Квантрон – це мікромодуль, що містить певну кількість напівпровідникових світло- і фотоелектричних елементів, які розміщені в твердому тілі і зв’язані звортніми оптичними зв’язками. Сукупність квантронів створює напівпровідникову оптоелектронну мікросхему. Прикладом елементарного квантрона може слугувати оптоелектронна пара (рис.1)

clip_image002

Рис.1 Схема елементарного квантрона

1 – фотоприймач з двомафоточутливими поверхнями; 2 – світловипромінювач з трьома розділеними світловипромінюючими поверхнями; 3 – комутатор (підсилювач струму), що узгоджує енергетичні характеристики фотоприймача і світловипромінювача; VD – напівпровідниковий діод.

При одночасній дії на квантрон променистого потоку збудження ФВХ і напруги засвічення UЗ на вхід модулятора UM фотоелемент 1 пропускає на комутатор 3 струм, який є достатнім для переходу комутатора з закритого стану у відкритий. У відкритому стані комутатор пропускає струм, який проходить через світловипромінювач 2. При цьому електрична енергія частково перетворюється в променисту і розподіляється в декількох напрямках. Засвічення світловипромінювача 2 відбувається за час τ, що відповідає за швидкодію квантрона. При закритому комутаторі струм через світловипромінювач не проходить.

Коли світловипромінювач 2 випромінює енергію, квантрон знаходиться в стані збудження. По закінченню часу τ зовнішній променистий потік ФВХ припиняється, напруга модуляції UM зменшується і приймає постійне значення UФ (напруга фіксації). Але квантрон залишається в збудженому стані, оскільки світлоелемент, що утворює позитивний зворотній зв’язок, дозволяє комутатору пропускати достатній для світіння струм. В стані збудження квантрон знаходиться доти, поки через діод VD не подадуть імпульс скиду UС з тривалістю τ, при цьому комутатор закривається і світлвипромінювач 2 гасне.

Розділення променистої енергії можливе при безпосередній реалізації світловипромінювача або з допомогою волоконної оптики, що дає можливість передавати інформацію від одного квантрона до іншого. Фактично квантрон виконує функції активного елемента пам’яті, тобто звичайного тригера, але з двома відмінностями: 1) тригер не може будуватися на одному транзисторі; 2) в тригері необхідні два зворотніх зв’язки.

Основні вимоги до квантронів:

1. Квантрон повинен володіти здатністю „запам’ятовувати” вхідний світловий (чи електричний) сигнал до поступання зовнішнього імпульса скиду.

2. Для забезпечення нормального редима роботи в логіко-часових пристроях квантрон повинен видавати світловий (чи електричний) сигнал на виході через певний інтервал часу, що дорівнює затримці розповсюдження (τ = const).

3. Квантрон повинен збуджуватися тільки при співпаданні вхідного світлового сигналу і верхнього рівня модульованої напруги, після чого він підтримується в збудженому стані навіть при низькому рівні напруги модуляції.

4. Квантрон повинен випромінювати світлову енергію на виході і декількох напрямках для збудження інших квантронів і для візуальної індикації.

Добавить комментарий

Your email address will not be published.

Default thumbnail
Previous Story

Конденсатори

Default thumbnail
Next Story

Дискретні та неперервні випадкові величини

Latest from Оптикоелектронна елементна база

Default thumbnail

Оптоелектроніка

Оптоелектроніка – напрям електроніки, що охоплює питання використання оптичних і електричних методів