диод †. фототранзистор выключена. В темновом режиме сопротивление фототранзистора 2 и входное сопротивление фотодиода 3 имеют сравнительно щ большую величину. При этом обеспечивается

Стирание информации (выключение ячейки) осуществляется путем повторного облучения фототранзистора .- импульсом з света.

В том случае, если длительность входных световых сигналов выбрана из усло: вия включения ПООС и не превышает по,стоянной времени цепи обратной связи све товой диод — фототранзистор, то стирание информации может осуществляться входными световыми. сигйалами, создающими на входе фототранзистора такую же освещенность, что и сигналы записи информации. При од: новременном действии световых сигналов выключения ячейки и ПООС обшая освещенность на входе фототранзистора суммируется. При этом он изменяет свое сопротивление до более низкого значения. В результате происходит дальнейшее перераспределение напряжения Е между фототранзистором и последующим участком цепи. Увеличение напряжения Q на эмиттере фотоэ диода 3 до значения ()э ÅI О ти (4 приводит к переходу фотодиода 3 в область насыщения При этом его входное сопротивление резко падает и шунтирует цепочку из последовательно соединенных диода 1 и резистора 4. Источник света диода 1 гаснет

ПООС по каналу световой диод-фототранзистор включается и ячейка переходит в исходное состояние (состояние "Выключено ).

В том случае, когда длительность вход-: ных световых сигналов превышает постоянную времени; цепи обратной связи световой диод-фототранзистор, выключение ячейки производится световыми сигналами, создающими на входе фототранзистора более высокий уровень освещенности, чем сигналы записи. Величина уровня освещенности должна обеспечить выполнение условия (4).

При управлении по двум оптическим входам ячейка работает следующим образом.

Запись информации (включение ячейки) осу ществляется подачей на фототранзистор входного световго сигнала вх1, который переводит его в проводящее состояние и обеспечивает зажигание светового диода и включение ПООС по канаду световой диод-фототранзистор.

Однако выключается ячейка подачей светового сигнала вх2 на оптический вход двухбазового фотодиода.При этом его вход ное сопротивление резко падает и шунтирует цепочку из последовательно соединенных светового диода 1 и резистора 4. Диод 1

447842

&2

Составитель С»Поликарпов

Редактор Техред

Т фадеева И.К арандашова

Корректор В.Брыксина

Изд. М / Тираж

Заказ

ЦНИИ! ill Рос а ст уд р твенного комитета Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб,, 4

Предприятие «Патенть, Москва, Г-59, Бережковская наб. 24 на ., гаснет, выключается ПООС и ячейка иереходит в состоиние «Выключено» °

Выбором величин сопротивления резистора

5 производится установка необходимого значения напряжения пика 11 двухбазового 5

Л фотодиода, при котором обеспечивается необходимый порог включения фотодиода Э.

Предмет изобретения

Оптоэлектронная бистабильная ячейка,,содержащая фототранзистор и световой диод, имеющий с фототранзистором канал положительной оптической обратной связи, о т л и ч а ю щ а я с s тем, что, с целью обеспечения возможности управления как по двум, так и по одному оптическому входу, в нее введен двухбазовый фотодиод, оптически связанный с источником внешних световых сигналов, эмиттер которого подключен к коллектору фототранзистора, первая база — к обшей шине источника питания, а вторая база через переменный резистор — к другой шине источника питания.