Фоточувствительный усилитель Советский патент 1981 года по МПК H03F17/00 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в аппаратуре преобразования светового пртока в электрический сигнал, являет- « ся усовершенствованием известного изобретения, описанно о в авт. св. № 620010.

По основному авт. св. 620010 известен фоточувствительный усилитель,. содержащий дифференциальный каскад ее симметричным входом и последовательно соединенные фотоприемник и дифференциальный каскад с несимметричным входом. Дифференциальный каскад с симметричнь м входом выполнен с не- 5 симметричным выходом, вход его подключен к выходу дифференциального каскада с несимметричным входом через дополнительно введенный фильтр низкой частоты, а выход - к месту соедине- 20 ния фотоприемника и дифференциального каскада с несимметричным входом, при этом фотоприемник одновременно является нагрузкой дифференциально каскада с симметричным входомГ1. 25

Однако известный фоточувствительный усилитель обладает низкой пороговой чувствительностью.

Цель изобретения. - повышение пороговой чувствительности устройства. 30

Поставленная цель достигается тем что в фоточувствительный усилитель, содержащий дифференциальный каскгщ с симметричным входом и последовательно соединенные фотоприемник и дифференциальный каскад с несимметричным входом, дифференциальный каскад с симметричным входом выполнен с несимметричным выходом, входы его подключены к выходу дифференцигшьного каскада с несимметричным входом через фильтр низкой частотгы, а выход - к месту соединения фотоприемника и дифференциального Каскадас несимметричным входом, причем фотоприемник одновременно является нагрузкой дифференциального каскада с симметричным входом, дополнительно введены источник постоянного смещения и операционный усилитель с несимметричным входом, один из входов которого подключен к фотоприемнику, а другой вход совместно с соответствующим входом дифференциального каскада с несимметричные входс соединен с источником постоянного смещения; при этом выходом фоточувствительйого усилителя является выход операционного усилителя с несимметричным входом. На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного. устройства. Фоточувствительный усилитель содержит фотоприемник 1, дифференциаль ный каскад 2 с несимметричным входом фильтр 3 низкой частоты, дифференциаль ный каскад 4 с симметричным входом, источник 5 постоянного смещения, опе рационный усилитель б с несимметричным входом. Дифференциальный каскад 2 и фильтр 3 низкой частоты образуют фильтр подавления сигнала 7. Дифференциальный каскад 4 выполнен на опе рационном усилителе 8 и резисторе 9 Устройство работает следующим образом. При воздействии на вход фотоприемника 1 светового потока, включающего смесь полезного сигнала и помехи, на его выходе формируется только полезный сигнал, так как цепь глу бокой обратной связи,-состоящая из фотоприемника 1, фильтра подавления сигнала 7 и дифференциального каскада 4 , по полезному сигналу разомкнута. Этот полезный сигнал через oneрационный усилитель б поступает на выход фоточувствительного усилителя Для помехи, частота которой ниже гра .ничной частоты фильтра 3, указанная цепь обратной связи оказывается Замк нутой,ои напряжение помехи между вхо дами дифференциального каскада 2, а следовательно и на входе операцион ного усилителя 6, близко к нулю, т. помеха не поступает на выход операционного усилителя,. В связи с тем/ что по постоянному току цепь обратной связи замкнут и между входами дифференциального каскада 2 устанавливается близкая к нулю разность потенциалов, на фотоприемнике 1 фиксируется постоянное напряжение, оптимальная величина которого для пороговой чувствительности задана источником 5 постоянно го смещения и не зависит от изменен внутреннего сопротивления фотоприемника и внешних условий. Для обеспечения чувствительности к полезным сигналам в большом динамическом диапазоне на входе операционного усилителя 6 с несимметричным входом происходит компенсация постоянной Jcocтaвля oщeй сигнала путем подачи напряжения источника 5 постоянного смещения на его неинвертирующий вход . Таким образом, использование фильтра подавления сигнала 7, дифференциального каскада 4, операционного усилителя б с несимметричным входом и источника 5 постоянного смещения позволяет при непосредственном сопряжении широкого класса фотоприемника 1 с операционными усилителями б обеспечить высокую пороговую чувствительность при сохранении высокой помехозащищенности и обеспечения широкого динамического диапазона. Формула изобретения Фоточувствительный усилитель по авт. св. 620010, отличающийся тем, что, с целью повьвше|ния пороговой чувствительности, в него дополнительно введены источник постоянного смещения и операционный усилитель с несимметричным входом, один из входов которого подключен к фотоприемнику, а другой совместно с соответствующим входом дифференциального каскада с несимметричным входом соединен с источником постоян.ного смещения, при этом выходом фоточувствительного усилителя является выход операционного усилител с несимметричным входом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 620010, кл. Н 03 F 17/00, 1974 (прототип) .