Способ измерения постоянной времени фотоприемника Советский патент 1977 года по МПК G04F10/00 

1

Изобретение отиосится к области измерения постоянных времени фотоприемников и может найти применение при разработке устройств, предназначенных для измерения постоянных временн фотонриборов в широкнх диапазонах.

Известны способы пзмерения постоянной времени задержки по значению частоты автоколебаний, определяемой с помощью частотомера 1.

Недостаток известного способа заключается в недостаточной точности измерения.

Наиболее близким по технической сун1ностн к предлагаемому способу является способ, по которому измеряют постоянную времени фотоприемника прн воздействни светового потока на фотоприемннк и измеряют фазовую задержку 2.

Точность измерений с нрименением известного способа недостаточна вследствие большой собственной ногрешности фазометрнческих устройств.

Цель изобретения - увеличение точности измерения постоянных времени фотоприемннков.

Это достигается тем, что но предлагаемому способу постоянную вре.мени фотоприемника онределяют при воздействии светового потока на фотонрие.мннк, модулируют световой поток усиленным электрическим сигналом, снятым с

выхода фотоприемннка, возбуждают устойчивые колебания в замкнутой измернтелыюй системе с фотоириемипком, измеряют частоту автоколебаний, но которой судят о постояпной времени фотоириемника.

Снособ реализуют следуюии1м образом. Излучение источника света, ианример оитического квантового генератора, иронускают через онтнческий модулятор, оптическую линию задержки, фотопрнемник. Электрический сигнал с выхода фотоприемника усиливают с номон;ью итнрокоиолосного усилителя и подают на онтический модулятор. Оптический модулятор, оптическая лииия задержки и исследусмый фотоприемник представляют собой цепь обратной связи широкополосного усилителя. В такой системе при выполнении условий самовозбуждення возникают автоколебания, модулирующие по пнтенсивностп оптическнй луч.

Частота возникающих автоколебаний определяется временем задержки сигнала в оптической лннин задержки между оптическим модулятором и фотоприемником и временем задержки в фотоприемннке и пшроконолосном

усилителе.

Устройство, реализуюп|ее данный способ,

нредставляет собой генератор с задерл анной

обратной связью. В установившемся режнме

згачеине частоты, измеряемое частотомером, быть определено следующим выраже/ - время задержки в цени обратной т - постояниая времени усилителя; Ко - коэффициент усиления; п 1, 2, ... Время задержки в цепи обратной связи может быть занисано в виде / , где ii - время нрохождения светом оптической линии задержки; /2 - время задержки сигнала в фотоприемнике;/3 - время задержки сигнала в широконолосном усилителе. Время задержки сигнала в фотонриемнике, в свою очередь, зависит от его иостоянной времени. Измеряя частоту автоколебаний в системе в стациоиарном режиме при известиых t п т, можем оиределить постоянную времени фотоприемников. При изменении иостоянных времени фотоприемников частота автоколебаний изменяется, п эти изменения частоты регистрируются частотомером. Точность измереиия постоянных времени фотонриемников зависит от крутизны характернстнкн ()) /(/2) и нестабильности частоты автоколебаиий. Выбрав оптимальные значения ti п /3, оставляем их иостоянными. Крутнзну характеристики определяем как (2) dt, Задавшись нестабильностью частоты автоколебаний б иорядка 10, которая легко достижима на нрактнке, получаем точность измерения иостоянной времени фотопрнемниковболее высокую но сравиенню с нзвестнымн сиособами. Точность нзмерення времени задержки сигналов в фотоириемииках, а следовательно, н их иостоянных времени, в случае ирнменения данного сиособа нревышает на один-два порядка точность измерения фазовым сиособом. Формула и 3 о б р е т е и и я Способ измереиия иостоянной времени фотонрнемннка, включающий воздействие светового иотока на фотоприемник и усиление электрических сигналов с выхода носледнего, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерений, модулнруют световой поток усиленным электрическим сигналом, снятым с выхода измеряемого фотоириемника, возбуждают устойчивые автоколебаиня в замкнутой измерительной системе с фотоириемником, измеряют частоту автоколебаний, но которой судят о постоянной времени фотоириемннка. Р1сточники информации, принятые во виимаиие при экспертизе: 1.Яковлев В. Н. Импульсные генераторы на транзисторах. Техника, 1968, стр. 346. 2.Волков С. В. Зависимость задержки сигнала ФЭУ от длины волны светового сигнала. Приборы и техника эксперимента, 1970, № 6, стр. 167-170 (ирототип).