Фотоприемное устройство

 

Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению и может быть использовано в качестве приемника лучистой энергии оптико-электронных систем. Цель - повышение чувствительности путем снижения тепловых шумов мультиплексора питания. Устройство содержит матрицу 1 фоточувствительных ячеек 2 с фотоэлектрическим накоплением сигналов, мультиплексор питания 3, делитель частоты 4, блок 5 синхронизации, мультиплексор опроса 6 и блок 7 дискретно-временного дифференцирования . За счет дискретно-временного дифференцирования отсутствует постоянная составляющая и снижены уровни низкочастотных шумов мультиплексоров. 1 ил. Ъо Р

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 04 N 3/15

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (р ,4

1 ) (21) 4772846/09 (22) 06,10.89 (46) 15.05.92. Бюл. М 18 (71) Всесоюзный научный центр "Государственный оптический институт им.С.И.Вавилоаа" (72) В.Д,Чувашов, С.В.Шаляпин, В,Г.Бундин, С,А,Антоненко, А,А.Сивак, С,Н,Шаповалов и И.Н.Смирнов (53) 621.396.6 (088.8) (56) Аксененко М.Д. и др. Приемники оптического излучения. — Справочник. М.: Радио и связь, 1987.

Полупроводниковые формирователи сигналов изображения. Под ред, P,А.Суриса. М.: Мир, 1979, с, 117, Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению и может быть использовано в качестве приемника лучистой энергии оптико-электронных систем, Цел ь изобретен ия — по вы ш ение чувст- вительности путем снижения тепловых шумов мультиплексора питания, На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит матрицу 1 фоточувствительных ячеек 2 с фотоэлектрическим накоплением сигналов, мультиплексор питания 3, делитель частоты 4, блок 5 синхронизации, мультиплексор опроса 6 и блок

7 дискретно-временного дифференцирован ия.

Работа устройства представляет собой однозначное преобразование пространственно-временного распределения освещен„„. Ж„„1734228 А1 (54) ФОТОПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению и может быть использовано в качестве приемника лучистой энергии оптико-электронных систем.

Цель — повышение чувствительности путем снижения тепловых шумов мультиплексора питания. Устройство содержит матрицу 1 фоточувствительных ячеек 2 с фотоэлектрическим накоплением сигналов, мультиплексор питания 3, делитель частоты 4, блок 5 синхронизации, мультиплексор опроса 6 и блок 7 дискретно-временного дифференцирования. За счет дискретно-временного дифференцирования отсутствует постоянная составляющая и снижены уровни низкочастотных шумов мультиплексоров. 1 ил. ности фоточуBGTLUITBëüíûõ элементов устройства so временную последовательность электрических сигналов, Воздействие оптического излучения на чувствительные ячейки приводит к детерминированному изменению величины электрических зарядов на емкостях затворов считывающих

МОП-транзисторов. Считывание производится с частотой выборок с матрицы, равной частоте следования тактовых импульсов, опрашиваются при этом последовательно все фоточувствительные ячейки, число циклов опроса может быть весьма значительным без перезаряда упомянутых емкостей (число циклов определяется продолжительностью интервала стробирования и, по существу, лимитировано только продолжительностью саморазряда емкостей ячеек). Таким образом, работа устройства производится в ре1734228

50

55 жиме накопления сигналов непосредственно в ячейках матрицы 1. Продолжительность экспозиции матрицы 1 в этом случае определяется также длительностью интервала стробирования, Каждый акт экспозиции завершается обновлением зарядов ячеек, т.е. сбросом накопленного сигнала.

Данный алгоритм реализуется включением между выходом блока 5 синхронизации и управляющим входом мультиплексора пи ания 3 делителя частоты и при одновременном подключении управляющего входа мультиплексора опроса 6 непосредственно к идентичному (по частоте) выходу блока 5 синхронизации, При этом длительность открытого состояния делителя частоты 4 в целое число раз меньше закрытого и составляет интервал, равный сумме интервалов опросов (актов выборки) всех фоточувствительных ячеек матрицы 1.

Считывание (опрос) производится с частотой тактирующих импульсов, Мультиплексорный сигнал, представляющий собой последовательность выборок со всех элементов матрицы 1 поочередно, поступает на вход блока 7 дискретно-временного дифференцирования. В последнем непрерывно производится операция вычитания текущей выборки сигнала(отданной ячейки) из предыдущей выборки сигнала той же ячейки, что обеспечивается запоминанием или задержкой предыдущей выборки на величину, равную интервалу опроса матрицы 1, Таким образом, на выходе блока 7 формируется сигнал, представляющий собой последовательность разностей выборок от каждой ячейки поочередно. В разностных сигналах отсутствует постоянная составляющая, кроме того, существенно снижены уровни низкочастотных шумов ключей мультиплексоров, ограничены уровни гиперболических

5 шумов открытых каналов считывающих

МОП-транзисторов. В целом,,за период стробирования с каждой фоточувствительной ячейки формируется последовательность разностей выборок, на основании

10 которой может быть определен в динамике с точностью до длительности интервала onроса характер воздействия на каждую ячейку оптического излучения и его величина.

15 Формула изобретения

Фотоприемное устройство, содержа- . щее последовательно соединенные мультиплексор записи, матрицу фоточувствительных ячеек с фотоэлектрическим на20 коплением сигналов, мультиплексор опроса и блок синхронизации, первый выход которого соединен с управляющим входом мультиплексора опроса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности

25 путем снижения тепловых шумов мультиплексора записи, в него введены делитель частоты и блок дискретно-временного дифференцирования, первый выход блока синхронизации соединен с входом делителя

30 частоты, выход которого соединен с управляющим входом мультиплексора записи, выход мультиплексора опроса соединен с входом блока дискретно-временного дифференцирования, выход которого является

35 выходом устройства, управляющий вход блока дискретно-времен ного дифференцирования подключен к второму выходу блока синхронизации.

1734228

/

Г

Составитель А.Александров

Редактор Г.Мозжечкова Техред М, Моргентал Корректор Н,Ревская

Заказ 1б77 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101