Фотодатчик Советский патент 1988 года по МПК G01J1/44 

со а а

00 00 4::

113

Изобретение относится к средсГтвам и элементам измерительной и контрольной техники и может быть использовано для регистрации и измерения параметров оптических сигналов при наличии тепловых помех и невысокой стабильности электропитания.

Цель изобретения - повьшение быст

15

20

25

родействия-фотодатчика,10

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого фотодатчика.

Фотодатчик содержит фотодиод 1, резистор 2, первый усилитель 3 обратной связи, первый усилитель 4, второй усилитель 5 обратной связи, второй усилитель 6 и токоразностный усилитель 7.

Фотодиод 1 подключен к резистору 2 и вторым выходом к входу усилителя 4, выход которого соединен со входом усилителя 3 обратной связи, неинвертирующий вькод которого соединен со входом усилителя 4,а инвертирующий- с одним из входов токоразностного усилителя 7, второй выход резистора 2 соединен со входом усилителя 6, вы- ход которого соединен со входом усилителя 5 обратной связи, неинвертирующий выход которого соединен со зхо- дом усилителя 6, а инвертирующий выход - со вторым входом токоразностно- го усилителя. 7,

Фотодатчик работает следующим образом.

Допустим, что оптический сигнал отсутствует.

Потенциалы , на входах усилителей 4 и 6 одинаковы и разность потенциалов на фотодиоде равна нулю. Па входы токоразностного усилителя 7 поступают одинаковые токи и сигнал на его выходе отсутствует. При наличии фототока Im на входы токоразностного

30

35

40

усилителя сигнал +

по I

Ф

одной ветви поступает а по другой -1д5 .Токо45

разностный усилитель вьиеляет эту разность и на его выходе появляется полезный сигнал. При протекании фо-

тотока напряжение на входах усилителей 4 и 6 изменяется. Если бы сопротивление резистора 2 было равно нулю, то все это напряжение было бы приложено к фотодиоду 1, что нежелательно, а в некоторых случаях и недопустимо. При наличии резистора 2 фототок создает на нем падение напряжения, которое вычитается из напряжения на входах усилителей 4 и 6. ;Йапряжение на фотодиоде 1 будет равно нулю, если сопротивление резистора 2 выбирать, исходя из соотношения

15

R2 .у ьг

где uU - разность потенциалов на входах усилителей 4 и 6; Д1 - изменение фототока, которому соответствует указан- . ное MJ.

Таким образом, быстродействие предлагаемого фотодатчика достигается за счет исключения влияния отрицательной обратной связи.

Формула изобретения

Фотодатчик, содержащий фотодиод, один выход которого подключен к одному выводу резистора, другой вьшод которого подключен к усилителю, отличающийся тем, что,с цег лью повышения быстродействия, в него дополнительно введены два усилителя обратной связи, токоразностный усилитель и второй усилитель, вход которого соединен с-вторым выводом фотодиода, причем инвертирующие выходы усилителей обратной связи соединены с различными входами токоразностного усилителя, а их инвертирующие выходы соединены с входами первого и второго усилителей соответственно, выходы которых подключены к входам усилителей обратной связи соответственно.

Изобретение относится к средствам измерения и контроля и предназначено дня регистрации оптических сигналов в условиях тепловых помех и помех по шинам питающего напряжения. Устройство содержит фотодиод, работающий в режиме коротког о замыкания, один выход фотодиода подключен к сопротивлению, а второй выход подключен к усилителю, охваченному отрицательной обратной связью. С целью повьшения быстродействия усилитель выполнен одновходовым, дополнительно введены второй и третий идентичные друг другу усилители обратной связи, усилитель, идентичный первому, а также токоразностньй усилитель. Режим короткого замыкания фотодиода обеспечивается параметрическим и компенсационным способами. Вьщеление и усиление фототока осуществляется токоразностным усилителем. 1 ил. (Л