SU1684599A1 - Устройство дл измерени смещени светового п тна - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Цель изобретени  - расширение динамического диапазона изменени  освещенности светового п тна в услови х фонового излучени . Модулированный по интенсивности поток излучени  формирует на поверхности четырехквадрантного фотоприемника 1 световое п тно. Сигналы, амплитуда которых св зана с величиной смещени  светового п тна, формируютс  на выходах дифференциальных усилителей 10 и 11, подключенных через операционные усилители 2-5 к четырехквадрантному фотоприемнику 1. Посто нные составл ющие сигналов, снимаемые с четырехквадрантного фотоприемника 1, выдел ютс  с помощью ключевых элементов 13-16, фильтров 17-20 нижних частот, усилителей 21-24, токозадающих элементов 25-28 и прикладываютс  к входам операционных усилителей 2-5. При этом происходит глубокое ослабление посто нных составл ющих сигналов, снимаемых с выходов операционных усилителей 2-5, вызванных немодулированным фоновым излучением. Выделение опорных сигналов коррелированной выборки осуществл етс  формированием 12 импульсов . 1 ил. СП с о 00 N ел о ю .JJ

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  смещени  светового п тна, сформированного по интенсивности потока излучени  при наличии фоновых излучений.

Цель изобретени  - расширение области использовани  за счет увеличени  дина- мического диапазона изменени  освещенности светового п тна в услови х фонового излучени .

На чертеже представлена функциональна  схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит четырехквадрант- ный фотоприемник 1, четыре преобразовател  ток - напр жение, выполненные на основе операционных усилителей 2,3,4 и 5, охваченных отрицательной обратной св зью в виде цепей 6,7,8 и 9, два дифференциальных усилител  10 и 11, входы которых через операционные усилители 2,3,4 и 5 св заны и диагонально-противоположно расположенными площадками четырех- квадрантного фотоприемника 1, формирователь 12 импульсов, четыре дополнительные цепи обратной св зи, подключенные между выходами и входами операционных усилителей 2,3,4 и 5, кажда  из которых выполнена в виде последовательно Соединенных ключевого элемента 13(14,15,16), фильтра 17(18,19,20) нижних частот, усилител  21(22,23,24) и токозадаю- щего элемента 25(26,27,28). Формирователь 12 импульсов выполнен в виде операционного усилител  29 с цепью 30 отрицательной Обратной св зи, вход которого подключен к общему выводу четырехквадрантного фото- Приемника 1 и цепи отрицательной обратной св зи, выполненной в виде последовательно соединенных фильтра 31 нижних частот, усилител  32 и токозадаю- щего элемента 33, выход которого подключен к входу операционного усилител  29 и- формировател  34, вход которого подключен к выходу операционного усилител  29, а выход соединен с управл ющими входами ключевых элементов 13-16,

Устройство работает следующим образом .

Модулированный по интенсивности поток излучени  формирует на поверхности четырехквадрантного фотоприемника 1 световое п тно.

Электрические сигналы, снимаемые с диагонально-противоположно расположенных площадок четырехквадрантного фотоприемника 1, усиливаютс  операционными усилител ми 2-5, охваченными цеп ми 6-9 отрицательной обратной св зи.

Усиленные сигналы поступают на входы дифференциальных усилителей 10 и 11, на

выходах которых формируютс  сигналы, знак и рмплитуда которых св заны с положением светового п тна на поверхности четырехквадрантного фотоприемника 1,

Переменна  составл юща  потока излучени  выдел етс  операционным усилителем 29 с цепью 30 отрицательной обратной св зи, вход щими в формирователь 12 импульсов.

0 Посто нна  составл юща  суммарного сигнала, снимаемого с четырехквадрантного фотоприемника 1, выдел етс  фильтром 31 нижних частот, усиливаетс  усилителем 32, преобразуетс  в ток токоэадающим эле5 ментом 33 и подаетс  на вход операционного усилител  29.

Формирователь 34 формирует импульсы , фаза которых св зана с временем формировани  переменной составл ющей

0 модулированного по интенсивности потока излучени , падающего на четырехквадрант- ный фотоприемник 1.

Импульсы, сформированные формирователем 34, поступают на управл ющие вхо5 ды ключевых элементов 13-16.

На фильтры 17-20 нижних частот поступают сигналы, соответствующие моментам времени, при которых модулированный по интенсивности поток излучени  не падает

0 на четырехквадрантный фотоприемник 1,

На выходах фильтров 17-20 нижних частот формируютс  сигналы, пропорциональные интенсивности фонового излучени , падающего на четырехквадрант5 ный фотоприемник 1.

Сигналы, снимаемые с фильтров 17-20 нижних частот, усиливаютс  усилител ми 21-24, преобразуютс  в токи токо адающи- ми элементами 25-28 и поступают на входы

0 операционных усилителей 2-5.

На выходах операционных усилителей 2-5 формируютс  сигналы с глубоким подавлением посто нной составл ющей, св занной с немодулированным фоновым излу5 чением, падающим на четырехквадрайтный фотоприемник 1.

Использование предлагаемого устройства позвол ет расширить динамический диапазон изменени  освещенности свето0 вого п тна при наличии фонового излучени .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  смещени  светового п тна, содержащее четырехквад5 рантный фотоприемник, четыре преобразовател  ток - напр жение, выполненные на основе операционных усилителей, охваченных отрицательной обратной св зью, два дифференциальных усилител , входы которых через преобразователи ток - напр жение св заны с диагонально-противоположно расположенными площадками че- тырехквадрантного фотоприемника, формирователь импульсов и четыре ключевых элемента, входы которых подключены к выходам преобразователей ток - напр жение , отличающеес  тем, что, с целью расширени  области использовани  за счет увеличени  динамического диапазона измерени  освещенности светового п тна в услови х фонового излучени , оно снабжено четырьм  группами, кажда  из которых состоит из последовательно соединенных фильтра нижних частот, усилител  и токоза- дающего элемента, образующих с соответствующими ключевыми элементами.

   0

   5

   включенными на входы соответствующих фильтров, дополнительные цепи обратной св зи, включенные между выходами и входами соответствующих преобразователей ток- напр жение, управл ющие входы ключевых элементов подключены к выходу формировател  импульсов, выполненного в виде п того преобразовател  ток - напр жение , вход которого подключен к общему вы воду четы рехква дра нтного фотоприемника , и цепи обратной св зи, подключенной между выходом и входом п того преобразовател  ток-напр жение и выполненной в виде последовательно соединенных фильтра нижних частот, усилител  и токозадаю- щего элемента.