SU1725212A1 - Генератор импульсов света с линейно измен ющейс амплитудой - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может использоватьс  при создании средств дл  исследовани  параметров фотоприемных устройств. Целью изобретени   вл етс  повышение точности формировани  последовательности световых импульсов с линейно измен ющейс  амплитудой. Цель достигаетс  тем, что в устройстве осуществл етс  автоматическа  регулировка усилени  в генераторе импульсов тока по закону: амплитуда выходных световых импульсов от импульса к импульсу нарастает линейно, причем линейный закон их нарастани  сохран етс  при нелинейной световой характеристике полупроводникового излучател , при изменении его излучательных характеристик, а также при изменении температуры окружающей среды. 2 ил.

Description

сл

С

Изобретение относитс  к измерительной технике и может использоватьс  при создании дл  исследовани  параметров фотоприемных устройств, в частности дл  исследовани  динамического диапазона фотоэлектрических приемников, настройки и оценки чувствительности приемных трактов оптических импульсных дальномеров.

Известны устройства, содержащие генератор импульсов тока с регулируемой амплитудой и полупроводниковый излучатель (лазер или светодиод).

При использовании таких устройств дл  исследовани  параметров фотоприемников амплитуда выходных световых импульсов может регулироватьс  путем изменени  усилени  в схеме генератора импульсов возбуждающего тока. Регулировка усилени , а следовательно, и амплитуды выходных световых импульсов, может осуществл тьс  как

вручную, так и автоматически по закону изменени  сигнала, управл ющего усилением . В общем случае зависимость амплитуды выходных световых импульсов от амплитуды импульсов тока через полупроводниковый излучатель нелинейна.

Поэтому дл  каждого значени  тока через излучатель необходимо измерение амплитуды светового сигнала. Кроме того, при автоматическом управлении амплитудой световых импульсов путем изменени  усилени  в схеме генератора импульсов тока зависимость амплитуды световых импульсов от величины напр жени , управл ющего усилением, также может иметь сложный характер вследствие нелинейности регулирующего элемента. Причем деградаци  характеристик полупроводникового излучател  и изменени  температуры окружающей среды приводит к

м ю

постепенному изменению параметров выходных световых импульсов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  управлени  амплитудой импульсов излучени  полупроводникового лазера, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов тока, полупроводниковый лазер, фотоприемник, счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразо- ватель, выход которого подключен к входу регулировки усилени  генератора импульсов тока.

В этом устройстве при поступлении от генератора на лазер импульса тока послед- ний излучает световой импульс. Световой импульс детектируетс  фотоприемником и поступает на счетчик импульсов, выходной код которого подаетс  на цифроаналоговый преобразователь, выходным напр же- нием которого регулируетс  усиление в генераторе импульсов тока. Таким образом , от импульса к импульсу генератор формирует импульсы тока медленно увеличивающейс  амплитуды, а полупровод- никовый лазер - соответствующие им световые импульсы.

Недостатком данного устройства  вл етс  то, что хот  в нем и обеспечено линейное нарастание амплитуды импульсов возбуждающего тока ввиду нелинейной световой характеристики полупроводникового лазера, закон нарастани  амплитуды световых импульсов остаетс  нелинейным, а деградаци  характеристик полупроводни- кового лазера и изменение температуры окружающей среды привод т к изменению этого закона с течением времени. Последнее обсто тельство вызывает необходимость посто нного контрол  параметров световых импульсов, что усложн ет применение данного устройства при исследовании характеристик фотоприемных устройств.

Цель изобретени  - повышение точно- сти формировани  последовательности световых импульсов с линейно измен ющейс  амплитудой.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в генератор, содержащий последова- тельно соединенные генератор импульсов тока, полупроводниковый излучатель (лазер или светодиод); фотоприемник, детектирующий часть излучени  полупроводникового излучател ,счетчик импульсов,за- регистрированных фотоприемником, и цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к входу регулировки усилени  генератора импульсов тока, дополнительно ввод тс  схема сравнени ,

аналоговый ключ и сумматор, причем один из входов схемы сравнени  подключаетс  к выходу фотоприемника, а другой - к выходу цифроаналогового преобразовател , а выход схемы сравнени  через дополнительно введенные аналоговый ключ и сумматор подключаетс  к входу регулировки усилени  генератора импульсов тока, выход цифроаналогового преобразовател  отсоедин етс  от входа регулировки усилени  генератора импульсов тока и подключаетс  к одному из входов сумматора, вход управлени  аналогового ключа подключаетс  к выходу генератора импульсов тока.

Благодар  такой схеме соединени  происходит автоматическа  регулировка усилени  в генераторе импульсов тока по закону, обеспечивающему линейное от импульса к импульсу нарастание амплитуды световых импульсов полупроводникового излучател .

На фиг.1 представлена функциональна  схема генератора; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу. Генератор содержит последовательно соединенные генератор 1 импульсов тока с регулируемым коэффициентом усилени , полупроводниковый излучатель 2, фотоприемник 3, регистрирующий часть излучени  полупроводникового излучател  2, счетчик 4 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 5, выход которого через дополнительно введенный сумматор 6 соединен с входом регулировки усилени  генератора импульсов тока, а также дополнительно введенную схему 7 сравнени , входы которой подключены к выходам цифроаналогового преобразовател  5 и фотоприемника 3, а выход схемы сравнени  через дополнительно введенный аналоговый ключ 8 подключен к одному из входов сумматора 6, вход управлени  аналогового ключа 8 подключаетс  к выходу генератора 1 импульсов тока.

Генератор работает следующим образом .

При поступлении с выхода генератора 1 последовательности импульсов тока на полупроводниковый излучатель 2 последний импульсы света, которые регистрируютс  счетчиком 4 импульсов по спаду электрического импульса на выходе фотоприемника 3. Цифровой код с выходов счетчика 4 подаетс  на входы цифроаналогового преобразовател , с выхода которого ступенчато нарастающее от импульса к импульсу напр жение через сумматор 6 подаетс  на вход регулировки усилени  генератора 1 импульсов тока. В течение каждого импульса на вход регулировки усилени  генератора 1 импульсов тока через открытый ключ 8 и сумматор б подаетс  также напр жение с выхода схемы 7 сравнени , пропорциональное разности напр жений на выходе фотоприемника 3 и цифроаналого- вого преобразовател  5. При этом сигнал с выхода схемы 7 сравнени  уменьшает усиление в генераторе 1 дл  импульсов, имеющих отклонение амплитуды от линейного закона нарастани  в сторону больших значений , и, наоборот, увеличивает усиление дл  импульсов, имеющих отклонение в сторону меньших значений. Таким образом, в генераторе реализуетс  линейный закон нарастани  амплитуды выходных световых импульсов, сохран ющихс  как в случае нелинейной световой характеристики полупроводникового излучател , так и в случае изменени  его излучательных характеристик вследствие деградации и изменени  температуры.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Генератор импульсов света с линейно измен ющейс  амплитудой, содержащий последовательно соединенные генератор

   5

   0

   5

   импульсов тока с регулируемым коэффициентом усилени , полупроводниковый излучатель , фотоприемник и счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности формировани  последовательности световых импульсов с линейно измен ющейс  амплитудой, в него введены делитель света, сумматор, ключ и блок сравнени , первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу фотоприемника и выходу цифроа- налогового преобразовател , а выход через ключ подключен к первому входу сумматора, подключенного выходом к входу управлени  генератора импульсов тока с регулируемым коэффициентом усилени , выход которого подключен к управл ющему входу ключа, выход фотоприемника подключен к счетному входу счетчика, соединенного выходом с входом цифроаналогового преобразовател , подключенного выходом к второму входу сумматора, выход полупроводникового излучател   вл етс  выходом генератора.

   Дмпл. имп. света из л уча- тел 

   /шод i дша 7

   ППППППППППпп

   8ь/ход 5л ока /1

   Выход 5лока2

   п ПП П

   Возбуждени 

   ппППП

   Фиъ.2