SU1339879A1 - Фоточувствительный усилитель - Google Patents

Abstract

Изобретение .может быть использовано в фотоэлектрических преобразовател х , например в фотодатчиках угла поворота ротора шагового двигател . Фоточувствительный усилитель содержит фотоприемник 1, усилитель- ограничитель 2, триггер Шмитта 3, управл емый генератор 4, формирователь 5синхроимпульсов, буферный элемент (БЭ) 6, D-триггеры 7, 8, инвертор 9, элемент И 10 и выходную шину 11. БЭ 6может быть выполнен на двунаправленном аналоговом ключе. Изобретение позвол ет повысить точность работы и увеличить помехоустойчивость фоточувствительного усилител . 1 -ил. // (Л со со со оо М со

Description

13

Изобретение относитс  к области радиотехники, к электроннььм усилител м и может быть использовано в фотоэлектрических преобразовател х, например в фотодатчиках угла поворота ротора шагового двигател .

Цель изобретени  - повышение точности работы быстродействи  и разрешающей способности устройства,

На чертеже представлена электрическа  принципиальна  схема устройства .

Фоточувствительный усилитель содержит последовательно соединенные фотоприемник 1, усилитель-ограничитель 2, триггер Шмитта 3э последовательно соединенные управл емый генератор 4, формирователь 5 синхроимпульсов и буферный элемент 6, выходом сое днненный с фотоприемником 1, а выход триггера Шмитта 3 соединен с информационным входом формировател  5 синхроимпульсов ., информационный выход которого  вл етс  выходом устройства, а управл ющий вход управл емого генератора 4  вл етс  управл ющим входом устройства. Формирователь 5 синхро-, импульсов представл ет собой первый и второй D-триггеры 7 и 8, вход пер- вого соединен с информационной шин ой формировател  5, тактовый вход которого соединен с синхронизирующим входом первого D-триггера 7, пр мой вы

ход которого соединен с D-входом второго D-триггера 8 синхронизирующий вход которого соединен через инвертор 9 с тактовой шиной формировате- - л  5 р выход с первым входом элемента И 10 и вьгходной шиной 1 1 фоточув- ствительного усилител , второй вход элемента И 10 соединен с выходной шиной формировател .5,

Буферный элемент 6 может быть выполнен на двунаправленном аналоговом ключе,

Устройство работает следующим образом ,

В исходном состо нии на выходе усилител -ограничител  2 - низкий уровень напр жени , соответствующий уровню Лог о С управл емого генератора 4 подаютс  импульсы на синхронизирующие входы D-триггеров 7 и 8, В результате на пр мых выходах D-триггеров 7 и 8 устанавливаютс  низкие уровни - Лог, О, на первом входе элемента И 10 - низкий уровень Лог, О, а на втором его входе

5 0 5 О

5

0

5

Q g

792

выс(5кий уровень - Лог, 1, поэтому на выходе элемента И 10 - 1изкий уровень - Лог, О, На выходе фотоприемника 1 - высокий уровень управл ющего сигнала - Лог, 1, емкость его п-р перехода минимальна.

Если фотоприемник 1 захватил по- ток света, то в нем начинает плавно нарастать ток (фотоЭДС) и, как только значение фотоЭДС станет равным или больше порогового значени  на входе усилител -ограничител  2, последний запираетс , на его вьтходе по вл етс  высокий уровень напр жени  - Лог, 1, триггер 3 Шмитта переключаетс . Поступивший на вход первого D-триггера 7 высокий уровень напр жени  - Лог, 1 фронтом импульса с генератора 4 записываетс  в D-триг- гер 7, на его пр мом выходе по вл етс  высокий уровень - Лог, Г , D- триггер 8 остаетс  в первоначальном состо нии, на его пр мом выходе - низкий уровень - Лог, О, поэтому на выходе элемента И 10 сохран етс  низкий уровень сигнала - Лог,.О, Одновременно тот же импульс управлени  через генератор 4 и инвертор 9 поступает на синхронизирующий вход D-триггера 8 и, как только по вл етс  переход сигнала с генератора 4 из уровн  Лог, О в Лог, Г , происходит срабатывание D-триггера 8 и Лоп, 1 с D-триггера 7 переписываетс  в D-триггер В, на его пр мом выходе по вл етс  высокий уровень - Лог,1, но на выходе элемента И 10 по-прежнему - низкий уровень - Лог, О,

Высокий уровень сигнала с пр мого выхода D-триггера 8 доступает на выход устройства. Так происходит формирование фронта импульса с фотоприемника 1, При снижении светового потока на выходе усилител -ограничител  2 формируетс  задний фронт импульса , уровень Лог, О импульсом с генератора 4 записываетс  в D-триггер 7, на его инверсном выходе по вл етс  вь сокий уровень - Лог, 1, в результате на первом и втором входах элемента И 10 - высокие уровни - Лог, 1, на его выходе также возникает высокий уровень сигнала с крутым фронтом Лог, 1, С по влением перехода сигнала с генератора 4 из Лог, 1 в Лог, О на входе инвертора 9, на его выходе по вл етс  инверсный сигнал, который переключает D-триггер

13

8 в исходное положение (на его пр мом выходе - Лог. О), тогда на выходе элемента И 10 по вл етс  крутой перепад напр жени  из уровн  Лог. 1 на уровень Лог. О, т.е. происходит формирование элемента И 10 и D-триг- герами 7 и 8 короткого импульса положительной пол рности, напр жение Лог. 1 через буферный элемент 6 прикладываетс  к фотоприемнику 1 . FlaKon- ленные к области п-р фотоприемника зар ды практически мгновенно рассасываютс  и фотоприемник 1 приходит в исходное состо ние за очень малое врем , градиент концентрации дырок в базе снова возрастает. Одновременно с по влением заднего фронта импульса на выходе управл емого г енера- тора 4 на выходе 11 устройства по вл етс  низкий уровень сигнала Лог.О При по влении следующего импульса фотопотока на входе восстановленного фотоприемника 1 процессы повтор ютс  При этом градиент концентрации дырок в начале формировани  импульса в фотоприемнике все врем  остаетс  пос- то нной величиной, не завис щей от скорости модул ции фотопотока, так как сигналы восстановлени  фотоприемника в исходное положение всегда имеют строго посто нную форму, котора  не зависит от скорости и частоты модул ции фотопотока, что и приводит к увеличению точности работы устройства . Триггер Шмитта 3 увеличивает устойчивость работы фоточувствительного усилител , в особенности на низких скорост х модул ции светового

Составитель В. Чижиков Редактор Л. Гратилло Техред Л.Сердюкова Корректор М.Пожо

Заказ 4245/55 Тираж 901Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, , Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

9879

потока. Одпс време нно унеличснис надежности работы фоточувстрительного усилител  в широком диапазоне частот модул ции светового потока происходит за счет изменени  длительности и скважности выходного сигнала управл ющей шины управл емого генератора 4. Такой режим управлени  фотоприемQ НИКОМ обеспечивает наибольшее посто нство градиента концентрации дырок в базе, так как повысилась устойчивость работы фоточувствительного усилител  при низких скорост х модул - J5 ции фотопотока, когда, например, автоматически увеличиваетс  длительность импульса обратной св зи при помощи перестраивающегос  генератора.

20

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Фоточувствительный усилитель, содержащий последовательно соединенные фотоприемник, усилитель-органичи5 тель, триггер Шмитта, отличаю- щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности работы, быстродействи  и разрешающей способности устройства , в него введены последовательно

   0 соединенные управл емый генератор, формироватеоТЬ синхроимпульсов и буферный элемент, выходом соединенный с фотоприемником, а выход триггера Шмитта соединен с информационнь м входом формировател  синхроимпульсов, информационный выход которого  вл етс  выходом устройства, а управл ющий вход управл емого генератора  вл етс  управл ющим входом устройства.