DE2002013C3 - Impulshchtempfanger mit Gleichlicht kompensation - Google Patents
Impulshchtempfanger mit Gleichlicht kompensationInfo
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- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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Description
35
Die Erfindung bezieht sich auf einen Impulslichtempfänger mit einer der Gleichlichtkompensation
dienenden Einrichtung, die von dem Ausgangssignal eines Verstärkers gesteuert ist, dessen Eingang die
am Fotoelement auftretende Spannung zugeführt ist.
Ein solcher Impulslichtempfänger ist z. B. aus der deutschen Auslegeschrift 1283 714 bekannt und
dient dazu, moduliertes Licht auch dann noch einwandfrei zu empfangen und zu verarbeiten, wenn das
lichtempfindliche Bauelement des Impulslichtempfängers
gleichzeitig mit intensivem Gleichlicht beaufschlagt wird, was beim Betrieb eines solchen Empfängers
z. B. bei hellem Tageslicht der Fall ist.
Bei dieser bekannten Schaltung wird das einem zu empfangenden Impulslichtsignal entsprechende elektrische
Impulssignal an einem mit dem lichtempfindlichen Bauelement in Reihe liegenden Widerstand
abgenommen, so daß nur relativ kleine Amplituden des abzugebenden elektrischen Impulssignals zu erreichen
sind. Dieser Arbeitswiderstand muß in Abhängigkeit von der Speisespannung auf die Betriebsdaten
des jeweils verwendeten lichtempfindlichen Bauelements und auf den zu erwartenden Gleichlichtanteil
abgestimmt werden, so daß keine mit Rücksicht auf die Größe des Ausgangssignals und
einer einfachen Widerstandsanpassung an nachfolgende Schaltungen wünschenswerte Freizügigkeit in
der Wahl der Speisespannungen und des Arbeitswiderstands möglich ist. Die Gleichlichtkompensation
selbst wird mit Hilfe einer dem lichtempfindlichen Bauelement entgegengeschalteten regelbaren
Spannungsquelle bewirkt.
Es ist ferner ein Halbleitersystem mit nichtlinearer Stromspannungscharakteristik bekannt, bei dem eine
magnetische Sperrschicht durch ein elektrisches Feld, durch eine extern einfallende Strahlungsintensität
und durch ein magnetisches Feld beeinflußbar ist, vgl. deutsche Patentschrift 955 080. Hierdurch soll
der bei Halbleitersperrschicht-Änderungen sehr hojie
Dunkelstrom stark reduziert werden. Zur Detektion wird die nichtlineare Stromspannungscharakteristik
benutzt, die bei einfallender externer Strahlung im Halbleitersystem auftritt. Eine Anpassung des Halbleitersystems an eine sich ändernde Gleichstrahlungsintensität
findet hier nicht statt.
Schließlich ist ein Signalaufnahmeelement bekannt, das in Reihe mit einer Gleichstromquelle,
einem Vorwiderstand und der Primärwicklung des Übertragers geschaltet ist, über den die einem
Gleichlicht überlagerten Wechselspannungssignale herausgefiltert werden, vgl. deutsche Auslegeschrift
1 043 883. Durch die verschiedene Einstellung des Vorwiderstandes und der Spannung der Stromquelle
kann das in der einen Wicklung des Übertragers entstehende elektrische Signal geändert werden, eine
Kompensation des Gleichlichtanteiles ist jedoch nicht möglich. Außerdem tritt bei einer Erhöhung des
Stromes in der Primärwicklung eine Änderung des Übertragunisverhaltens des Übertragers ein, so daß
eine solche Schaltungsanordnung lediglich bei niedrigen ! requenzen gut und vorteilhaft arbeitet.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen neuen Impulslichtempfänger
zu schaffen, der die erwähnten Eigenschaften nicht aufweist und mit einfachen Mitteln die
Abgabe eines relativ großen Ausgangssignals bei innerhalb bestimmter Grenzen beliebig großem Arbeitswiderstand
ermöglicht.
Ausgehend von einem Impulslichtempfänger der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe dadurch
gelöst, aaß gemäß der Erfindung die Einrichtung eine regelbare Konstantstromquelle und der Verstärker
ein Differenzverstärker ist, dessen zweitem Eingang eine konstante Vergleichsspannung zugeführt
ist, und daß im Ausgang des Differenzverstärkers eine Serienschaltung aus mindestens einem Widerstand
und einem Kondensator liegt, dessen Integrationskonstante so bemessen ist, daß am Kondensator
eine lediglich vom Gleichlicht abhängige Steuerspannung für die Koiistantstromquelle abnehmbar ist,
während am Widerstand ein dem Impulslicht entsprechendes Ausgangssignal über einen weiteren
Kondensator auskoppelbar ist.
Zwar wurde bereits mit einer älteren Patentanmeldung ein mit seinem einen Eingang an einer konstanten
Vergleichsspannung liegender Differenzverstärker für einen Impulslichtempfänger vorgeschlagen,
jedoch wird bei dieser Schaltung die Gleichlichtkompensation nicht durch einen von einer Konstantstromquelle
erzeugten Kompensationsstrom vorgenommen, sondern wird vielmehr durch Zuführung einer am Ausgang des Differenzverstärkers abgenommenen
Steuerspannung an die Basis eines mit einem elektrischen Steuereingang versehenen Fototransistors
erreicht.
An dem gemäß der Erfindung ausgebildeten Impulslichtempfänger ist am Ausgang des gleichzeitig
für die Gleichlichtkompensation ausgenutzten Differenzverstärkers eine dem Impulslicht entsprechende
Impulsspannung abnehmbar. Durch die Verwendung des Differenzverstärkers zur Gleichlichtkompensation
und den Anschluß eines seiner Eingänge an eine
konstante Vergleichsspannurig wird erreicht, daß die Lichts am Fotoelement 1ausbildende Sp*""un£ "^
Spannung an dem Fotoelement unabhängig von dem den Differenzverstärker 3 aut das «"» u
jeweW Li das Fotoelement treffenden Gleichlicht stand 4 und dem Kondensator S f b'We eJnte^ra
immer etwa auf der Höhe der Vergleichsspannung tionsglied Beiden, d» «to »lche^ κ« g Ron
gehalten wird. Die Speisespannung für den gesamten 5 s ante aufweist daß der GteichhditMMii ^
Impulslichtempfänger und auch die Große des am delator 5 erne bestimmte SPf"""& Quelle 2
Ausgang des Differenzverstärkers liegenden Arbefts- Steuerspannung auf die Konstantsuomquell·ez g g
Widerstandes ist je nach den Erfordernissen frei ben wird. Die Konstantstromquelle 2 liefert dane^
wählbar. Bei der Wahl des Arbeitswiderstandes ist einen Κο^™ΰοηπ1τοη*ο\^τ^ob
lediglich in Verbindung mit dem in Reihe geschalte- io am Fotoelement 1 abfallende bpannU»S !*
ten Kondensator die für eine einwandfreie Gleich- gleich der am Spannungsteiler abSe8""e d n/n n salor 8
lichtkompensation erforderliche Intcgrationskon- gleich*>pannung U, ist. Lber oen b
stante einzuhalten. wird der impulsfolge Anteil der^ unmi"c^dr den
' A d Differenzverstarkers 3 an^nenu
stante einzuhalten. wird der impulsfolge Anteil der^ u
Gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung ist ' Ausgang des Differenzverstarkers 3
mindestens einem Teil des im Ausgang des Diffe- x5 Spannung ausgekoppelt der ^J1 ß"ndcn γ atk_
renzverstärkers liegenden Widerstandes eine Diode Widerstand 4 in den Kpndensator 5 fheBenden
parallel geschaltet, so daß je nach Durchlaßrichtung stromes die volle lmPulsl|cntkomP°"e™eJ" "niel dcs
Se Diode die impulsförmigen Ausgangssignale de! Das in F i g. 2 dargestellte Aus führung*« gd des
Differenzverstärkers einer Polarität unterdrückbar gemäß der Erfindung ausgebildeten Impulslchttrnp
sind 20 fängers entspricht weitgehend dem in r ig. I gutig
Mit Hilfe einer solchen zusätzlich im Ausgangs- ten, so daß gleiche Bauelemente mit g,!eichen Bczug^
kreis des Differenzverstarkers vorgesehenen Diode, zeichen versehen sind. In dem AUSSd"S , , 4
du- in beide möglichen Richtungen gcpolt werden Differenzverstarkers 3 zwischen den WiOeret^
kann, sind alle neben Ausgangssignalen einer ge- und dem Kondensators .si em^rer^enu
wünschten Polarität auftretenden anderen Signale zu 25 so angeschaltet, daß dit ^"'^widerständen 4
-SfSSL SXSX1Af5-
„„, .„es* *, ζ.* SXSXAf5:
r ig. 1 eine erste Ausführungsform des gemäß der 30 pulslichtsignale negat.ver Polarität als e'ekta
Erfindung ausgebildeten Gleichlich.cmpfängcrs, Impulsspannung abgc ge enwÄ Wurde dag
F ig. 2 eine andere Ausführungsform dieses ^e DIOde in umgekehrter Richtung gepou
Gleichlichtempfängers, den die negativen Impulslicht^^^i" ciner
Fig.3 einen Gleichlichtempfänger gemäß Fig.l, nur die positiven ^Ρ^^η^'η Form c
dessen Konstantstromquelle durch einen Transistor 35 positiven elektrischen Impulsspannung
realisiert ist, und gang A abgegeben , „ezeißten Ausfüh-
F ig. 4 eine Darstellung der Stromspannungs- In 1· 1 g. 3 .st eine dem . η F «|· >
8e«J6
Kennlinien gemäß der Erfindung ausgebildeter Im- rungsbeispiel entsprechende Schal «ng
pulslichtempfänger gegenüber efnem "anderen ohne be, der die Kons.antstromque Ie:2 dug
ΪΪΙΪ2ΑΒ. eine herk.mml.che
quelle2 zwischen einem Bezugspotential und einer In Fig.4 ist der fur^ d^er ™^ Fotoelement
Speisespannung +U1 geschaltet. Zwischen der Spei- Sende Strom; ^J™*™°£J™ £? Werte für
«spannung f U1 und der Bezugsspannung hegt auftretenden Spannung V'dargestell "^f
außerdem ein aus Widerstandene und7 gebildeter die Speisespannung lyund eine V«ggc P ^
Spannungsteiler. Ein zwischen den Widerständen 6 5o U, sind auf der ^zisse durch gesm ^
uEd7 des Spannungsteilers angeschlossener Abgriff eingetragen. ^^^^"^Sa mit dem
ist auf den einen Eingang eines Differenzverstär- X™^™^™*™^^^ Widerstandes an,
kers3 geschaltet, dessen anderer Eingang mit dem Fotoelement in Reihe^™«««", Fotoelements
Verbindungspunkt zwischen dem Fotoelement 1 und an dem das durch Lichtempfang des ro
der Konstamstromquellel verbunden ,st. Der Aus- 55 gegebene A«^^W^^Sί[« des Fotoele-
gang des Differenzverstärkers 2 ist über einen Wider- kennen ^ w^rd b BeaufscWagm g d
stand 4 und einen dazu in Reihe geschalteten Kon- mentsl m Gteichhcht W ^^ ^
densator 5 mit der Bezugsspannung verbunden. Zwi- Strom J durch das J°t°eieme
sehen dem Widerstand4 und dem Kondensators ist ansteigen daß » fem^g fersumd d
der Steuereingang der Konstantstromquelle 2 ange- 60 spannung U1 abM . ba e y ab, so sind
schlossen. Der Ausgang des Differenzverstarkers 3 ,st s"nd ^^die^° ödements1 keine Lichtimpulse
schließlich über einen Koppelkondensator 8 mit einer mit Hilfe des rotoeieme.
Ausgangsklemme A verbunden an der das elektri- mehr ^uwerten^ ^.
sehe Ausgangssignal des Impulshchtempfangers ab- Mj den ^urven^ u^^ Erfindung ausgebildcten
nehmbar ist. . °5 ^ '!,„_„ mi, „nterschiedlich großen Strömen der
Wird das Fotoelement 1 gleichze.t.g mit inten»- ^^^"^E^ gieichin Innenwiderstand
vem Gleichlicht und einem auszuwertenden Impuls- Κοη^η ΐΓΟ^2 GEichspannung am Fotoelement
licht beaufschlagt, so wird die sich auf Grund dieses angegeben. Die Gleicnspan g
wird dabei unabhängig von der auf das Fotoelement 1 einwirkenden Lichtintensität und den dadurch
erzeugten Strömen vorzugsweise auf dem Wert U., gehalten, der durch die am Spannungsteiler abgenommene
Vergleichsspannung gegeben ist. Dieser Wert U., liegt ausreichend niedrig unterhalb der Speisespannung
IZ1, so daß beim Empfang von Lichtimpulsen
noch ausreichend große Impulsspannungs-Amplituden am Arbeitswiderstand abnehmbar sind.
Der Arbeitswiderstand ist in diesem Fall jeweils durch die Steigung der Kurven b und c in dem durch
die Spannung Ut festgelegten Arbeitspunkt bestimmt.
Mit Hilfe des neuen gemäß der Erfindung ausgebildeten Impulslichtempfängers ist daher nicht nur
eine Verstärkung des Ausgangssignals über den ohnehin zur Gleichlichlkompensation verwendeten Verstärker,
sondern gleichzeitig eine freizügige Dimensionierung sowohl des Arbeitswiderstandes als auch
der Speisespannung für die gesamte Schaltungsan-
o Ordnung möglich.
Hierzu 1 Biatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Impulslichtempfänger mit einer der Gleichlichtkompensation dienenden Einrichtung, die
von dem Ausgangssignal eines Verstärkers gesteuert ist, dessen Eingang die am Fotoelement
auftretende Spannung zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine
regelbare Konstanistromquelle und der Verstärker ein Differenzverstärker (3) ist, dessen zweitem
Eingang eine konstante Vergleichsspannung (t/s) zugeführt ist, und daß im Ausgang des Differenzverstärkers
(3) eine Serienschaltung aus mindestens e'nem Widerstand (4,9) und einem
Kondensator (5) liegt, dessen Integrationskonstante so bemessen ist, daß am Kondensator (5)
eine lediglich vom Qleichlicht abhängige Steuerspannung für die Konstantstromquelle (2) abnehmbar
ist, während am Widerstand (4) ein dem ao Impulslicht entsprechendes Ausgangssignal über
einen weiteren Kondensator (8) auskoppelbar ist.
2. Impulslichtempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einem Teil
des im Ausgang des Differenzverstärkers (3) liegenden Widerstandes (4,9) eine Diode (10) parallel
geschaltet ist, so daß je nach Durchlaßrichtung der Diode (10) die impulsförmigen Ausgangssignale
des Differenzv«. rstärkers (3) einer Polarität unterdrückbar sind.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19702002013 DE2002013C3 (de) | 1970-01-17 | 1970-01-17 | Impulshchtempfanger mit Gleichlicht kompensation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (3)
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ID=5759857
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19702002013 Expired DE2002013C3 (de) | 1970-01-17 | 1970-01-17 | Impulshchtempfanger mit Gleichlicht kompensation |
Country Status (1)
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---|---|
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DE3743766A1 (de) * | 1987-12-23 | 1989-07-13 | Philips Patentverwaltung | Optischer empfaenger |
DE4403982A1 (de) * | 1994-02-07 | 1995-08-10 | Gerd Reime | Schaltungsanordnung zum Empfangen von Lichtsignalen |
DE4403985A1 (de) * | 1994-02-07 | 1995-08-10 | Nokia Deutschland Gmbh | Schaltungsanordnung für einen Lichtsignalempfänger |
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1970
- 1970-01-17 DE DE19702002013 patent/DE2002013C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2002013A1 (de) | 1971-07-22 |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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