SU1366884A1

SU1366884A1 - Photosensor

Info

Publication number: SU1366884A1
Application number: SU864061925A
Authority: SU
Inventors: Владимир Дмитриевич Городилов
Original assignee: Производственное объединение "Уралмаш"
Priority date: 1986-04-29
Filing date: 1986-04-29
Publication date: 1988-01-15

Abstract

Изобретение относитс к средствам измерени и контрол и предназначено дн регистрации оптических сигналов в услови х тепловых помех и помех по шинам питающего напр жени . Устройство содержит фотодиод, работающий в режиме коротког о замыкани , один выход фотодиода подключен к сопротивлению, а второй выход подключен к усилителю, охваченному отрицательной обратной св зью. С целью повьшени быстродействи усилитель выполнен одновходовым, дополнительно введены второй и третий идентичные друг другу усилители обратной св зи, усилитель, идентичный первому, а также токоразностньй усилитель. Режим короткого замыкани фотодиода обеспечиваетс параметрическим и компенсационным способами. Вьщеление и усиление фототока осуществл етс токоразностным усилителем. 1 ил. (ЛThe invention relates to measurement and control means and is intended to record optical signals in the conditions of thermal noise and interference on supply voltage buses. The device contains a photodiode operating in the short-circuit mode, one photodiode output is connected to the resistance, and the second output is connected to an amplifier covered by negative feedback. In order to improve the speed, the amplifier is made of a single-input one, the second and third identical feedback amplifiers, an amplifier identical to the first one, as well as a current-difference amplifier are additionally introduced. The short circuit mode of the photodiode is provided by parametric and compensation methods. The isolation and amplification of the photocurrent is accomplished by a current-difference amplifier. 1 il. (L

Description

со а аso a

00 00 4::00 00 4 ::

113113

Изобретение относитс к средсГтвам и элементам измерительной и контрольной техники и может быть использовано дл регистрации и измерени параметров оптических сигналов при наличии тепловых помех и невысокой стабильности электропитани .The invention relates to means and elements of measuring and control equipment and can be used to record and measure parameters of optical signals in the presence of thermal interference and low power supply stability.

Цель изобретени - повьшение быст The purpose of the invention is to increase the speed

1515

2020

2525

родействи -фотодатчика,10roto-photocell, 10

На чертеже изображена структурна схема предлагаемого фотодатчика.The drawing shows a structural diagram of the proposed photo sensor.

Фотодатчик содержит фотодиод 1, резистор 2, первый усилитель 3 обратной св зи, первый усилитель 4, второй усилитель 5 обратной св зи, второй усилитель 6 и токоразностный усилитель 7.The photo sensor comprises a photodiode 1, a resistor 2, a first feedback amplifier 3, a first amplifier 4, a second feedback amplifier 5, a second amplifier 6, and a current difference amplifier 7.

Фотодиод 1 подключен к резистору 2 и вторым выходом к входу усилител 4, выход которого соединен со входом усилител 3 обратной св зи, неинвертирующий вькод которого соединен со входом усилител 4,а инвертирующий- с одним из входов токоразностного усилител 7, второй выход резистора 2 соединен со входом усилител 6, вы- ход которого соединен со входом усилител 5 обратной св зи, неинвертирующий выход которого соединен со зхо- дом усилител 6, а инвертирующий выход - со вторым входом токоразностно- го усилител . 7,Photodiode 1 is connected to a resistor 2 and a second output to the input of amplifier 4, the output of which is connected to the input of feedback amplifier 3, the non-inverting input of which is connected to the input of amplifier 4 and inverting to one of the inputs of the current difference amplifier 7, the second output of resistor 2 is connected to the amplifier input 6, the output of which is connected to the input of the feedback amplifier 5, the non-inverting output of which is connected to the input of the amplifier 6, and the inverting output to the second input of the current difference amplifier. 7,

Фотодатчик работает следующим образом .The photo sensor works as follows.

Допустим, что оптический сигнал отсутствует.Assume that there is no optical signal.

Потенциалы , на входах усилителей 4 и 6 одинаковы и разность потенциалов на фотодиоде равна нулю. Па входы токоразностного усилител 7 поступают одинаковые токи и сигнал на его выходе отсутствует. При наличии фототока Im на входы токоразностногоThe potentials at the inputs of amplifiers 4 and 6 are the same and the potential difference on the photodiode is zero. Pa inputs of the differential amplifier 7 receives the same currents and the signal at its output is missing. If there is a photocurrent Im to the current difference inputs

30thirty

3535

4040

усилител сигнал +signal amplifier +

по Iby i

ФF

одной ветви поступает а по другой -1д5 .Токо45one branch arrives and the other -1d5. Toko45

разностный усилитель вьиел ет эту разность и на его выходе по вл етс полезный сигнал. При протекании фо-the difference amplifier outputs this difference and a useful signal appears at its output. With the flow of pho-

тотока напр жение на входах усилителей 4 и 6 измен етс . Если бы сопротивление резистора 2 было равно нулю, то все это напр жение было бы приложено к фотодиоду 1, что нежелательно , а в некоторых случа х и недопустимо . При наличии резистора 2 фототок создает на нем падение напр жени , которое вычитаетс из напр жени на входах усилителей 4 и 6. ;Йапр жение на фотодиоде 1 будет равно нулю, если сопротивление резистора 2 выбирать, исход из соотношени The current at the inputs of amplifiers 4 and 6 varies. If the resistance of resistor 2 were equal to zero, then all of this voltage would be applied to photodiode 1, which is undesirable and in some cases unacceptable. In the presence of a resistor 2, a photocurrent creates a voltage drop across it, which is subtracted from the voltage at the inputs of amplifiers 4 and 6.; The junction on photodiode 1 will be zero if the resistance of resistor 2 is chosen based on the ratio

1515

R2 .у ьг R2.

где uU - разность потенциалов на входах усилителей 4 и 6; Д1 - изменение фототока, которому соответствует указан- . ное MJ.where uU is the potential difference at the inputs of amplifiers 4 and 6; D1 - change in photocurrent, which corresponds to the specified -. MJ.

Таким образом, быстродействие предлагаемого фотодатчика достигаетс за счет исключени вли ни отрицательной обратной св зи.Thus, the speed of the proposed photosensor is achieved by eliminating the effect of negative feedback.

Claims

Invention Formula

A photo sensor containing a photodiode, one output of which is connected to one output of a resistor, the other output of which is connected to an amplifier, characterized in that, to improve performance, it additionally introduces two feedback amplifiers, a current difference amplifier, and a second amplifier, whose input connected to the second output of the photodiode, and the inverting outputs of the feedback amplifiers are connected to different inputs of the current difference amplifier, and their inverting outputs are connected to the inputs of the first and second amplifiers with Respectively, the outputs of which are connected to the inputs of the feedback amplifiers, respectively.