Усилитель считывания для оптоэлектронногозапоминающего устройства

 

О П И С А Н И Е 824303

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социапистическик

Респубник

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву—.1 (22) Заявлено 30.03.79 (2l ) 2743729/18-24 с присоединением заявки рй— (23} ПриоритетОпубликовано 23.04.81- Бюллетень М 15

Дата опубликования описания 28.04.81 (51)М. Кд.

Я 11 С 7/06

1веударствапвй квнитет

ЕСВР ю двлам нзобрвтвник н открытий (53) УДК681.327.. 66 (088. 8 ) (72) Авторы изобретения

1 1

f.

В. А. Пилипович, С. Г. Шматнн и А. К. Есман, 1 ,!

L м7

Институт электроники АН Белорусской CCP "" "@ " %

1гф (7!} Заявитель (54) УСИЛИТЕЛЬ СЧИТЫВАНИЯ ДЛЯ ОПТОЭЛЕКТРОННОГО

ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

aoM f 2).

Изобретеные относится к автоматике и вычнспитепьной технике н может быть нспопьзовано, например, в гопографнче-скнх запомннаюшнх устройствах (3У).

Известны усипнтелн считывания сигналов фотоприемников, прецставпяюшне со-, бой вхоцной каскад усиления по току на биполярных транзисторах, соецнненный с цискрнмннатором уровней сигналов (выхоцной ключевой каскац) tlj .

Недостатками их являются низкая

SO чувствнтепьность нз-эа отсутствия оптнI мапьного согласования с фотоприемником, более того, отсутствие оптимального со- .. гласования с фотоприемником не позвопя15 юшего реализовать пороговую чувствительность поспецнего н снижает отношеwe сигнала/шум, а это ведет к снижению цостоверностн преобразования информаI .. дин, а также низкая помехозашишенность

1 так как не учитывается изменение нсхоцного уровня тока {шума), который может, изменяясь по величине, превысить полезный снгнап в цесяткн раэ, я не учнтывается также изменение темнового тока, вызванное изменением температуры.

Нанбопее близким к предлагаемому техническим решением является уснпнтепь считывания, состояшнй нз цифференпнапьного каскаца, соцержашего термостабнпнэнрованный источник тока, токораспрецепитепьные транзисторы, трайэисторы цннамнческой нагрузкн н дополнительный термостабнпизнрованный источник тока, соецнняемого с ключевым каска1

Нецостаткамн нэвестного усилителя являются низкая чувствнтепьность нз-за малого отношения сигнал/шум, вызванного отсутствием оптимального согпасовання с фотоприемником, что, в свою очередь, не позволяет реализовать пороговую чувствительность фотоприемника, н низкая помехозашншенность, так как не учнтываются изменения нсхоцного уровня тока (шума) и темпового тока, 824303 что также сильно влияет на достоверность преобразовачия информации.

Бель изобретения — повышение чувствительности за счет увеличения отношения сигнал/шум и помехозашишенности эа счет учета изменений исхоцного уровня тока (шума) и темнового тока.

Поставленная пель цостигается тем, что в усилитель считывания цпя оптоэлектронного ЗУ, соцержвший входной цифференциапьный и ключевой квскацы, причем, выход вхоцного каскаца поцключен к первому входу дифференциального каскаца, выхоц которого поцключен к ключевому квскацу, ввецен управляемый формирователь опорного напряжения, поцкпюченный к выходу ключевого K8cK8I1G, при этом, вхоц управняемого формирователя опорного напряжения соецинен с выхоцомвхоцного каскаца, а выход — подключен к второму вхоцу цифференциапьного каскада

При этом, входной каскад выполнен по схеме составного истокового повторителя и соцержит полевой и биполярный транзисторы, причем, база биполярного транзистора соецинена с истоком попево. о транзистора, через резисторы, а эмиттер биполярного транзистора под1 ключен к стоку полевого транзистора че- Зо рез конденсатор.

° На чертеже схематически изображен предлагаемый усилитель.

Усилитель считывания цпя оптоэпект35 ровных систем памяти, соцержит вхоцной квсквц 1, выхоц которого соединен с входом управляемого формирователя 2 опорного напряжения и оаним иэ. входов цифференцивльного всsвцв. 3. Второй вхоц дифференциального каскада 3 поцключен к выходу управляемого формирователя 2 опорного напряжения. Выход дифференциального каскада 3 соеаинен со входом ключевого квсквца 4, выхоц

45 которого поцкпючен к управляемому формирователю 2 опорного напряжения. Большое вхоцное сопротивление вхоцного каскада 1 обеспечивает оптимальное согласование с фотоприемником как с точки зрения наилучшей отцвчи мошности из цепи приемника, в цепь усилителя, так

s с точки зрения сушественного ослабления .вреаного влияния шунтируюшего цей« ствия входного сопротивления.

Управляемый формирователь 2 опорного напряжения прецставляет собой классический формирователь импульсов, запускаемый сигналами потенпиапьного типа.

Дифференциальный квскац 3 в отличие от классического соцержит еше термо- стабилизированный источник тока, токораспрецепительные транзисторы цинамической нагрузки и цопопнительный термостабинизированный источник тока.

Ключевой каскац 4 выполнен на двух транзисторах с генератором тока в цепи эмитт ера.

Усилитель считывания цпя оптоэлектронного ЗУ работает спецуюшим образом.

При поступлении на вхоцной каскад тока, вызванного шумами (шумы бывают внешние за счет различных навоцок и внутренние, обусповп енные фпуктуацией эпементарнык дискретных частиц) и к которому еше добавляется темновой ток, происхоцит усиление этих токов. Затем, усиленный ток поступает íà входы управляемого формирователя 2 .опорного напряжения и на оцин из вхоцов цифферендиального каскаца 3. На втором вхоце цифференциапьного каскаца 3 сформиро-, ван опорный сигнал, соответствуюший в данный момент шумам, который "цежурит" цо поступления сигнала на управляемый формирователь 2 опорного напряжения.

На выходе дифференциального каскада 3 нулевой сигнал (так как дифференциальный каскад.3 усиливает разностный сигнал) и ключевой каскад 4 не срабатывает.

Как только нв вхоцном каскаде 1 к шу- . мам цобавится еше полезный сигнал, на выхоце цифференциального каскаца 3 появится только попезный (разностный) усиленный сигнал

У UÈ=U гце УЛ вЂ” полезный сигнал;

К вЂ” коэффициент усиления цифференциапьного каскаца;

0 — сигнал1шум; — шум.

По этому сигналу К U срабатывает ключевой каскад 4 и формирует четкий выхоцной сигнал высокого уровня — погическая "-1 . По окончании полезного сигнала, с ключевого каскаца 4 отрицательный перепад (т.е. перепац из 1" в О") дает разрешение на управляемый формирователь 2 опорного напряжения на формирование слецуюшего опорного напряжения, соответствуюшего шумам, цействуюшим на вхоцном каскаце 1 перец вторым циклом работы, затем, циклы повторя ются.

Прецпагаемое изобретение позволяет повысить чувствительность за счет увеличения. отношения сигнал/Шум, путем оптимального согпасовання с фотоприемником. Более того, увеличение отношения 5 сигнап/шум обеспечивает повышение цостоверности преобразования информации.

Изобретение также позволяет значительно повысить помехозашишенность усипн-! тепя за счет компенсации исхоцного 10 уровня тока (шума), который может мецпенно изменяться по величине, причем, это изменение может в цесяткн раз превышать величину полезных снгнапов н за счет компенсации нзмененяя темнового 15

l тока, вызванного изменением температуры. Поспецнеее обеспечивает нацежную работу в широком диапазоне температур.

Форму па изобретения

1. Уснлнтепь считывания цпя оптоэлектронного запоминаюшего устройства, соцержаший входной цифференцнапьный н ключевой каскацы, причем, выхоц входного каскада поцкпючен к первому входуо анфференпиапьного каскаца, выхоц которого подключен к кпючевому каскаду, отпнчаюшнйся тем,что, цепью повышения нацежностн усилителя, ь него введены управляемый формнрова; тель опорного напряжения, соециненный с выхоцом ключевого! каскада, причем, вход управляемого формирователя опорного напряжения соединен с выхоцом входного каскаца, а выхоц - со вторым входом цнфференцнапьного каскаца.

2. Усилитель но п.l о т п и ч а ю ш е е с я тем, что, с цепью повышения чувствнтеньностн усилителя, вхоцной кас кац выполнен яа полевом н бипопярном транзисторах, причем, база биполярного транзистора соецннана с истоком полевого транзистора через резнсторы, а эмнттер биполярного транзнстора поцкцючен через конденсатор к стоку полевого транзистора.

Источники информации, принятые во вннманне прн экспертизе

1. Фотоэцектрнческне преобразователя информации. Поц рец. If.Н. Преснухнна, М., Машиностроение, 1974, с. 109.

2. Авторское свидетельство СССР

Мо 503294, кп. Q 11 С 7/06, 1973 (прототип) .

Составитель С. Самуцевич

Редектор Т. Киоепеее Текред Н. Копии*ее Корректор Н. Бебииеп

Заказ 2134/76- Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по цепам изобретений и открытнй

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

Фипнап ППП "Патент, r. Ужгороц, уп. Проектная, 4