DE2852530A1 - Photoelemente-schaltung - Google Patents
Photoelemente-schaltungInfo
- Publication number
- DE2852530A1 DE2852530A1 DE19782852530 DE2852530A DE2852530A1 DE 2852530 A1 DE2852530 A1 DE 2852530A1 DE 19782852530 DE19782852530 DE 19782852530 DE 2852530 A DE2852530 A DE 2852530A DE 2852530 A1 DE2852530 A1 DE 2852530A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- photo
- differential amplifier
- photo element
- elements
- element circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/04—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only
- H03F3/08—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light
- H03F3/087—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light with IC amplifier blocks
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/028—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring lateral position of a boundary of the object
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Optical Transform (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
285253t*
DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH 23. November 1978
' Photoelemente-Schaltung
Die Erfindung betrifft eine Photoelemente-Schaltung, insbesondere für inkrementale oder absolute digitale
Lageraeßsysteme, bei der an jedem der beiden Eingänge
eines ersten Differenzverstärkers ein Photoelement
angeschlossen ist, denen jeweils ein Widerstand parallel geschaltet ist.
Eine derartige Photoelemente-Schaltung wird beispielsweise bei inkrementalen oder absoluten digitalen Längenoder
Winkelmeßsystemen verwendet, bei denen diese Photoelemente den durch die Teilungen eines Maßstabes und
einer Abtastplatte modulierten Lichtstrom in elektrische Signale umwandeln, die der Ermittlung und digitalen Anzeige von Weginfprmationen dienen.
Aus der Siemens-Druckschrift "Technische Mitteilungen:
Halbleiter: Neue fotoelektrische Bauelemente in Anwendungsschaltungen", Best.-Nr. B 114/1062/47120 ist auf S. 11 und
ein Weg-Spannungswandler bekannt, bei dem an jedem der beiden
Eingänge eines rückgekoppelten Differenzverstärkers ein Photoelement angeschlossen ist, denen jeweils ein Widerstand
parallel geschaltet ist. Diese Anordnung eignet sich zwar für eine monolithische Anordnung von Photoelementen,
da diese eine gemeinsame Elektrode aufweisen, weist aber einen großen Dunkelstrom wegen der Vorspannung
an den Photoelementen auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Photoelemente-Schaltung
der oben erwähnten Gattung anzugeben, die einen geringen Dunkelstrom aufweist, eine monolithische
Anordnung der Photoelemente erlaubt und zusätzlich für wechselnde Beleuchtungsstärken geeignet ist»
,. . 03002A/03&1
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 gelöste
Weitere Ausbildungen der Erfindung entnimmt man den Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und wird im folgenden näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 eine Photoelemente-Schaltung nach der
Erfindung und
Figur 2a,b,*c die Spannungsverläufe an den Eingängen
der Differenzverstärker.
Bei der in der Figur gezeigten Photoelemente-Schaltung
ist an jedem der beiden Eingänge eines über einen Widerstand 1 mitgekoppelten ersten Differenzverstärkers 2
ein Photoelement 3» ^ angeschlossen, denen jeweils ein
Widerstand 5 t 6" parallel geschaltet ist. An den nichtinvertierenden
Eingang eines zweiten Differenzverstärkers 7 ist ein weiteres Photoelement 8 angeschlossen,
dem ein weiterer Widerstand 9 parallel geschaltet ist. Der Ausgang des zweiten Differenzverstärkers 7 ist dabei
einmal über eine Leitung 10 parallel mit den Photoelementen 3»^t8 und zum anderen direkt mit seinem invertierenden
Eingang verbunden. Die Widerstände 5,6,9 sind weiterhin über eine Leitung 11 mit einem Potenti-»! verbunden,
das z\>rischen den Versorgungsspannungen +U,-U für
die Differenzverstärker 2f7 liegt und beispielsweise
Null Volt betragen kann.
Während die Photoelemente 3,^ im Gegentakt beleuchtet
werden, wird das Photoelement 8 mit Gleichlicht beauf-· schlagt. Die Beleuchtung der einzeln abgleichbaren Photoelemente
3,4,8 erfolgt dabei durch die gleiche Lichtquelle.
030024/0381
Die vorgeschlagene Photoeleraente.TÄnordmmg arbeitet
wie folgti
Die durch die Gegentaktbeleuchtung in den Photoelementen
3,k erzeugten Photoströme bewirken an den Widerständen 5,6
Spannungsabfalle U^, U^, die an den Eingängen des Differenzverstärkers
2 anliegen* In Figur 2 a sind der Spannungsverlauf TJ _ als Funktion des Meßweges X am invertierenden
Eingang und in Figur 2 b der Spannungsverlauf Ug als Funktion des Meßweges X am nichtinvertierenden Eingang des
Differenzverstärkers 2 dargestellt. Diese Spannungen U_,
Ug sind um 180° phasenverschoben und gelten für den Fall idealer Photoelemente. Die Triggerschwellenspannung TS
bestimmt sich, durch die Gleichheit der Spannungen U,., Ug
und ist in den Figuren 2at b durch die horizontalen Geraden
TS dargestellt.
Da handelsübliche Photoelemente wegen ihrer unterschiedlichen
Leckströme kein ideales Verhalten zeigen, verschieben sich die Spannungsverläufe Uh, Ug gegeneinander und
damit auch die Triggerspannung TS. Erfindungsgemäß wird
dieser Nachteil dadurch beseitigt, daß der durch die
Gleichlichtbeleuchtung im Photoelement 8 erzeugte Photostrom am Widerstand 9 einen Spannungsabfall Uo bewirkt,
der am nichtinvertierenden Eingang des Differenzverstärkers
7 und über seinen Ausgang und die Leitung 10 an den Anoden der Photoelemente 3»^»8 anliegt und in Figur 2 c
dargestellt ist.
Die Photoströme der Photoelemente 3»^i8 werden nun so abgeglichen,
daß die Spannungen Uq an den Anoden der Photoelemente
3,4 gleich den mittleren Spannungen U^, Ug bei
der Triggerschwellenspannung TS sind. Dadurch weisen die Photoelemente 3,k vorteilhafterweise sehr geringe Dunkelströme
auf. Dieser Abgleich kann in nicht dargestellter
Weise dadurch erfolgen, daß die Querschnitte der auf die
■- 6 -
0300 24/03 8 1
Photoelemente 3ι^>8 fallenden Lichtstrahlen durch geeignete
Mittel variiert werden oder daß variable Widerstände 5»6,9 vorgesehen werden.
Weiterhin weist die vorgeschlagene Schaltungsanordnung;
den Vorteil einer großen Bandbreite und einer Kompensation unterschiedlicher Beleuchtungsverhältnisse auf.
Zusätzlich ist sie für eine Anordnung der Photoelemente 3,^,8 auf einem monolithischen Substrat geeignet, da die
Photoelemente 3,^,8 eine gemeinsame Elektrode aufweisen.
Anstelle des Differenzverstärkers 7 kann auch ein beliebiger
Impedanzwandler mit der Verstärkung +1 verwendet werden.
030024/0381
Claims (2)
- DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH« 23. November 1978Patentansprüche1») Photoelemente-Schaltung, insbesondere für inkrementale oder absolute digitale Lagemeßsysteme, bei der an jedem der beiden Eingänge eines ersten Differenzverstärkers ein Photoelement angeschlossen ist, denen jeweils ©in Widerstand parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein rückgekoppelter zweiter Differenzverstärker (7) vorgesehen ist, an dessen nichtinvertierenden Eingang ein Photoelement (8) angeschlossen ist, dem ein Widerstand (9) parallel geschaltet ist, und daß die an den Eingängen des ersten Differenzverstärker.·=! (2) angeschlossenen Photoelemente (3,4) und das Photoelement (8) parallel mit dem Ausgang des zweiten Differenzverstärkers (7) verbunden ■ sind.
- 2.) Photoelemente-Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Photoelemente (3»*0 im Gegentakt beleuchtet werden und daß das Photoelement (8) mit Gleichlicht beaufschlagt wird.3·) Photoelemente-Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Photoelemente (3»^»8) von der gleichen Lichtquelle beleuchtet werden.A.) Photoelemente-Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Differenzverstärker (2) über einen Widerstand (1) mit seinem nichtinvertierenden Eingang und der zweite Differenzverstärker (7) direkt mit seinem invertierenden Eingang rückgekoppelt sind.ORiGlNAL INSPECTED03002A/03815·) Photoelemente-Schaltung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Photoeleraente (3»^,ß) einzeln abgleichbar sind»030024/0 3 81
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2852530A DE2852530C3 (de) | 1978-12-05 | 1978-12-05 | Photoelemente-Schaltung |
CH989779A CH643944A5 (de) | 1978-12-05 | 1979-11-05 | Lichtelektrische laengen- oder winkelmesseinrichtung mit photoelementschaltung. |
US06/096,619 US4302668A (en) | 1978-12-05 | 1979-11-23 | Variably biased photoelectric circuit |
AT0747679A AT380953B (de) | 1978-12-05 | 1979-11-26 | Photoelemente-schaltung |
FR7929803A FR2443764A1 (fr) | 1978-12-05 | 1979-12-04 | Dispositif a cellules photovoltaiques |
IT12854/79A IT1124369B (it) | 1978-12-05 | 1979-12-04 | Circuito a fotoelementi |
GB7941942A GB2036961B (en) | 1978-12-05 | 1979-12-05 | Photoelectric cell circuit |
JP15693579A JPS5582010A (en) | 1978-12-05 | 1979-12-05 | Photoelectric element circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2852530A DE2852530C3 (de) | 1978-12-05 | 1978-12-05 | Photoelemente-Schaltung |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2852530A1 true DE2852530A1 (de) | 1980-06-12 |
DE2852530B2 DE2852530B2 (de) | 1980-10-02 |
DE2852530C3 DE2852530C3 (de) | 1981-05-21 |
Family
ID=6056345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2852530A Expired DE2852530C3 (de) | 1978-12-05 | 1978-12-05 | Photoelemente-Schaltung |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4302668A (de) |
JP (1) | JPS5582010A (de) |
AT (1) | AT380953B (de) |
CH (1) | CH643944A5 (de) |
DE (1) | DE2852530C3 (de) |
FR (1) | FR2443764A1 (de) |
GB (1) | GB2036961B (de) |
IT (1) | IT1124369B (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3007311C2 (de) * | 1980-02-27 | 1985-11-28 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Digitales lichtelektrisches Längen- oder Winkelmeßsystem |
JPS593214A (ja) * | 1982-06-29 | 1984-01-09 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | ロ−タリ−エンコ−ダ |
US4598586A (en) * | 1984-08-31 | 1986-07-08 | Northrop Corporation | Compensation of gain temperature coefficient in an optical pick-off for an accelerometer |
JPS61231413A (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-15 | Nippon Soken Inc | 光学式回転再検出装置 |
DE102017210681A1 (de) * | 2017-06-26 | 2018-12-27 | Dr. Johannes Heidenhain Gesellschaft Mit Beschränkter Haftung | Sensorschaltungsanordnung |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5320854B2 (de) * | 1971-12-01 | 1978-06-29 | ||
US4184071A (en) * | 1978-01-12 | 1980-01-15 | Electro-Craft Corporation | Modular encoder |
-
1978
- 1978-12-05 DE DE2852530A patent/DE2852530C3/de not_active Expired
-
1979
- 1979-11-05 CH CH989779A patent/CH643944A5/de not_active IP Right Cessation
- 1979-11-23 US US06/096,619 patent/US4302668A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-11-26 AT AT0747679A patent/AT380953B/de not_active IP Right Cessation
- 1979-12-04 FR FR7929803A patent/FR2443764A1/fr active Granted
- 1979-12-04 IT IT12854/79A patent/IT1124369B/it active
- 1979-12-05 GB GB7941942A patent/GB2036961B/en not_active Expired
- 1979-12-05 JP JP15693579A patent/JPS5582010A/ja active Granted
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Siemens, Technische Mitteilungen, Halbleiter, Neue Photoelektrische Bauelemente in Anwendungschaltungen, S. 11 u. 12 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2443764A1 (fr) | 1980-07-04 |
IT1124369B (it) | 1986-05-07 |
IT7912854A0 (it) | 1979-12-04 |
JPS5582010A (en) | 1980-06-20 |
JPS639167B2 (de) | 1988-02-26 |
GB2036961B (en) | 1983-06-29 |
CH643944A5 (de) | 1984-06-29 |
DE2852530C3 (de) | 1981-05-21 |
AT380953B (de) | 1986-08-11 |
FR2443764B1 (de) | 1983-02-04 |
US4302668A (en) | 1981-11-24 |
GB2036961A (en) | 1980-07-02 |
DE2852530B2 (de) | 1980-10-02 |
ATA747679A (de) | 1985-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0036976B1 (de) | Prüfeinrichtung für ein digitales elektrisches Längen- oder Winkelmessystem | |
DE2737024C2 (de) | Analog-Digital-Wandler | |
DE102004022572B4 (de) | Integratorschaltung | |
DE102005047031B4 (de) | PWM-Spannungswandlerkreis | |
DE1762972B2 (de) | Steuerbare spannungsquelle | |
DE69132219T2 (de) | Repetative zellenanpassungstechnik für integrierte schaltungen | |
DE2852530C3 (de) | Photoelemente-Schaltung | |
DE2411069C3 (de) | Dynamisch vorgespannte Differentialverstarkeranordnung | |
DE2411062B2 (de) | Dynamisch vorgespannte Differentialverstärkeranordnung | |
CH615504A5 (de) | ||
DE102014105880B4 (de) | Wandlungsanordnung zur Analog-Digital-Wandlung von Strömen | |
DE19526028C2 (de) | Potentialschieberschaltung | |
EP2690410A2 (de) | Übertragungsvorrichtung und Sensor-System | |
EP0515432A1 (de) | Differentieller analog-digitalumsetzer | |
DE2836948A1 (de) | Mos-analog/digital-umsetzer | |
DE1279735B (de) | Stromverstaerkende Abtastschaltung fuer Gleichspannungen | |
DE69012243T2 (de) | Optische kodiervorrichtung. | |
DE2840937C2 (de) | Integrierter gegengekoppelter Verstärker | |
DE1924783C3 (de) | Schaltungsanordnung zur Umwand lung einer Verstimmung einer Wider standsbrucke in eine dazu proportionale Frequenzänderung eines RC Oszillators | |
DE4041372A1 (de) | Schaltungsanordnung zum selbstkalibrierenden vervielfachen eines stationaeren referenzstromes, insbesondere in einem monolithischen digital/analog-umsetzer | |
WO2013164088A2 (de) | Schaltungsanordnung mit abstimmbarer transkonduktanz | |
DE4312697A1 (de) | Vorrichtung zum Digitalisieren einer Analogspannung | |
DE10317968A1 (de) | Spannungs-Strom-Wandler mit einstellbarem Ruhestrom | |
DE3137085A1 (de) | Stromquellenschaltung | |
DE3840855A1 (de) | Phasenvergleicher |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |