Schaltung zur Verstärkung der von einem lichtelektrischen Wandler
erzeugten Signale Die Erfindung richtet sich auf eine Schaltung zur Verstärkung
der von einem lichtelektrischen Wandler erzeugten Signale. Derartige Wandler, wie
z. B. FQtovervielfacher oder Fotoelemente, liefern einen der einfallenden Strahlungsmenge
proportionalen Strom, der in den meisten Fällen vor seiner weiteren Ausnutzung in
Meß- oder Regeleinrichtungen verstärkt werden muß. Circuit for the amplification of the photoelectric converter
generated signals The invention is directed to a circuit for amplification
the signals generated by a photoelectric converter. Such converters, like
z. B. FQto-multipliers or photo elements, supply one of the incident radiation
proportional current, which in most cases before its further utilization in
Measuring or control equipment must be strengthened.
Es ist bekannt, an einem von dem Fotostrom durchflossenen Arbeitawiderstand
eine entsprechende Spannung abzugreifen und diese zu verstärken. Eine derartige
Anordnung hat Jedoch den Nachteil, daß durch die relativ großen und z. T. variablen
Eigenkapazitäten der elektronischen Bauelemente der Frequenzgang der Verstärkung
ungünstig beeinflußt wird, so daß für hohe Frequenzen nur ein verhältnismäßig kleiner
Arbeitswiderstand mit entsprechend schlechter Spannungsausbeute verwendet werden
kann. It is known on a work resistor through which the photocurrent flows
to tap a corresponding voltage and to reinforce it. Such a one
However, the arrangement has the disadvantage that the relatively large and z. T. variable
Internal capacities of the electronic components of the frequency response of the amplification
is adversely affected, so that only a relatively small one for high frequencies
Working resistance with a correspondingly poor voltage yield can be used
can.
Es ist Aufgabe der Erfindung, diesen Nachteil der bekannten Anordnungen
zu vermeiden und durch eine geeignete Schaltung den störenden Einfluß der Eigenkapazitäten
auf den Frequenzgang erheblich herabzusetzen. It is the object of the invention to overcome this disadvantage of the known arrangements
to avoid and through a suitable circuit the disturbing influence of the internal capacitance
to reduce the frequency response considerably.
Diese Aufgabe wird bei einer Schaltung zur Verstärkung der von einem
lichtelektrischen Wandler erzeugten Signale dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung
die zu verstärkenden Signale als Strom in den invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers
eingespeist
werden. Zwischen dem Ausgang und dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers
kann wie Ublich, eine ohm'sche Rückführung vorgesehen sein. Ferner ist es vorteilhaft,
als Überspannungsschutz zwei antiparallele Dioden zwischen den invertierenden Eingang
und Masse zu legen, Operationsverstärker haben im invertierenden Eingang einen fiktiven
Massepunkt, so daß dem Eingang parallel liegende Kapazitäten, wie die der lichtelektrischen
Wandler, nur noch einen sehr geringen Einfluß besitzen. Da auch der Ausgang des
Operationsverstärkers sehr niederohmig ist, bleibt auch der RUckführwiderstand gegenüber
den gegen Masse vorhandenen Kapazitäten unempfindlich. Er kann deshalb genügend
groß gewählt werden, ohne den Frequenzgang des Verstärkers ungünsttg zu beeinflussen. This task is performed in a circuit for the amplification of a
photoelectric converter generated signals solved that according to the invention
the signals to be amplified as a current into the inverting input of an operational amplifier
fed in
will. Between the output and the inverting input of the operational amplifier
As usual, an ohmic feedback can be provided. It is also advantageous
as overvoltage protection two anti-parallel diodes between the inverting input
and to put ground, operational amplifiers have a fictitious input in the inverting input
Ground point, so that capacitances lying parallel to the input, like those of the photoelectric
Converter, only have a very low influence. Since the outcome of the
Operational amplifier is very low resistance, the feedback resistance remains opposite
insensitive to the capacities available to ground. He can therefore do enough
can be chosen to be large without adversely affecting the frequency response of the amplifier.
Der fiktive Nullpunkt im invertierenden eingang des Operationeverstärkers
gibt bei der erfindungsgemaßen Schaltung außerdem die Möglichkeit, durch die Einscealtang
der bereits erwähnten antiparallelen Dioden einen einfachen Überspannungsschutz
zu verwirklichen, der inebesondere für Fotovervielfacher zum Schutz gegen plötzlichen
starken Lichteinfall oder Spannungsüberschläge vorteilhaft ist. The fictitious zero point in the inverting input of the operational amplifier
in the circuit according to the invention there is also the possibility of using the Einscealtang
the already mentioned anti-parallel diodes provide a simple overvoltage protection
to realize the particular one for photo multipliers to protect against sudden
strong incidence of light or voltage flashovers is advantageous.
In der Abbildung ist das Schaltbild einer gemäß der Erfindung aufgebauten
Verstärkerschaltung schematisch dargestellt. In the figure is the circuit diagram of a constructed according to the invention
Amplifier circuit shown schematically.
Hierin wird der Auegangsstrom iph eines lichtelektrischen Wandlers
1, beispielsweise eines Fotovervieifachers, in den invertierenden Eingang eines
Operationsverstärkers 2 eingespeist.
Zwischen dem Ausgang und dem
invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 2 liegt ein Widerstand 3, der als
ohm'sche RUckführung dient. Bei einem Widerstand Ra für den Widerstand 3 ist die
am Ausgang des Operationsverstärkers 2 liegende Spannung Ua iph Ra Als Uberspannungsschutz
sind zwei antiparallele Dioden 4 und 5 vorgesehen, die zwischen dem invertierenden
Eingang des Operationsverstärkers 2 und Masse liegen.This is the output current iph of a photoelectric converter
1, for example a photo multiplier, into the inverting input of a
Operational amplifier 2 fed.
Between the exit and the
inverting input of the operational amplifier 2 is a resistor 3, which as
Ohmic feedback is used. With a resistance Ra for the resistance 3 is the
Voltage Ua iph Ra at the output of operational amplifier 2 As overvoltage protection
two anti-parallel diodes 4 and 5 are provided between the inverting
Input of the operational amplifier 2 and ground are.