Николай Проскурин - Оптоэлектронные ИС - результаты макетирования, моделирования маломощных переключений элементов оптронов

на его ВАХ (как вариант – ВЧ n-p-n транзистор в схеме с p-i-n ФД). Это позволяет в адаптивных схемах ОЛЭ (в некоторых пределах) регулировать значения выходного сигнала усилителя-формирователя (УФ), обеспечивает подстройку его выходного тока I К(повышения/снижения до требуемого уровня при снижении/повышении мощности входных оптических ЦС) для обеспечения устойчивости модуляции выходного СД в режиме «малого сигнала». Показано, что значение коэффициента передачи по току К оптопары (для таких схем ОЛЭ и ОЛУ) должно иметь величину более 1,1…1,5.

Указанное позволяет сделать вывод о возможности применения оптопар такого типа (с уменьшенными линейными размерами их ППС СД и ФП более чем на порядок и без изменения их физических свойств) в качестве рабочих устройств и узлов на основе мало- и микромощных адаптивных схем ОЛЭ, ОЛУ при обработке потоков оптических ЦС с частотой до 3…8МГц. Также полученные результаты указывают направление исследований, разработок микромощных оптопар для схем ОЛЭ КИПТ ОВЧ, УВЧ диапазонов с одновременным снижением их мощности потребления.

ОГЛАВЛЕНИЕ

2. МЕТОДИКА, ИНСТРУМЕНТАРИЙ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МАЛО- И МИКРОМОЩНОГО ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ОПТОПАР В СХЕМАХ ОПТОЭЛЕКТРОННЫХ ЛОГИЧЕСКИХ ВЕНТИЛЕЙ

2.1. Оценка предложенных схем оптоэлектронной логики nИЛИ-НЕ

2.2. Особенности программных сред моделирования электронных схем

2.3. Методы физикотопологического проектирования и моделирования полупроводниковых структур

2.4. Исходные данные и результаты исследования переключения светодиодов в маломощных режимах при макетировании схем логических вентилей.

2.4.1. Исследование процессов переключения светодиодов и отклика фотоприемников на макетах маломощных схем модуляторов – инверторов

2.4.2. Анализ результатов макетирования маломощных оптоэлектронных логических схем на дискретной оптопаре ЗОД120А-1

2.5. Моделирование схем оптоэлектронных логических вентилей

2.5.1. Результаты моделирования электрических схем маломощных оптоэлектронных логических вентилей и устройств на модели оптопары К249КП1

2.5.2. Результаты моделирования мало-, микромощных логических вентилей, устройств на их основе на элементах оптопар с виртуальными параметрами.

2.6. Выводы по разделу.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ (к книгам 1 и 2)

Приложение Б.

Б.1. Методика расчета схемы маломощного оптоэлектронного инвертора (ОИ) в составе макета кольцевого «генератора импульсов».

Б.2. Погрешности измерительной аппаратуры.

Б.3.Описание моделей приборов и схем на языке МАЭС-П.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ К КНИГЕ 2.

2. МЕТОДИКА, ИНСТРУМЕНТАРИЙ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МАЛО- И МИКРОМОЩНОГО ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ОПТОПАР В СХЕМАХ ОПТОЭЛЕКТРОННЫХ ЛОГИЧЕСКИХ ВЕНТИЛЕЙ

2.1. Оценка предложенных схем оптоэлектронной логики nИЛИ-НЕ

В подразделе 1.4 рассмотрены оптоэлектронные схемы логики КИПТ базиса nИЛИ-НЕ c несколькими типами ФП и излучателем в виде СД. Предложенная схема «Оптический инвертор» [46] (точнее оптоэлектронный инвертор – ОИ) реализует функцию НЕ (1ИЛИ-НЕ), структурно совпадает с ОЛЭ КИПТ, но отличается конструкцией излучателя по патенту Франции 2) (оптический усилитель на многослойной ППС типа ИЛ или ЛД с оптическим возбуждением).

2 Патент 2503394 МКИ G02 F3/00 (Франция), 1982. Коммутирующий элемент оптической коммутирующей матрицы и матрица на таких элементах.

Особенностью этой ППС является то, что излучение на длине волны λ 1(мощности Р Вых.) происходит при наличии одновременно двух условий: наличия прямого тока I Пр.через р-n переход (при значении ≥ 80% величины тока его полного включения І Вкл.) и вводе в ППС внешнего излучения мощностью Р Вх.(на длине волны λ 1) опре-деленной малой мощности причем (Р Вых.>> Р Вх.), что служит энергетической добавкой – оптической «накачкой» ППС. При изменении величины тока І Вкл.на единицы процентов за счет его шунтирования, ППС прекращает излучать, что использовано в решении ОИ [46]. Преимуществом схемы является малое значение мощности внешнего сигнала, способное обеспечить гашение излучения ППС. Недостатками – наличие опорного когерентного излучателя, сложность организации сети подводящих световодов к каждой ППС, высокие требования к постоянству уровня тока І Вкл.и оптической мощности на входе ППС и параметрам ИП.

Для устранения их предложена схема ОЛЭ типа ОИ [47]. Ее отличие в том, что излучатель ОИ выполнен на основе СД, работающего в маломощном режиме, ФП – на ФР, ФТ, ФД с УФ на транзисторе и к нему может быть подключен маломощный дополнительный источник питания (ДИП) для усиления адаптивных свойств ФП (влияние ДИП на работу ОЛЭ заключается в задании напряжения смещения относительно общего провода одного из выводов ФП, см. подр. 2.2). Схема ОИ приведена на рис.2.1а с ФП на основе ФР, ее преимущества перед схемой ОИ [46] – излучатель на типовом СД, отсутствие жестких требований к значениям токов І Вкл. СД, возможность использования ФП разных типов и применение ДИП в их цепи. Схемы адаптивного типа PROS [48] (рис.2.1б), PROCOS [49] сочетают в себе схему n ИЛИ-НЕ (базис Пирса) с адаптивными ФП и имеют расширенные функциональные возможности.

Читать дальше