SU758252A1 - Photoelectric converter - Google Patents
Photoelectric converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU758252A1 SU758252A1 SU752180004A SU2180004A SU758252A1 SU 758252 A1 SU758252 A1 SU 758252A1 SU 752180004 A SU752180004 A SU 752180004A SU 2180004 A SU2180004 A SU 2180004A SU 758252 A1 SU758252 A1 SU 758252A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- phototransistors
- cell
- current
- junction
- devices
- Prior art date
Links
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано в быстродействующих системах обработки оптической информаций, в частности в голографических запоминающих устройствах.The invention relates to optoelectronics and can be used in high-speed optical information processing systems, in particular in holographic storage devices.
Известны фотоэлектрические полупроводниковые преобразователи на фотодиодах [Ί 3 и ^23.Known photoelectric semiconductor converters on photodiodes [Ί 3 and ^ 23.
Известен также фотоэлектрический полупроводниковый преобразователь, 1 Also known photoelectric semiconductor converter, 1
который представляет собой интегральную матрицу с ячейками, имеющими один двухэмиттёрный фототранзистор. Однотипные эмиттеры фототранзисторов ячеек соединены взаимно перпендикулярными шинами Сз ].which is an integral matrix with cells having one two-emitter phototransistor. Single-type emitters of phototransistors of cells are connected by mutually perpendicular tires C3].
Недостатком известногофотопреобразователя является длительный переходный процесс при переключении слабых световых сигналов (бойее 1 мкс). В результате этого на высоких частотах устройство не позволяет реализовать фоточувствительность выше ΙΟ*·4- 10*:2Дж/элемент.The disadvantage of the known transducer is a long transient process when switching weak light signals (more than 1 μs). As a result, at high frequencies, the device does not allow photosensitivity to be higher than ΙΟ * · 4 - 10 * : 2 J / element.
На фоточувствительность влияют по- мехи от сигналов управления и темповые токи утечки, которые зависят от температуры, удваиваясь при увеличении ее на 10°С. Таким образом, недостатками указанного фотопреобраэоватёля являются низкое быстродействие, низкая пороговая фоточувствительность и узкий температурный диапазон.Photosensitivity is influenced by interference from control signals and leakage tempo currents, which depend on temperature, doubling as it increases by 10 ° C. Thus, the disadvantages of this photoreconverter are low speed, low threshold photosensitivity and a narrow temperature range.
Современные системы обработки > . оптической информации требуют высокой чувствительности фотопреобразователя 10'14- Ю'^Дж на элемент при быстродействии 10ε Гц в широком температурном диапазоне (от -60 до +80вС).Modern processing systems>. optical information require a high sensitivity of the photoconverter 10 '14 - U ^ J at an element ε at 10 Hz speed in a wide temperature range (from -60 to +80 in C).
Цель изобретения - увеличение быстродействия, пороговой фоточувствительностй и расширение температурного диапазона, Поставленная цель достигается тем, что в фотоэлектрическом полупроводниковом преобразователе, содержащем матрицу фоточувствительных ячеек, выполненных на приборе, имеющем р-п-перехёд, каждую ячейку дополняют втОрым идентичным прибором, имеющим светонепроницаемое покрытие и подключают параллельно к р-η-переходам приборов ячейку генератора тока, а каждый из приборов -'к"входам дифференциального усилителя;The purpose of the invention is to increase the speed, the threshold photosensitivity and the expansion of the temperature range. The goal is achieved by the fact that in a photoelectric semiconductor converter containing a matrix of photosensitive cells made on a device with a pn-junction, each cell is supplemented with a second identical device having a light-proof coating and connect in parallel to the p-η-junction of the devices of the cell generator of the current, and each of the devices -'k "inputs of the differential amplifier;
10ten
3535
4040
4545
5050
5555
Генератор тока создает оптимальный режим фотопреобразователя, благодаря чещу его быстродействие увеличивается на 3-4 порядка. При этом, однако, пороговая чувствительность фотопрёобразователя/ ухудшается изза возросших темповых токов. В общем случае чувствительность ограничивается помехами от сигналов управления, темповыми токами утечки через ρ-В-переходы и темповыми токами, вызванными генератором тока. Применение в каждой ячейке двух одинаковых полупроводниковых приборов с затемнением одного из них и подключением выходов к дифференциальному усилителю позволяет скомпенсировать все указанные помехи, сохранив быстродействие . Помехй , связанные с изменением температуры, также компенсиру- ·. ются, так как приборы ячейки одинаковы и находятся в одинаковых усло; виях, ’’The current generator creates an optimal mode of the photovoltaic converter, thanks to its scum its speed increases by 3-4 orders. At the same time, however, the threshold sensitivity of the phototransducer / deteriorates due to the increased tempo currents. In the general case, the sensitivity is limited by interference from the control signals, tempo leakage currents through ρ-B junctions and tempo currents caused by the current generator. The use of two identical semiconductor devices in each cell with dimming one of them and connecting the outputs to a differential amplifier allows you to compensate for all of these interferences, while maintaining speed. Interference associated with temperature changes, also compensate- ·. are, because the devices of the cell are the same and are in the same condition; viyah, ’’
На фиг.1 представлена электрическая схема предлагаемого фотоэлектрического преобразователя,’ на фиг.2 ?. конструкция одного из вариантов устройства.Figure 1 presents the electrical circuit of the proposed photovoltaic converter, ’in figure 2? design of one of the device options.
Фотоэлектрический преобразователь содержит матрицу фоточувствительных ячеек ί, состоящих йз двух одинаковых фоточувствительных полупроводниковых приборов, например фототранэисторов 2 и 3. Свет воздействует на фототранзистор 2 ячейки, а фототранзйстор 3 -защищен светонепроницаемым покрытием. Фототранзисторы ячейки двухэмиттерные, П-р-п-типа с общим коллектором 4. Сигналы управления подаютсй на их базы 5 через емкость 6 р-η-перехода, образованного базой и эмиттером 7. Эмиттеры 8 фототранзисторов 2 ячеек, принадлежащих определенному столбцу, ' подсоединены к одному входу дифференциального усилителя 9, а эмиттеры 8 приборов 3 этих же ячеек - к ч второму входу усилителя 9. В качестве генератора тока, обеспечивающего рабочий режим больших токов р-η-переходов (следовательно режим малых постоянных времени),в каждом приборе используется транзистор р-п-р-типа, образованный Подложкой 10 (эмиттер), эпйтаксиальным слоем коллектора 4 (база) и базой 5 п-р-п-транзистора (коллектор) . Устройство имеет генератор 11The photoelectric converter contains a matrix of photosensitive cells ί consisting of two identical photosensitive semiconductor devices, such as phototransistors 2 and 3. Light affects phototransistor 2 cells, and the phototransistor 3 is protected by a light-proof coating. The phototransistors of the cell are two-emitter, Pn-type with a common collector 4. Control signals are fed to their base 5 through a capacitance of 6 p-η-junction formed by the base and emitter 7. The emitters of 8 phototransistors of 2 cells belonging to a specific column are 'connected to one input of the differential amplifier 9, and 8 devices emitters 3 of the same cell - h to the second input of the amplifier 9. as a current generator providing current operating mode of large-η-p junctions (hence mode small time constant) is used in each device trance A p-p-type resistor formed by Substrate 10 (emitter), an epitaxial layer of a collector 4 (base) and a base 5 of a pn-transistor (collector). The device has a generator 11
3 7э3 7e
импульсов считывания и двё источни-;^ ка питания, обеспечивающих функционирование фототранзисторов и генераторов тока.readout pulses and two power supplies; they provide power for the operation of phototransistors and current generators.
Оба фототранзистора каждой ячейки работают в динамическом режиме с накоплением заряда. Сигналы управления от генератора 11 импульсов, поступают на базы 5 фототранзисторов через барьерные емкости 6 эмиттерных переходов 7. Они обеспечивают зарядку барьерных емкостей 6 фототранзисторов, которые в паузе между импульсами управления разряжаются фототоком, темповым Фоком утечек и генератором тока. Очевидно, сигналы помех й темповые токи,' являющиеся одинаковыми у рядом расположенных фототранззсторов интегральной схемы, компенсируются на дифференциальном усилителе, и на выходе усилителя реализуется сигнал, Дро252 4Both phototransistors of each cell operate dynamically with charge accumulation. The control signals from the generator 11 pulses arrive at the base of 5 phototransistors through the barrier capacitances of 6 emitter junctions 7. They provide charging of the barrier capacitances of 6 phototransistors, which in the pause between control pulses are discharged by the photocurrent, the tempo Fock leakage and the current generator. Obviously, the noise signals, the tempo currents, 'which are the same for the adjacent phototransmitters of the integrated circuit, are compensated at the differential amplifier, and the signal, Dro252 4, is realized at the output of the amplifier
порпионяльный освещенности. Генераторы тока разряжают частично барьерные емкости 6 и тем самым обеспечивают выведение фототранзис5 торов при импульсном опросе в режим больших токов, соответствующий малым постоянным времени. Генерато. ры тока могут разряжать- емкости 6 либо постоянным (фиг.2), либо ИМТГ'porpion illumination. The current generators discharge partially the barrier capacitances 6 and thereby ensure the removal of phototransistors during impulse polling into the mode of high currents corresponding to small time constants. Generato. current тока current can discharge the capacitance 6 or constant (figure 2), or IMTG '
О пульсным током в паузах между импульсами генератора 11 опроса, обеспечивая величину заряда дырок, И 4-10 раз превосходящую величину'максимального заряда фототока.About the pulse current in the pauses between the pulses of the generator 11 of the survey, providing the value of the charge of holes, And 4-10 times greater than the value of the maximum charge of the photocurrent.
5 Предлагаемый фотопреобразователь обеспечивает высокую пороговую5 The proposed photoconverter provides a high threshold.
и светочувствительность (10"1410'1? Дж/элемент), широкий темпера' турный диапазон (от -60 до +8θ“θ) и θ высокое быстродействие (10_8с), что расширяет область его применения поand photosensitivity (10 " 14 10 ' 1? J / element), a wide temperature range (from -60 to + 8θ“ θ) and θ high speed (10 _8 s), which expands the area of its application by
'сравнению с "известным.'compared with' famous.
* V ' · '* V '·'
4»four"
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU752180004A SU758252A1 (en) | 1975-10-09 | 1975-10-09 | Photoelectric converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU752180004A SU758252A1 (en) | 1975-10-09 | 1975-10-09 | Photoelectric converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU758252A1 true SU758252A1 (en) | 1980-08-23 |
Family
ID=20634188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU752180004A SU758252A1 (en) | 1975-10-09 | 1975-10-09 | Photoelectric converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU758252A1 (en) |
-
1975
- 1975-10-09 SU SU752180004A patent/SU758252A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6157035A (en) | Spatially modulated detector for radiation | |
US4835595A (en) | Optical interconnections for integrated circuits | |
US4638109A (en) | Sun light electricity generator | |
US3390273A (en) | Electronic shutter with gating and storage features | |
EP0287228A3 (en) | Photoresponsive array | |
SU758252A1 (en) | Photoelectric converter | |
ES2132711T3 (en) | TRICOLOR SENSOR. | |
US4585934A (en) | Self-calibration technique for charge-coupled device imagers | |
US4183034A (en) | Pin photodiode and integrated circuit including same | |
SU822291A1 (en) | Photoelectric converter | |
EP0877426A1 (en) | A spatially-modulated detector for radiation | |
KR930701836A (en) | Photon excited variable capacitance effect device | |
TW202141062A (en) | Light detection apparatus | |
JPH0388367A (en) | Solid-state image pickup device | |
JPS6454758A (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
SU790315A1 (en) | Optronic change-over switch | |
Borsuk et al. | Photosensor array for integrated optical spectrum analyzer systems | |
US5486858A (en) | Method and circuit for a noise-reduced processing of periodical optical signals | |
SU366446A1 (en) | CONVERTER OF THE DISTRIBUTION OF THE INTENSITY OF LIGHT DURING THE TEMPORARY SEQUENCE OF ELECTRICAL SIGNALS | |
SU1429047A1 (en) | Method of determining frequency characteristics of photodetecting device with avalanche photodiode | |
JPS63161680A (en) | Semiconductor photodetector | |
US4827122A (en) | Rotation angle detector | |
SU652829A1 (en) | Semiconductor transformer | |
Johnson et al. | Self‐detecting light‐emitting diode optical sensor | |
SU1532821A1 (en) | Device for registering light flux |