SU809500A1 - Фотомодул тор - Google Patents

Description

(54) ФОТОМОДУЛ Я ТОР

1

Изобретение относитс  к контроль ио-измерительной, импульсной и преоб разовательной технике и может быть изпользовано в контрольной, измерительной и цифровой аппаратуре.

Известны преобразователи частоты, построенные на основе транзисторного мультивибратора с коллекторно-базовыми св з ми с двум  конденсаторами, с двум  транзисторами в разр дных цеп х (бипол рными, МОП-транзисторами ) , в базовых цеп х которых наход тс  фотоэлементы, с одним или некольтми источниками посто нного тока Щ

Недостатком таких устройств  вл етс  низка  термостабильность, нелинейнрсть преобразовани , значительное число используемых элементов (фотоэлементов, источников посто нного тока). ,

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  ;фотомодул тор, содержащий мультивибратор на транзисторах с двум  врем задающими конденсаторами в коллекторно-базовых цеп х и с двум  токостабилизирующими транзисторами в базовых цеп х, с двум  транзисторами в коллекторной нагрузке трайзисто .ров противоположного им типа проводимости и с двум  дополнительными полевыми транзисторами, истоки которых подсоединены к базам транзисторов в коллекторной нагрузке ключевых транзисторов, а стоки-; к эмиттерам транзисторов и к минусовой шине источника питани  2.

Недостатком устройства  вл етс  невысока  термостабильность, нели0 нейность преобразовани  и наличие дополнительного источника питани .

Цель изобретени  - увеличение термостабильности и линейности преобразовани .

5

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в фотомодул тор, содержащий Myjibтивибратор на транзисторах с двум  врем задающими конденсаторами в коллекторно-базовых цеп х и с двум  то0 костабилизирующими полевыми транзисторами в базовых цер х, с транзисторами в коллекторной нагрузке транзисторов противоположного им типа проводимости , с двум  дополнительными по5 левыми транзисторами, истоки которых подсоединены к базам транзисторов в коллекторной нагрузке транзисторов, а стоки - к эмиттерам транзисторов и к минусовой шине источника питани ,

Claims (2)

1. 0 введены два разр (ных полевых транзистора , два термостабилизирующих полевых транзистора, два термокомпен сирующих транзистора одного типа про водимости с транзисторами мультивибратора , два дополнительных конденсатора , последовательно соединенные стабилитрон, варистор, фотодиод, при этом затворы всех полевых транзисторов , кроме затворов термостабилизирующих полевых транзисторов, подсоединены , к катоду фотодиода, анод которого соединен с минусовой шиной источника питани , в каждом плече мультивибратора коллектор транзистора коллекторной нагрузки через допол нительный конденсатор соединен с б.а- ЗОЙ термокомпенсирующего транзистора , затвором и истоком термокомпенсирующего полевого транзистора, сток которого соединен с эмиттером термокомпенсируюадего транзистора и стоком разр дного транзистора, исток которого соединен с катодом стабилитрона и плюсовой шиной источника питани . На чертеже представлена электрическа  схема предлагаемого устройства . Устройство, в схеме которого использованы полевые транзисторы с изо лированным затвором обогащающего вида и каналом р-типа, содержит ключевые транзисторы 1 и 2 р-п-р-типа эмиттеры которых соединены с минусовой шиной источника 3 питани , транзисторы 4 и 5 коллекторной нагрузки р-п-р-типа ключевых транзисторов, эмиттеры которых соединены с плюсово шиной источника питани , дополнитель ные полевые транзисторы б и 7, подсоединенные истоками к базам транзисторов 4 и 5 коллекторной нагрузки а стоками - к минусовой шине источ-г ника 3 питани , токостабилизирующие полевые транз1узторы 8 и 9 и разр дные полевые транзисторы 10 и 11, подключенные попарно-параллельно сто ками к базам ключевых транзисторов 2 и 1 соответственно, а истоками - к плюсовой шине источника питани , образу  разр дные цепи мультивибратора , делитель напр жени , одно плечо которого состоит из последователь но соединенных стабилитрона 12 и варистора 13, а другое - из фотодиода 14,причем катод стабилитрона соединен с плюсовой шиной источника 3 питани , анод фотодиода - с минусовой его шиной, а точка подключени  като да фотодиода 14 и варистора 13 образует выход делител  напр жени , к которому подключены затворы полевы транзисторов 6-11, врем задающие ко денсаторы 15 и 16, термокомпенсирующие цепи, .подсоединенные параллельно обкладкам врем задающих конденсаторов и состо щие из последовательно включенных дополнител.ьного конденсатора 17 (18 - в другом плече мультивибратора , обозначени  дл  которого -i далее даны в скобках) и термокомпе сирующего транзистора 19(20) с оторванным коллектором, при этом дополнительный конденсатор одной обкладкой подключен к коллектору ключевого транзистора 1(2) и к одной из обкладок врем задающего конденсатора 15(16) а другой - к базе термокомпенсирующего транзистора 19(20) с оторванным коллектором, эмиттер которого подсоединен к точке подключени  другой обкладки врем задающего конденсатора и базы ключевого транзистора термостабилизирующие полевые транзисторы 21 и 22, исток и затвор каждого из которых соединен с базой термокомпенсирующего транзистора 19(20), а стокс его эмиттером. Работа устройства заключаетс  в следующем. Схема устройства работает в автоколебательном режиме и аналогична известной схеме мультивибраторов. Наличие спаренных полевых транзисторов 8и10и9и11 позвол ет поддерживать при любом уровне входного сигнала коэффициент насыщени  ключевых транзисторов 1 и 2 примерно на уровне двух, что значительно увеличивает надежность срабатывани  схемы при одновременном упрощении элементной базы устройства, а также обеспечивает м гкий режим возбуждени  схемы . Использование термокомпенсирующих цепей из последовательно включенных дополнительного конденсатора 17(18) и термокомпенсирующего транзистора 19(20) с оторванным коллектором позвол ет увеличить термостабильность схемы за счет компенсации обратных токов запертных ключевых транзисторов 1 и 2. Использование термостабилизирующих полевых транзисторов 21 и 22 обеспечивает увеличение термост.бильности схемы за счет компенсирующих токов стока запертых полевых транзисторов 8-11. В известных устройствах зависимость частоты генерируемого сигнала от электрических параметров схемы имеет вид . 1 1 СТ1- InO ICTO ff где E - напр жение источника 3 питани ; С - емкость врем задающих конденсаторов 15 и 16; Iст управл ема  составл юща  тока стока полевого транзистора; I ко обратный ток запертых ключевых транзисторов 1 и 2; ICTO неуправл ема  составл юща  тока стока полевого транзистора при запертом транзисторе. В предлагаемом устройстве эта зависимость имеет вид Как видно из (2), исключение из рассмотренного ICTQ и IKO которые  вл ютс  практически неуправл емыми параметрами схемы, резко повышает ее термостабильность. Последовательное включение варист ра 13 и стабилитрона 12 позвол ет по лучить синтезированный варистор, что обеспечивает линейность преобразовани  светового потока Фх в частоту генерируемых сигналов. Действительно, величина управл емой составл ющей тока стока полевого транзистора ICT св зана с величиной тока фотодиода 14 IcpD зависимостью . ICT KCT IOJD (3) где KCT коэффициент передачи стабилитрона , имеющий посто нное значение. Зависимость между управл ющим световым потоком и током фотодиода линейна  и имеет вид ФХ Ксюь I (4) где Кфь - .коэффициентпреобразовани фотодиода посто нна  величина К - общий коэффициент передачи; ФХ - световой поток на фотодиоде Тогда после подстановки (5) в (2) получаем зависимость f - КФх fp ёс-Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет нар ду с повышенно термостабильностью получать одновременно линейность преобразовани  свет вого потока в частоту генерируемого сигнала. Формула изобретени  Фотомодул тор, содержащий мультивибратор на транзисторах с двум  врем задающими конденсаторами в коллекторно-базовых цеп х и с двум  токостабилизирующими полевыми транзисторами в базовых цеп х, с транзисторами в коллекторной нагрузке транзисторов противоположного им типа проводимости , с двум  дополнительными полевыми транзисторами, истоки которых подсоединены к базам транзисторов в коллекторной нагрузке транзисторов, а стоки - к эмиттерам транзисторов и к минусовой шине источника питани , отличающийс  тем, что с целью увеличени  термостабильности и линейности .преобразовани , введены два разр дных полевых, транзистора, два термостабилизирующих полевых транзистора, два термокомпенсирующих транзистора одного типа проводимости с транзисторами мультивибратора, два дополнительных конденсатора, последог вательно соединенные стабилитрон, варистор, фотодиод, при этом затворы всех полевых транзисторов, кроме затворов термостабилизирующих полевых транзисторов, подсоединены к катоду фотодиода,, анод которого соединен с минусовой шиной источника питани , в каждом плече мультивибратора коллектор транзистора коллекторной нагрузки через дополнительный конденсатор соединен с базой термокомпенсирующего транзистора, затвором и истоком термокомпенсирующего полевого транзистора, сток которого соединен . с эмиттером термокомпенсирующего транзистора и стоком разр дного транзистора , исток которого соединен с катодом стабилитрона и плюсовой шиной источника питани . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 402137, кл. Н 03 К 3/281, 1974.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 496660, кл. Н 03 К 3/281, 1975.