Фотоприемное устройство Советский патент 1991 года по МПК H03F17/00 

00 00

Nt

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для прецизионного измерения световых импульсов в условиях наличия светового фона.

Цель изобретения - повышение точ ности и чуйствительности.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема прпдлагае- мого фотоприемного устройства.

Фотоприемное устройство содержит фотодиод 1, первый, второй и третий операционные усилители 2-4, первый второй, третий и четвертый транзис- торы 5-8, первый и второй конденсаторы 9 и 10 и двухполюсник обратной связи 11.

Фотоприемное устройство работает следующим образом. .

Фототок фотодиода 1,протекая через цепь отрицательной обратной связи второго операционного усилителя 3, состоящей из первого транзистора 5 и первого конденсатора 9, формирует на выходе второго операционного усилителя 3 напряжение U, .Емкость первого конденсатора 9 выбирается такой, чтобы постоянная времени цепи обрат-, ной.связи второго операционного усили теля 3 была много больше длительности измеряемых световых импульсов. С учетом этого напряжения U, оказывается равным

и,

-Ф,

%,

.i -- i- e -

. (ефф

(1)

40

дес ,- температурный потенциал первого транзистора 5; g - интегральная чувствительность фотодиода Г, световой поток фона , 45

ГО Ф Л,

К1

О . - коэффициент передачи тока эмиттера первого транзистора 5 в схеме с общей базой, обратный.ток эмиттерного р-п перехода первого транзистора 5;

скважность последовательности световьк импульсовJ амплитуда световых импульсов.

50

Коллекторный, ток ij второго тран- , зистора 6 при этом оказывается равным

ij otjI.jexp(U4/(fT) -DtjlNu

- ю

15

20

, 25 , -зо

35

40

45

.

50

,

где ot, - коэффициент передачи тока

э mттepa второго транзистора 6 в схеме с общей базой, Hi обратный ток эмиттерного

р-п перехода второго транзистора 6}

температурный потенциал второго транзистора 6. Ток i, протекая через цепь отрицательной обратной связи третьего операционного усилителя 4, состоящей из третьего транзистора 7 и второго конденсатора- 10, формирует на выходе третьего операционного усилителя 4 напряжение U{ равное

i -f,,l t (,1„,)/Л „,, (3)

где(| - температурный потенциал третьего транзистора 7{ I - обратный ток эмиттерного р-п перехода третьего транзисто- . Ра 7; oi,- коэффициент передачи тока

эмиттера третьего транзистора 7 в схеме с общей базой. Выходное напряжение третьего операционного усилителя 4 является напряжением смещения эмиттерного перехода четвертого транзистора 8. С учетом коллекторного тока этого транзистора-ток на входе первого операционного усилителя 2 оказьгеается равным

1,,1ц4 exp()+ot,lN4J:)

где et - коэффициент передачи тока

эмиттера четвертого транзистора 8 в схеме с общей базой; . (эбратный ток эмиттерного

р-п перехода четвертого транзистора 8j

. т4 температурный потенциал четвертого транзистора 8. Если предположить, что первый и второй транзисторы 5,6 вьтолнены по интегральной технологии на единой подложке и по этой причине имеют близкие характеристики, что третий и четвертьй транзисторы 7,8 выполнены аналогичным образом, то. с учетом соотношений (1), (2), (3) и (4), можнр получить

гп

Ч 8 Pc-etzlM7 l+g Pc /(g J .p + ti.lN, )J.(5) Дпя случаев, когда сигнальный фо- тоток фотодиода g 9с Хцj ,а также, КОГДА скважность Q 1, вторым членом в правой части выражения (5) можно

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение точности и (увствительности. Устр-во содержит фотодиод 1, операционные усилители (ОУ) 2-4, транзисторы 5-8, конденсаторы 9 и 10 и двух пехлюсник 11 обратной связи. Фототок фотодиода 1, протекая через депь отрицательной обратной связи ОУ 3 формирует на выходе ОУ 3 напряже- ние Uj, при котором коллекторный ток ;транзистора 6, протекая через цепь отрицательной обратной связи ОУ 4, формирует на выходе ОУ 4 напряжение U,, которое является напряжением смещения змиттерного перехода транзистора 8. С учетом коллекторного тока транзистора 8 на входе ОУ 2 действует ток, который при выборе параметра двухполюсника 11 обеспе1|ивает максимальное выходное напряжение ОУ 2. Цель достигается введением ОУ 4, транзисторов 5-8 и конденсаторов 9 и 10. 1 ия. (Л

N..

jH.

-L. 7