Фоточувствительный усилитель

 

Изобретение .может быть использовано в фотоэлектрических преобразователях , например в фотодатчиках угла поворота ротора шагового двигателя . Фоточувствительный усилитель содержит фотоприемник 1, усилительограничитель 2, триггер Шмитта 3, управляемый генератор 4, формирователь 5синхроимпульсов, буферный элемент (БЭ) 6, D-триггеры 7, 8, инвертор 9, элемент И 10 и выходную шину 11. БЭ 6может быть выполнен на двунаправленном аналоговом ключе. Изобретение позволяет повысить точность работы и увеличить помехоустойчивость фоточувствительного усилителя. 1 -ил. // (Л со со со оо М со

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1339879 А1 (51) 4 Н 03 К 5/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3930015/24-21 (22) 11,07.85 (46) 23.09.87. Бюл. N - 35 (72) В.И. Думицкий (53) 621.373(088,8) (56) Фотоэлектрические преобразователи информации. /Под ред. Л.Н, Преснухина. М.: Машиностроение, 1974, с. 110, рис, 59.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1271319, 15.11.84. (54) ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ (57) Изобретение .может быть использовано в фотоэлектрических преобразователях, например в фотодатчиках угла поворота ротора шагового двигателя. Фоточувствительный усилитель содержит фотоприемник 1, усилительограничитель 2, триггер Шмитта 3, управляемый генератор 4, формирователь

5 синхроимпульсов, буферный элемент (БЭ) 6, D-триггеры 7, 8, инвертор 9, элемент И 10 и выходную шину 11. БЭ

6 может быть o полнен на двунаправленном аналоговом ключе. Изобретение позволяет повысить точность работы и увеличить помехоустойчивость фоточувствительного усилителя ° 1 ил.

Изобретение oTHo«èò«ÿ к об»а«ти радиотехники к злеI(Tpc?HE>blM ? «HJlHTc лям и может быть использовано н фотс>электрических преобразователях, например в фотодатчиках угла поворота ротора шагового двигателя.

Цель изобретения — повышение точности работы быстродействия и разрешающей способности устройства.

На чертеже представлена электри- ческая принципиальная схема устрой10 ключе, Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходе усилителя-ограничителя 2 — низкий уровень напряжения, соответствующий уровню "Лог. О". С управляемого генератора 4 подаются импульсы на синхронизирующие входы D-триггеров 7 и

8, В результате на прямых выходах

D-триггеров 7 и 8 устанавливаются низкие уровни — Лог, О", на первом входе элемента И 10 — низкий уровень—

"Лог. О", а на втором его входе

55 ства.

Фоточувствительный усилитель содержит последовательно соединенные 15 фотоприемник 1, усилитель-ограничитель 2, триггер Шмитта 3, последовательно соединенные управляемый генератор 4, формирователь 5 синхроимпульсов и буферный элемент 6, tnro oM coe-20 диненный с фотоприемником 1„ а выход триггера Шмитта 3 соединен с информационным входом формирователя 5 синхроимпульсов, информационный выход которого является выходом устройства, 25 а управляющий вход управляемого генератора 4 является управляющим входом устройства. Формирователь 5 синхро-. импульсов представляет собой первый и второй D òðèããåðû 7 и 8, вход пер- З0 вого соединен с информационной шиной формирователя 5, тактовый вход которого соединен с синхронизирующим входом первого D òðèããåðà 7, прямой выход которого соединен c D-входом вто35 рого D-триггера 8, синхронизирующий вход которого соединен через инвертор 9 с. тактовой шиной формирователя 5, выход — с первым входом элемента И 10 и выходной шиной 11 фоточувствительного усилителя, второй вход элемента И 10 соединен с выходной шиной формирователя. 5.

Буферный элемент б может быть выполнен на двунаправленном аналоговом

79 2 ны«окий ур<>вень — ".tloE, 1", поэтому на выходе элемента И 10 — низкий уровень — Лог. О", На выходе фотоприемника i — высокий уровень управляющего сигнала — ) Лог. 1", емкость его п-р перехода минимальна.

Если фотоприемник 1 захватил поток света, то в нем начинает плавно нарастать ток (фотоЭДС) и, как только значение фотоЭДС станет равным или больше порогового значения на входе усилителя-ограничителя 2, последний запирается, на его выходе появляется высокий уровень напряжения—

"Лог. 1", триггер 3 Шмитта переключается, Поступивший на вход первого

D-триггера 7 высокий уровень напряжения — "Лог ° 1" фронтом импульса с генератора 4 записывается в D-триггер 7, на его прямом выходе появляется высокий уровень — "Лог, 1", Dтриггер 8 остается в первоначальном состоянии, на его прямом выходе низкий уровень — "Лог. 0", поэтому на выходе элемента И 10 сохраняется низкий уровень сигнала — "lIor. 0".

Одновременно тот же импульс управления через генератор 4 и инвертор 9 .поступает на синхронизирующий вход

D-триггера 8 и, как только появляется переход сигнала с генератора 4 из уровня "Лог. 0" в "Лог. 1", происходит срабатывание D-триггера 8 и "Лог., 1 с D-триггера 7 переписывается в

D òðèããåð 8, на его прямом выходе появляется высокий уровень — "Лог,1", но на выходе элемента И 10 по-прежнему — низкий уровень — "Лог. О".

Высокий уровень сигнала с прямого выхода Р-триггера 8 поступает на выход устройства. Так происходит формирование фронта импульса с фотоприемника 1, При снижении светового потока на выходе усилителя-ограничителя 2 формируется задний фронт импульса уровень "Лог. Он импульсом с генератора 4 записывается в D-триггер

7, на его инверсном выходе появляется высокий уровень — "Лог. 1", в результате на первом и втором входах элемента И 10 — высокие уровни—

"Лог. 1", на его выходе также возникает высокий уровень сигнала с крутым фронтом "Лог. 1". С появлением перехода сигнала с генератора 4 из "Лог, 1" в "Лог. О" на входе инвертора 9, на его выходе появляется инверсный сигнал, который переключает D-триггер лителя в широком диапазоне частот моцуляции светового потока происхо— дит за счет изменения длительности время, градиент концентрации дырок в базе снова возрастает, Одновременно с появлением заднего фронта имФормула изобретения

Составитель В. Чижиков

Редактор Л. Гратилло Техред Л.Сердюкова Корректор М.Пожо

Заказ 4245/55 Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Просктная, 4

13398

8 в исходное положение (на его прямом выходе — "Лог. 0 ), тогда на выходе элемента И 10 появляется крутой перепад напряжения из уровня "Лог, 1" на уровень Лог. 0, т,е. происходит

I I !! 5 формирование элемента И 10 и 0-триггерами 7 и 8 короткого импульса положительной полярности, напряжение

"Лог, 1" через буферный элемент б при- 10 кладывается к фотоприемнику 1. Накопленные к области и-р фотоприемника заряды практически мгновенно рассасываются и фотоприемник 1 приходит в исходное состояние за очень малое пульса на выходе управляемого генератора 4 на выходе 11 устройства появляется - низкий уровень сигнала "Лог.0"

При появлении следующего импульса фотопотока на входе восстановленного фотоприемника 1 процессы повторяются.

При этом градиент концентрации дырок в начале формирования импульса в фотоприемнике все время остается пос- . тоянной величиной, не зависящей оò скорости модуляции фотопотока, так как сигналы восстановления фотоприемника в исходное положение всегда имеют cTpoI о постоянную форму, КОГорая не зависит от скорости и частоты модуляции фотопотока, что и приводит к увеличению точности работы устройства. Триггер Шмитта 3 увеличивает устойчивость работы фоточувствительного усилителя, в особенности на низких скоростях модуляции светового

79

1 потока. Одна временно увеличение надежности рабе ты фоточувствительного усии скважности выходного сигнала управляющей шины управляемого генератора

4. Такой режим управления фотоприемником обеспечивает наибольшее постоянство градиента концентрации дырок в базе, так как повысилась устойчивость работы фоточувствительного усилителя при низких скоростях модуляции фотопотока, когда, например, автоматически увеличивается длительность импульса обратной связи при помощи перестраивающегося генератора.

Фоточувствительный усилитель, содержащий последовательно соединенные фатоприемник, усилитель-органичитель, триггер Шмитта, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности работы, быстродействия и разрешающей способности устройства, в него введены последовательно соединенные управляемый генератор, формирователь синхроимпульсов и буферный элемен-,, выходом соединенный с фотоприемником, а выход триггера

Шмитта соединен с информационным входом формирователя синхроимпульсов, информационный выход которого является выходом устройства, а управляющий вход управляемого генератора является управляющим входом устройства.