Фотоприемное устройство

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 6 01 J 1 44

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 07.07.92. Бюл. Н - 25 (21) 3811711/25 .(22) .10 ° 11 84 (72) Е. И. Чернов (53) 535. 24(088.8) (56) Алякишев С.А. и др. Лазерные опорные системы в кн. Электронные и газораэрядные приборы, вып.7 (498)

ЦНИИ "Электроника", М., 1977, с.51, 56.

Авторское свидетельство СССР

1л 1122899, кл. G О1 J 1/44, 1983. (54)(57) ФОТОПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее. два фотодиода, анод первого иэ которых подключен к неинвертируюдему входу операционного усилителя и через электронный ключ — к корпусной шине, инвертирующий вход операционного усилителя через первый резистор соединен с корпусной шиной, а через второй резистор — с выходом операционного усилителя, управляющий

„„SU„„1248413

Ъ вход электронного ключа подключен к выходу генератора тактовых ил пульсов, и регистрирующий узел, о т л и" ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регистрации разностного сигнала двух световых потоков, в него введены три конденсатора и второй и третий электронные ключи, причем фотодиоды включены встречно последовательно друг с другом, анод второго фотодиода соединен с корпусной шиной, .катоды фотодиодов через второй электронный ключ соединены с корпусной шиной, параллельно каждому фотодиоду включено по конденсатору, а регистрирующий узел через третий I конденсатор подключен к выходу опера-( ционного усилителя и через третий ф ) электронный ключ — к корпусной и1ияе, С управляющие входы второго и третьего, электронных ключей соединены с выходом генератора тактовых импульсов.

1248413

Изобретение относится к устройствам для регистрации потоков излучения ,и может быть использовано в аппаратуре широкого назначения для прецизионного измерения разности двух 5 световых потоков, Цель изобретения - повышение точности регистрации разностного сигнала двух световых потоков.

Сущность изобретения поясняется 10 чертежом, где представлена электрическая схема фотоприемного устройства.

Устройство содержит фотодиоды

2, операционный усилитель 3, электронный ключ 4, первый 5 и второй 6 1з резисторы, генератор тактовых импульсов (ГТИ),7, регистрирующий узел 8, 1первый 9, второй 10 и третий 11 конденсаторы, второй 12 и третий 13 электронные ключи. Анод первого фотодиода 2О подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя 3 и через электронный ключ 4. к корпусной шине, инвертирующий вход операционного усилителя 3 через первый резистор 5 сое- 2з динен с корпусной шиной, а через второй резистор 6 — с выходом операционного усилителя 3, управляющий вход электронного ключа 4 подключен к выходу ГТИ 7. Фотодиоды 1 и 2 включены встречно последовательно друг с другом, анод второго фотодиода 2 соединен с корпусной шиной, катоды фотоо диодов через второй электронный ключ

12 соединены с корпусной шиной, параллельно каждому фотодиоду включено по конденсатору 9 и 10, а регистрирующий узел 8 через третий конденсатор, 11 подключен к выходу операционного усилителя 3 и через третий электронФ ный ключ 13 — к корпусной шине, уп-, равляющие входы второго и третьего электронных ключей 12 и 13 подключены к выходу генератора тактовых импульсов 7.

М

Устройство работает следующим образом.

С появлением импульса ка выходе

1 ГТИ 7 открываются ключи 4, 12, 13.

Собственные емкости фотоциодов 1, 2 и конденсаторы 9, 10 разряжаются до

О. Конденсатор 11 перезарлжается до напряжения смещения кя выходе олерациокнот о усилителя 3. После окончания выходя г импульса с ГТИ 7 ключи

4, 12 13 запираются. Фототоки фотодиодов .1, 2 начинают заряжать собственные емкости фотодиодов и конценсаторы 9, 10. Если текущее значение напряжений на фотодиодах много меньше температурного потенциала (26 ИВ), то тогда их динамические сопротивления достаточно велики (порядка 100-10 ИОм) и фотодиоды представляют собой высокоточные интеграторы. Так как фотодиоды 1, 2 включены встречно, то на входе усилителя 3 возникает сигнал, пропорциональный разности световых потоков, поступающих на фотодиоды 1,2. Сигнал, усиленный усилителем 3, через конденсатор 11 поступает на вход регистрирующего узла 8. Гсли входное сопротивление узла 8 велико, то за временной:интервал паузы между импульсами ГТИ 7 напряжение на конден- саторе 11 сохранится равным выходному напряжению смещения усилителя 3, а поэтому на входе регистрирующего узла 8 будет присутствовать только сигнал пропорциональный разности двух световых потоков, т. е..дрейф усили- теля 3 практически скаэываться не будет. Конденсаторы 9, 10 задают крутиз. ну нарастания напряжений на фотодиодах и выравнива1от их чувствительности

Регистрирующий узел 8 может быть выполнен в виде комларатора, второй вход которого подключен к корпусной шике. При этом определяется, какой из световых потоков больше. Регистрирующий узел 8 может быть выполнен также в виде схемы запоминания уровня, выходное напряжение которой затем измеряется. При этом запускающий вход .схемы запоминания подключается к выходу ГТИ 7, а управляющие входы ключей 4, 12, 13 подключаются к ГТИ 7 через элемент задержки.

Схема запоминания уровня нужна для того, чтобы устранить динамические погрешности, обусловленные перезарядом емкостей фотодиодов 1, ? и конденсаторов 9, 10.

Изобретение позволяет существенно повысить точность регистрации раэкостного сигнала двух световых потоков. Это техническое решение может быть использовано в аппаратуре широкого назначения, например, для определения положен светового пятна.! 248413

Составитель А.Чурбаков

ТехредО.Гортвай Корректор О.ЛУговая

Редактор В.Коляда

Тиран . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2818. ДСП

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4