Фотоприемное устройство

 

Изобретение относится к устройствам для регистрации потоков излучения и может быть использовано в аппаратуре для прецизионного измерения положения или смещения светового пучка по двум координатам. Цель - повышение точности и регистрации положения светового пучка по X и Y координатам . Цель достигается путем исключения взаимного проникновения сигналов из канала регистрации по одной координате в канал регистрации по другой координате. Каждый канал регистрации состоит из двух фотодиодов 1, 2 и 3, 4, каждый из которых подключен к входам операционных усилителей 10, 22 и 9, 21. Регистрация светового потока осуществляется по выходному сигналу усилителей 9, 10, который периодически шунтируется ключами 17, 16, разряжая конденсаторы 12 и 13. Одновременно ключами 5, 6, 7, 8 разряжаются и емкости фотодиодов 1, 2, 3, 4. Таким образом, на входе регистрирующего устройства 14

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 G 01 J 1 44!

ИЕ.;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4015881/24-25 (22) 31.01.86 (46) 15.07.87. Бюл. № 26 (72) Е. И. Чернов (53) 621.383 (088.8) (56) Алякишев С. А. и др. Лазерные опорные системы. — «Электронные и газоразрядные приборы, вып. 7 (498)/ЦНИИ «Электроника» М., !977, с. 51.

Авторское свидетельство СССР № 1288508, кл. G 01 J 1/44, 1984. (54) ФОТОПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к устройствам для регистрации потоков излучения и может быть использовано в аппаратуре для прецизионного измерения положения или смещения светового пучка по двум координатам.

Цель — повышение точности и регистрации

„„SU„„1323864 А 1 положения светового пучка по Х и Y координатам. Цель достигается путем исключения взаимного проникновения сигналов из канала регистрации по одной координате в канал регистрации по другой координате. Каждый канал регистрации состоит из двух фотодиодов 1, 2 и 3, 4, каждый из которых подключен к входам операционных усилителей 10, 22 и 9, 21. Регистрация светового потока осуществляется по выходному сигналу усилителей 9. 10, который периодически шунтируется ключами 17, 16, разряжая конденсаторы 12 и 13. Одновременно ключами 5, 6, 7, 8 разряжаются и емкости фотодиодов 1, 2, 3, 4. Таким образом, на входе регистрирующего устройства 14 (15) формируется пилообразный сигнал, амплитуда которого не зависит от энергии светового пучка. 1 ил.!

323864

HI f(f3(((((.3<<каз 2!>5 4-1 !> : <» > ()(><>«:><)<»<ст(>(iiii!> Не;>нгi»)<(>ич < < il <,li(i < к <к()(»!.", <,i !1<»» ((Р.!

Изобретение относится к устройствам для регистрации потоков излучения и может быть использовано в аппаратуре широкого назначения для прецизионного измерения положенияя и.(и сме!пения с В To 1301 0 пучка ПО дву м координатам.

Цель изобретения повышение точности регистрации положения светового пучка по двум координатам. (.(а чертеже представлена электр ическая схема фотоприемного устройства. !0

Устрой!Ст(30 coLLBpiKHT фотодHQJbl 1- -4, аноды которых подключены к шине нулевого потенциала, коммутаторь(5, 6, шунтирующие фотодиоды 1, 2 и коммутаторы 7.

8, шу((гирующие фотодиоды 3, 4, операционные усилители 9, 10, охваченные резисторной обратной связью, к неинвертирую(цнм входам усилителей подкл(очепы катоды фотодиодов 1, 3. Выходы усилителей 9, (0 подК НОЧЕНЫ К ВХОДа М С ><М V1 rkTOP!3 кон.(енсHTophl 12, 13 к входам узлов 14, <. М

15 регистрации, соединенным через коммутатÎры 16, !7 с шиной нулcBoãо поте:I циала. Управляк>щие входы коммутаторов 5, 6, 7, 8, 16, 17, подключены к выходу одповибратора 18, входом подклк>ченногo Bt>lходу схемы 19 сравнения, один вход кото- 25 рой соединен с выходом сумматора 11, другой — — с источником 20 напряжения. УстроНсТВо содержит также операционные усилители 21, 22, охваченные рези(торной обратной связьк>, инвертирующие входы которых через резисторы 23, 24 соединены с п(иНоН нулевого потенциала, неинв pTHpvlon)kfc входы -- соответственно с катодами фогодиодов 2, 4. Выходы усилителей 21, 22 через резисторы 25, 26 подключены к инвертирук>щим входам усилителей 9, 10.

Устройство работает сл(дх ю(цпм образом.

При запирании коммутаторов 5- — 8 на 13ХО;L kK усилителей 9, 10, 21, 22 появляк>гся линейно нарастающие сигналы. 1 сли ollpoтивлсния резисторов 23, 24 равны сопротивлениям резисторов Обратной связи усили- 40 телей 9, 10, а сопротивления резисторов

-обратной связи усилителей 21, 22 равны сопротивлениям резисторов 25, 26, TO I! а Вы#одее усилителей 9, 0 nosIB;is(I(>) i i! íåé í Î нараста(ощне сигналы, текуl! IHB 3!IB !inn Которых пропорциональны c00TBcòñï)cinl() раз- 45 ности световых потоков падающие IIB фог»диоды 1, 2 и 3, 4. +03(()pkilLH(. (н р<;I3÷n нo входам сумматора 11 Выбраны гщим на вс(. фо50 то Lиодь(, т. c, пропорциональный эl 01)гии светового пучка. В момент Времени, когда напряжение на выходе сумматора Оказывается равным опорному напряжению источника 20, срабатыва T сх(ма 1!

C );I (3 II(. HkIk3 И HO (. (.< ВЫХОдпомх СИГII(I;I > п;1

2 выходе одновибратора 18 появляется импульс, Ilo которому замыкаются все коммутаторы и собственные емкости фотодиодов, и конденсаторь< !2, 13 разряжаются. В результате чередования тактов накопления (нарастания) и разряда этих емкостей на входах узлов !4, (5 регистрации появляются пилообразные сигналы. амп iHтуца которых определяется только смещением снеToBol пучка на чувствительных поверхностях фотодиодОВ по KÎOpдината(>1 X и и не:3 IВисит от величины энергии пучка. Узлы 14, 15 регистрации могут быть выполнены в виде схем запоминания уровня. Тог "ia их управ,>1)!(ощие входы подключак>гся к выходу 0;i,— новибратора, а управляющие входы коммутаторов подключак>тся к выходу одновибратора через элеме(гг 3адсржки. Узлы регистрации могут быть также выполнены в ви;Ic фильтров низкой <(асто(ы, B виде схем сравнения. 1(Оммутаторы 16, 17 Осу(цествляют перезаряд конденсаторов 12, 13 до напряжений сменц)ния усилителей !(, 10, т.е. устраняются погрсп(ности за счет (: темп<— ратурного дрейфа.

Предлагаемое изобретение позво,(яст устранить погрешность за счет Вза()м.п>го в.(ияния каналов. ч)(>р>(<ада и>)о(>(>сгени»

Фотоприемное устройство, со,((ржnще<

<ва канала регистраци(. Свстовог0 потока n!)

Х и 1 координатам, KIH пз которы. с 0 L(. Р ж и т; I B H (() От О IH o, l H . О l l i I i l i B О, L H оименных электродов которь!х О<> ь<;Ln»cii!

l B d ко м м ч та l () 1) Н, н! н I n p ) 10 ц и (> ф О О, 1 и О. ы, ОI!СРа ЦИО(1111>I I . 3 С!(. Ii I (., i i>, ().", В 1 I< II II!>I И РC ЗHС— торной Обри iic>H свя 3!>10, к одному из входов котороп) но,(кл о .ен свободный вывод

Пе()ЙОГО IXO,ik >, СИЛ ИТ(., IЯ ПОДк 1lочсn к ((х(> Г i>!) BIB I () д, l я О(к) и х ка пан.н;и с н. ч< ()< 3 !c()ii l(н<атор к

ВХО !у рс . > I(l!)HL<. I О узла, с(!(. дпненногo и p>(! I (pс "I: !. > !к(у) ((тор с шп!(с)й нулено(О Ii! > t!. ti i I. I, I lра!3 >1>< 1 ii I OP ) il « ) jl К (3 lll !3Ь! ХО,(ом ., (<Н<,(бра (ора, и.;.<),<Ом подк,<(О<(си ного

K ill>i i., С Х()I Ь! Pl. (().i Охl ст)l ма тоpа, дp %в

I ) Й (i i . I ) I I I it K() м и а I (P Я >к Р и и Я . (> т. 1 (> н а >О((((С(. (1 < . >i, I ГО, С IL(.1 ЬК) i 10131>l HI(Н И Я ТОЧности реl и< грации положения светового Ilv»1 KOO();ilflldT<1 >1> В КажДЫй Капап регистрации В(Иден Второи опе >Biinoillkhl(i си. I!IT(ëü, о.(ва генный p(.зисторной обратной

< IK), 0 IHil n;3 f3#0,lC)I КОТО(>010 (< рез il(pl!:>In >((lfOT<)ð сO(динсн с Inèlinй I(i 1((3()(.О

НО(СНПННЛа, ДруГОй ВХОД СО СВО(>ОД(ЫМ н(,1 ВО.(О,I !31!)pO I <()ОТО, ИОДа. (1 ВЫ ХО 1(. рез

I3гop()if рс:31>сто() сое,(и

I! Р(<ОГО ОП(PМ

С) >1 ((<Пор<(, (!ри )тотl Об .С-,l(;1 I!I!hi(> >3Ь!В(>,il>i

jI K> ((!If>! K ПП(п(i!,. IЕВОГО ПО If 1 j(;i, f