SU1589073A1 - Photoelectric transducer - Google Patents

Photoelectric transducer Download PDF

Info

Publication number
SU1589073A1
SU1589073A1 SU884609299A SU4609299A SU1589073A1 SU 1589073 A1 SU1589073 A1 SU 1589073A1 SU 884609299 A SU884609299 A SU 884609299A SU 4609299 A SU4609299 A SU 4609299A SU 1589073 A1 SU1589073 A1 SU 1589073A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
photodetector
output
effect transistor
operational amplifier
sources
Prior art date
Application number
SU884609299A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Евгеньевич Собченко
Original Assignee
Специальное Проектно-Конструкторское Бюро "Дискрет" При Одесском Политехническом Институте
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальное Проектно-Конструкторское Бюро "Дискрет" При Одесском Политехническом Институте filed Critical Специальное Проектно-Конструкторское Бюро "Дискрет" При Одесском Политехническом Институте
Priority to SU884609299A priority Critical patent/SU1589073A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1589073A1 publication Critical patent/SU1589073A1/en

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к технике измерени  интенсивности электромагнитного излучени  и может быть использовано в составе устройств дл  изучени  спектральных и пространственно-временных характеристик источников электромагнитного излучени . Цель изобретени  - увеличение быстродействи  и точности измерений. Устройство содержит фотоприемник 1, полевой транзистор 2, резистор 3 нагрузки, операционный усилитель 4 с петлей 100% последовательной отрицательной обратной св зи, источники 5,6 смещени , цепь 7 обратной св зи, инвертирующий усилитель 8. Благодар  наличию цепи 7 обратной св зи, подключенной к одному из выходов фотоприемника 1, и св зи выхода операционного усилител  4 с другим выходом фотоприемника разность потенциалов на последнем в ходе измерений остаетс  посто нной. В результате исключаютс  искажени , возникающие при перезар дке собственной емкости фотоприемника, и повышаетс  быстродействие устройства. 1 ил.The invention relates to a technique for measuring the intensity of electromagnetic radiation and can be used as part of devices for studying the spectral and spatial-temporal characteristics of sources of electromagnetic radiation. The purpose of the invention is to increase the speed and accuracy of measurements. The device contains a photodetector 1, a field-effect transistor 2, a load resistor 3, an operational amplifier 4 with a loop of 100% consecutive negative feedback, bias sources 5.6, feedback circuit 7, inverting amplifier 8. Due to the presence of feedback circuit 7, connected to one of the outputs of the photodetector 1, and the connection of the output of the operational amplifier 4 with the other output of the photodetector, the potential difference at the last during the measurements remains constant. As a result, the distortions arising from the recharge of the photoreceiver's own capacity are eliminated, and the speed of the device is increased. 1 il.

Description

Изобретение относится к технике измерения интенсивности электромагнитного излучения и может быть использовано в составе устройств для излучения спектральных и пространст- $ венно-временных характеристик источников электромагнитного излучения.The invention relates to techniques for measuring the intensity of electromagnetic radiation and can be used as part of devices for the emission of spectral and spatio-temporal characteristics of sources of electromagnetic radiation.

Целью изобретения является увеличение быстродействия и точности измерений.The aim of the invention is to increase the speed and accuracy of measurements.

На чертеже представлена блок-схема i предлагаемого фотоэлектрического ;преобразователя.The drawing shows a block diagram i of the proposed photovoltaic; converter.

Фотопреобразователь содержит фо•топриемник 1, полевой транзистор 2, резистор 3 нагрузки, операционный усилитель 4 с петлей 100% последовательной отрицательной обратной свя:зи, источники 5 и 6 напряжения сме; ’ - 20 ;щения, цепь 7 обратной связи, инвертирующий усилитель 8.The photoconverter contains a photodetector 1, a field effect transistor 2, a load resistor 3, an operational amplifier 4 with a loop of 100% serial negative feedback: voltage sources 5 and 6 cm; ’- 20; connections, feedback circuit 7, inverting amplifier 8.

Устройство работает следующим 'образом.The device operates as follows.

Под действием падающего на фото- 25 приемник 1 потока электромагнитного1 излучения в цепи затвора полевого транзистора 2 протекает ток, величина которого пропорциональна интенсивности потока излучения. С помощью цепи 7 отрицательной обратной связи происходит преобразование входногосигнала в удобную для дальнейшей обработки форму, например преобразование ток - напряжение или заряд - напряжение, в зависимости от вида фотоприемника '1 . 35Under the action of the electromagnetic radiation flux 1 incident on the photo- 25 receiver 1, a current flows in the gate circuit of the field-effect transistor 2, the magnitude of which is proportional to the intensity of the radiation flux. Using the negative feedback circuit 7, the input signal is converted into a form convenient for further processing, for example, the conversion of current - voltage or charge - voltage, depending on the type of photodetector '1. 35

Напряжение в цепи затвора полевого •Транзистора 2 повторяется на его истоке и поступает на вход операционного усилителя 4, выходной канал которого через источники 5 и 6'напряжения 40 смещения подается на второй вывод фотоприемника 1, сток полевого транзистора 2 и резистор 3 нагрузки. Коэффициент усиления К1 операционного усилителя 4, охваченного петлей 100% 45 последовательной отрицательной обратной связи, выражается формулой:The voltage in the gate circuit of the field-effect transistor 2 is repeated at its source and goes to the input of the operational amplifier 4, the output channel of which is supplied to the second output of the photodetector 1, the drain of the field-effect transistor 2 and the load resistor 3 through the sources 5 and 6 of the bias voltage 40. The gain K1 of the operational amplifier 4, covered by a loop of 100% 45 sequential negative feedback, is expressed by the formula:

К1 = К2/1 + К2, (1) где К2 - коэффициент усиления операционного усилителя 4 без петли обратной связи.K1 = K2 / 1 + K2, (1) where K2 is the gain of the operational amplifier 4 without a feedback loop.

Величина К2 и современных приборов лежит в пределах 104- 10^ таким об- 55 разом К1-1 с точностью до пятого - j шестого знака после запятой. Выходной сигнал операционного усилителя 4 через источник 6 напряжения смещения поступает на резистор 3 нагрузки, потенциалы выводов которого совпадают по амплитуде и фазе, в силу чего его эквивалентное сопротивление возрастает в К2 раз и составляет величину до 107 - 10э Ом. Коэффициент передачи истокового повторителя КЗ равенThe value of K2 and modern instruments lies in the range 10 4 - 10 ^ thus K1-1 up to the fifth - j sixth decimal place. The output signal of the operational amplifier 4 through a bias voltage source 6 is supplied to a load resistor 3, the terminal potentials of which coincide in amplitude and phase, due to which its equivalent resistance increases by a factor of K2 and amounts to 10 7 - 10 e Ohm. The transfer coefficient of the source repeater KZ is

КЗ = S1R1K2/1 + S1R1K2 где S1 - крутизна вольтамперной характеристики полевого транзистора;KZ = S1R1K2 / 1 + S1R1K2 where S1 is the slope of the current-voltage characteristic of the field-effect transistor;

R1 -- сопротивление нагрузки, также возрастает по сравнению с прототипом и с высокой точностью (до шестого знака после запятой) равен единице.R1 - load resistance, also increases compared to the prototype and with high accuracy (up to the sixth decimal place) is equal to one.

Кроме того, выходной сигнал операционного усилителя через источник 5 напряжения смещения поступает на второй вывод фотоприемника 1 и сток полевого транзистора 2. При этом замыкается петля следящей положительной обратной связи входного каскада фотоэлектрического преобразователя, коэффициент передачи которого близок к единице (внутреннее сопротивление источников 5 й 6 напряжения смещения может быть выбрано сколь угодно малым) . Напряжение сигналов на выводах фотоприемника 1, электродах полевого Транзистора 2 и резистора 3 нагрузки совпадают по амплитуде, и фазе, а потенциалы этих точек отличаются на постоянную величину, равную напряжению источников 5 и 6 напряжения смацения. Ток в цепи междуэлектродных емкостей фотоприемника 1, полевого транзистора 2 не протекает, чем достигается более высокая по сравнению с прототипом степень компенсации этих емкостей. Введение источников смещения в петлю следящей положительной обратной связи позволяет избежать модуляции полезного сигнала, вызванной перезарядом емкости конденсатора в цепи фотоприемника прототипа.In addition, the output signal of the operational amplifier through the bias voltage source 5 is fed to the second output of the photodetector 1 and the drain of the field effect transistor 2. This closes the loop of the positive feedback feedback of the input stage of the photoelectric converter, the transmission coefficient of which is close to unity (internal resistance of the sources 5th 6 bias voltage can be selected arbitrarily small). The voltage of the signals at the terminals of the photodetector 1, the electrodes of the field effect Transistor 2 and the load resistor 3 coincide in amplitude and phase, and the potentials of these points differ by a constant value equal to the voltage of the sources of voltage 5 and 6 of the biasing voltage. No current flows in the circuit of the interelectrode capacitances of the photodetector 1, field-effect transistor 2, which results in a higher degree of compensation of these capacities compared to the prototype. The introduction of bias sources in the loop tracking positive feedback avoids the modulation of the useful signal caused by overcharging the capacitor in the circuit of the photodetector of the prototype.

Изобретение позволяет на два - три порядка повысить быстродействие устройства и увеличить точность измерений.The invention allows two to three orders of magnitude to increase the speed of the device and increase the accuracy of measurements.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Фотоэлектрический преобразователь, содержащий фотоприемник, полевой транзистор, затвор которого соединен с одним из выводов фотоприемника, ре1589073 зи.стор нагрузки, включенный в цепь истока полевого транзистора инвертирующий усилитель и цепь отрицательной обратной связи, выполненную в виде пассивного элемента, включенного между затвором полевого транзистора и выходом инвертирующего усилителя, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия и точности измерений, в него введены операционный усилитель, охваченный петлей стопроцентной отрицательной об ратной связи, неинвертирующий вход которого соединен с истоком полевого транзистора, а выход - с входом инвертирующего усилителя, и два источника напряжений смещения, два разнополярных вывода которых соединены с выходом операционного усилителя, а два других - со стоком и резистором нагрузки полевого транзистора, причем второй вывод фотоприемника через один из источников смещения соединен с выходом операционного усилителя.A photoelectric converter comprising a photodetector, a field effect transistor, the gate of which is connected to one of the terminals of the photodetector, a load resistor included in the source circuit of the field effect transistor, an inverting amplifier and a negative feedback circuit made in the form of a passive element connected between the gate of the field effect transistor and output of an inverting amplifier, characterized in that, in order to increase the speed and accuracy of measurements, an operational amplifier is introduced into it, covered by a loop of stop negative feedback, the non-inverting input of which is connected to the source of the field-effect transistor, and the output is connected to the input of the inverting amplifier, and two sources of bias voltages, two opposite-polarity outputs of which are connected to the output of the operational amplifier, and the other two to the drain and load resistor of the field-effect transistor and the second output of the photodetector through one of the bias sources is connected to the output of the operational amplifier. ССоставитель А. ГрузиновCompiled by A. Gruzinov
SU884609299A 1988-11-24 1988-11-24 Photoelectric transducer SU1589073A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884609299A SU1589073A1 (en) 1988-11-24 1988-11-24 Photoelectric transducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884609299A SU1589073A1 (en) 1988-11-24 1988-11-24 Photoelectric transducer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1589073A1 true SU1589073A1 (en) 1990-08-30

Family

ID=21411086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884609299A SU1589073A1 (en) 1988-11-24 1988-11-24 Photoelectric transducer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1589073A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент JP, за вка № 61-56446, кл. G 01 J 1/44; G 01 R 15/08, 1986. Патент US N 4638152, МК кл. Г 01 J 40/14. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR930007292B1 (en) Wideband amplifier
US3801933A (en) Low noise detector amplifier
JPH10511453A (en) Ultra low noise optical receiver
US6873206B1 (en) Charge amplifier device having fully integrated DC stabilization
US3971984A (en) Wide-range logarithmic responding translation circuit
US4639134A (en) Process and circuit arrangement for amplifying an input current
SU1589073A1 (en) Photoelectric transducer
Pookaiyaudom et al. Integrable electronically variable general-resistance converter-a versatile active circuit element
NL8520066A (en) DEVICE FOR INCREASING THE DYNAMIC AREA IN AN INTEGRATING OPTOELECTRIC RECEIVER.
US4420698A (en) Peak detector
GB2202624A (en) Optimum biasing system for electronic devices
JPH0315859B2 (en)
JPS639167B2 (en)
SU853633A1 (en) Optical electronic device
SU1636782A1 (en) Compensation method of alternating voltage amplitude measurement
RU1788569C (en) Optoelectronic amplifier
SU1404976A1 (en) Device for measuring complex impedance parameters
SU1078340A1 (en) Input device of oscilloscope vertical deflection circuit
SU1663754A1 (en) Optoelectronic amplifier
JPH07183559A (en) Electric supply circuit for particularly apd
SU1524007A1 (en) Linear transducer of effective value of a.c. voltage
SU1627861A1 (en) Photo-electric device
CN117554980A (en) FMCW laser ranging system based on amplitude modulation and ranging method thereof
JPS596019Y2 (en) Optical signal receiver
RU2066880C1 (en) Dc function generator realizing square-law dependence