Способ определения показателянелинейности фотоприемников

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

t«)813317

Ф, ; ® г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 1704?9 (21) 2753155/18-21 с присоединением заявки М (51)М. Кл. (01 К 27/02

Государственный коннтет

СССР по делан кзобретеиий и открыткй (23) Приоритет

Опубликовано 15.0 З81, Бюллетень Но 10

Дата опубликовами я описания 180 38 1 (53) УДК 821. 317..73(088.8) (72) Авторы изобретения

М. Мухитдинов и Т. А. Юсупов

1

Ферганский политехнический институт (i ..D .т (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ НЕЛИНЕИНОСТИ

ФОТОПРИЕМНИКОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при определении показателя нелинейности фотоприемников, а также других типов нелинейных элементов, характеристики которых описываются степенной функцией.

Известен способ определения показателя нелинейности резисторов, по О которому на нелинейный элемент прикладывают одновременно постоянное и импульсное напряжение, причем амплитуда импульсного напряжения должна быть существенно меньше значения постоянного. Затем выделяют переменную и постоянную составляющие выходного сигнала нелинейного элемента и определяют их отношение, которое пропорционально показателю нелинейности (1). 20

Недостатком данного способа является необходимость выполнения операции деления, что является наиболее труднореализуемой операцией в аналоговой вычислительной технике.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения показателя нелинейности сопротивления, по которому на исследуемый резистор бодают нелинейно изменяющееся во времени импульсное напряжение с регулируемым показателем нелинейности, которое изменяют до появления резис- .. тора линейно изменяющегося тока, при этом показатель нелинейности сопротивления определяют как величину, обратную показателю нелинейности импульсного напряжения 2, Однако практическая реализация этого способа усложнена из-за трудности создания импульсного генератора степенных функций с регулируемве показателем. Если создать такой генератор на базе универсальных функциональных генераторов, то точность регулировки показателя нелинейности будет невысокой в виде нелинейности такой, операции.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что способ определения показателя нелинейности фотоприемников, основанный на питании их изменяющимся во времени импульсным напряжением, фотоприемник одновременно облучают потоком излучения, причем амплитуды импульсного напряжения и потока излучения изменяют во времени по экспоненциальному закону, изменяют зна81ЗЗ17.4 где Е напряжение питания

Й и — сопротивление нагрузочного резистора;

R - сопротивление фоторезистора.

При соблюдении условия Кн« % р выражение (1 ) можно упростить

Uвых=Е Rн —. (2)

Кср

В общем случае, сопротивление фотореэистора нелинейно зависит от интенсивности воздействующего потбка излучения и аналитически эта зависимость может быть записана в виде 40 кф=-„— - - (з)

1 где Ж вЂ” интенсивность потока излу- 45 чения, воздействующего на фоторезистор; постоянная; оС вЂ” показатель степени, подлежащий определению.

С учетом (3 ) выражение (2 )запишется в следующем виде вьи= кн A <(з (4)

Если учитывать, что напряжение питания E и интенсивность Ф потока излучения меняются во времени по экспоненциальному закону, т. е.

<- о э у (5) 46 "сро у р и о - величина напряжения питания при Ф Ф 0;

<Рр — величина интенсивности потока излучения при 4 =0; Я где чение постоянной времени одной или обеих функций до получения на выходе фотоприемника прямоугольного импульса и определяют показатель нелинейности как частное постоянных времен экспоненциальных функций.

По предлагаемому способу к фотоприемнику, например фотореэистору, последовательно соециненному с нагру-, эочным резистором, одновременно прикладывается напряжение питания, изменяющееся во времени по экепонен- циальному закону, и он облучается потоком излучения, интенсивность которого также изменяется во времени по экспоненциальному закону. Путем регулирования величин постоянной времени одной или обеих экспоненциальных функций добиваются того, чтобы выходной сигнал фоторезистора приобрел форму прямоугольного импульса.

На чертеже приведена схема, пояс- 20 няющая предлагаемый способ.

Выходное напряжение U бык в цепи фоторезистора определяется как и вью 1 (1)

Яф Йн 25 времяю.p H Т вЂ” постоянные времени экспо-, ненциальных функций.

Подставляя(5)в (4), получим

Овьа= и ЕО e0 t(" ),. (6)

Если путем изменения величин pi и Т добиваться того, чтобы (7)

bc

+юО тогда выражение (6)примет вид

Vagx=А Rм Еа o . (8)

Это означает,-что амплитуда выходного сигнала не зависит от времени, и выходной сигнал представляет собой прямоугольный импульс. .Тогда иэ выражения (7) можно определить значение показателя нелинейности

М= (9)

От знака минус в (9) можно освободиться, если одну иэ постоянных времен J5 и 3 взять отрицательной, т. е. одна из экспоненциальных функций должна быть ниспадающей во времени.

Предлагаемый способ реализуется проще известного, поскольку создание генераторов импульсов, амплитуда которых меняется по экспоненциальному закону so времени с регулируемыми значениями постоянных времен, представляет значительно простую задачу, чем создание импульсного генератора степенных функций с регулируемым показателем.

Формула изобретения

Способ определения показателя нелинейности фотоприемников, основанный на питании из изменяющимся во времени импульсным напряжением, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, фотоприемник одновременно облучают потоком излучения, причем амплитуды импульсного напряжения и потока излучения изменяют во времени по экспоненциальному закону, изменяют значение постоянной времени одной или обеих функций до получения на выходе фотоприемника прямоугольного импульса и определяют показатель нелинейности как частное постоянных времен экспоненциальных функций.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Измеритель показателя нелинейности карбидкремниевых вариантов.

Экспресс-информация. Серия "Контрольно-измерительная техника", 1971, 914, реф. 106 °

2. Авторское свидетельство СССР

В 269293, кл. & 01 Р 27/02, 2810ф8 (прототип) 813317

Е=Е е аказ 766/56 Тираж 732

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Под пис ное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Составитель О. Панчерников

Редактор Т ° Веселова Техреду М.Голинка Корректор М. Вигула