Фотодатчик Советский патент 1988 года по МПК H03B17/00 G01B11/00 

it

F

п

S

(Л

Изобретение относится, в частности, к преобразователям величины потока излучения во временной интервал следования импульсов. Фотодатчик содержит фотодиод 1, светодиод 2, шины питания, транзистор 3, резисторы 4-6, времяза- дающий конденсатор 7, RS-триггер 8, диод 9. Фотодатчик имеет расширенные функциональные возможности, так как может выполнять функцию сигнального порогового устройства. 2 ил.

сд ел

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к преобразователям величины потока излучения во временной интервал следования импульсов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, повышение надежности и стабильности.

На фиг. 1 приведена электрическая схема фотодатчика; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Фотодатчик с оптической обратной связью содержит фотодиод 1 катодом соединенный с анодом светодиода 2 и с положительной шиной питания, транзистор 3, эмиттер которого соединен с одним выводом первого резистора 4, другой вывод которого соединен с отрицательной шиной питания и с одним выводом второго резистора 5, другой вывод которого соединен с анодом фотодиода 1, третий резистор 6, один вывод которого соединен с первым выводом времязадающего конденсатора 7, второй вывод которого соединен с отрицательной шиной питания RS-триггер 8, S-вход которого соединен с анодом фотодиода 1, R-вход соединен с первым выводом времязадающего конденсатора 7 и с анодом диода 9, катод которого соединен с другим выводом третьего резистора бис прямым выходом RS-триг- гера 8, который является выходом устройства, инверсный выход RS-триггера 8 соединен с базой транзистора 3, коллектор которого соединен с катодом светодиода 2.

Фотодатчик работает следующим образом.

При подаче питания триггер 8 устанавливается в произвольное состояние. Если триггер 8 установился в состояние «1 (момент времени to), на прямом выходе триггера 8 присутствует единичное напряжение, на инверсном выходе - нулевое, транзистор 3 выключен, светодиод 2 обесточен. На входах S и R присутствуют нулевые сигналы, так как фотодиод 1 не облучается, конденсатор 7 разряжен. С момента времени to начинает заряжаться конденсатор 7 через резистор 6 и напряжение UR. на R-входе триггера 8 растет и при достижении значения напряжения Ur,R, триггер 8 переключается в состояние «О (момент времени ti). На прямом выходе триггера 8 устанавливается нулевое напряжение, а на инверсном - единичное. В результате через диод 9 происходит быстрый разряд конденсатора 7 и на входе R триггера 8 устанавливается нулевое напряжение.

а единичным сигналом с инверсного выхода триггера 6 отпирается транзистор 3 и включается светодиод 2 (момент времени ti). В результате облучения фотодиода 1 появляется и нарастает его фототок, создающий на резисторе 5 напряжение Us. При достижении этим напряжением значения напряжения срабатывания триггера 8 по S-входу триггер 8 переключается- в состояние «1 (момент времени t2), схема воз0 вращается в исходное состояние и далее процесс повторяемся.

Длительность импульса, сформированного в промежутке времени ti-12, зависит от скорости нарастания фототока в фотодиоде

с 1, который в свою очередь зависит от интенсивности облучения фотодиода 1. Таким образом, изменение потока излучения в цепи оптической обратной связи преобразуется фотодатчиком в изменение длительности генерируемых импульсов. При

0 уменьшении потока ниже некоторого порогового значения установившееся значение фототока снижается до величины, не обеспечивающей достижения напряжением значения Unj - при этом переключения триггера 8 в единичное состояние не проис5

ходит, генерация импульсов прекращается. В этом случае фотодатчик выполняет функцию сигнального порогового устройства.

Формула изобретения

Фотодатчик, содержащий фотодиод, катодом соединенный с анодом светодиода и с положительной шиной питания, транзистор, эмиттер которого соединен с одним выводом первого резистора, другой вывод которого соединен с отрицательной шиной питания и с одним выводом второго резистора, другой вывод которого соединен с анодом фотодиода, fpeтий резистор, один вывод которого соединен с первым выводом времязадающего конденсатора, второй

вывод которого соединен с отрицательной шиной питания, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повыщения надежности и стабильности, в него введен RS-триггер, S-вход

которого соединен с анодом фотодиода, R-вход соединен с первым выводом времязадающего конденсатора и с анодом диода, катод которого соединен с другим выводом третьего резистора и с прямым выходом RS-триггера, который является

выходом фотодатчика, инверсный выход RS-триггера соединен с базой транзистора, коллектор которого соединен с катодом светодиода.