SU1120486A1 - Усилитель фототока - Google Patents

Description

Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в фоторегистрирующей аппаратуре для прецизионного усиления сигналов фотоприемников, работающих в широком 5 диапазоне световых потоков.

Известен усилитель фототока, содержащий фотодиод, операционный усилитель и два масштабных резистора, . анод фотодиода подключен к общей ши- 10 не, а катод - к неинвертирующему входу операционного усилителя, инвертирующий вход которого через первый масштабный рё'Зистор подключен к общей шине, а через второй масштабный резне - *⁵ тор - к выходу операционного усилите- ля fl ].

Однако данный усилитель фототока обладает недостаточным быстродействием, что снижает точность передачи ²⁰ высокочастотных сигналов.

Наиболее близким к изобретению является усилитель фототока, содержащий фотодиод, один электрод которого соединен с инвертирующим входом ²⁵ первого операционного усилителя, причем точка соединения подключена к одному выводу первого резистора (2].

Однако известный усилитель фототока обладает низкой точностью из-за 30 малого отношения сигнал/шум.

Цель изобретения - повышение точности путем увеличения отношения сигнал/шум.

Цель достигается тем, что в уси- 35 литель фототока, содержащий фотодиод, один электрод которого соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, причем точка соединения подключена к одному выводудо первого резистора, введен.второй операционный усилитель, полевой транзистор, второй и третий резисторы^ при этом другой электрод фотодиода и один вывод второго резистора соеди-45 йены с инвертирующим входом второго операционного усилителя, выход которого подключен к другому выводу второго резистора непосредственно и через третий резистор - к истоку поле- 50 вого транзистора и другому выводу первого резистора, а затвор полевого транзистора соединен с выходом первого операционного усилителя.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного усилителя фототока.

Усилитель фототока содержит фотодиод 1, первый 2 и второй 3 операционные усилители, первый 4, второй 5 и третий 6 резисторы и полевой транзистор 7.

Усилитель фототока работает следующим образом.

Световой поток возбуждает в фотодиоде 1 фототок, который, протекая че^ез первый 4 и второй 5 резисторы, создает на них падения напряжения, соответственно равные = -Ιψ-R,, (1) ^U2 ^{= 1}Ф* ^Rz * ⁽²⁾ где 1^ - величина фототока;

R^iiRj - сопротивления первого 4 и второго 5 резисторов.

Падение напряжения на третьем резисторе 6 при этом равно и, - - I_Bwx._Rj (3) где 1_ЙЫХ- величина тока в цепи нагрузки;

R₃ - сопротивление третьего резистора 6.

Так как ток стока полевого транзистора 7 равен току его истока, то величина тока в цепи нагрузки равна (4)

Если принять, что собственные шумы операционных усилителей близки один к другому и R₁ = R₂, то по сравнению с известным усилителем отношение сигнал/шум в предлагаемом возрастает в Ϊ2 раз.

Таким образом, положительный эффект от внедрения предложенного усилителя фототока заключается в повышении точности усиления слабых сигналов путем увеличения отношения сигнал/пгум.

ЗНИИПИ Заказ 7759/44 Тираж 861 Подписное

Филиал ШШ Патент”, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Claims (1)

1. УСИЛИТЕЛЬ ФОТОТОКА, содержащий фотодиод, один электрод которого соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, причем точка соединения подключена к одному выводу первого резистора, о т л и-_г чающийся тем, что, с целью повышения его точности путем увеличения отношения сигнал/шум, в усилитель введен второй операционный усилитель, полевой транзистор, второй и третий резисторы, при этом другой электрод фотодиода и один вывод второго резистора соединены с инвертирующим входом второго операционного усилителя, выход которого подключен к другому выводу второго резистора непосредственно и через третий резистор - к истоку полевого транзистора и другому выводу первого резистора, а затвор полевого транзистора соединен с выходом первого операционного усилителя.

   SU ...1120486

   1 1120486