Фотодатчик

 

Изобретение относится к средствам измерения и контроля и предназначено дня регистрации оптических сигналов в условиях тепловых помех и помех по шинам питающего напряжения . Устройство содержит фотодиод, работающий в режиме коротког о замыкания , один выход фотодиода подключен к сопротивлению, а второй выход подключен к усилителю, охваченному отрицательной обратной связью. С целью повьшения быстродействия усилитель выполнен одновходовым, дополнительно введены второй и третий идентичные друг другу усилители обратной связи, усилитель, идентичный первому, а также токоразностньй усилитель. Режим короткого замыкания фотодиода обеспечивается параметрическим и компенсационным способами. Вьщеление и усиление фототока осуществляется токоразностным усилителем. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1

151) 4 G 01 J 1/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ.(21) 4061925/25-25 (22) 29.04.86 (46) 15.01.88. Бюл. 1) 2 (71) Производственное объединение

"Уралмаш" (72) В.Д.Городилов (53) 621.83 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 870966, кл. G 01 J 1/44, 1979.

Патент США Ф 3790288, кл. С 01 J 1(44, 1974. (54) ФОТОДАТЧИК (57) Изобретение относится к средствам измерения и контроля и предназначено для регистрации оптических сигналов в условиях тепловых помех и помех по шинам питающего напряжения. Устройство содержит фотодиод, работающий в режиме короткого замыкания, один выход фотодиода подключен к сопротивлению, а второй выход подключен к усилителю, охваченному отрицательной обратной связью. С целью повышения быстродействия усилитель .выполнен одновходовым, дополнительно введены второй и третий идентичные друг другу усилители обратной связи, усилитель, идентичный первому, а также токоразностный усилитель.

Режим короткого замыкания фотодиода обеспечивается параметрическим и компенсационным способами. Выделение и усиление фототока осуществляется токоразностным усилителем. 1 ил.

1366884

Изобретение относится к средствам и элементам измерительнойи контрольной техники и может быть использовано для р е гис т рации и из мер е ни я пар аметр ов оптических сигналов при наличии тепловых помех и невысокой стабильности электропитания.

Цель изобретения — повышение быстродействия.фотодатчика. 10

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого фотодатчика.

Фотодатчик содержит фотодиод 1, резистор 2, первый усилитель 3 обратной связи, первый усилитель 4, 1 второй усилитель 5 обратной связи, второй усилитель 6 и токоразностный усилитель 7.

Фотодиод 1 подключен к резистору

2 и вторым выходом к входу усилителя 20

4, выход которого соединен со входом усилителя 3 обратной связи, неинвертирующий выход которого соединен -со входом усилителя 4,а инвертирующийс одним из входов токоразностного усилителя 7, второй выход резистора

2 соединен со входом усилителя 6, вы,ход которого соединен со входом усилителя 5 обратной связи, неинвертирующий выход которого соединен со вхо- 30 дом усилителя 6, а инвертирующий выход — со вторым входом токоразностного усилителя 7.

Фотодатчик работает следующим образом.

Допустим, что оптический сигнал отсутствует.

Потенциалы.на входах усилителей

4 и 6 одинаковы и разность потенциалов на фотодиоде равна нулю. : а вхо- 40 ды токоразностного усилителя 7 поступают одинаковые токи и сигнал на его выходе отсутствует. При наличии фототока I< на входы токоразностного усилителя по одной ветви поступает 4> сигнал + Iр, а по другой -I .Токоразностный усилитель выделяет эту разность и на его выходе появляется полезный сигнал. При протекании фототока напряжение на входах усилителей 4 и 6 изменяется. Если бы сопротивление резистора 2 быпо равно нулю, то все это напряжение было бы приложено к фотодиоду 1, что нежелательно, а в некоторых случаях и недопустимо. При наличии резистора 2 фототок создает на нем падение напряжения, которое вычитается из напряжения на входах усилителей 4 и 6. ,Йапряжение нафотодиоде 1 будет равно нулю, если сопротивление резистора 2 выбирать, исходя из соотношения

АU

R2 = — ——

T э где gU — разность потенциалов на входах усилителей 4 и 6;

AI — изменение фототока, которому соответствует указанное 6 U.

Таким образом, быстродействие предлагаемого фотодатчика достигается за счет исключения влияния отрицательной обратной связи.

Ф о р м у л а изобретения

Фотодатчик, содержащий фотодиод, один выход которого подключен к одному выводу резистора, другой вывод которого подключен к усилителю, о т— л и ч а ю шийся тем, что,с це-. лью повышения быстродействия, в него дополнительно введены два усилителя обратной связи, токоразностный усилитель и второй усилитель, вход которого соединен с вторым выводом фотодиода, причем инвертирующие выходы усилителей обратной связи соединены с различными входами токоразностного усилителя, а их инвертирующие выходы соединены с входами первого и второго усилителей соответственно, выходы которых подключены к входам усилителей обратной связи соответственно.

1366884

Составитель A.×óðáàêîâ

Техред М.Ходанич Корректор И.Муска

Редактор А.Ревин

Заказ 6829/4 1

Тираж 499 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.Проектная, 4