RU2231169C1

RU2231169C1 - Photodetector

Info

Publication number: RU2231169C1
Application number: RU2002135292/28A
Authority: RU
Inventors: В.П. Семенков (RU); В.П. Семенков; Ю.И. Зеленюк (RU); Ю.И. Зеленюк; ков А.Н. Черв (RU); А.Н. Червяков; шкин Л.Н. Кост (RU); Л.Н. Костяшкин
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2004-06-20

Abstract

FIELD: semiconductor optoelectronics, design of detector of luminous radiation.

SUBSTANCE: given photodetector incorporates photodiode which one lead is connected to power supply source of photodiode and which second led is linked to load resistor, amplitude limiter, input of preamplifier, voltage amplifier which output is connected to first input of detection comparator which second input is connected to source of reference voltage. Photodetector is supplemented with controlled divider, resistive divider and signal detector and integrator connected in series. Controlled divider is placed between preamplifier and input of voltage amplifier which output is connected to input of signal detector, output of integrator is connected to control input of controlled divider. Input of resistive divider is connected to second output of photodiode and its output to first input of detection comparator.

EFFECT: provision of photodetector with optimum sensitivity with specified external illuminance and ensured serviceability of photodetector under high-power laser signals.

1 dwg

Description

Изобретение относится к полупроводниковой оптоэлектронике, в частности к конструированию приемников светового излучения. Наиболее эффективно может быть использовано при создании атмосферных оптических линий связи, в частности при создании лазерных систем телеориентации движущихся объектов, например управляемых ракет.The invention relates to semiconductor optoelectronics, in particular to the design of light radiation detectors. It can be most effectively used to create atmospheric optical communication lines, in particular, when creating laser teleorientation systems for moving objects, such as guided missiles.

Фотоприемное устройство (ФПУ) является основным узлом приемного тракта оптических систем связи. В числе основных требований, предъявляемых к ФПУ, являются требования к высокой чувствительности при обнаружении лазерных импульсных сигналов как в условиях отсутствия световой засветки (темновые условия), так и при прямой солнечной засветке входной апертуры ФПУ, а также в условиях модуляции входного светового потока, связанного, например, с вращением или нутацией ракеты в полете. ФПУ ракет имеют, как правило, большую площадь входного зрачка, например 10 см². Мощность светового потока на площадке фотодиода при облученности от Солнца на поверхности Земли равна 60 мВт/см²·мкм и при коэффициенте пропускании входной оптики ФПУ, равном 0,7, и полосе пропускания входного фильтра ФПУ, равной 100 нм, составит 42 мВт. ФПУ должно также обеспечивать работоспособность при приеме импульсных лазерных сигналов в большом динамическом диапазоне лазерных мощностей (до 10⁸). ФПУ должно обнаруживать лазерные импульсы до 10^-8 Вт в темновых условиях и обеспечивать работоспособность при облучении его лазерными импульсами до единиц Вт.A photodetector (FPU) is the main node of the receiving path of optical communication systems. Among the main requirements for the FPU are the requirements for high sensitivity when detecting laser pulsed signals both in the absence of light exposure (dark conditions) and in direct solar exposure of the input aperture of the FPU, as well as in conditions of modulation of the input light flux associated with , for example, with the rotation or nutation of a rocket in flight. FPU missiles have, as a rule, a large area of the entrance pupil, for example 10 cm ² . The power of the light flux at the photodiode site when irradiated from the Sun on the Earth's surface is 60 mW / cm ² · μm and with a transmission coefficient of the input optics of the FPU equal to 0.7, and a passband of the input filter of the FPU equal to 100 nm, will be 42 mW. FPU should also ensure operability when receiving pulsed laser signals in a large dynamic range of laser powers (up to 10 ⁸ ). FPU should detect laser pulses up to 10 ^-8 W in dark conditions and ensure operability when irradiated with laser pulses up to units of W.

Известны ФПУ (патенты РФ №1538059, приоритет 29.05.87 и №1388733, приоритет 23.09.85, МПК: G 01 J 1/44), в которых обнаружение лазерных импульсов осуществляется компараторами, которые сравнивают усиленные импульсные сигналы, после преобразования фотодиодом лазерных импульсов в электрические сигналы с фиксированным опорным напряжением. При этом, очевидно, нужно выбирать опорное напряжение с учетом максимальной внешней засветки, так как уровень шумов на выходе усилителя возрастает при увеличении внешней засветки.FPUs are known (RF patents No. 1538059, priority 29.05.87 and No. 1388733, priority 23.09.85, IPC: G 01 J 1/44), in which the detection of laser pulses is carried out by comparators that compare amplified pulse signals after conversion by the photodiode of laser pulses into electrical signals with a fixed reference voltage. In this case, obviously, it is necessary to choose a reference voltage taking into account the maximum external illumination, since the noise level at the amplifier output increases with increasing external illumination.

Существенным недостатком рассматриваемых ФПУ при такой их реализации является то, что значительно (в 5-10 раз) снижается чувствительность ФПУ к обнаруживаемому лазерному излучению при работе в темновых условиях, то есть при отсутствии внешней засветки, так как пороговое опорное напряжение выбрано неоптимально, оно велико. Другим недостатком ФПУ является относительно небольшой коэффициент усиления, схема усилителя реализована на одном операционном усилителе.A significant drawback of the FPAs under consideration in such their implementation is that the sensitivity of the FPAs to detectable laser radiation decreases significantly (5–10 times) when operating in dark conditions, that is, in the absence of external illumination, since the threshold reference voltage is not optimally selected, it is large . Another disadvantage of the FPU is the relatively small gain, the amplifier circuit is implemented on a single operational amplifier.

В качестве прототипа выбрано ФПУ (патент РФ №2083958, приоритет 25.04.95, МПК: G 01 J 1/44), часть которого, ответственная за обнаружение лазерных импульсов, содержит фотодиод, один вывод которого соединен с источником питания фотодиода, а второй - с входом предварительного усилителя, выход которого соединен с входом усилителя напряжения, выход усилителя напряжения соединен с неинвертирующим входом обнаружительного компаратора, инвертирующий вход которого соединен с источником опорного напряжения, и амплитудный детектор (амплитудный ограничитель), соединенный с точкой соединения входа предварительного усилителя и фотодиода. ФПУ обладает высокой чувствительностью и значительным динамическим диапазоном принимаемых лазерных импульсов.FPU was selected as a prototype (RF patent No. 2083958, priority 25.04.95, IPC: G 01 J 1/44), part of which is responsible for detecting laser pulses, contains a photodiode, one terminal of which is connected to the photodiode power source, and the second one with the input of the pre-amplifier, the output of which is connected to the input of the voltage amplifier, the output of the voltage amplifier is connected to the non-inverting input of the detection comparator, the inverting input of which is connected to the reference voltage source, and an amplitude detector (amplitude limiter), connected to the connection point of the input of the pre-amplifier and photodiode. FPU has high sensitivity and a significant dynamic range of received laser pulses.

Недостатком прототипа является то, что в условиях мощной световой засветки, в частности при прямой солнечной засветке ФПУ, снижается чувствительность к обнаруживаемому лазерному излучению. Это связано с тем, что амплитудный детектор, выполняющий функции ограничения входного сигнала за счет уменьшения сопротивления нагрузки при превышении входных амплитуд свыше 0,5 В, также реагирует на мощную световую засветку, снижая тем самым сопротивление нагрузки для лазерного излучения. Так как уровень шумов на выходе усилителя при интенсивной внешней засветке определяется не сопротивлением нагрузки, а протекающим через нее током, то выбор постоянного порогового напряжения, как и у аналогов, не является оптимальным. ФПУ также не может работать при максимальных уровнях входного лазерного излучения, характерных для лазерных систем телеориентации управляемых ракет, что связано с недостаточным диапазоном ослабления амплитудным детектором (амплитудным ограничителем) входных сигналов. Типичный диапазон выбора коэффициента усиления в ФПУ, используемых в системах телеориентации, составляет (4-8)·10³, поэтому ограничение входного сигнала на уровне долей вольта приводит к перегрузкам усилителя напряжения, появлению переколебаний и, как следствие, к появлению ложных (помеховых) выходных импульсов, нарушающих работу системы управления.The disadvantage of the prototype is that in conditions of powerful light exposure, in particular with direct solar illumination of the FPU, the sensitivity to detectable laser radiation decreases. This is due to the fact that the amplitude detector, which performs the function of limiting the input signal by reducing the load resistance when exceeding the input amplitudes above 0.5 V, also reacts to high-power light exposure, thereby reducing the load resistance for laser radiation. Since the noise level at the amplifier output during intense external illumination is determined not by the load resistance, but by the current flowing through it, the choice of a constant threshold voltage, like that of analogs, is not optimal. FPU also cannot work at the maximum levels of input laser radiation, characteristic for laser systems of teleorientation of guided missiles, due to the insufficient attenuation range of the input signals by an amplitude detector (amplitude limiter). The typical range for choosing the gain in FPUs used in tele-orientation systems is (4-8) · 10 ³ , therefore, limiting the input signal at the level of fractions of a volt leads to overloads of the voltage amplifier, the appearance of oscillations and, as a result, the appearance of false (interfering) output pulses that disrupt the operation of the control system.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретения, заключается в обеспечении оптимальной чувствительности ФПУ при заданной внешней освещенности и работоспособности ФПУ при мощных лазерных сигналах.The technical result, to which the claimed invention is directed, is to ensure optimal sensitivity of the FPU at a given external illumination and operability of the FPU with powerful laser signals.

Для достижения указанного технического результата в ФПУ, содержащее фотодиод, один вывод которого соединен с источником питания фотодиода, а второй соединен с сопротивлением нагрузки, амплитудным ограничителем и входом предварительного усилителя, усилитель напряжения, выход которого соединен с первым входом обнаружительного компаратора, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, введены управляемый делитель, резистивный делитель и последовательно соединенные детектор сигнала и интегратор таким образом, что управляемый делитель включен между выходом предварительного усилителя и входом усилителя напряжения, выход которого соединен с входом детектора сигнала, выход интегратора соединен с входом управления управляемого делителя, вход резистивного делителя соединен со вторым выходом фотодиода, а его выход - с первым входом обнаружительного компаратора.To achieve the technical result, in a FPU containing a photodiode, one output of which is connected to a photodiode power source, and the second is connected to a load resistance, an amplitude limiter, and the input of a preliminary amplifier, a voltage amplifier whose output is connected to the first input of the detection comparator, the second input of which is connected with a reference voltage source, a controlled divider, a resistive divider, and a series-connected signal detector and integrator are introduced in such a way that The inventive divider is connected between the output of the pre-amplifier and the input of the voltage amplifier, the output of which is connected to the input of the signal detector, the integrator output is connected to the control input of the controlled divider, the input of the resistive divider is connected to the second output of the photodiode, and its output to the first input of the detection comparator.

Введение управляемого делителя, резистивного делителя и последовательно соединенных детектора сигнала и интегратора осуществляется таким образом, что управляемый делитель включен между выходом предварительного усилителя и входом усилителя напряжения, выход которого соединен с входом детектора сигнала, выход интегратора соединен с входом управления управляемого делителя, вход резистивного делителя соединен с вторым выходом фотодиода, а его выход - с первым входом обнаружительного компаратора, что позволило обеспечить оптимальную чувствительность ФПУ при заданной внешней освещенности и работоспособность ФПУ при мощных лазерных сигналах.The introduction of a controlled divider, a resistive divider and series-connected signal detector and integrator is carried out in such a way that the controlled divider is connected between the output of the pre-amplifier and the input of the voltage amplifier, the output of which is connected to the input of the signal detector, the output of the integrator is connected to the control input of the controlled divider, the input of the resistive divider connected to the second output of the photodiode, and its output is connected to the first input of the detection comparator, which made it possible to ensure optimal vstvitelnost FPA at a predetermined ambient light and TFU operation at high power laser signals.

На чертеже представлена блок-схема заявляемого ФПУ.The drawing shows a block diagram of the claimed FPU.

ФПУ содержит фотодиод 1, сопротивление нагрузки 2, амплитудный ограничитель 3, предварительный усилитель 4, управляемый делитель 5, усилитель напряжения 6, детектор сигнала 7, интегратор 8, резистивный делитель 9, обнаружительный компаратор 10.FPU contains photodiode 1, load resistance 2, amplitude limiter 3, pre-amplifier 4, controllable divider 5, voltage amplifier 6, signal detector 7, integrator 8, resistive divider 9, detection comparator 10.

ФПУ работает следующим образом. При попадании на фотодиод 1 лазерного импульса импульс фототока выделяется на сопротивлении нагрузки 2 в виде импульса напряжения отрицательной полярности. Усиленный предварительным усилителем 4 импульсный сигнал проходит управляемый делитель 5, усиливается усилителем напряжения 6 и далее поступает на детектор сигнала 7 и первый (неинвертирующий) вход обнаружительного компаратора 10.FPU works as follows. When a laser pulse hits the photodiode 1, the photocurrent pulse is allocated to the load resistance 2 in the form of a voltage pulse of negative polarity. Amplified by the pre-amplifier 4, the pulse signal passes the controlled divider 5, is amplified by the voltage amplifier 6 and then goes to the signal detector 7 and the first (non-inverting) input of the detection comparator 10.

При малых уровнях лазерного излучения и малых уровнях внешней освещенности уровень шума на выходе усилителя напряжения 6 определяется в основном шумами предварительного усилителя 4 и произведением коэффициентов усиления предварительного усилителя 4 и усилителя напряжения 6, а так как уровень импульсного сигнала мал, то на выходе интегратора напряжение мало и коэффициент передачи управляемого делителя равен единице, т.е. он полностью открыт. На второй (инвертирующий) вход обнаружительного компаратора 10 поступает опорное напряжение, величина которого выбирается в интервале шести - девяти уровней дисперсии шумовой дорожки на выходе усилителя напряжения 6 при условии слабой внешней освещенности, что обеспечивает низкую вероятность ложной тревоги при отсутствии полезного сигнала. При превышении лазерным импульсным сигналом опорного напряжения обнаружительный компаратор 10 формирует нормированный по амплитуде выходной сигнал.At low levels of laser radiation and low levels of external illumination, the noise level at the output of voltage amplifier 6 is determined mainly by the noise of the preliminary amplifier 4 and the product of the amplification factors of the preliminary amplifier 4 and voltage amplifier 6, and since the level of the pulse signal is small, the voltage at the integrator output is small and the transmission coefficient of the controlled divider is unity, i.e. it is completely open. The second (inverting) input of the detection comparator 10 receives a reference voltage, the value of which is selected in the range of six to nine levels of dispersion of the noise track at the output of the voltage amplifier 6 under the condition of low ambient light, which provides a low probability of false alarm in the absence of a useful signal. When the laser pulse signal exceeds the reference voltage, the detection comparator 10 generates an output signal normalized in amplitude.

При освещении ФПУ световым потоком на сопротивлении нагрузки появляется постоянное напряжение, величина которого пропорциональна падающему световому потоку. Уровень шума на выходе усилителя напряжения 6 при этом возрастает и он в первом приближении пропорционален корню квадратному от величины тока, протекающего через сопротивление нагрузки 2. Так как напряжение, выделяемое на сопротивлении нагрузки, отрицательное и оно через резистивный делитель 9 поступает на первый вход обнаружительного компаратора, то оно увеличивает величину порога компаратора. Коэффициент ослабления резистивного делителя 9 выбирается при максимальном световом потоке таким образом, чтобы при отсутствии входных лазерных импульсов на выходе обнаружительного компаратора 10 отсутствовали ложные импульсы или чтобы, как отмечено выше, суммарное пороговое напряжение составляло шесть - девять уровней дисперсии шумовой дорожки на выходе усилителя напряжения 6 при условии максимальной внешней освещенности.When illuminating the light-emitting diode with a light flux, a constant voltage appears on the load resistance, the value of which is proportional to the incident light flux. The noise level at the output of the voltage amplifier 6 increases and in a first approximation it is proportional to the square root of the current flowing through the load resistance 2. Since the voltage allocated to the load resistance is negative and it goes through the resistive divider 9 to the first input of the detection comparator , then it increases the threshold value of the comparator. The attenuation coefficient of the resistive divider 9 is selected at the maximum luminous flux so that in the absence of input laser pulses at the output of the detection comparator 10 there are no false pulses or, as noted above, the total threshold voltage is six to nine levels of dispersion of the noise track at the output of the voltage amplifier 6 subject to maximum ambient light.

Следует отметить, что при малых уровнях освещенности, вследствие квадратичной зависимости уровня выходных шумов от входной освещенности, величина порогового напряжения может превышать на 10 - 15% оптимальное значение.It should be noted that at low illumination levels, due to the quadratic dependence of the output noise level on the input illumination, the threshold voltage may exceed the optimum value by 10 - 15%.

Следует отметить также, что напряжение, выделяемое на сопротивлении нагрузки от входного светового потока, поступает на обнаружительный компаратор без фазовых сдвигов, поэтому предложенное ФПУ работает и в условиях модуляции входного светового потока.It should also be noted that the voltage allocated to the load resistance from the input light flux is supplied to the detection comparator without phase shifts, therefore, the proposed FPU also works under conditions of modulation of the input light flux.

При больших уровнях входных лазерных импульсов на выходе усилителя напряжения 6 формируются большие уровни сигнала и детектор сигнала 7 запоминает величину импульсных сигналов на емкости детектора. Далее напряжение, зафиксированное в детекторе сигнала 7, поступает на интегратор 8, имеющий постоянную времени больше периода повторения входных лазерных импульсов, где выделяется постоянная составляющая, которая в виде медленно изменяющегося постоянного напряжения поступает на управляющий вход управляемого делителя 5, вызывая уменьшение сигнала на входе усилителя напряжения 6, защищая его тем самым от перегрузки и появления паразитных выбросов выходного напряжения. Параметры интегратора и управляемого делителя выбираются таким образом, чтобы обеспечить ослабление выходных сигналов предварительного усилителя 4 до нужной величины при максимально возможных уровнях входных лазерных импульсов. При реализации управляемого делителя на транзисторе реально получить коэффициент ослабления несколько сот. При больших уровнях входных лазерных импульсов, при которых величина электрических импульсов на сопротивлении нагрузки превышает напряжение открывания амплитудного ограничителя, происходит ограничение импульсов на входе предварительного усилителя 4.At high levels of the input laser pulses at the output of the voltage amplifier 6, large signal levels are formed and the signal detector 7 stores the value of the pulse signals at the detector capacitance. Next, the voltage recorded in the signal detector 7 is supplied to an integrator 8 having a time constant greater than the repetition period of the input laser pulses, where a constant component is allocated, which in the form of a slowly varying DC voltage is supplied to the control input of the controlled divider 5, causing a decrease in the signal at the amplifier input voltage 6, thereby protecting it from overload and the appearance of spurious emissions of the output voltage. The parameters of the integrator and the controlled divider are selected in such a way as to ensure the attenuation of the output signals of the pre-amplifier 4 to the desired value at the maximum possible levels of the input laser pulses. When implementing a controlled divider on a transistor, it is realistic to obtain a attenuation coefficient of several hundred. At high levels of input laser pulses, at which the magnitude of the electric pulses on the load resistance exceeds the opening voltage of the amplitude limiter, the pulses are limited at the input of the pre-amplifier 4.

В зависимости от подключения сопротивления нагрузки к катоду, как на приведенном чертеже, или аноду фотодиода, напряжение питания фотодиода должно быть либо отрицательным, либо положительным. Отметим, что если напряжение питания фотодиода и опорное напряжение выбраны одинаковой полярности, то для правильной работы ФПУ выход резистивного делителя 9 должен быть соединен с входом обнаружительного компаратора 10, к которому подключен источник опорного напряжения. Источник опорного напряжения в этом случае должен быть подключен через резистор, так как на этом входе обнаружительного компаратора будут суммироваться два напряжения.Depending on the connection of the load resistance to the cathode, as shown in the drawing, or the anode of the photodiode, the supply voltage of the photodiode must be either negative or positive. Note that if the supply voltage of the photodiode and the reference voltage are selected of the same polarity, then for the correct operation of the FPU, the output of the resistive divider 9 must be connected to the input of the detection comparator 10 to which the reference voltage source is connected. The reference voltage source in this case must be connected through a resistor, since two voltages will be summed at this input of the detection comparator.

Величина опорного напряжения, выбираемого в качестве “темнового” порога, на практике составляет несколько десятков мВ. Величина порогового напряжения при прямой солнечной засветке ФПУ увеличивается в 5-20 раз и достигает сотен мВ, при этом напряжение, выделяемое на сопротивлении нагрузки 2, может достигать 0,8-0,9 величины напряжения питания фотодиода. В изготовленном образце ФПУ при напряжении питания фотодиода, равном 12 В, и прямой солнечной засветке на сопротивлении нагрузки, равном 2 кОм, падало напряжение 8 В. Поэтому коэффициент ослабления резистивного делителя 9 велик и составляет величину 40-100 раз.The value of the reference voltage, selected as the “dark” threshold, in practice is several tens of mV. The value of the threshold voltage during direct solar illumination of the FPU increases 5-20 times and reaches hundreds of mV, while the voltage released on the load resistance 2 can reach 0.8-0.9 of the photodiode supply voltage. In the fabricated FPU sample, at a photodiode supply voltage of 12 V and direct solar illumination at a load resistance of 2 kOhm, a voltage of 8 V. dropped. Therefore, the attenuation coefficient of the resistive divider 9 is large and amounts to 40-100 times.

В качестве фотодиода 1 может быть использован, например, фотодиод типа ФД - 342А, охранное кольцо (ОК) которого соединено с общей шиной. Предварительный усилитель 4 может быть реализован на основе малошумящего операционного усилителя типа 140УД26, охваченного нелинейной обратной связью, как представлено на чертеже. Такая обратная связь снижает коэффициент усиления при превышении амплитудой выходного сигнала напряжения открывания шунтирующих диодов. В качестве амплитудного ограничителя 3 могут быть использованы два встречно включенных диода, в качестве которых целесообразно использовать быстродействующие диоды Шоттки. Амплитудный ограничитель разделен от сопротивления нагрузки 2 емкостью С1, что устраняет влияние, как у прототипа, внешней засветки на величину сопротивления нагрузки. Управляемый делитель 5 может быть реализован, как представлено на чертеже, резистором R5 и любым р-n-р транзистором. Реализация остальных элементов ФПУ стандартная.As photodiode 1 can be used, for example, a photodiode of the type ФД - 342А, the guard ring (OK) of which is connected to a common bus. Preamplifier 4 can be implemented on the basis of a low-noise operational amplifier type 140UD26, covered by non-linear feedback, as shown in the drawing. Such feedback reduces the gain when the amplitude of the output signal exceeds the opening voltage of the shunt diodes. As an amplitude limiter 3, two counter-switched diodes can be used, as it is advisable to use high-speed Schottky diodes. The amplitude limiter is separated from the load resistance 2 with a capacity of C1, which eliminates the influence, as in the prototype, of external illumination on the value of the load resistance. The controlled divider 5 can be implemented, as shown in the drawing, by a resistor R5 and any pnp transistor. The implementation of the remaining elements of the FPU is standard.

Экспериментальные испытания показали одинаковую чувствительность образцов в “темновых” условиях и лучшую чувствительность предложенного образца при прямой солнечной засветке.Experimental tests showed the same sensitivity of the samples in “dark” conditions and the best sensitivity of the proposed sample in direct sunlight.

Испытания предложенного образца в условиях модуляции внешней освещенности показали его эффективность, т.к. на выходе ФПУ не наблюдались ложные импульсы от помех. Отсутствовали ложные импульсы и при подаче на вход ФПУ лазерных импульсов мощностью свыше единиц Вт.Tests of the proposed sample under conditions of modulation of ambient light showed its effectiveness, because at the FPU output, false impulses from interference were not observed. There were no false pulses even when laser pulses with a power exceeding 1 W were applied to the input of the FPU.

Таким образом, дополнительное введение в ФПУ управляемого делителя, детектора сигнала, интегратора и резистивного делителя и соединение их определенным образом позволило обеспечить высокую чувствительность ФПУ как при прямой солнечной засветке, так и в условиях ее модуляции при большом диапазоне изменения уровня входных лазерных импульсов.Thus, the additional introduction of a controlled divider, signal detector, integrator, and resistive divider into the PDF and combining them in a certain way made it possible to provide a high sensitivity of the PDF both in direct sunlight and in conditions of its modulation with a wide range of changes in the level of input laser pulses.

Claims

A photodetector comprising a photodiode, one output of which is connected to a photodiode power source, and the second is connected to a load resistance, an amplitude limiter and a pre-amplifier input, a voltage amplifier, the output of which is connected to the first input of the detection comparator, the second input of which is connected to a reference voltage source, characterized in that a controlled divider, a resistive divider and a series-connected signal detector and integrator are introduced in such a way that emy divider connected between the output of the preamplifier and the input of the voltage amplifier, the input signal detector connected to the output of the voltage amplifier, the output of the integrator is connected to the control input managed divider resistor divider input coupled to the second output of the photodiode, and its output - to the first input of the comparator detectability.