CS202778B1

CS202778B1 - Způsob výroby optoelektronického spojovacího Sienu

Info

Publication number: CS202778B1
Application number: CS579878A
Authority: CS
Inventors: Stepan Krynicky
Original assignee: Stepan Krynicky
Priority date: 1978-09-07
Filing date: 1978-09-07
Publication date: 1981-01-30

Description

Vynález se týká způsobu výroby optoelektronického spojovacího Sienu o požadované závislosti výstupního odporu na vstupním odporu v rozsahu pracovních hodnot výstupního odporu optoelektroniclcáho spojovacího Sienu, vytvořeného kombinací fotoodporů jako čidel a elektroluminiscenSnlch diod jako zářivého zdroje.

Optoelektronický spojovací Sien tvořený dvěma fotoodpory, které jeou osvětlovány dvěma elektroluminiscenSnÍBii diodami, slouží pro automatické řízení expozičních Časů ve fotografických kamerách. Fotoodpor zapojený v obvodu měření vnějšího osvětlení má nízkou strmost, fotoodpor zapojený v obvodu řízení doby osvitu filmu mé vysokou strmost. Toto řešení klade značné nároky ne souběh několika parametrů použitých fotoodporů, který je prakticky nezajistitelný. Jedná se předevěím o průběh strmostí obou fotoodporů, který musí být takový, aby zajistil použitelný průběh přenosově strmosti v požadovaném rozsahu změn hodnot výstupního odporu optoelektronického spojovacího členu, tj. změn odporu druhého fotoodporu s vysokou strmostí. Značné požadavky jeou kladeny na souběh dalěleh parametrů obou v optoelektronickém spojovacím členu použitých fotoodporů. Například požadavek co nejmenžích teplotních změn druhého fotoodporu ve funkčním zapojení vyžaduje, aby teplotní koeficienty prvního fotoodporu, ozn.«x. a druhého fotoodporu, ozn. ₂, splňovaly podmínku

202 778

202 770 *1 **<· 1 2 · v ’ “2 kde k^, kg jsou strmosti obou použitých fotoodporů. Tato podmínka ee dá a rozboru funkčního zapojení optoelektronického spojovacího Sienu v kameře odvodit i v přesnějším tvaru, analogická podmínka potom také platí pro změny hodnot fotoodporů způsobená předcházejícím osvětlením.

Pro zajištění průběhu přenosové strmosti se používal dosud korekční odpor (viz obr. 2) zapojený v sérii s prvním fotoodporem, který snižuje strmost této kombinace prvního fotoodporů, a korekčního odporu pro oblast vysokých osvětlení, odpovídajících nejvyšším používaným proudům elektroluminiscenčních diod, a odpovídajícím způsobem snižuje přenosovou strmost v této oblasti. Hodnota korekčního odporu byla volena jako 3/10 hodnoty odporu prvního fotoodporů při nejvySSÍm používaném proudu elektr. diod, například při proudu 60 mA. Taková pevná volba tohoto korekčního odporu však nezajišťuje a jistotou požadovaný průběh přenosové strmosti v celém používaném rozsahu.

Nedoetatky, které má dosavadní způsob zhotovení optoelektrického spojovacího členu a které prakticky znemožňují jeho hromadnou výrobu, odstraňuje způsob výroby podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se použijí fotoodpory o poměru středních strmostí větším než požadovaná výsledná přenosová strmost a podle změřených přenosových strmostí v pracovním rozsahu optoelektronického spojovacího členu se připojí k prvnímu fotoodporů dva korekční odpory, z nichž velikost sériového korekčního odporu leží v rozmezí 33 až 3 300 ohmů a paralelního korekčního odporu v rozmezí 33 až 3 300 kiloohmů při podmínce, že výsledná střední přenosová strmost je v zadaném rozmezí a dílčí přenosové strmosti jsou rovněž v zadaném rozmezí.

Použitím korekčních odporů o předem vypočtených hodnotách se dosáhne požadované hodnoty přenosové strmosti a jejího průběhu, aniž je třeba párovat fotoodpory na průběh strmosti obou fotoodporů, nebol při výpočtu korekčních odporů se vychází z konkrétního průběhu přenosové strmosti nekorigovaného optoelektronického spojovacího členu. Použití prvního fotoodporů s vyšší strmostí než odpovídá obvykle požadovaným hodnotám přenosové strmosti pomáhá splnit'podmínku minimálních teplotních změn druhého fotoodporů, nebol u prvního fotoodporů s vyšší strmostí je znaménko teplotního koeficientu stejné jako u druhého fotoodporů a nemůže docházet k protikompenzaci. Pokud prvni fotoodpory mají řádově stejnou velikost teplotního koeficientu jako druhé fotoodpory, dojde použitím korekčních odporů, to je sériového odporu a paralelního odporu, ke snížení teplotního koeficientu této kombinace na hodnotu blízkou k hodnotě zabezpečující minimální teplotní závislost výstupního odporu optoelektronického spojovacího členu.

Na obr. 1 je znázorněno obecné zapojení optoelektronického spojovacího členu, kde £ je fotoodpor s nižší strmostí, g. je fotoodpor β vyšší strmostí, £, £ jeou elektroluminiscenční diody, se kterými jeou oba fotoodpory v optické vazbě. Na obr. 2 je znázorněno zapojeni sériového korekčního odporu £. Na obr. 3 a 4 je nakresleno navrhované zapojení korekčních odporů 5.» έ» jejichž hodnoty ee určí výpočtem»

202 770

Způsob výroby podle vynalezu umožňuje zmenšení teplotní závislosti výstupního odporu spojovacího členu. Závislost výstupního odporu je charakterizována přenosovou strmosti kp. přičemž přenosovou strmostí je rozuměn poměr strmosti prvního fotoodporu 1 ke strmosti druhého fotoodporu 2, tedy:

kp kde kjj kg jsou strmosti obou použitých fotoodporů.

K prvnímu fotoodporu 1 se připojí korekční odpory 2» £ podle obr. 3_S neb© obr. 4. Hodnoty korekčních odporů se určuji výpočtem tak, aby byly splněny požadavky na přenosovou strmost a její průběh. Máme-li tedy optoelektronický spojovací člen bez korekčních odporů zmontovaný z fotoodporů takových stnností, že přenosová strmost je větší než je požadovaná, změříme nejprve ty jeho parametry, ze kterých se vychází při výpočtu.

Při měření se obvykle postupuje takto: proud elektroluminiscenčních diod se nastaví na maximální používanou hodnotu, například 1^-60 mA, zaznamenají se odpovídající hodnoty odporu fotoodporů 1, 2, které pro další použití označíme R| (60) a Rg (60). Potom se nastavuje proud diod tak, že se hodnota druhého fotoodporu 2 zvětší na hodnotu 16 x Rg (60), změří se odpovídající hodnota prvního fotoodporu 1, ozn. R^ (16). Zmenšováním proudu diod se nastaví odpor druhého fotoodporu 2 na hodnoty 256 x Rg (60) a 1024 x Rg (60), změří a zaznamenají se odpovídající hodnoty prvního fotoodporu 1 R^ (256) a R^ (1024).

Vyjdeme-li z dříve uvedené definice přenosové strmosti, je možno na uvedených intervalech změny odporu druhého fotoodporu 2 zavést střední přenosovou strmost a dílčí přenosové strmosti. Například pro kp zavedené na rozsahu 1 : 256 změn odporu druhého fotoodporu 2 je střední přenosová strmost

R-, (256) lg kp (60) lg 256 (1) zavedeme dílčí přenosové strmosti lg (16) (60) pl lg 16 (2), js kde k_pl je dílčí přenosová strmost na intervalu Rg (60) až 16 x Rg (60);

R, (256) l_g -±_--_

Rl (16) ^p2 lg 16 kde kpg je dílčí přenosová strmost na intervalu 16 x Rg (60) až 256 x Rg (60);

(3),

202 778

R, (1024) lg -iR, (256) . -1- (4), lg 4 intervalu 256 x R₂ (60) až 1024 x R₂ (60). přenosová strmost v rozmezí například 0,5 až jsou například následující rozmezí:

^kp3 kde kp₃ je dílčí přenosová strmost na V tomto konkrétním případě je střední 0,6. Požadavky pro přenosové strmosti

pro c	0,50 -	= kp	— 0,60	(5)
pro A	kp -	0,07	k_pl kp + 0,05	(6)
pro B	kp -	0,05	ίΞ. k_p2 kp + 0,07	(7)
pro C	kp -	0,20	= %3 *P ⁺ 0,07	(8)

Hodnoty přenosových strmostí po korekci označíme čárkovanými symboly a zavedeme:

“4 kp ^s k£ - k£ (9), kde kp je změna střední přenosové strmosti;

platí:

4.JtP » Δ *Ρχ ⁺ Δ *Pb (10), kde: Δ *P_X j® změna střední přenosové strmosti způsobená předřadným odporem £,

Δ ^kP_b je změna střední přenosová strmosti způsobená paralelním odporem £;

pro tyto změny Λ kp_x, kp_b byly odvozeny vztahy (s uvážením již dříve uvedených defi ničních mezí kp. kp^, kp₂, kp₃);

kde:

RR_x (60)

R_x je hodnota odporu £; neboli:

kde:

Rj^ (256) R_b je hodnota odporu 6; neboli:

. lg (1 + x)

S I .......

lg 256

256 *P_b

- A *P lg (

-) b + 1 lg 256

256 ^b (11), (12), (13) (14) , (15) , (16).

- 256

202 770

Dalěi vztah důležitý pro výpočet je vztah pro změnu kp^, nebot tato na uvažovaném intervalu změny odporu druhého fotoodporu 2 prakticky nezávisí na hodnotě předřadného odporu £. Je možno odvodil, že

1-4^3 4 4 ^3 - 1 (17).

Při výpočtu ee užívá těchto vztahů a postupuje se jak patrno z číselného příkladu. Optoelektronický spojovací člen je například definován následujícími naměřenými parametry;

Rg (60) “

R_x (60)

0,5 k Zl **1, 2. 3 kp = 0,700 k Jí R_x (16) 4,0 k ZL 0,750 (256)

24,25 k Λ 0,650

R_x (1024)

61,4 k -/ίΟ, 670

Podle průběhu přenosové strmosti (tj. z hodnot kp. kp^ g ^) ae rozhodne, na jakou hodnotu kp budeme optoelektronický spojovací člen korigovat. Obvykle volíme střed tolerance, v našem případě kp = 0,55, potom je = -0,15. Zvolíme kp^ tak, aby průběh přenosové strmosti po korekci vyhovoval dříve uvedeným požadavkům. V našem případě například zvolíme ^0 ,47, potom Δ kpj « -0,20. Výpočtem podle vzorce (17) dostaneme b = 3,793 a ze vzorce (15) určíme hodnotu korekčního odporu « 91,99 *£L a zároveň ze vzorce (14) vypočteme -0,042 a ze vzorce (10) Δ kP_x ” -0,108. Ze vzorce (13) pro výpočet koeficientu x plyne x = 0,818 a hodnota korekčního odporu ze vzorce (12)

R_x * 0,409 k-ft. Aby bylo možno zjistit hodnotu kp^, použijeme vypočtené hodnoty korekčních odporů pro výpočet korigovaných hodnot optoelektronického spojovacího členu, například v zapojení podle obr. 4, platí:

^RI -	(¾ + Βχ) ·	*b
«1 ♦ x ♦	%
dostaneme tyto hodnoty:
R^ (60) R^ (16)	R^ (256)	R^ (1024)
0,900 k -0. 4,207 k -Ω-	19,45 k Jt	36,97 k-fi-
^1, 2, 3 ^0,556	0,552	0,463

kp « 0,554

Pokud hodnoty přenosových strmostí vyhovují zadaným požadavkům (jako ve výše uvedeném případě), je výpočet hodnot korekčních odporů skončen.

Jestliže je kp^ mimo zadanou toleranci, je postup při dalším výpočtu následující:

a) je-li kp^ větěi než horní hranice tolerance, volí se větší hodnota & (tak, aby splňovala zadané požadavky);

202 770

b) je-li kp₃ nižěl nož dolní hranice tolerance, volí se nižěl hodnot· kp₃ a výpočet ee opakuje.

Jestliže již není možno svolit vhodnou hodnotu kp₃, která by vyhovovala zadaným požadavků·, a hodnota kp^ nesplňuj· požadavky, volí ee jiná hodnota ko. jak náaladuja:

a) je-li kp₃ větží než horní hranice tolerance, volí se nižěl hodnota kp nsž byla svolena na počátku výpočtu;

b) je-li kp₃ nižěl než dolní hranice tolerance, volí se vyžil hodnota kp než byla svolena na počátku výpočtu a výpočet sa opakuje.

Nově zvolené hodnoty kp muel splňovat zadaná požadavky (v našem případě 0,5 kp ^0 ,6). Po ukončení výpočtu hodnot korekčních odporů ee zvolí s dostupné řady odporů odpory o nejbližěíeh hodnotách, provede se kontrola parametrů optoelektronického spojovacího členu výpočtem při použití z řady zvolených hodnot odporů.

Korekční odpory £, £ o vypočtených hodnotách ee připojí k prvnímu fotoodporu 1, na místě 2 ⁸⁰ připojí korekční odpor o hodnotě Ηχ, na místě 2 ⁸⁶ připojí korekční odpor o hodnotě Rb podle obr. 3 nebo obr. 4.

Postup výpočtu korekčních odporů je možno naprogramovat na běžná počítače, například TESLA 200, včetně výběru hodnot odporů z vhodná řady. Uvedený postup se při ověřeni ukázal jako vhodný pro sériovou výrobu, při výpočtu se průměrně zkoriguje 96 % počítaných kusů.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Způsob výroby optoelektronického spojovacího členu ee dvěma fotoodpory a zdrojem zářeni, vyznačený tím, Se se použijí fotoodpory (1, 2)^0 poměru středních strmostí větěim než požadovaná výsledná přenosová strmost (kp) a podle změřených přenosových strmostí v pracovním aozsahu optoelektronického spojovacího členu se připojí k prvnímu fotoodporu (1) dva korekční odpory (5, 6), z nichž velikost sériového korekčního odporu (5) leží v rozmezí 33 až 3 300 ohmů a paralelního korekčního odporu (6) v rozmezí 33 až 3 300 kiloohmů při podmínce, že výsledná střední přenosová strmost (kp) je v zadaném rozmezí (C ) a dílčí přenosové strmosti (kp₃, kpj, kp₃) jsou v zadaném rozmezí (A, B, C).