Устройство для измерения шумовых характеристик фоточувствительных элементов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ШУМОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЬЯХ ЭЛЕМЕНТОВ по авт. .ев, № 81975О, о т ли чающееся тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений за счет сокращения длительности измерительного цикла, в него введены два коммутатора, два пиковых детектора схема объединения, дифференциальный усилитель и генератор разнополярного сигнала, причем сигнальный и у1фавляюии{й входы первого коммутатора связаны соответственно с выходом компенсатора и тактирующим выходом генератора равнополярного сигнала, а выход - с входом широкополое ного усилителя, второй выход второй избирательныгй усилитель - с сигнальным входом второго коммутатора, управлякипий вход которого связан с сигнальным выходом генератора разнополярного сигнала , а выходы соответственно первый и второй пиковый детекторы соединены с входами дй|)ф ренииального усилите-. ля.выход которого подключен к одному из ® входов схемы объединения, вгорой вхм ля которой связан с сигнальным выходом ; %f/ г«1ератора разнополярного сигнала, а выход - с управляющим входом регулятора амплитуды.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (И) 3(Я) 5 01 Я 27/28.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 819750 .(21) 3389848/18 21 (22) 01.02,82, (46) 07.07.83. Бюл. % 25 (72) В, А. Пилипович, С. Г. Шматин, А. К. Есмаи и A. A. Визнер (7l. Институт электроники АН Белорусй ССР (53) 623..3 17.757(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 819750, кл, Q 01 Р 27/28, 1981 (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ШУМОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ по авт. .св. % 819750, о т л.и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений за счет сокрашения длительности измерительного цикла, в него введены два коммутатора, два пиковых детектора, схема объединения, дифференциальный усилитель игенератор разнополярного сигнала, причем сигнальный и управляющий входы первого коммутатора связаны соответственно с выходом компенсатора и тактируккпим выходом генератора раенополярного сигнала, а первый выход — с входом широкополос ного усилителя, второй выход через втоpol избирательный усилитель — с сигнальным входом второго коммутатора, управляюший вход которого связан с сигнальным выходом генератора разнополярного сигнала, а выходы соответственно через.первый и второй пиковый детекторы соединены с входами дирференциального усилите- . ля,выход которого подключен к одному иэ ф

Ф входов схемы объединения, второй вход которой связан с сигнальным выходом генератора разнополярного сигнала, а выход — с управляюшим входом регулятора амплитуды. тических систем обработки информации содержат 10 З 104 фотоячеек, понятно что необходимость установки уровня компенсирующего напряжения при переходе от ячейки и при изменении уровня оптического сигнала существенно увеличивает продолжительность измерительного цикла и, соответственно, снижает производительность измерений, Вместе с этим прототип имеет низкую точность измерений, за счет ошибки оператора, а также вследствие влияния нестабильности уровня оптического излучения в процессе измерений.

Цепь изобретения — увеличение точности и производительности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, состоящее из последовательно оптически связанных источника излучения, модулятора и исследуемого фоторегистратора, подключенного к одному из входов компенсатора, другой вход которого через регулятор амплитуды и фазовращатель связан с модулятором, широкополосного усилителя, выход которого через детектор огибающей, фильтр нижних частот и первый избирательный усилитель связан с индикатором, и второго избирательного усилителя, введены два коммутатора, два пиковых детектора, схема объединения, ды ференциальный усилитель и генератор разнополярного сигнала, причем сигнальный и управляющий входы первого коммутатора связаны соответственно с выходом компенса,тора и тактирующим выходом генератора разнополярного сигнала, первый выход— с входом широкополосного усилителя, а второй выход через второй избирательный усилитель — с сигнальным входом второго коммутатора, управляющий вход которого связан с сигнальным выходом генера- -. тора разнополярного сигнала, а выход соответственно через первый и второй пиковый детекторы соединены с входами дифференциального усилителя, выход которо-го.подключен к одному из входов схемы объединепи, второй вход которой связан с сигнальным выходом генератора разнополярного сигнапа, а выход — с управляющим входом регулятора амплиту— ды»

На фиг, 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и Э - эпюры сигналов в различных цепях устройства.

Устройство содержит источник 1 излучения, модулятор 2, исследуемый фоторегистратор 3, компенсатор 4, первый коммутатор 5, широкополосный усилитель 6, детектор 7 огибающей, фильтр 8 нижн:тх

1 10Z7e

Изобретение относится к радиоизмерениям, а именно к измерению шумовых характеристик фоторегистраторов.

Объективное исследование шумовых параметров фоторегистраторов связанос 5 необходимостью разделения различных компонент шума, причем наибольшую трудность препстввляет выделение ге-ие рачи они о-ре к омбинац ионн or о шума фотоносителей от других составляющих токового шума. Указанная операция связана с изменением режима работы измерителя, что повышает продол жительность измерительного цикла.

Известно устройство для измерения шу «5 мовых характеристик фоторегистраторов, состоящие из последовательно оптически связанных источника излучения, модуI лятора, исследуемого фоторегистратора, подключенного к одному из входов ком- 20 пеисатора, другой вход которого связан с выхопом регулятора амплитуды, а выход - вхопа* ми широкополосного усилится и первого избирательного усилителя через детектор огибающей, фильтр нижних частот и второй 5 избирательный усилитель связан с первым индикатором, выход второго избирательного усилителя связан с вторым индикатором, а вход регулятора амплитуды через фазоврашатель соединен с модулятором Г13. З0

Недостаток устройства — низкая производительность измерений, вызванная большой продолжительностью измерительного цикла, B устройстве во время каждого цикла измерений необходимо проведе- .«5 ние компенсации сигнала с частотой молуляции на входах широкополосного усилителя и второго избирательного усилителя, При етом уровень компенсирующего напряжения зависит как от глубины моду- 40 ляпни оптического излучения, так и от чувс гвительности исследуемого фоторегистратора. При исследовании многоканальнсгофоторегистратораизмерениюпараметров

xà Käoé фотоячейки должна предшествовать установка необходимого уровня компенсирующего напряжения по минимуму сигнала на выходе первого избирательного усилителя. Только после етого устройство отделяет генерационно-рекомбинационный

50 шум фотоносителей от других составляющих токового шума и его измерение возможно по величине сигнала с удвоенной частотой модуляции на выходе второго избирательного усилителя, Если учесть, что на практике часто требуется измерение

55 шумовых параметров при различных уровнях оптического излучения и, кроме того, что многоканальные фоторегрстратора on45 4 динения подается сигнал на регулятор 11 амплитуды (фиг. 3a), по которому изменяется амплитуда модулируюшего сигнала с частотой W, подаваемого на ком«енсатор 4 (фиг. 3в). Второй коммутатор

16 управляется тем же разнополярным сигналом таким образом, что положительному сигналу соответствует соединение его сигнального входа с одним из пиковых детекторов (например, 17), а отрицательному — с другим (18). Таким образом осуществляется разделение сигналов на выходе компенсатора, соответствующих изменению амплитуды сигнала на входе компенсатора в противоположную сторону (фиг. 3г и д). Зависимость уровня сигнала на выходе компенсатора 0 рог от величины сигнала на входе, связанном с регулятором 11 амплитуды, при постоянном уровне сигнала, подаваемого с исследуемого фоторегистратора, имеет вид, показанный на фиг. 2 Эта зависимость имеет резко выраженный минимум при определенном уровне комп соответству щем балансу схемы компенсатора 4.

Изменение амплитуды указанного сигнала в противоположную сторону, вызванное наличием разнопблярного сигнала на управляющем входе регулятора 11 амплитуды, приводит к одинаковому увеличению сигнала на выходе схемы.

I з 1 0276 частот, первый избирательный усилитель

9, индикатор 10, регулятор 11 аплитуды, второй избирательный усилитель 12 фазовращатель 13, схема 14 объедине- ния, генератор 15 разнополярного сигна. ла, второй коммутатор 16, первый и вто, рой пиковые детекторы 17 и 18, соответственно, дифференциальный усилитель 1 9.

Устройство работает следующим образом.

На исследуемый фоторегистратор 3 подается световой поток, промодулированный по амплитуде сигналом с частотой ыОдновременио модулирукщий сигнал втой же частоты, но повернутый по фазе на о

180 подается на один из входов компенсатора 4. На второй вход компенсатора 4 подается сигнал с исследуемого фоторегистратора 3. Таким образом, на входах компенсатора 4 присутствуют два сигнала с относительным сдвигом фаз о .

180: модулирующий и фоторегистратора(содержащий щумовую компоненту),.

Периодически по сигналу на тактирующем выходе генератора разнополярного сигнала (фиг. 3б) сигнальный вход первого коммутатора 5 соединяется с входом второго избирательного усилителя 12. B течение интервала времени ь (фиг. Эб) с сигнального выхода генератора 15 раз- 30 нополярного сигнала через схему 14 объе102 7645

Составитель Н. Михалев

Редактор В, Петраш Техред С.Мигунова .Корректор С. Шекмар

Заказ 4733/50 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4