SU434617A1 - Устройство для преобразования света б электрический сигнал - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области создани  безвакуумных фотоэлектрических устройств, осуществл ющих сканирование и автоматический контроль параметров, поступающих на вход устройства в виде пространственного распределени  освещенности.

Известны устройства дл  преобразовани  света в электрический сигнал, содержащие сканистор, состо щий из фоточувствительного и фотонечувствительного слоев, снабженных контактами, и базового сло , генератор пилообразного напр жени  и дифференцирующий усилитель.

Компенсаци  коммутирующего напр жени  на входе дифференцирующего усилител  осуществл етс  подачей напр жени  обратной пол рности. Однако достигнуть полной компенсации в такой схеме включени  прибора невозможно, так как коммутирующее напр жение претерпевает р д специфических искажений , св занных с неоднородност ми структуры данного экземпл ра сканистора, наличием фоновой засветки, изменени ми температуры в процессе работы прибора. Прохождение ложных сигналов на вход усилител , св занных с разбалансом компенсационной схемы, снижает пороговую чувствительность прибора.

Целью изобретени   вл етс  улучшение пороговой чувствительности устройства.

Это достигаетс  тем, что в предлагаемом устройстве генератор пилообразного напр жени  подключен к контактам двух одинаковых частей фоточувствительного сло , а дифференцирующий усилитель подключен к контакту фотонечувствительного сло , расположенного между одинаковыми част ми фоточувствительного сло .

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

На одной грани монокристалла 1 (р)-типа проводимости созданы фотонечувствительный 2 и два фоточувствительных 3 и 4 сло  р ( ) типа проводимости. Участки монокристалла, 5 расположенные между р (/г)-сло ми 2, 3 и 4 играют роль базового сло . Область сло  2 снабжена электрическим контактом 5, области слоев 3 и 4 - контактами 6, 7 и 8, 9 соответственно . Источники 10 и 11 посто нного смещени  подключены к контактам 8, 9 и 6, 7. К контактам 7 и 9 подвод тс  сканирующее и компенсирующее напр жени  Ll и U-2 от генератора 12. Контакт 5 электрически св зан с нагрузочным сопротивлением 13, сигнал с которого поступает на дифференцпрующий усилитель 14.

Предлагаема  конструкци  позвол ет улучшить пороговую чувствительность устройства за счет более точной компенсации коммутирующего напр жени  на входе дифференцирующего усилител . Компенсирующее напр жение формируетс  на основе сигнала, прошедюего через компенсирующую фоточувствительную площадку скаиистора, иолучеиную на той же грани монокристалла в едином технологическом процессе, что и фотоприемна  площадка . Таким образом, устран етс  существенна  часть сигналов, св занных с прот женными неоднородност ми структуры в целом, с изменением фоновой засветки или температуры.

Кроме того, компенсирующа  фоточувствительна  площадка может быть исиользоваиа, например, дл  регистрации эталонного изображени .

Если на регистрирующую фотоплощадку спроектировать изображение издели  с контролируемым параметром, расположенным параллельно направлению сканировани , а на компенсирующую площадку - эталонное изображение этого иараметра, то суммарный ток через нагрузочное сопротивление 13 равен нулю только в том случае, если оба изображени  совпадут по величине и местоположению . Если цепь обратной св зи позвол ет оперативно измен ть размеры контролируемого издели , то со сканистора поступает сигнал рассогласовани  до тех пор, пока токи с обеих площадок пе уравн ютс , т. е. пока эталонное и контролируемое изображеии  ие совпадут и параметр не будет автоматически отрегулирован .

В тех случа х, когда не стоит задача регистрации эталонного изображеии  и компенсации фоновой засветки, в качестве регистрирующей площадки может быть использован слой 2, а оба сло  3 и 4 - в качестве компенсирующих .

Устройство работает следующим образом.

В исходный момент времени на одну из двух областей сло  3 и 4 (например, 3) спроектировано регистрируемое линейное распределение освещенности. Область 4 засвечена фоновым излучением. Источники 10 и 11 посто нного смещени  создают линейное падение напр жени  на этих сло х. Напр жение на выходах генератора 12 равно нулю; таким образом , прот женные фотодиоды в двух р-п-р (п-р-л)-структурах, образованных сло ми 3, 2 и базовым слоем и 4, 2 и базовым слоем,

0 свет не воспринимают.

В следующим момент времени с увеличением напр жени  Ll и Ui на выходах крайние фотодиоды начинают воспринимать свет, и формируетс  фототок, пропорциональный

5 освещенности коммутируемых диодов. Дальнейшее увеличение напр жений U и 2 приводит к сканированию по всей длине структуры . Видеосигнал формируетс  на нагрузочном сонротивлении 13. Он  вл етс  разностью

0 токов сигналов со слоев 3 и 4. Производна  по времени от результирующего тока  вл етс  видеосигналом, однозначно отражающим пространственное раснределение освещенности по длине сканистора.

Предмет изобретени 

Устройство дл  преобразовани  света в электрический сигнал, содерл ащее сканистор, состо щий из фоточувствительного и фотоне0 чувствительного слоев, снабженных контактами , и базового сло , генератор пилообразного напр жени  и дифференцирующий усилитель , отличающеес  тем, что, с целью улучщени  пороговой чувствительности, упом нутый генератор пилообразного напр жени  подключен к контактам двух одинаковых частей фоточувствительного сло , а дифференцирующий усилитель подключен к контакту фотонечувствительного сло , расположенного

между одинаковыми част ми фоточувствительного сло .