SU1200813A1

SU1200813A1 - Photodetector device

Info

Publication number: SU1200813A1
Application number: SU843727742A
Authority: SU
Inventors: Е.И. Чернов
Original assignee: Предприятие П/Я В-8769
Priority date: 1984-04-10
Filing date: 1984-04-10
Publication date: 1991-06-23

Abstract

ФОТОПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее операционный усилитель, первый фотодиод, первый и второй транзисторы , первый и второй резисторы, первый конденсатор, источник питани , анод первого фотодиода подключен к неинвертирующему входу операционного усилител , выход которого подключен к базам первого и второго транзистоИзобретение относитс к усилительньм устройствам и может быть использовано в фотопреобразовательных устройствах дл прецизионного измерени разности двух световых потоков. Цель изобретени - повьш1ение стабильности . Принципиальна электрическа схема фотоприемного устройства представлена на чертеже. Фотоприемное устройство содержит операционный усилитель 1, первый фотодиод 2, первый и -второй транзисторы 3,4, первый и второй резисторы 5, 6, первый конденсатЬр 7, Источник ров, катод первого фотодиода подключен к общей шине, отличающеес тем, что, с целью повышени стабильности,дополнительно введены второй фотодиод,, дополнительный операционный усилитель и второй конденсатор , катод второго фотодиода подключен к общей шине, а его анод подключен к инвертирующему входу дополнительного операционного усилител и к коллектору второго транзистора, эмиттер которого через параллельно соединенные второй резистор и второй конденсатор подключен к шине источника питани , неинвертирующий вход операционного усилител подключен к коллектору первого транзистора, эмитСЛ тер которого через параллельно соединенные первый резистор и Первый конденсатор подключен к шине источника питани о 8 питани , второй фотодиод 9, дополСХ нительный операционный усилитель 10, второй конденсатор 11. 00 Устройство работает следующим образом . Световые потоки, подающие на первый и второй фотодиоды 2,9, возбуждают в них соответствуюрще фототоки. Если входной ток операционного усилител 1 достаточно мал, то фототок первого фотодиода 2 вл етс также током коллектора первого транзистора 3„ За счет сигнала отрицательной обратной св зи напр жение на неинвертирующем входе операционного усилитеA photodiode device containing an operational amplifier, a first photodiode, first and second transistors, a first and second resistors, a first capacitor, a power source, the anode of the first photodiode is connected to a non-inverting input of an operational amplifier, the output of which is connected to the bases of the first and second transistors. The invention relates to amplifier devices and can be used in photoconverters to accurately measure the difference between two light beams. The purpose of the invention is to increase stability. The circuit diagram of the photodetector is shown in the drawing. The photodetector contains an operational amplifier 1, the first photodiode 2, the first and second transistors 3,4, the first and second resistors 5, 6, the first condenser 7, the source of the cathode, the first photodiode connected to the common bus, characterized in that increase the stability, additionally introduced a second photodiode, an additional operational amplifier and a second capacitor, the cathode of the second photodiode is connected to the common bus, and its anode is connected to the inverting input of the additional operational amplifier and to the collector of the second tra A resistor, the emitter of which is connected in parallel to the second resistor and the second capacitor is connected to the power supply bus, the non-inverting input of the operational amplifier is connected to the collector of the first transistor, and the output signal is connected in parallel to the first resistor and the first power supply bus, the second photodiode 9, an additional operational amplifier 10, a second capacitor 11. 00 The device operates as follows. The light fluxes that feed the first and second photodiodes 2.9, excite photocurrents in them. If the input current of the amplifier 1 is sufficiently small, then the photocurrent of the first photodiode 2 is also the collector current of the first transistor 3 ". Due to the negative feedback signal, the voltage on the non-inverting input of the operating amplitude

Description

л 1 устанавливаетс близким к нулю. Благодар этому первый фотодиод 2 работает в режиме короткого замыкани , при котором практически отсутствует его ток утечки завис щй от температуры .l 1 is set close to zero. Due to this, the first photodiode 2 operates in the short-circuit mode, at which its leakage current is practically absent depending on temperature.

Первый фотодиод 2 представл ет собой генератор тока, а та1с как сопротивление коллекторного перехода первого транзистора 3 также достаточно велико, то температурный дрейф х перационного усилител 1 не измен ет величины коллекторного тока первого транзистора 3The first photodiode 2 is a current generator, and since the resistance of the collector junction of the first transistor 3 is also quite large, the temperature drift of the operating amplifier 1 does not change the magnitude of the collector current of the first transistor 3

Если первый и второй транзисторы 3,4 выполнены в одном кристалле, а сопротивлени первого и второго рвзисторов 5,6 одинаковы, тогда и близ ,ки коллекторнью токи зтих транзисторов и напр жение на выходе дополнительного операционного усилител 10 пропорционально чувствительности второго фотодиода 9, разности световых потоков и коэффициенту передачи дополнительного операдаонного усилител Ю. Однако, так как сопротивление коллекторного перехода второго транзистора 4 и динамическое сопротивление второго фотодиода .9 велики, то дрейф напр жени смещени , обусловленный температурой, практически без усилени передаетс на выход дополнительного операционного усилител 10. Таким образом, температурна стабильность фотоприемного устройства высока , что обеспечивает высокую точность регистрации разностного сигнала при преобразовании двух световых сигналов.If the first and second transistors 3,4 are made in one chip, and the resistances of the first and second hubs 5.6 are the same, then the near collector currents of these transistors and the voltage at the output of the additional op amp 10 are proportional to the sensitivity of the second photodiode 9, the light differences flows and the transmission coefficient of the additional operandon amplifier Y. However, since the resistance of the collector junction of the second transistor 4 and the dynamic resistance of the second photodiode .9 are large, then the drift eg tim offset due to temperature, virtually no gain supplied to the additional output of the operational amplifier 10. Thus, the temperature stability is high photodetecting device, which ensures high accuracy of registration of the difference signal when converting two light signals.

Claims

A photodetector containing an operational amplifier, a first photodiode, first and second transistors, first and second resistors, a first capacitor, a power source, an anode of the first photodiode is connected to a non-inverting input of the operational amplifier, the output of which is connected to the bases of the first and second transistor