Система автоматического управления экспозицией для фотоаппарата Советский патент 1983 года по МПК G03B7/08 

эистора, коллектор которого соединен с одним выводом четвертого дополнительного резистораf другой вывод которого соединен с шиной ис ..точника питания, и с неинвертярующи,м входом второго дополнительного дифференциального усилителя, выходом соединенного с базами второй согласованной пары транзисторов, коллектор одного из которых соединен с эмиттером второго основного транзистора, а коллектор другого через гальванометр, параллельно которому подключен пятый дополнительный резистор, соединен с эмиттером первого основного транзистора, коллектором соединаНЮго чере:ч шестой до1толнител1,ый рсз -:с1ор с шиной источника питания, Е.ЫХОД за- поминающего устроПстла соединен с базами третьей созласоЕэлгкой пары транзисторен, коллектор одного из которых соединен с KTop:.v;i-i зьшодол первого л о г а р и ф мир ую и i е г о э л е м е н т а, а коллектор другого соединен с входом электронного яатвора, причем эмиттеры всех согласованНг:;х пар транзисторов соединены с Л -;ной истоника питания,- а все логариф--:ир 1зш.ие элементы выполнены на тиаг-якса-ораХ, согласоваиных с подклч:,ченЫ.и к ним соответствуюкими транз- СТ зг мх:,

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭКСПОЗИЦИЕЙ ДЛЯ ФОТОАППАРАТА, содержащая два логарифмических элемента, два транзистора, эмиттеры которых через соответствующие резисторы соединены с общей шиной источника питания, с которой соединены первые выводы логарифмирующих элементов, резисторы ввода диафрагмы, чувствительности пленки, выдержки и установки нуля, дифференциальный усилитель, выходом соединенный с входом запоминающего устройства, ключ которого кинематически соединен с зеркалом фотоаппарата, а инвертирующий вход соединен с коллектором первого транзистора, базой соединенного с вторьам выводом первого логарифмирующего элемента, гальванометр, электронный затвор и фотоприемник, один вывод которого соединен с вторым выводом второго логарифмирующего элемента и с базой второго транзистора, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и термостабильности, в нее введены два дополнительных дифференциальных усилителя, дополнительный логарифми- . рующий элемент, дополнительный транзистор, три согласованных пары транзисторов с противоположной основным транзистором структурой, шесть дополнительных резисторов, источник опорного напрягсения и двухпозиционный переключатель на два направления, через первый ключ которого в положении. соответствующем автоматическому режиму работы, фотоприемник соединен с шиной источника питания, а эмиттер дополнительного транзистора соединен через второй ключ и через параллельно включенные резисторы ввода диафрагмЕЛ и чувствительности пленки с общей ыиной источника питания, с которой эмиттер дополнительного транзистора соединен через резистор установки нуля непосредственно, в положении, соответствующем ручному управлению выдержками электронного затвора фотоаппарата, второй вывод второго логарифмирующего элемента соединен через первый ключ и через первый допол1 нительный резистор с шиной и.сточника питания, а эмиттер дополнительносл го транзистора соединен через второй ключ и через резистор ввода вые держки с общей ИННОЙ источника питания, база дополнительного транзистора соединена через второй дополнительный резистор с шиной источника питания и с вторым выводом дополнительного логарифмирующего элемента, первый вывод которого соединен с ел общей шиной источника питания, а коллектор через третий дополнительный резистор соединен с шиной ис4 точника питания и с неинвертирующим ВХОДОМ первого дополнительного ас | дифференциального усилителя, инвертирующий вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, с неинвертирующим входом основного дифференциального усилителя и инвертирующим входом основного дополнительного дифференциального усилителя, а выход первого дополнительного дифференциального усилителя соединен с базами первой согласованной пары транзисторов, коллектор одного из которых соединен с эмиттером дополнительного транзистора, а коллектор другого с эмиттером второго основного тран

Изобретение относится к приборостроению, а именно к кинофототехнике, и может быть использовано в автоматических фотоаппаратах высокого класса

Известно устройство для автоматического управления экспозицией фотоаппарата, содержащее логарифмирующие элементы, транзисторы, резиторы -ввода, гальванометр, электронный затвор и фотоприемник ГЛ .

Недостатком устройства является то, что резисторы ввода экспозиционных параметров должны иметь нелинейную характеристи у. . ,. Наиболее близкой к изобретению является система автоматического управления экспозицией для фотоаппарата, содержащая два логарифмирьтощих элемента, два транзистора, эмиттеры которых через соответствующие резисторы соединены с общей шиной источника питания, с которой соединены первые выводы логарифмирующих элементов, резисторы ввода диафрагмы, чувствительности пленки, вьщержки и установки куля, дифференциальный усилитель, выходом соединенный с входом запоминающего устройства, ключ которого кинематически соединен с зеркалом фотоап.парата, а инвертирующий вход соединен с коллектором первого транзис гора, базой соединенного с вторым иыводом первого логарифмирутощего элемента, гальванометр, электронны :)атвор и фотолриемник, один вывод которого соединен с вторым выводом пторого логарифмирующего элемен та и. с базой второго транзистора 2j .

Недостатками устройства являпотся сложность схемы, ограниченная точность, термостабильность и низка технологичность,

Для достижения указангг;-.- цели в систе;4у автоматического управления экспозицией для фотоаппарата введены два дополнителМтых дифференциальных усилите ля, .пс.полнг-тэльг- ый логарифмируюг:1Т1Й э:емек1. до1 олни1ельный тра гзистор, три сох-ласованкых пары транзисторов с кротиБслюложной основным транзисторам структурой. LijecTb .дополнительнь: Х ..)езисто;ооБ , ксточмик опс рного 1:апря;кения и двухпозиционный переключа.гелг на два напрс1Елекия J. через первь;{1 ключ которого в положен.ии, соответствую1:.ем автоматическому режиму работьд, фотоприемник соединен с источника питания, а эмиттер дополнительного транзисторе; соединен через второй ключ и через параллельно вкл1оче 1ные резисторы Бвода дис1фрагмг-л и чувствительности пленки с обгцей шиной источника питания, с которой эмиттер дополнительного транзистора соединен через резистор установки нуля непосредственнор в положении, соотнетствующем ручному управлению выдержками электронного затвора фотоаппарата второй вывод второго ЛОГс1рифмирую11,его элемента соединен через первый ключ и через первый дополнительный резистор с шиной источника питания, а эмиттер дополнительного транзистора соединен через второй ключ и через резистор ввода зыдержки с общей шиной источника питания, база дополнительного транзистора соединена .через второй дополнительный резистор с шиной источника питания и-с вторьм выводом дополнительного лосаркфмирующего элемента, первый вывод которого соединен в обсцей шиной источника питания, а кэллектор через третий дополнительный резистор соединен с тиной источн1 ка питания и с неинвертирующим входом первого дополнительного дифференциального усилителя, инвертирующий вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, с неинвертируюшим входом основного дифференциального усилителя и с неинвертирующим входом второго дополнительного дифференциального усилителя, а выход первого дополнительного дифференциального усилителя соединен с базами первой согласованной пары транзисторов, коллектор одного из которых соединен с эмиттером дополнительного транзистора, а коллектор другого с эмиттером второго основного транзистора, коллектор которого соединен с одним выводом четвертого дополнительного резистора, другой вывод которого соединен с тиной источника питания, и с неинвертирующим входом второго дополнительного дифференциального усилителя, выходом соединенного с базами второй согласованной пары транзисторов коллектор одного из которых соединен с эмиттером второго основного транзистора, а коллектор другого через гальванометр, параллельно которому подключен пятый дополнительный резистор, соединен с эмиттером первого основного транзистора, коллектором соединенного через ыестой дополнительный резистор с шиной источника питания, выход запоминающего устройства соединен с базами третей согласованной пары транзисторов, коллектор одного из которых соединен с вторым выводом первого логарифмирующего элемента, а коллектор другого соединен с входом электронного затвора, причем эмиттеры всех согласованных пар транзисторов соединены с шиной источника питания, а все логарифмирующие элементы выполнены на транзисторах, согласованных с подключенными к ним соответствующими транзисторами.

На чертеже показана принципиальная- схема устройства.

Устройство содержит два логарифмирующих элемента 1 и 2, первый 3 и второй 4 транзисторы, эмиттеры которых через соответствующие резисторы 5 и 6 соединены с общей гииной источника 7 питания, резистор 8 ввода диафрагмы, резистор 9 ввода чувствительности пленки/ резистор 10 ввода выдержки и резистор 11 установки нуля, дифференциальный усилитель 12, выход которого соединен с входом запоминающего устройства 13, ключ 14 которого кинематически соединен с зеркалом 15, а инвер. тирующий вход соединен с коллектором первого транзистора 3, база которого соединена с первым логаримирующим элементом 1, гальванометр 16, электронный затвор 17, и фотоприемник 18, один вывод которого соединен с вторым выводом второго логарифмирующего элемента 2 и с базой второго транзистора 4, два дополнительных дифференциальных усилителя 19 и 20, дополнительный логарифмирующий элемент 21, дополнительный транзистор 22, три согласованных пары транзисторов 23-25 с противоположной основным транзисторам 3 и 4 структурой, шесть допонительных резисторов 26 - 31, источник 32 опорного напряжения и двухпозиционный переключатель 33 н два направления, через первый ключ 34 которого в положении,соответствующем автоматическому режиму работы, фотоприемник 18 соединен с шиной источника 7 питания, а через второй ключ 35 эмиттер дополнительного транзистора 22 через параллельно включенные резисторы 8 и 9 ввода диафрагкты и чувствительности пленки соединен с общей шиной источника 7 питания, с которой эмиттер дополнительного транзистора 22 соединен через резистор 11 установки нуля, в положении, соответствующем ручному управлению выдержками электронного затвора, первый ключ 34 соединяет второй вывод второго логарифмирующего элемента через пятый дополнительный резистор 26 с шиной источника 7 питания второй ключ 35 соединяет эмиттер . дополнительного транзистора 22 через резистор 10 ввода выдержки с общей шиной источника 7 питания, база дополнительного транзистора 2 соединена с вторым выводом дополнительного логарифмирующего элемента 21 и через второй дополнительный резистор 27 с шиной источника 7 питания, а коллектор через третий дополнительный резистор 28 соединен с шиной источника 7 питания и непосредственно соединен с неинвертирующим входом первого дополнительного дифференциального усилителя 19, инвертирующий вход которого соединен с выходом источника 32 опорного напряжения, с неинвертирующим входом основного дифференциального усилителя 12 и с инвертирующим входом второго дополнительного дифференциального усилителя 20, а выход первого дополнительного дифференциального усилителя 19 соединен- с базами первой согласованной пары транзисторов 23, коллектор одного из которых содинен с эмиттером дополнительного Iтранзистора 22, а коллектор друго:Го - с эмиттером второго основного

транзистора 4, коллектор которого coeдиi eн с одним выводом четвертого дополнительного резистора 29, другой вывод которого соединен с шиной источника 7 питания, и с неинвертирующим входом второго дополнительного дифференциального усилителя 20, выход которого соединен с базами второй согласованной пары транзисторов 24, коллектор одного из которых соединен с эмиттером второго основного транзистора 4 , а коллектор другого через гальванометр 16, параллельно которому подключен пятый дополнительный резистор 30, соединен с эмиттером первого основного транзистора 3, коллектор которого через шестой дополнительный резистор 31 соединен с шиной источника 7 питани .выход запоминающего устройства 13 соединен с базами третьей согласованной пары транзисторов 25, коллектор одного из которых соединен с вторым выводом логарифмирующего злемента 1, а коллектор другого соединен с выходом электронного затвора 17, причем эмиттеры всех согласованных пар транзисторов 23-25 соединены с шиной источника 7 питания а все логарифмирующие элементы вы.полнены на транзисторах, согласованных с подключенными к ним соответствующими транзисторами.

УстройстЬо работает следующим образом.

Разность падений напряжения на эмиттерных переходах согласованных транзисторов определяется их коллекторными токами

bV-q)-En-llii|lKa.

где Cpj - температурный коэффициент.

На этом свойстве согласованных пар транзисторов и построено данное устройство.

Так как все логарифмирующие элементы выполнены на транзисторах, согласованных с подключенными к ним соответствующими транзисторами, то на эмиттерах транзисторов 3,4 и 22 будет присутствовать напряжение, определяемое логарифмом отношения логарифмирукйцего элемента к току коллектора, подключенного к нему резистора, который в свою очередь поддерживается постоянным с помощью соответствующего дифференциального усилителя, так как их выходы через согласованные пары транзисторов 23-25 управляют потенциалами эмиттеров транзисторов соответственно 22,4 и 3.

Таким образом, коллекторные токи транзисторов 4,3 и 22 соответственно равны ..

гг э2 2

.

23

18

з«

где Vi2 - выходное напряжение исугочника 32 опорного натряження ( соответствуют номеру позиции элемента схемы).

Токи через логарифмирующие элементы соответствуют коллекторнгли токам транзистог ов, на кС)-:о)ых OFJH построены, т.е. коллекторные: токи транзисторов 2 и 21 спроде.пяются напряжением источника 7 .питания tt сопротивлениями резисторов и их цепи. В режиме автоматическoio регулирования экспозицией к л.:;.1арифмрующему элементу на трамзистг ре 2 подключен фоторезистор 18, ток через который равен |g - V;. fc, ::.ie К некоторый коэффициент, К - :..1свещенность, J 0,5 + 0,9,

Со1ласовакные транзкс-гго зов 23-25 выполняют функцию размножителей токов, так как коллекторные токи входящих в них транзисторов равны.

Таким образом, можно записать

п «

М1„4124)

где .24 кoллeктop :ыe . ветствующих согласованных зисторов 23 и 24,

т „ 12

-tn - 43

-22

где Rg - сопротивление параллельно включенных резисторов 8, 9 и 11 ввода диафрагмы, чувствительности фотом:атериалов и установки .нуля. Следовательно,

M), Чз

, gy, .

24-R,

-i,

Причем ток является входным током электронного затвора 17,

Таким образом, можно записать уравнение

RC К-Е fig , -г л 25

тЧ,,-4чи г,-;--.,

в результате

(-E/l4 R /R6

.1/l22 R B

Посредством изменения величины резистора показатель степани при освещении можно повысить до 1,0 и Ъбеспечить линейную связь, тока 175 с освещенностью на чувствительной площадке фоторезистора 18.

Ток через гальванометр 1C в данном устройстве ог 1;едел5 ется выражением

т -lo.enil

b-R, R,, I,

9 Ib

где , - сопротивление медной катушки гальванометра, которое так же, как и срт имеет температурный коэффициент равный +0,3С, т.е. они друг друга компенсируют и показания гальванометра не зависят от температуры.

В режиме ручного управления выдержкой фотоаппарата переключатель 34 к входу логарифмирующего элемента 2 подключает резистор. 26, а к эмиттеру транзистора 22 - резистор 10 ввода выдержки, за счет изменения сопротивления которого регулируется выдержка.

При предварительном нажатии на спусковую кнопку фотоаппарата к устройству подводится питание я гальванометр покажет значение ожидаемой выдержки независимо от режима работы. При этом зеркало 15 находится в исходном положении и контакты

ключа 14 в запоминающем устройстве 13 замкнуты.

При срабатывании за-рвора зеокало 15 поднимается и размыкеет контакты 14, в результате чего выходной ток

0 Ijgсохраняет свое значение до момента возвращения зеркала 15 в исходное состояние.

Предлагаемое устройство значительно проще .в реализации, обладает бо5 лее высокой точностью в более широком диапазоне и позволяет снизить погрешность в диапазоне температур от -20 до +50с до 0,2 ступеней без каких-лиёо специальных термокомпенсирующих цепей.