Усилитель фототока

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) g g Н 03 F 17/00 — б — ":

Э бф бб, б б б,.-,:,k б

1 ., ф б

54б, .®б! 3;j,"; „ .-в -=: =б1

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

" ».

Г )СУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕКИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3538256/18-09 (22) 01. 12.82 (46) 23.10.84. Бюл. В 39 (72) Е.И. Чернов (71) Центральное опытное проектно. конструкторское и технологическое бюро Государственного научно-исследовательского технологического института по организации и технологии ремонта и технического обслуживания .автомобилей (53) 621.375.024(088.8) (56) 1. Чернов. E.È., Гришин И.П. и

Курбанрв Ш.И. Метод сравнительного анализа фотоприемников для скоростного прецизионного фотометрирования полутоновых изображений. Депонированная рукопись У 1954-81. И., ВИНИТИ, 1981 °

2. Носов Ю.P. Сидоров А.С. Оптроны и их применение. М., "Радио и связь", 1981, с. 215, рис. 5.9а (прототип). (54) (57) УСИЛИТЕЛЬ ФОТОТОКА, содержащий фотодиод, один электрод которого соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, причем точка соединения подключена к .одному выводу первого резистора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью б повьппения его точности путем увеличения отношения сигнал/шум, в усилитель введен второй операционный усилитель, полевой транзистор, второй и третий резисторы, при этом другой электрод фотодиода и один вывод второго резистора соединены с инвертирующим входом второго операционного усилителя, выход которого подключен 3 к другому выводу второго резистора непосредственно и через третий резистор — к истоку полевого транзис- С» тора и другому выводу первого резистора, а затвор полевого транзистора соединен с выходом первого операционного усилителя.

1120486

U — Хф В.

U = IpR (2) ЗНЮЯЗН Заказ 7759/44 Тираж 861

Подписное

Филиал ППП "Пвтеит", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в фоторегистрирующей аппаратуре для прецизионного усиления сигналов фотоприемников, работающих в широком диапазоне световых потоков.

Известен усилитель фототока, содержащий фотодиод, операционный усилитель и два масштабных резистора, анод фотодиода подключен к общей ши- 10

Не а катод — к неинвертирующему входу операционного усилителя, инвергирующий вход которого через первый масштабный резистор подключен к общей шине,а через второй масштабный резистор — к выходу операционного усилите- . ля (1).

Однако данный усилитель фототока обладает недостаточным быстродействием, что снижает точность передачи высокочастотных сигналов.

Наиболее близким к изобретению является усилитель фототока, содержащий фотодиод, один электрод которого соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, причем точка соединения подключена к одному выводу первого резистора $2).

Однако известный усилитель фототока обладает низкой точностью иэ-за 30 малого отношения сигнал/шум.

Цель изобретения — повышение точности путем увеличения отношения сигнал/шум.

Цель достигается тем, что в усилитель фототока, содержащий фотодиод, один электрод которого соединен с инвертирующнм входом первого операционного усилителя, причем точка соединения подключена к одному выводу@> первого резистора, введен. второй операционный усилитель, полевой транзистор, второй и третий резисторы, при этом другой электрод фотодиода и один вывод второго резистора соеди-gg иены с инвертирующнм входом второго операционного усилителя, выход которого подключен к другому выводу второго резистора непосредственно и через третий резистор — к истоку полевого транзистора и другому выводу первого резистора, а затвор полевого транзистора соединен с выходом первого операционного усилителя.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного усилителя фототока.

Усилитель фототока содержит фотодиод 1, первый 2 и второй 3 операцион. ные усилители, первый 4, второй 5 и третий б резисторы и полевой транзистор 7.

Усилитель фототока работает следующим образом.

Световой поток.возбужцает в фотодиоде 1 фототок, который, протекая через первый 4 и второй 5 резисторы,создает на них падения напряжения, соответственно равные где I — величина фототока;

К,и Š— сопротивления первого 4 и второго 5 резисторов °

Падение напряжения на третьем резисторе 6 при этом равно

Пз Iy(R+ Ró) = вы (З) где ТВы„— величина тока в цепи нагрузки;

R - сопротивление третьего ре3 зистора 6.

Так как ток стока полевого транзистора 7 равен току его истока, то величина тока в цепи нагрузки равна

1 Л (R +R) (4) вь!к ф

Если принять, что собственные шумы операционных усилителей близки один к другому и К, = R, то по сравнению с известным усилителем отношение сигнал/шум в предлагаемом возрастает в )2 раз.

Таким образом, положительный эффект от внедрения предложенного усилителя фототока заключается в повышении точности усиления слабых сигна,лов путем увеличения отношения сигнал/шум.