Экспонометрический прибор

 

ЭКСПОНОМЕТРИЧЕСКИЙ ПРИБОР, содержащий фотореэистор, два согласованных транзистора, два резистора , резистивный делитель и дифференциальный усилитель, выход которого соединен с первым выводом инди .катора и с первым входом резистивного делителя, второй вход которого соединен с вторым выводом индикатора и с общей шиной источника питания, вторая шина которого через первый резистор соединена с общей точкой фоторезйстора и второго резистора, .второй вывод которого соединен с инвертирую1цим входом дифференциального усилителя и с коллектором второго транзистора, эмиттер которого соединен с выходом резистивного делителя, а база соединена с базой первого транзистора, коллектор которого соединен с другим выводом фоторезистора, а эмиттер - с общей шиной источника питания, о т л ичающ ийся тем, что, с целью повьпцения надежности, в него введен дополнительный транзистор, эмиттер которого соединен с базами двух сог (Л ласованных транзисторов, коллектор с второй шиной источника питания, а база - с коллектором первого транзистора и с неинвертирующим входом дифференциального усилителя,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 G 03 В 7/081

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " ;

fC ABTOPGHOMY СВИДЕТЬ 1ЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3707271/24-10 (22) 13 ° 01. 84 (46) 30.08.85. Бюл. № 32 (72) А.В. Чурбаков (53) 771.376.352 (088.8) (56) Патент США № 3587421, кл. 356-226, опублик. 19?1.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1030760, кл. G 03 В 7/08, 1982. (54)(57) ЭКСПОНОМЕТРИЧЕСКИИ ПРИБОР, содержащий фотореэистор, два согла сованных транзистора, два резистора, резистивный делитель и дифференциальный усилитель, выход которого соединен с первым выводом инди- .катора и с первым входом резистивного делителя, второй вход которого соединен с вторым выводом индикатора и с общей шиной источника питания, вторая шина которого через первый резистор соединена с общей точкой фоторезистора и второго резистора, второй вывод которого соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя и с коллектором второго транзистора, эмиттер которого соединен с выходом резистивного делителя, а база соединена с базой первого транзистора, коллектор которого соединен с другим выводом фоторезистора, а эмигтер — с общей шиной источника питания, о т л ич а ю шийся тем, что, с .целью повышения надежности, в него введен дополнительный транзистор, змиттер которого соединен с базами двух согласованных транзисторов, коллектор— с второй шиной источника питания, а база — с коллектором первого транзистора и с неинвертирующим входом дифференциального усилителя, 1176290 на R5

1кэ R

К

Цвых = KA л

1 ю,=ах . к, К8 р савв и 0= .Еп 1н, 55

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам для регулирования экспозиции или освещенности при фотографировании, и может использоваться для 5 построения высокоточных и высоколинейных экспонометров, как встроенных в фотоаппарат, так и автономных.

Цель изобретения — повышение точности и надежности.

На чертеже показана принципиальная схема устройства.

Устройство соцержит фоторезистор 1, два согласованных транзистора 2 и 3, два резистора 4 и 5, 15 резистивный делитель б и дифференциальный усилитель 7, выход которого соединен с первым выводом индикатора 8 и с первым входом реэистивного делителя 6, второй вход ко- 20 торого соединен с вторым выводом индикатора 8 и с общей шиной источника 9 питания, вторая шина которого через первый резистор 4 соединена с общей точкой фоторезис- 25 тора 1 и второго резистора 5, второй вывод которого соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя 7 и с коллектором второго транзистора 3, эмиттер кото- З0 рого соединен с выходом резистивного делителя 6, а база — с базой первого транзистора 2, коллектор соединен с вторым выводом фоторезистора 1, дополнительный транзистор

10, эмиттер которого соединен с базами двух транзисторов 2 и 3, коллектор соединен с шиной источника 9 питания, à база — с коллектором первого транзистора 2 и с не-

40 инвертирующим вхоцом дифференциального усилителя 7. Устройство работает следующим образом.

Для согласованной пары транзис45 торов справедливо выражение, связывающее разность падений напряжений на эмиттерных переходах ЛБ с.соотношением их коллекторных токов Igg. u

50 .1т — температурный потенциал, равный для кремниевых транзисторов при нормальной температуре 26 мВ и г

1 имеющий температурный коэффициент +0,337/ С.

В этом устройстве выводы фоторезистора 1 и резистора 5 эквипотенциальны, в результате чего где R g u R 1 — сопротивления резистора 5 и фотореэистора 1 соответственно.

Эквипотенциальность коллекторов транзисторов 2 и 3 поддерживается дифференциальным усилителем 7, который через резистивный делитель

6 управляет потенциалом эмиттера транзистора 3, который равен а11.

В результате выходное напряжение дифференциального усилителя 7 равно где К вЂ” коэффициент деления резистивного делителя 6.

Для получения высокой термостабильности в качестве индикатора 8 целесообразно включать .гальванометр, сопротивление медной обмотки которого К обладает температурным коэффициентом около

+О,ЗЗЕ/ С, т.е. таким же, как и Ут, В результате ток гальванометра будет равен т,е. R8 будет компенсировать изме-! нения Ут от температуры.

За счет введения дополнительного транзистора 10 базовый ток транзистора 3 не влияет на точность логарифмического преобразования малых токов фоторезистора 1, что особенно важно для обеспечения линейности преобразования при низких значениях освещенности.

Резистор 4 предназначен для повышения точности логарифмического пре-! образования транзистора 2 за счет значительного снижения диапазона изменения его коллекторного тока.

Известно, что погрешность логарифСоставитель В. Верютин

Техред Л.Микеш Корректор В. Синицкая

Редактор А. Маковская

Тираж 448 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6382

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4 мирсвания транзисторов резко возрастает при увеличении их коллекторных токов более 100-200 мкА.

В данной схеме коллекторный -ток транзистора 2 равен

U9 (кг + кз)R4 Uaa Usasp

: т.е. при увеличении яркости ток Т будет возрастать значительно медленнее, так как падение напряжения на резисторе 4 возрастает по мере увеличения Iz . При этом на линейности экспонометра это не отражается, так как выходной сигнал связан функционально только с отношением сопротивлений Ry и R

Если в качестве фотоприемника использовать фотодиод, те резистор

4 практически не влияет на работу устройства.

В предлагаемом экспонометрическом приборе дополнительный транзистор 10 выполняет функцию усилителя тока для развязки слаботочной цепи фоторезистора 1 от базовых цепей двух транзисторов 2 и 3, так как базовые токи укаэанных транзисторов при низкой освещенности могут оказывать существенное -шунтирующее влияние на логарифмирующий эмиттер76290 4 ный переход транзистора 2. В отличие от прототина, где коэффициент передачи по напряжению >> 1 (порядка 100-1000) в предлагаемом устройстве коэффициент передачи по напряжению 10 близок к единице, : вследствие чего устройство сохраняет устойчивость во всем рабочем диапазоне.освещенностей. Причем в качест10 ве дополнительного транзистора могут быть использованы полевой транзистор или любая интегральная . схема в режиме повторителя напряжения, обеспечивающие незначительное превышение потенциала коллектора транзистора 2 над его базой (0,1-1,0 В).

Предлагаемая схема, собранная.на ,операционном усилителе К140УД12 (позиция 7), транзисторах К159НТ1В (позиции 2,3 и 10), Rq = 1 кОм, R> = 510 кОм, делителе 6 с сопротивлениями резисторов 100 и .200 Ом,фоторезисторе 1 типа ФПФ9-2 при д напряжении.от 1,8 до 6,0 и при изменении входной освещенности от

0,05 до 1000 лк, работала. устойчиво,, при этом во всем диапазоне изменения напряжения питания погрешносТ измерений не превышала .Й 5Х, a, ãéìïåратурная.погрешность не. превышала

0,1 ступени в диапазоне температур от -20 до +50 С.