Фотоэлектрический формирователь импульсов Советский патент 1979 года по МПК H03K4/08 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и телемеханики. Известен фотоэлектрический формирователь импульсов, содержащий транзистор и фотодиод, в котором коллектор транзистора соединен с источником питания, а база - с источником входного сигнала 1. Однако этот формирователь обладает узкими функциональными возможностями. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей формирователя импульсов. Для этого в фотоэлектрический формирователь импульсов, содержащий транзистор и фотодиод, в котором коллектор транзистора соединен с источником питания, а база - с источником входного сигнала, введены резистор и диод, причем резистор включен между фотодиодом и общей щиной, а диод - между фотодиодом и эмиттером транзистора. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема формирователя. Фотоэлектрический формирователь импульсов содержит транзистор 1 и фотодиод 2. Коллектор транзистора 1 соединен с клеммой 3 источника питания, а база - с клеммой 4 источника входного сигнала. В формирователь введены резистор 5 и диод 6. Выходами являются клеммы 7, 8. Фотоэлектрический формирователь импульсов работает следующим образом. При освещении фотодиода 2 световым потоком происходит генерирование электронно-дырочных пар, разделение их на основные и неосновные носители и концентрация в «-области кристалла избыточных электронов, а в р-области - избыточных дырок. Эквивалентная схема фотодиода 2 представляет собой в этот момент заряженный конденсатор, величина заряда которого определяется световым потоком. При подаче на клемму 4 импульса управления транзистор 1 открывается, и импульс прямого тока смещения выделяется на низкоомном резисторе 5 нагрузки, формируя передний фронт выходных импульсов. По мере рассасывания накопленных ранее зарядов происходит уменьщение прямого тока смещения, что приводит к формированию заднего фронта выходных импульсов. Во время открывания транзистора 1 к фотодиоду 2 прикладывается импульс запирающего напряжения от источника питания. При этом скачком уменьшается эквивалентная емкость фотодиода 2. Уменьшение емкости приводит к параметрическому усилению и к преобразованию фотосигнала в импульсный электрический сигнал, выделяемый на низкоомном резисторе 5 нагрузки. Точечный диод 6 является коммутирующим. Он разрывает цепь резистора 5 нагрузки во время пауз между импульсами управления.

В точке соединения точечного диода 6 и фотодиода 2 формируется пилообразное напряжение, амплитуда которого пропорциональна световому потоку.

Таким образом, выделяемый на резисторе 5 нагрузки импульсный сигнал, амплитуда которого пропорциональна световому потоку, может быть использован без дальнейшего усиления по напряжению и мощности. Использование пилообразного напряжения позволяет существенно расщирить функциональные возможности формирователя.

Формула изобретения

Фотоэлектрический формирователь импульсов, содержащий транзистор и фотодиод, в котором коллектор транзистора соединен с источником питания, а база - с источником входного сигнала, отличающийся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей, в него введены резистор и диод, причем резистор включен между фотодиодом и общей шиной, а диод - между фотодиодом и эмиттером транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 434580, кл. Н ОЗК 4/08 от 28.02.1972.