Система регулирования фотоэлектрического преобразования
ОП ИКАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социьв1нстических
Республик (и)513348 ив — —— (ь1) Дополнительное и авт. свид-ву (22) Заявлено 24.12.74-(21) 2087545/20-25 (51) M Кл, 2
g 05 1 1/10 с присоединением заявки №
Государственный комитет
Ceeera 1оинистроо СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано О5.05. 76.Бюллетень №. 1 7 (53) УД) 535,247..4(088.8) (45) Дата опубликования описания 28,05.76
Т, Е. Замора, B. Ь. Ламанов, В. П. Маринец, Ь. В, Осыка, А, А, Смердов и Б. С, Тимофеев (72) Автори изобретения (71) Заявители
Физико-механический институт АН Украинской ССР и Ленинградский институт авиационного приборостроения (54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
Известны системы регулирования фо1 тоэлектрического преобразования, состоящие из фотоэлектронного умножителя (ФЭУ), содержащего регулируемый источник пи тания ФЭУ и схему сравнения выходного
1:сигнала ФЭУ с опорным, Работа известных устройств с использованием ФЭУ, предназначенных для расширения динамического диапазона и повы шения чувствительности аппаратуры, заключается в автоматическом регулирова» ! нии коэффициента усиления (АРУ) ФЭУ при изменении входного светового потока. Чаще всего выходной сигнал поддер живается на заданном уровне схемой, ко- -15 ооорая стабилизирует его путем изменения полного питающего напряжения, На фиг, 1 представлено семейство световых характеристик ФЭУ J, „=/(Е) цля разных значений напряженйя йи- . 20 таниял Vð- U . Точки перегиба 1 - 4
1 ,зависимостей выходного тока f f>g 1 светки фотокатода ФЭУ и соответственом изменении напряжения питания. Поэому, хотя счстема стабилизации выход« ого сигнала может обеспечить его постоянство при изменении света в большом диапазоне, но величина сигнала при этом будет значительно меньше, чем максимально возможная. На этой же фиг. 1 (прямая, исходя щая из точки О) показана характеристи ка работы известных устройств с использованием АРУ, Такие устройства поддервают выходной ток ФЭУ на постоянном ровне (е ) невевиснмо оТ величины 1 рветоього потока, Величина же выходного игнала не может превысить значения, определяемого верхним пределом диапазона изменения светового потока (F< 1 1, и соответствующим ему напряженнем питания ФЭУ (L7ä ). Следовательно, известные устройства не позволяют полу,чить максимально возможный козффицн513348 | 4 ент усиления ФЗУ для каждого значения светового потока. Это является сушественным недсстатком при работе со световыми потоками, изменяющимися в большом диапазоне, по» рядка 40-80 дб, так как величина и ка чество информационного сигнала будут значительно меньшими и худшими ко срап нению с возможными, Йля .устранения этого недостатка ав . . торами были исследованы причины насыщения ФЗУ. Ими оказались образование пространственных зарядов при больших выходных токах, уменьшение коэффиш ента вторичной эмиссии, уменьшение напра« ения на участке анод - соседний динод умножнтельной системы ФЭУ за счет II ! дения напряжения на сопротивлении нагрузки, Проведенные эксперименты показали, что уменьшение напряжения на сопротив ленни делителя, задающего питающее напряжение на участке анод - соседнии с анодом дннод, вызывает более ранний эа гиб световой характеристики, чем образование пространственного заряда и уменьшение коэффициента вторичной эмиссии. Поэтому определяющим фактором перехода ФЭУ в насыщение является уменьшение величины напряжения между анодом и соседним с ним дннодом. Световые характеристики ФЭУ, снятые при питании участка анод - соседний с ним диод, постоянным с". абилиэированным напряжением (P ) и разных . напряжениях питания участка катод - соседний с анодом динод (Ug 3 ) представ лены на фиг. 2. Их анализ показал, что точки перегиба световых характеристик 0-4 соответствуют одному значению вы« 1 конного тока I ), и следовательно, максимум выходного сигнала ие зависит от напряжения питания U - y Основйваясь на этом, авторы разра ботали чувствительное устройство, коэффициент усиления которого автоматически регулируется при изменении светового потока, а выходной сигнал является величиной, максимально возможной для каждого значения входного светового потока, Цель изобретения - повышение световой чувствительности сис темы урегулирования фотоэлектрического преобразования. По- ставленная цель достигается тем, что между положительным полюсом регулиру- емого источника питания и анодом ФЭУ i веден источник постоянного напряжения,l T отрицательный полюс которого и поло-! жнтельный полюс регулируемого источника питания подключены к соседнему с анодом ФЭУ диноду. Положительный по- ". люс источника постоянного напряжения через сопротивление нагрузки ФЭУ подключен к его аноду, причем выход ФЭУ соединен со входом схемы сравнения, выход которой подсоединен к управляющему входу регулируемого источника пита-! е „ На фиг. 3 приведена блок-;с ема предложенной системы. Ее работа харащери 1зуется прямой, исходящей из точки О: .(фиг. 2). Напряжение питания участка анод РЭУ» »соседний с ним динод подается от отдельного стабилизированного источника постоянного напряжения 1. Коэффициент усиления ФЭУ, определяемый напряжением регулируемого источника питания 2, авто 50 матически устанавливается максимальным, I для каждого значения светового потока с, помощью блока автоматического регулирования усиления (АРУ) 3, схема срав- нения 4 которого вырабатывает сигнал, М управляющий в зависимости от величины входного светового потока F регулируемым источником питания. Благодаря это-, му устранен основной недостаток известных устройств. В предложенной схеме на 39 сыщение ФЭУ происходит на одном уровне его анодного тока, а это,позволяет поддерживать выходной сигнал максимально воэможньрл во всем диапазоне изменения, 1 светового потока, ЗЭ При исследовании в лабораторных уо-, ловиях сравнительных характеристик чув ствительности предложенного устройства и ранее известных адиапазоне работы по свету 1О;+!О лк получены ре46 эультаты, которЫе доказали, что световая чувствительность предложенного устройства на IIopagoK выше, чувствительно сти известных устройств, Формула изобретения Система регулирования фотоэлектри ческого преобразования, состоящая из фотоэлектронного умножителя ФЭУ и блока автоматического регулирования усиления ФЭУ, содержащего регулируемый ис- . точник питания ФЭУ и схему сравнения выходного сигнала ФЭУ с опорным, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения световой чувс гвительности, между положительным полюсом регулируемого источника питания и анодом ФЭУ введен источник постоянного напряжения, отрицательный полюс которого и положи тельный полюс регулируемого источника ààHà подключены к соседнему с ано» дов ФЭУ дкноду„а положительный полюс ,исто ника постоянного напряжения через сопротивление нагрузки ФЭУ подключен 51ЭЗ4 6 г е1 > аноду, причем выход ФЭУ соединен со входом схемы сравнеиик, BhUUill êÎòÎð03 подсоединен к управи5пОИ!Рму ВхО,ду регулируемого источника питания. I 1,"13348 Составитель В. Зверев Редактор Т. Орловская Техред И. Ковач Корректор. T. Краьченко, Эакаэ 1О66/56 Тираж 1029 Подписное UHHHIIH Государственного комитета Совета Министров С:С(:l по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
