Оптоэлектронный генератор
307499
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Goes Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
МПК Н 03k 3/42
Заявлено 25.11.1970 (№ 1408288/26-9) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 21,VI,1971. Бюллетень ¹ 20
Дата опубликования описания ЗОХ11.1971
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Минивтров
СССР
УДК 621.373.431(088.8) БC .СО;ОЗИ.ДД
ЙИ%И Г льлибтеИА
Авторы изобретения
Л. Г. Титарев и А. 8. Чурбаков
Заявитель
Московский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе
ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР
Изобретение относится к области автоматики, измерительной и счетно-решающей техники, а именно, к оптоэлектронным генераторам прямоугольных импульсов.
Известны оптоэлектронные генераторь1 прямоугольных импульсов с регулируемой частотой, в которых изменение частоты генерируемых импульсов происходит под действием внешнего сигнала. Недостаток известных устройств состоит в том, что они не обеспечивают регулирования частоты следования импульсов в широких пределах и не обладают требуемой температурной стабильностью.
Цель изобретения — устранение указанного недостатка, что достигается благодаря включению фотодиода первого оптрона устройства в обратной полярности между источником питания и точкой соединения сопротивления и конденсатора времязадающей цепи, а фотодиода второго оптрона — в обратной полярности между источником питания и оазой транзистора.
На чертеже приведена принципиальная схема предложенного устройства, которое содержит транзистор 1 типа р-n-p, включенный по схеме с общим эмиттером; последовательную разрядную цепь, состоящую из резистора 2 и конденсатора 8 и включенную между эмиттерным полюсом источника питания и базой транзистора; электролюминесцентный диод 4, включенный в эмиттерную цепь транзистора; оптически с ним связанный фотодиод 5, включенный между коллекторным полюсом источника питания и средней точкой разрядной це5 пи; электролюминесцентный диод 6, подключенный к источнику управляющего сигнала 7; фотодиод 8, оптически связанный с электролюминесцентным диодом 6 и включенный между коллекторным полюсом источника питания
10 и базой транзистора. Нагрузкой транзистора является резистор 9.
Оптоэлектронный генер атор прямоугол ьны х импульсов работает следующим образом. За счет того, что через фотодиод 8 от источника
15 питания на базу транзистора 1 подается некоторое смещение, транзистор приоткрывается и заставляет светиться электролюминесцентный диод 4, который освещает фотодиод 5 и начинает его открывать. При этом гок базы тран20 зистора 1 еще больше увеличивается и, если коэффициент положительной обратной связи (yS)1 (где P — коэффициент усиления транзистора, у5 — коэффициент передачи оптрона), то транзистор 1 лавинообразно открыва25 ется, и ток через него доходит до насыщения.
С этого момента начинает формироваться вершина импульса. Так как транзистор перенасыщен, то несмотря на уменьшение тока базы по мере заряда конденсатора 8, транзистор все
30 равно находится в насыщеш|ом состоянии, 307499
Типография, пр. Сапунова, 2
Цепь заряда проходит через электролюминесцетный диод 4, переход эмиттер-база транзистора 1, конденсатор 8 и фотодиод 5. Когда ток базы транзистора становится немного меньше значения, которому соответствует ток насыщения транзистора, т. е.
1б (— „1кн
1 (где 16 — ток базы транзистора, 1„„— коллекторный ток насыщения транзистора), то это вызывает уменьшение тока через электролюминесцентный диод 4. Фотодиод 5 начинает закрываться, а ток базы лавинообразно уменьшается до нуля — транзистор закрывается.
Пауза между импульсами определяется временем разряда емкости. Цепь разряда проходит через резистор 2, конденсатор 8 и фогодиод 8. При разряде емкости уменьшается положительный запирающий потенциал на базе транзистора. Когда потенциал базы транзистора превысит.на определенную величину потенциал эмиттера, транзистор снова открывается и весь процесс повторяется. Изменяя уровень освещенности фотодиода 8 с помощью оптически с ним связанного электролюминесцентного диода б можно изменять постоянную времени разряда емкости и, следовательно, частоту следования импульсов. Таким обр азом, путем изменения тока электролюминесцентного диода б по требуемому закону можно производить частотную модуляцию.
Температурная компенсация в схеме обеспечивается благодаря зависимости квантового выхода электролюминесцентного диода и падения напряжения на нем от температуры.
Стабилизация длительности импульса основана на следующем. При повышении температуры ток насыщения коллектора транзистора остается постоянным, а ток базы, соответствующей ему, уменьшается за счет увеличения коэффициента усиления транзистора р.
Так как можно считать, что ток коллектора равен току эмиттера, то через электролюминесцентный диод 4 с повышением температуры течет неизменный ток. Но с увеличением температуры световой поток, испускаемый электролюминесцентным диодом 4, уменьшается, т. е. ток фотодиода 5 параллельно току базы
5 транзистора уменьшается, и поэтому время заряда емкости не изменяется. Иначе говоря, отношение начального тока заряда емкости к конечному току заряда остается постоянным.
Температурная стабилизация периода между
10 импульсами основана на том, что момент открывания транзистора зависит от величины (Уэв+ Усд), где Уэв — падение напряжения на переходе эмиттер-база транзистора, Уд— падение напряжения на электролюминесцент15 ном диоде 4, а эта сумма остается постоянной с изменением температуры. Это объясняется тем, что падение напряжения на переходе эмиттер-база транзистора с увеличением температуры уменьшается, но одновременно с
20 этим растет тепловой ток коллектора, которьш, протекая через электролюминесцентный диод
4, увеличивает падение напряжения на нем.
Предмет изобретения
25 Оптоэлектронный генератор прямоугольных импульсов с управляемой частотой следования, содержащий усилитель на транзисторе, на входе которого включены времязадающая
RC-цепочка и два оптрона с электролюмине30 сцентным диодом и фотодиодом каждый, причем электролюминесцентный диод первого оптрона включен в прямом направлении в эмиттерную цепь транзистора, а электролюминесцентный диод второго оп грона подклюЗ5 чен к источнику управляющего сигнала, отличаюи ийся тем, что, с целью регулирования частоты следования импульсов в широких пределах и повышения температурной стабильно. сти генератора, фотодиод первого оптрона
40 включен в обратной полярности между источником питания и точкой соединения сопротивления и конденсатора упомянутой времязадающей цепи, а фотодиод второго оптрона включен в обратной полярности между источ45 ником питания и базой транзистора.
Составитель А. Мерман
Редактор И. Орлова Техред Камышникова
Корректор Т. А. Китаева
Заказ 2171/18 Изд. № 904 Тираж 478
Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР
Москва, >К-35, Раушская наб., д. 475
