DE2218431C3 - Schaltungsanordnung zur Kompensation des nichtlinearen Zusammenhanges zwischen angelegter Spannung und Lichtausstrahlung bei Lumineszenzdioden - Google Patents

Description

tionsverstärkers V verbunden. Diese Eingangsklemme wirkt gegenüber der mit der Klemme A verbundenen Eingangsklemme invertierend. Die lichtaussendende Fläche der Lumineszenzdiode LD ist gegenüber der lichtaufnehmenden Fläche des Fototransistors FTso angeordnet, daß ein möglichst kurzer Lichtweg entsteht Innerhalb dieses Lichtweges ist ein halbdurchlässiger Spiegel S angeordnet, der nur einen Teil der von der Lumineszenzdiode LD ausgestrahlten Lichtstrahlung durchläßt und einen anderen Teil in eine andere Riehtung ablenki. Es ist natürlich möglich, die lichtaufnehmende Fläche des Fototransistors FT auch gegenüber dem halbdurchlässigen Spiegel 5 so anzuordnen, daß der abgelenkte Teil der Strahlung auf den Fototransistor FT trifft und der durchgelassene Teil der Strahlung als Nutzstrahlung verwendet werden kann.

In Fig.2 ist eine Abwandlung der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 gezeigt, bei der anstelle des halbdurchlässigen Spiegels S sin Lichtleiterbündel LL verwendet wird, dessen einer Strang eine Lichtverbindung zwischen der Lumineszenzdiode LD und dem Fototransistor FT herstellt und dessen anderer Strang zur Fortleitung der Nutzstrahlung dient Alle sonstigen Bauelemente der Anordnung nach F i g. 2 stimmen mit denen der F i g. 1 überein und sind auch mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet

In F i g. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt Zum Unterschied zu den vorausgegangenen Beispielen werden anstelle einer einzigen Lumineszenzdiode LD zwei Lumineszenzdioden LD\ und LD₂ angewendet, die in Serienschaltung zwischen der Ausgangsklemme des Operationsverstärkers V und der Eingangsklemme B liegen. Die Lichtstrahlung der Lumineszenzdiode LD\ wird ausschließlich dazu benutzt, den Fototransistor FT auszusteuern, während die Lichtstrahlung der Lumineszenzdiode LL\ als Nutzstrahlung dient.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

1 2 Koppelelement enthaltenden Nachrichtenübertra- Patentansprüche: gungsstrecke beschrieben. Mit dieser Schaltungsanord nung wird das nichtlineare Übersetzungsverhältnis ei-

1. Schaltungsanordnung mit einem eine Lumines- nes Koppelelementes linearisiert, das eine Lumineszenzdiode treibenden Vergleichsverstärker, dessen 5 zenzdiode als Sender und eine Fotodiode als Empfänger einem Eingang eine Eingangsspannung zugeführt umfaßt Als Linearisierungsmaßnahme ist ein einge- und dessen anderer, zum ersten inverser Eingang mit prägter Strom für die Lumineszenzdiode vorgesehen, einem Arbeitswiderstand eines lichtelektrischen der durch eine Stromquelle mit rein elektrischer Gegen-Wandlers verbunden ist, der mit von der Lumines- kopplung während des Betriebs aufrechterhalten wird zenzdiode ausgesendeter Lichtstrahlung gesteuert 10 und der Lumineszenzdiode ein lineares Verhalten aufist, dadurch gekennzeichnet, daß zur zwingt Eine Gegenkopplung von Lichtsignalen ist bei Kompensation des nichtlinearen Zusammenhangs diesem Gegenstand nicht vorgesehen.

zwischen der an der Lumineszenzdiode (LD) liegen- In der DE-AS 12 83 714 ist eine Vorrichtung zur Umden Spannung und ihrer Lichtausstrahlung im Zuge Wandlung modulierten Lichts durch fotoelektrische einer Signalübertragung unter elektrooptischen und 15 Bauelemente bei gleichzeitiger Störlichteinwirkung bedarauffolgender optoelektrischer Signalumwand- schrieben. Mit dieser bekannten Vorrichtung wird einer lung ein lichtelektrischer Wandler (FT) mit angsnä- möglichen Nichtlinearität der Umwandlungskennlinie hert linearer Kennlinie vorgesehen ist und als Licht- einer Fododiode begegnet Dies wird durch eine Kiemempfänger für das von der Lumineszenzdiode (LD) menspannungsregelung erreicht, die es gestattet, die Diausgehende Nutzlichtsignal ein dem lichtelektri- 20 ode in der Umgebung ihres Kurzschlußstromes zu fahschen Wandler (FT) gleichartiger lichtelektrischer ren. Bei einem Ausführungsbeispiel dieser bekannten Wandler dient Vorrichtung ist in der Regelschleife die Kombination

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- einer Lumineszenzdiode mit einem Fotowiderstand entdurch gekennzeichnet, daß als lichtelektrische halten. Über lineare Eigenschaften dieser Wandlerele-Wandler Fototransistoren vorgesehen sind. 25 mente ist in der Auslegeschrift nichts enthalten.

In der US-PS 32 15 843 ist keine Konstantregelung

der Lichtintensität eines Strahlers über eine Nachführschleife, die eine Umwandlung einer Strahlung in eine Wechselspannung enthält, beschrieben. Linearitätsfor-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanord- 30 derungen sind bei dieser Regeleinrichtung nicht gestellt nung mit einem eine Lumineszenzdiode treibenden Ver- Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, den nichtligleichsverstärker, dessen einem Eingang eine Eingangs- nearen Zusammenhang zwischen einer an einer Lumispannung zugeführt und dessen anderer, zum ersten in- neszenzdiode liegenden Spannung und ihrer Lichtausverser Eingang mit einem Arbeitswiderstand eines licht- strahlung im Zuge einer Signalübertragung unter elekelektrischen Wandlers verbunden ist, der mit von der 35 trooptischer und darauffolgender optoelektrischer Si-Lumineszenzdiode ausgesendeter Lichtstrahlung ge- gnalumwandlung zu kompensieren. Diese Aufgabe wird steuert ist gemäß der Erfindung mit den Merkmalen des An-

Eine derartige Schaltungsanordnung ist in der ein frü- Spruchs 1 gelöst.

heres Prioritätsdatum aufweisenden DE-AS 22 36 486 Bei der Erfindung wird davon Gebrauch gemacht, beschrieben. Als die dem Gegenstand de* älteren 40 daß sich im Verstärkungsweg und im Gegenkopplungs-Rechts zugrunde liegende Aufgabe wird in der Auslege- weg gleiche Umwandlungscharakteristiken von Baueleschrift in Spalte 2, Zeilen 51 bis 54, die Schaffung eines menten auf ein Signal in gegenseitig reziproker Weise Lichtverstärkers angesprochen, der eine stabile Ver- auswirken, so daß damit Nichtlinearitäten der Bauelestärkung eines optischen Signals durchführen kann. mente ausgeglichen werden können.
Demgegenüber soll mit der Erfindung die Linearisie- 45 Zweckmäßig wird als lichtelektrischer Wandler ein rung der Beziehung zwischen einem elektrischen Ein- Fototransistor vorgesehen.

gangssignal und der Lichtausstrahlung einer Lumines- Die Erfindung wird anhand von drei Figuren, die je-

zenzdiode erreicht werden. Die Stabilisierung der Ver- weils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen,

Stärkung einerseits und die Linearisierung der obenge- näher erläutert. Die Ausführungsbeispiele nach F i g. 1

nannten Beziehung andererseits sind nicht deckungs- 50 und 2 verwenden jeweils nur eine Lumineszenzdiode,

gleich; denn es sind auch stabile Verstärkungen mit Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 werden zwei Lu-

nichtlinearen Verstärkungselementen zu erreichen. Es mineszenzdioden eingesetzt.

ist auch in der Auslegeschrift nirgends erwähnt, daß die In F i g. 1 wird eine in eine Lichtstrahlung umzuwan-Umwandlungscharakteristik des dort im Rückkopp- delnde Eingangsspannung £an die Eingangsklemmen A lungszweig vorkommenden Fototransistors linear sein 55 bzw. B einer Schaltungsanordnung angelegt, die im wesoll. sentlichen aus einem Operationsverstärker V, einer Lu-Die Lichtausstrahlung einer Lumineszenzdiode hängt mineszenzdiode LD und einem Fototransistor FT benichtlinear von der an die Diode angelegten Spannung steht. Die Eingangsklemme A ist gleichzeitig eine der oder von dem sie durchfließenden Strom ab. Dieser Um- Eingangsklemmen des Operationsverstärkers V. Die stand führt zu Verzerrungen eines Lichtsignals, das als 60 Ausgangsklemme des Operationsverstärkers V ist mit Träger für amphtudcnrnoduücrtc informationen dient. der Anode der LümiiiesiciizukKic LD verbunden, deren Dies ist bei der Verwendung der Schaltungsanordnung Kathode an der Eingangsklemme B liegt. An der gleibeispielsweise zur Umformung eines als elektrische chen Eingangsklemme B ist außerdem der Emitter des Größe anfallenden Meßwertes in eine intensitätsmodu- Fototransistors FT angeschlossen. Sein Kollektor ist lierte Lichtstrahlung nicht tragbar. 65 über einen Arbeitswiderstand R an eine positive Spanin der DE-PS 21 47 426, deren Unterlagen ebenfalls nung angelegt. Der Verbindungspunkt zwischen KoI-nicht vorveröffentlicht sind, ist eine Schaltungsanord- lektor des Fototransistors FT und dem Arbeitswidernung zur Verwendung in einer ein optoelektrisches stand R ist mit der anderen Eingangsklemme des Opera-