Способ регистрации излучения фотодиодом и устройство для его осуществления Советский патент 1984 года по МПК G01J1/44 

2. Устройство для регистрации излучения фотодиодом, содержащее фотодиод, катод которого соединен с корпусной пшной, а анод - а неинвертирующим входом операционного усилителя, инвертирующий вход которого через первый резистор соединен с корпусной шиной, а через второй резистор - с выходом операционного уси лителя, отличающееся тем что, с целью повьшения быстродействия регистрации, в него введены ис122899

точник напряжения, электронный ключ, генератор тактовых импульсов, одновибратор и схема запо нания уровня, один вход которой соё,цинен с выходом операционного усилителя, а другой вход - с выходом генератора тактовых импульсов и с входом одновибратора, выход которого соединен с электрон- ным ключом, через который источник , напряжения соединен с неинвертирующим входом опера1щонного усилителя.

}, Способ регистрации излучения фотодиодом путем измерения на нем напряжения, отличающ-ийся тем, что, с целью повышения быстродействия регистрации, напряжение измеряют периодически и после каждого измерения осуществляют перезаряд емкости фотодиода до напряжения, соответствующего минимальному значению интенсивности регистрируемого излучения. (/) С

Изобретение относится к способам и устройствам для регистрации потоков излучения, и может быть использовано в аппаратуре для считывания полутоновых изображений в ЭВМ.

Известен способ регистрации излучения фотодиодом, который заключается в том, что попеременно во времени на фотодиод подают то исследуемый световой поток, то световой поток, калиброванный по величине и ослабляемь1й до момента равенства с измеряемым световым потоком. Устройство, которое реализует этот способ, содержит источник калиброванного излучения,оптический клин, механически связанный с, электродвигателем, схемой управления,подключенной через усилитель к фотодиоду . В этом устройстве с высокой точностью компенсируются погрешности за счет температурного дрейфа усилителя и изменения чувствительности фотоприемника с электрическим каналом lj .

Недостатком этого способа и устройства является большое ърсглк регистрации светового потока.

Наиболее близким к изобретению является способ регистрации излучения фотодиодом путем измерения на нем напряжения и устройство для регистрации излучения фотодиодом, содержащее фотодиод, катод которого соединен с корпусной шиной, а анод - с неинвертирующим входом операционного . усилителя, инвертирующий вход которого через первый резистор соединен с корпусной шиной, а через второй резистор - с выходом операционного усилителя 2j .

Недостатком известного способа является то, что при изменении на фотодиоде светового потока от минимального до максимального значения и наоборот время установления максимального напряжения значительно меньше времени установления минимального напряжения на фотодиоде. Из-за этого при рабгэте с широким диапазоном световых потоков скорость регистрации излучения оказывается низкой

Цель изобретения - повьшение быстродействия регистрации.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу регистрации излучения фотодиодом путем измерения на нем напряжения последнее измеряют периодически и после каждого измерения осуществляют перезаряд емкости фотодиода до напряжения, соответствующего минимальному значению интенсивности регистрируемого излучения . I

Кроме того, в устройство для регистрации излучения фотодиодом, содержащее фотодиод, катод которого соединен с корпусной шиной, а анод с неинвертирующим входом операционного усилителя, инвертирующий вход которого через первый резистор соеди|Нен скорпусной шиной, а через второй резистор - с выходом операционного усилителя, введены источник напряжения, электронный ключ, генератор тактовых импульсов, одновибратор и схема запоминания уровня, один вход. 3. 11 .которой соединен с вькодом операци-Л :онного yci-шителя, а другой вход - с выходом генератора тактовых импульсов и с входом одновибратора, выход которого соединен с электронным ключом, через который источник напряжения соединен с неинвертирующим входо операционного усилителя. На чертеже показана схема устройства, реализующего предлагаемый способ. Устройство содержит операционный усилитель 1, фотодиод 2, резисторы 3 и 4, источник 5 напряжения, электронный ключ 6, генератор 7 тактовых импульсов, схему 8 запоминания уровня, одновибратор 9. Катод фотодиода 2 соединен с корпусной шиной, а анод - с неинвертирующим входом операционного усилителя 1, инвертирующий вход которого через первый резистор 3 соединен с корпусной шиной, а через второй резистор 4 с выходом операционного усилителя 1. Один вход схемы 8 запоминания уровня соединен с выходом операционного усилителя 1, а другой вход - с выходом генератора 7 тактовых импульсов и входом одновибратора 9, выход которого соединен с электронным ключом 6, через который источник 5 напряжения соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя 1. Устройство работает следующим образом. 9 С появлением на выходе ГТИ 7 импульса в схеме 8 запоминается выходное напряжение усилителя 1, Операция запоминания введена для того, чтобы устранить динамические погрешности, обусловленные процессами перезаряда емкости фотодиода и установления напряжения на фотодиоде. По заднему фронту импульса ГТИ 7 на выходе одновибратора 9 появляется импульс, по которому электронный ключ 6 подключает источник 5 напряжения к фотоди- . оду. При этом происходит быстрый перезаряд емкости фотодиода 2 до напряжения источника 5, соответствующего минимальному значению исследуемого излучения. По окончании импульса на выходе одновибратора 9 электронный ключ отсоединяет выход источника 5 от фотодиода 2, начинается процесс установления напряжения на фотодиоде, которое соответствует текущему значению потока излучения. Так как процесс установления напряжения на фотодиоде всегда осущест- . вляется за счет нарастания сигнала, то по сравнению с известным устройством, для которого имеет место также установление напряжения от большого значения к малому, происходит существенный вьшгрьш по времени. ; Изобретение позволяет существенно повысить скорость регистрации излучений фотодиодом. .