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Elektrooptischer Schalter mit zwei stabilen Zuständen Die Erfindung
betrifft eine elektrooptische Schaltung mit zwei stabilen Zuständen, bestehend aus
der elektrischen Reihenschaltung einer Strahlungsquelle und eines strahlungsempfindlichen
Elements, bei der als Strahlungsquelle eine Emissionsdiode dient und jeweils zwischen
Emissionsdiode und strahlungsempfindlichem Element Mittel vorgesehen sind, die zwischen
beiden wenigstens nahezu optische Anpassung herstellen.
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Es sind Schaltungen in der Ausführung bekannt, daß, wie in der F i
g.1 angedeutet, als Strahlungsquelle eine Elektrolumineszenzplatte 1 vorgesehen
ist, deren Strahlung auf das in seinem Widerstandswert abhängige Element 2 gerichtet
ist. Die Speisung der elektrischen Reihenschaltung erfolgt über eine Wechselspannungsquelle
3, weil eine solche zum Betrieb elektrolumineszenter Strahlungsquellen erforderlich
ist. Stellt man sich die gesamte Einrichtung als im dunklen oder strahlungsarmen
Raum befindlich vor, so sind beim Anlegen der Wechselspannung zunächst die Strahlungsquellen
dunkel und das Ladungsträger in Abhängigkeit von der auftretenden Strahlung abgebende
Element hochohinig. Dies ist der eine stabile Zustand der Schaltung. Bringt man
nun in dieses System eine Strahlung ein, beispielsweise indem man eine äußere Strahlung
dem erwähnten Element zuführt, so werden in diesem Ladungsträger ausgelöst, die
eine Erniedrigung seines Widerstandes zur Folge haben. Damit verringert sich der
Spannungsabfall an dem Element und vergrößert sich an der eigentlichen Strahlungsquelle,
die bei richtiger Dimensionierung der Schaltung dann Strahlung abgibt und das Element
bestrahlt. Der optische Rückkopplungsweg der Schaltung ist damit wirksam, die Strahlungsquelle
strahlt nun ständig, und das strahlungsempfindliche Element bleibt entsprechend
niederohmig. Dies ist der zweite stabile Zustand. Dieser Zustand besteht also auch
nach Wegfall der äußeren Strahlung weiter. Will man die Schaltung in ihren ersten
stabilen Zustand zurückführen, so ist es erforderlich, entweder den optischen Rückkopplungsweg
zu unterbrechen oder eine elektrische Abschaltung vorzunehmen.
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Als strahlungsempfindliches Element werden meist Photowiderstände
verwendet. Diese geben, insgesamt betrachtet, in der Regel mehr Ladungsträger ab,
als sie Photonen von einer Strahlungsquelle her aufnehmen. Damit die optische Rückkopplung
in dem System tatsächlich zum Kippen von dem einen stabilen in den anderen stabilen
Zustand ausreicht, ist es erforderlich, daß von der Strahlungsquelle wenigstens
so viel Photonen abgegeben werden, wie Ladungsträger durch diese Photonen vom Photowiderstand
abgegeben werden. Hierbei ist vorausgesetzt, daß der Strahlungssender mit einem
Quantenwirkungsgrad von 1000/0 arbeitet, d. h. von jedem den Strahlungssender durchlaufenden
Ladungsträger wird ein Photon erzeugt. Ist der Quantenwirkungsgrad kleiner als 100"/"
so muß der Photowiderstand bei gleicher Anzahl von absorbierten Photonen entsprechend
mehr elektrische Ladungsträger abgeben. Der Faktor, um den die Anzahl der abgegebenen
Ladungsträger größer als die der aufgenommenen Photonen ist, ist jedoch proportional
der Lebensdauer der Ladungsträger im Photowiderstand. Man muß also in einem derartigen
System, um in der Rückkopplungsschleife mit möglichst hoher Verstärkung zu arbeiten,
danach trachten, die Strahlung möglichst vollständig dem strahlungsempfindlichen
Element zuzuführen.
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Diesen Schaltungen haftet ein Nachteil vor allem in der Richtung an,
daß sie wegen des für die optische Rückkopplung erforderlichen hohen Verstärkungsfaktors
im strahlungsempfindlichen Element eine relativ hohe Trägheit haben. So ist es in
der Regel mit elektrolumineszenten Platten als Strahlungsquelle und hierzu geeigneten
Photowiderständen als strahlungsempfindliches Element schwierig, Schaltfrequenzen
zum Kippen von dem einen stabilen Zustand in den anderen stabilen Zustand zu erreichen,
die über 10 Hz liegen.
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Bekannt ist weiter ehre Schaltung, bei der an Stelle der Elektrolumineszenzplatte
1 eine Emissionsdiode aus einem Galliumphosphidkristall, als strahlungsempfindliches
Element 2 ein Photowiderstand aus Cadmiumsulfid und an Stelle der Wechselspannungsquelle
3 eine Gleichspannungsquelle vorgesehen sind. Die Polarität der Gleichspannungsquelle
ist so gewählt, daß die Emissionsdiode in Flußrichtung vorgespannt ist.
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung mit zwei stabilen Zuständen
der einleitend geschilderten Art vor allem in der Beziehung zu verbessern, daß der
Quantenwirkungsgrad nennenswert erhöht werden kann.
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Bei einer elektrooptischen Schaltung mit zwei stabilen Zuständen,
bestehend aus der elektrischen Reihenschaltung einer Strahlungsquelle und eines
strahlungsempfindlichen Elements, bei der als Strahlungsquelle eine Emissionsdiode
dient und jeweils zwischen Emissionsdiode und strahlungsempfindlichem Element Mittel
vorgesehen sind, die zwischen beiden wenigstens nahezu optische Anpassung herstellen,
wird -diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrere Emissionsdioden,
denen wenigstens ein strahlungsempfindliches Element gemeinsam zugeordnet ist, gleichsinnig
in Reihe geschaltet sind.
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Bei der Erfindung wird von der Überlegung ausgegangen, daß die bisher
verwendeten Strahlungsquellen, wie elektrolumineszente Platten u. dgL, zwar relativ
viel Photonen abgeben können, daß jedoch, frequenzmäßig betrachtet, die Energie
über ein weites Spektrum verteilt ist. Es bereitet außerordentliche Schwierigkeiten
und ist in der Praxis kaum durchführbar, wenn elektromagnetische Energie über ein
so breites Frequenzspektrum verteilt ist, diese möglichst vollkommen einem Photowiderstand
bzw. strahlungsempfindlichen Element zuzuführen. Man ist deshalb gezwungen, Photowiderstände
zu verwenden, bei denen die Anzahl der abgegebenen Ladungsträger pro Photon möglichst
hoch ist. Derartige Photowiderstände zeichnen sich ihrerseits aber dadurch aus,
daß die Lebensdauer der in ihnen erzeugten Ladungsträger relativ groß ist, was sich
seinerseits in einer Trägheit des strahlungsempfindlichen Elements bemerkbar macht.
Es ist dieses um so träger, je mehr Ladungsträger pro Photon zur Verfügung stehen.
Verwendet man hingegen Emissionsdioden als Strahlungsquellen, so zeigt sich, daß
diese eine relativ monochromatische Strahlung abgeben, die beispielsweise im Bereich
des Infrarots liegt und für die es relativ leicht ist, durch optische Anpassungsmittel,
beispielsweise durch die an sich bekannten 2/4-Schichten u. dgl., eine möglichst
vollkommene Absorption im strahlungsempfindlichen Element zu erzielen. Damit können
aber Photowiderstände bzw. strahlungsempfindliche Elemente verwendet werden, die
pro Photon weniger Ladungsträger abgeben, was sich in einer Verringerung der strahlungsempfindlichen
Elemente ausnutzen läßt. Emissionsdioden geben Strahlung- nur bei einer bestimmten
Richtung des sie durchfließenden Stromes ab, nämlich bei der, die mit der Durchlaßrichtung
der Diode übereinstimmt. Man erhält somit den weiteren Vorteil, daß man durch Verwendung
der Emissionsdiode zur Gleichstromspeisung der Schaltung übergehen kann und in diesen
Gleichstromkreis leicht weitere Schaltmittel (z. B. Transistoren) einbringen kann,
die der elektrischen Unterbrechung der an sich geschlossenen, Rückkopplungsschleife
des Systems dienen.
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Bei einer anderen Lösung der Aufgabe ist es vorteilhaft, wenn ein
hochohmiger Widerstand und eine Hilfsstromquelle vorgesehen sind und wenn der Emissionsdiode
über den hochohmigen Widerstand aus der Hilfsstromquelle eine Einströmung zugeführt
ist, deren Wert gerade so hoch gewählt ist, daß die Emissionsdiode noch nicht oder
zunächst noch nicht wesentlich emittiert. Nachstehend wird die Erfindung an Hand
von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Die F i g. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltung mit zwei stabilen
Zuständen, bestehend aus der elektrischen Reihenschaltung einer Emissionsdiode,
insbesondere einer Gallium-Arsenid-Diode 4, und einem Photowiderstand 5.
Die Reihenschaltung ist mit einer Gleichspannungsquelle 6 verbunden, deren Polarität
so gewählt ist, daß die Emissionsdiode in Flußrichtung vorgespannt ist. Weiterhin
ist die Emissionsdiode 4 so zum Photowiderstand 5 angeordnet, daß sie im
strahlenden Zustand möglichst vollständig ihre Strahlung an den Photowiderstand
5 abgibt. Zu diesem Zweck wird die Emissionsdiode vorteilhaft unmittelbar auf den
Photowiderstand aufgesetzt, insbesondere unter Zwischenschaltung von Viertelwellenlängentransformatoren
für die Wellenlänge der Strahlung, die bei Gallium-Arsenid-Dioden derzeit üblicher
Fertigung bei etwa 8400 A liegt.. Für die Spannungsquelle 6 reicht es aus, wenn
sie eine Spannung abgibt, die dem Energieniveauabstand der Emissionsdiode im strahlenden
Zustand zuzüglich des Spannungsabfalls am Photowiderstand 5 entspricht. Die optische
Kopplung zwischen der Emissionsdiode 4 und dem Photowiderstand
5 ist in der F i g. 2, ähnlich wie in der F i g. 1, durch eine kleine Wellenlinie
angedeutet. Der Photowiderstand kann von üblichem Aufbau sein, beispielsweise aus
Kadmiumsulfid- oder Bleisulfidverbindungen bestehen. Erfindungsgemäß können zur
Emissionsdiode 4 weitere Emissionsdioden in Reihe geschaltet werden.
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Vorzugsweise soll der Photowiderstand hinsichtlich des Maximums seiner
spektralen Empfindlichkeit mit dem Spektralbereich der Strahlung der Emissionsdiode
wenigstens nahezu übereinstimmen. Weiterhin soll die Lebensdauer der Ladungsträger
so gering wie möglich sein. Die Grenze hierfür liegt dort, wo pro Zeiteinheit durch
die von der Emissionsdiode her im Photowiderstand auftreffenden Photonen so viel
Ladungsträger im Photowiderstand freigesetzt werden, daß diese Ladungsträger in
der Emissionsdiode wenigstens die gleiche Anzahl von Photonen, wie hierfür auf den
Photowiderstand auftreffen müssen, auslösten. Da der Quantenwirkungsgrad nicht nur
der Lebensdauer der Ladungsträger, sondern auch der anliegenden Spannung proportional
ist und für die Emissionsdiode bereits geringe anliegende Spannungen zur Einleitung
der Emission ausreichend sind, kann, bezogen auf gleichen Quantenwirkungsgrad des
Photowiderstandes, die Verringerung der Lebensdauer der Ladungsträger durch eine
leicht erreichbare Spannungserhöhung ausgeglichen werden, wobei als Vorteil die
geringere Trägheit der Gesamtschaltung verbleibt. Bei Verwendung-elektrolumineszenter
Strahlungsquellen wäre -dies nicht ohne weiteres möglich, weil diese xntt Betriebsspannungen
von 100 Volt arbeiten -und dort eine Verdopplung oder Vervielfachung' der Betriebsspannung
nennenswert höheren zusätzlichen Aufwand bringen würde.
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Wenn beim Ausführungsbeispiel der F i g. 2 zur Erhöhung der von der
Batterie 6 gelieferten Anregungsspannung übergegangen werden soll, dann kann der
Fall eintreten, daß die Emissionsdiode 4 im EIN-Zustand der Kippstufe zu viel Strom
aufnimmt, was dann eine Zerstörung der Diode 4 zur Folge haben kann. Für diesen
Fall empfiehlt sich eine Strombegrenzungsschaltung beispielsweise derart, daß, wie
in der F i g. 2 gestrichelt angedeutet,
der Diode 4 ein Vorwiderstand
4' vorgeschaltet und ein spannungsbegrenzendes Element, beispielsweise eine Silizium-Zenerdiode
4", parallel geschaltet wird.
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Eine wesentliche Verminderung der Trägheit läßt sich weiterhin dadurch
erreichen, daß an Stelle des Photowiderstandes in Weiterbildung der Erfindung eine
Photodiode vorgesehen wird. Dieser Fall ist in Form eines Ausführungsbeispiels in
der F i g. 3 gezeigt. Die Emissionsdiode ist mit dem Bezugszeichen 7, die Photodiode
mit dem Bezugszeichen 8 und die Betriebsspannungsquelle, die eine Gleichspannungsquelle
ist, mit 9 bezeichnet. Die Emissionsdiode 7 ist durch die Betriebsspannung 9 in
Flußrichtung vorgespannt und die Photodiode 8 in Sperrichtung. Auch hier ist dafür
Sorge zu tragen, daß die Strahlung der Emissionsdiode 7 möglichst vollständig auf
den strahlungsempfindlichen Teil der Photodiode 8 geführt wird. Neben den bereits
erwähnten Anpassungsmitteln kommt hierfür ebenfalls die räumlich-geometrische Zusammenfügung
der sensiblen Teile beider Dioden in Betracht. Diese Schaltung arbeitet allerdings
mit den derzeit bekannten Emissionsdioden und Photodioden nur dann, wenn der Quantenwirkungsgrad
von 100 %
durch Tiefstkühlung erreicht wird.
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Durch einen in der F i g. 3 gestrichelt angedeuteten Schaltungskniff
läßt sich dieser Schwierigkeit jedoch abhelfen, indem nämlich der Emissionsdiode
7 über einen hochohmigen Widerstand 7' von einer Hilfsstromquelle 9' aus eine Einströmung
zugeführt wird, deren Wert gerade so hoch gewählt ist, daß die Emissionsdiode 7
noch nicht oder zumindest noch nicht wesentlich emittiert. Wird bei derartiger Bemessung
des Vorstromes der Photodiode 8 beispielsweise von außen her eine Strahlung zugeführt,
die in dem Stromkreis 9, 8, 7 einen zusätzlichen Strom derart hohen Wertes fließen
läßt, daß die Emissionsdiode 7 wesentlich zu emittieren beginnt, so führt dann die
Emissionsdiode 7 bei entsprechender Bemessung ihres Vorstromes der Photodiode so
viel Strahlung zu, daß sich die Gesamtschaltung im eingeschalteten Zustand, d. h.
bei strahlender Emissionsdiode und leitender Photodiode, hält. Auch hier kann durch
Unterbrechung des optischen Teiles des Rückkopplungsweges und/oder des elektrischen
Teiles des Rückkopplungsweges und/oder durch Abschaltung der konstanten Einströmung
über den Vorstromkreis in die stabile Ausgangslage rückgekippt werden. Erfindungsgemäß
können zur Emissionsdiode 7, wie auch in den F i g. 5, 6 und 8, weitere Emissionsdioden
in Reihe geschaltet werden.
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An Stelle des Vorstromes kann die bistabile Schaltung mit Photodiode
und Emissionsdiode auch dadurch selbst bei normalen Raumtemperaturen zum Arbeiten
gebracht werden, daß mehrere Emissionsdioden, so wie in der F i g. 4 mit den Emissionsdioden
10,11 angedeutet, elektrisch in Reihe geschaltet werden und die Strahlung der einzelnen
Emissionsdioden mittels an sich bekannter optischer Strahlführungssysteme, z. B.
Linsen, optischen Wellenleitern usw., der einen Photodiode zugeführt wird. Es wird
hierbei von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß man beispielsweise mittels eines
Ladungsträgers, den man nacheinander die einzelnen Emissionsdioden durchlaufen läßt,
in jeder Emissionsdiode eine entsprechende Strahlung und Abgabe von Photonen auslöst.
Selbst wenn also der Quantenwirkungsgrad in den Emissionsdioden und in der Photodiode
jeweils nennenswert kleiner als 100 °/o ist, läßt sich durch eine entsprechende
Anzahl von in Reihe geschalteten Emissionsdioden ein so hoher Photonenstrom auf
die Photodioden richten, daß die in dieser ausgelösten Ladungsträger ausreichend
sind, um einen für das Einhalten des stabilen Zustandes erforderlichen hohen Photonenstrom
der Emissionsdioden insgesamt auszulösen. Die in der F i g. 4 gezeigte Schaltung
kann auch in der Weise in Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft verwirklicht werden,
daß, wie in der F i g. 4 gestrichelt angedeutet, den mehreren in Reihe geschalteten
Emissionsdioden mehrere parallelgeschaltete Photodioden zugeordnet sind. Vor allem
ist in dieser Hinsicht daran gedacht, je eine Emissionsdiode mit einer Photodiode
räumlichgeometrisch so zusammenzustellen, daß wenigstens nahezu der Photonenstrom
der einzelnen Emissionsdiode der zugehörigen Photodiode zugeführt wird. Da jeder
der in den parallelgeschalteten Photodioden ausgelösten Ladungsträger eine entsprechend
der in Serie geschalteten Emissionsdioden höhere Photonenzahl auslöst, ist es somit
möglich, auch bei Fortlassung der vorstehend erwähnten optischen Hilfssysteme die
Anzahl von Photonen im optischen Teil des Rückkopplungsweges in den Emissionsdioden
zu erzeugen, die für das Verharren der Gesamtschaltung in dem zweiten stabilen Zustand
erforderlich ist, bei dem die Emissionsdioden strahlen. Es ist jedoch auch möglich,
zusätzlich gewisse optische Hilfssysteme auch bei mehreren parallelen Photodioden
und mehreren in Serie liegenden Emissionsdioden anzuwenden.
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Vorteilhaft ist bei den in den F i g. 3, 4 gezeigten Anordnungen,
daß zum Betrieb nur eine kleine Gleichspannung erforderlich ist. Es lassen sich
daher zur Ansteuerung dieser elektrooptischen Kippschaltungen im Prinzip alle die
Schaltungen verwenden, die zur Aussteuerung von Transistor-Kippstufen bekannt sind.
Beispielsweise läßt sich die in der F i g. 5 gezeigte Anordnung, die im wesentlichen
der Anordnung von der F i g. 3 entspricht, wahlweise durch einen positiven Impuls
über einen der drei Eingänge I, 1I, III in den EIN-Zustand schalten. Die (normalen)
Dioden 17, 18, 19 dienen der Entkopplung der Eingänge I, 1I, III voneinander.
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Es ist weiterhin leicht möglich, die in den F i g. 3 bis 5 gezeigten
Anordnungen optisch anzusteuern. Dies könnte prinzipiell dadurch geschehen, daß
der vorhandenen Photodiode eine weitere Photodiode oder eine Kombination von weiteren
Photodioden parallel geschaltet wird, wie dies beispielsweise in der F i g. 6 angedeutet
ist. Parallel zur Photodiode 8 ist die Serienschaltung aus den Photodioden 20 und
21 geschaltet. Die aus der Emissionsdiode 7 und der Photodiode 8 bestehende bistabile
Kippstufe kippt in den EIN-Zustand, wenn durch zwei von außen kommende optische
Signale 22 und 23 die Photodioden 20 und 21 gleichzeitig leitend werden.
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Eine andere Möglichkeit der optischen Ansteuerung der Kippstufe besteht
darin, in dem optischen Zweig der Kippschaltung einen halbdurchlässigen Spiegel
zu verwenden, über den gleichzeitig ein optisches Triggersignal eingekoppelt wird.
Die durch den halbdurchlässigen Spiegel bedingten Verluste im optischen Zweig der
Kippschaltung wirken sich so aus, als ob der Wirkungsgrad der Emissionsdiode oder
der Photodiode kleiner geworden wäre. Es empfiehlt sich daher, die vorstehend erläuterten
Mittel zur Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades anzuwenden. Günstig in diesem Sinne
sind also Anordnungen gemäß der F i g. 4. Ein Beispiel für diese Art der Ankopplung
ist schematisch
in der F i g. 7 gezeigt. In dem optischen Zweig
der Kippstufe zwischen Emissionsdiode 14 und Photodiode 15 befindet sich
ein halbdurchlässiger Spiegel 24. Ein optisches Triggersignal 25 kann über diesen
Spiegel eingekoppelt werden. Es sind auf diese Weise auch Kippstufen mit optischer
und elektrischer Ansteuerungsmöglichkeit zu verwirklichen. Erfindungsgemäß können
zur Emissionsdiode 14 weitere Emissionsdioden in Reihe geschaltet werden.
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Um die Kippstufe in den AUS-Zustand zu schalten, ist es ferner möglich,
in den optischen Zweig der Kippstufe »optische Schalter« einzufügen, die bei Anlegung
eines geeigneten elektrischen Signals den Lichtfluß von der Emissionsdiode zum photoempfindlichen
Empfänger unterbrechen bzw. zumindest hinreichend stark dämpfen. Hierzu werden vorzugsweise
Materialien verwendet, die einen ausgeprägten Kerr- oder Pockels-Effekt aufweisen.
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Der jeweilige Betriebszustand der elektrooptischen Kippschaltung läßt
sich leicht dadurch anzeigen, daß in Reihe zur Photodiode (bei den Anordnungen gemäß
den F i g. 3 und 4) ein für Gleichstrom durchlässiger Verbraucher eingeschaltet
wird, dessen Spannungsabfall als Kriterium für den Betriebszustand dient. Da Photodioden
einen Sättigungsstrom liefern, ist die Funktion der Kippschaltung durch das Einfügen
eines Verbrauchers nicht gestört. Je nach Spannungsabfall am Verbraucher ist es
notwendig, die Batteriespannung entsprechend zu erhöhen. Eine obere Grenze für die
Batteriespannung ist durch die Durchbruchspannung der Photodiode gegeben. An Stelle
eines ohmschen Widerstandes können natürlich auch eine oder mehrere Emissionsdioden
eingeschaltet werden, so daß auch eine optische Auskopplung des Betriebszustandes
möglich ist.
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Ein anderer Weg, den Betriebszustand der Kippstufe anzuzeigen, besteht
darin, Änderungen des dynamischen Widerstandes der Emissionsdiode auszunutzen, Im
AUS-Zustand der Kippstufe fließt über die Emissionsdiode ein vernachlässigbar kleiner
Strom; der dynamische Widerstand der Emissionsdiode ist hoch. Im EIN-Zustand der
Kippstufe fließt Strom über die Emissionsdiode, und ihr dynamischer Widerstand ist
klein. Die F i g. 8 zeigt hierfür ein Beispiel. Parallel zur Emissionsdiode 7 ist
ein Stromgenerator 26 geschaltet, der einen hinreichend kleinen Wechselstrom über
die Emissionsdiode 7 treibt. Je nach Größe des dynamischen Widerstandes der Emissionsdiode
ist die Wechselspannung an den Klemmen 27 und 28 groß und klein. Wegen des großen
dynamischen Widerstandes der Photodiode ist es nicht nötig, die Photodiode durch
eine in Reihe geschaltete Induktivität zu entkoppeln.
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Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet des Erfindungsgegenstandes ist das
der logischen Schaltungen, bei denen das Kriterium »eingeschaltet« bzw. »ausgeschaltet«
zur Kennzeichnung bestimmter Zustände verwendet wird, beispielsweise um nach digitalen
Rechenverfahren bestimmte Probleme zu lösen oder um in digitaler Form bestimmte
Werte oder Informationen zu übertragen. Vor allem, für diese Aufgaben ist der Erfindungsgegenstand
in der Ausführung gut brauchbar, in der sich die bistabile Schaltung durch besonders
geringe Trägheit auszeichnet, nämlich in der Kombination Emissionsdiode-Photodiode.
Es lassen sich mit derzeit verfügbaren Elementen dieser Art Schaltzeiten im Bereich
der Nanosekunden relativ einfach erreichen. Die erfindungsgemäße Schaltung läßt
sich aber auch zum Lesen, beispielsweise von Lochkarten od. dgl., verwenden, wobei
auch mehrere derartige Informationen gleichzeitig ausgewertet werden können, also
beispielsweise mehrere Löcher in einer Lochkarte in bestimmter Beziehung zueinander.
der Auswertung unterwerfen werden können. Ein Beispiel hierfür zeigt die F i g.
9 in Form einer Auswerteschaltung durch eine Lochkartenabtastung. Jede der Emissionsdioden
37, 38, 39, 40 ist optisch mit einer Photodiode 41, 42,
43, 44
gekoppelt. Die Emissionsdioden sind miteinander und mit der Parallelschaltung der
Photodioden in Reihe geschaltet. Die Kombination von Emissionsdioden und Photodioden,
die aus der Batterie 45 gespeist wird, bildet eitre bistabile elektrooptische Kippstufe.
Im Strahlengang zwischen den Emissionsdioden und den Photodioden befindet sich eine
im Schnitt dargestellte Lochkarte 46. Die Löcher der Lochkarte sind im vorliegenden
Beispiel so gewählt, daß sämtliche Emissionsdioden ihre zugehörigen Photodioden
belichten können. Wird jetzt an die Klemme 47 ein, bezogen auf die Klemme 48, positiver
Impuls gelegt, so kippt die Stufe in den EIN-Zustand. Die Auswertung des EIN-Zustandes
kann, wie vorstehend bereits beschrieben, geschehen. Die Batterie 49 treibt über
den Widerstand 50 einen Strom in Sperrichtung über die Emissionsdioden. Durch geeignete
Bemessung dieses Stromes läßt sich erreichen, daß die Kippstufe durch den Impuls
nur dann in den EIN-Zustand kippt, wenn alle vier optischen Pfade durch entsprechende
Löcher in der Lochkarte freigegeben sind. Eine andere Bemessung des Stromes eröffnet
beispielsweise die Möglichkeit, die Kippstufe durch einen Impuls einzuschalten,
wenn drei oder mehr optische Pfade frei sind. Die Spannung der Batterie 49 ist so
zu wählen, daß im AUS-Zustand der Kippstufe die Photodioden nicht in Flußrichtung
vorgespannt sind. Beim Herausziehen der Lochkarte aus der Auswerteanordnung werden
die einzelnen optischen Pfade durch den Rand der Karte unterbrochen, und die Stufe
kippt automatisch in den AUS-Zustand zurück.