SU834837A2

SU834837A2 - Photoconverter

Info

Publication number: SU834837A2
Application number: SU782678485A
Authority: SU
Inventors: Владимир Павлович Будянов; Анатолий Константинович Гребнев; Алерий Иванович Кривоносов; Владимир Павлович Волчков; Валентина Петровна Молчанова
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6324
Priority date: 1978-09-18
Filing date: 1978-09-18
Publication date: 1981-05-30

Description

(54) ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(54) PHOTO CONVERTER

tt

Изобретение относитс к контрольноизмерительной технике и может быть использовано дл измерени интенсивности световых потокбв.The invention relates to a reference measurement technique and can be used to measure the intensity of light fluxes.

По основному авт. св. СССР № 702490 известен фотопреобразователь, содержащий ключевой транзистор типа р-п-р, база которого через резистор подсоединена к коллектору ключевого транзистора типа п-р-п и через его коллекторный резистор к эмиттеру ключевого транзистора р-п-р и к плюсовой клемме источника питани , минусова клемма которого подсоединена к эмиттеру ключевого транзистора типа п-р-п, база которого соединена с одной из обкладок врем задаюшего конденсатора и через фотоприемник (фоторезистор) с плюсовой клеммой источника питани Коллектор ключевого транзистора типа р-п-р подсоединен к коллектору нагрузочного транзистора типа п-р-п, эмиттер которого подсоединен к минусовой клемме источника питани , а его база через резистор - к плюсовой клемме источника питани , причем база ключевого транзистора типа п-р-п подсоединена к эмиттеру транзистора типа п-р-п, включенного по схеме с оторванным коллектором, базаAccording to the main author. St. USSR No. 702490 is known a phototransducer containing a pnp key transistor, the base of which is connected via a resistor to the collector of a pnp key transistor and through its collector resistor to the emitter of the key transistor pn and to the positive terminal of the source power supply, the negative terminal of which is connected to the emitter of a pn-type key transistor, the base of which is connected to one of the plates of the time of the driving capacitor and through the photodetector (photoresistor) to the positive terminal of the power source p-p type sensor connected to a pnp type load-transistor collector, the emitter of which is connected to the minus terminal of the power source, and its base through a resistor to the plus terminal of the power source, the base transistor of the pn type transistor connected to the emitter of a pnp type transistor connected in a circuit with a torn collector, the base

которого через дополнительный конденсатор соединена со второй обкладкой врем задающего конденсатора и с коллекторами двух дополнительных транзисторов типа р-и-р и п-р-п эмиттеры которых подсоединены к точке соединени коллекторов ключевого транзистора типа р-п-р и нагрузочного транзистора типа п-р-п. База дополнительного транзистора типа р-п-р через первый дополнительный резистор подсоединена к минусовой клемме источника питани , а база дополнительного транзистора типа п-р-п через второй дополнительный резистор - к плюсовой клемме источника питани 1.through which an additional capacitor is connected with the second plate to the time of the driving capacitor and with the collectors of two additional transistors of the p-i-r type and pn-emitters of which are connected to the junction point of the collectors of the pn-type key transistor and pp The base of the additional ppp transistor is connected via the first additional resistor to the minus terminal of the power source, and the base of the additional pnp transistor is connected via the second additional resistor to the positive terminal of the power source 1.

Недостатком такого фотопреобразовател вл етс невозможность настро.йки схемы при нулевых световых потоках и недостаточна линейность характеристики преобразовани (преобразовани уровн светового потока и величину приращени длительности выходного пр моугольного импульса).The disadvantage of such a photoconverter is the impossibility of tuning the circuit at zero light fluxes and the lack of linearity of the conversion characteristic (conversion of the light flux level and the increment value of the duration of the output rectangular pulse).

Цель изобретени - облегчение настройки схемы при нулевых светопотоках и повыщение линейности преобразовани светового потока в длительность пр моугольных импульсов. Поставленна цель достигаетс тем, что в фотопреобразователь содержащий ключевые транзисторы, транзистор, включенный по схеме с оторванным коллектором, врем задающие конденсаторы и нагрузочный транзистор введены светодиод, затемненный фоторезистор , подстроечный резистор и воспринимающий измерительный фоторезистор, включенный параллельно подстроечному резистору, один из выводов которого подсоединен к минусовой клемме источника питани , а другой - к катоду светодиода, анод которого соединен с плюсовой клеммой источника питани , а затемненный фоторезистор подсоединен параллельно базовоэмиттерному переходу транзистора, включенного по схеме с оторванным коллектором. На чертеже представлена принципиальна электрическа схема фотопреобразовател . Фотопреобразователь содержит два ключевых транзистора 1 и 2 р-п-р и п-р-п типов соответственно, база транзистора 1 через резистор 3 подсоединена к коллектору транзистора 2 и через его коллекторный резистор 4 к эмиттеру транзистора 1 и к плюсовой клемме источника питани 5, минусова клемма источника питани 5 подключена к эмиттеру транзистора 2, база которого подсоединена к одной, из обкладок врем задающего конденсатора 6, эмиттеру транзистора 7 типа п-р-п, включенного по схеме с оторванным коллектором, одному из выводов фоторезистора 8 оптрона, другой вывод которого подключен к плюсовой клемме источника питани 5, базовр-эмиттерный переход транзистора 7 шунтирован затемненным фоторезистором 9, база транзистора 7 через дополнительный конденсатор 10 подсоединена ко второй обкладке врем задающего конденсатора 6 и к коллекторам двух транзисторов 11 и 12 р-п-р и п-р-п типов соответственно, эмиттеры которых подключены к точке соединени коллекторов ключевого транзистора 1 р-п-р типа и его нагрузочного транзистора 13 типа п-р-п, база которого через резистор 14 подсоединена к плюсовой клемме источника питани 5, база транзистора 11 типа р-п-р через резистор 15 подключена к минусовой клемме источника питани 5, а база транзистора 12 типа п-р-п через резистор 16 - к плюсовой клемме источника питани 5, фоторезистор 8 оптрона 17 находитс в оптической св зи со светодиодом 18 оптрона 17, причем анод светодиода 18 соединен с плюсовой клеммой источника питани 5, а его катод - через цепбчку, состо щую из параллельно соединенных подстроечного резистора 19 и воспринимающего измерительного фоторезистора 20 - с минусовой клеммой источника питани 5. Устройство работает следующим образом . Запуск схемы осуществл етс отрицаельным импульсом, после чего происходит ереброс схемы. Длительность генерируемых пр моугольых импульсов определ етс по выраже , бГ f fcir W t- Ca ,, - сопротивление фоторези.стора 8оптрона 17; С-е - емкость врем задающего конденсатора; Ewf4 Ялер - напр жение зар да и перезар да конденсатора 6 соответственно; Ло - начальное значение сопро тивлени фоторезистора 8 ., при ieg. 0; ЛуП-коэффициент передачи оптрона; А-ток черезсветодиод 18. В свою очедедь, ток светодиода 18 равен . . ( ) , где - напр жение источника питани 5 схемы; Ц-начальное падение напр жени на светодиоде 18; пго- сопротивление подстроечного ре- зистора 19; nsi -сопротивление фоторезистора 20. При нулевом преобразуемом светопотоке сопротивление подстроечного резистора 19 определ ет начальный ток светодиода 18, величина которого и определ ет начальное фотосопротивление фоторезистора 8. Начальное значение длительности генерируемых импульсов определ етс начальным значением сопротивлени фоторезистора 8. По вление преобразуемого светового потока Ф приводит к изменению тока светодиода и, как следствие, к изменению (уменьщению ) сопротивлени фоторезистора 8. При. этом длительность генерируемых импульсов уменьщаетс . Затемненный фоторезистор , 9 (при нулевом светопотоке) обладает большим сопротивлением, его применение позвол ет увеличить термостабильность схемы. При по влении светового потока, воспринимаемого фоторезистором 20, его сопротивление уменьщаетс , что приводит к возрастанию тока светодиода 18. Параллельное включение резистора 19 н фоторезистора 20 позвол ет увеличить линейность характеристики преобразовани схемы. Приведенные выще рассуждени , подтвержденные формулами (1) и(2), позвол ют судить о положительном эффектеThe purpose of the invention is to facilitate the adjustment of the circuit at zero light fluxes and increase the linearity of the conversion of the light flux into the duration of rectangular pulses. The goal is achieved by the fact that a phototransmitter containing key transistors, a transistor connected according to a circuit with a disconnected collector, a time specifying capacitors and a load transistor, an LED is inserted, a darkened photoresistor, a trimmer resistor and a sensing measuring photoresistor connected in parallel to the trimmer resistor, one of whose terminals is connected to the minus terminal of the power source, and the other to the cathode of the LED, the anode of which is connected to the positive terminal of the power source, and The darkened photoresistor is connected in parallel with the base-emitter junction of the transistor connected in accordance with a circuit with a disconnected collector. The drawing shows a circuit diagram of a photoconverter. The photoconverter contains two key transistors 1 and 2 ppp and pp types, respectively, the base of transistor 1 through a resistor 3 is connected to the collector of transistor 2 and through its collector resistor 4 to the emitter of transistor 1 and to the positive terminal of the power source 5 , the minus terminal of the power source 5 is connected to the emitter of the transistor 2, the base of which is connected to one of the plates of the time of the driving capacitor 6, the emitter of the transistor 7 of the pnp type, connected according to the circuit with a torn collector, one of the terminals of the photoresistor 8 optocoupler the other terminal of which is connected to the positive terminal of the power source 5, the base-emitter junction of the transistor 7 is shunted by a darkened photoresistor 9, the base of the transistor 7 is connected through the additional capacitor 10 to the second plate of the driving capacitor 6 and to the collectors of two transistors 11 and 12 p-n- p and pp types, respectively, the emitters of which are connected to the connection point of the collectors of the key transistor 1 pp type and its load transistor 13 of the type ppp, the base of which is connected to the positive through resistor 14 the power supply source 5, the base of the transistor 11 of the ppp type is connected via resistor 15 to the negative terminal of the power source 5, and the base of the transistor 12 of the pnp type via the resistor 16 connects to the positive terminal of the power source 5, photoresistor 8 of the optocoupler 17 is in optical communication with the LED 18 of the optocoupler 17, and the anode of the LED 18 is connected to the positive terminal of the power source 5, and its cathode through a chain that consists of parallel-connected trimmer resistor 19 and the sensing measuring photoresistor 20 - to the minus terminal of the power source Ani 5. The device works as follows. The circuit is triggered by a negative pulse, after which the circuit is rebended. The duration of the generated right-angle impulses is determined by the expression, bf fcir W t-Ca ,, is the resistance of the photoresister of the 8tron 17; CE is the capacitance time of the driving capacitor; Ewf4 Yaler - the voltage of the charge and recharge of the capacitor 6, respectively; Lo is the initial resistance value of the photoresistor 8., with ieg. 0; LuP-transfer coefficient of the optocoupler; A-current through the LED 18. In its turn, the current of the LED 18 is equal. . (), where is the voltage of the power source 5 of the circuit; C is the initial voltage drop on LED 18; pgo- resistance trimmer 19; nsi is the resistance of the photoresistor 20. With a zero converted light flux, the resistance of the trimming resistor 19 determines the initial current of the LED 18, the value of which determines the initial photoresistance of the photoresistor 8. The initial value of the duration of the generated pulses is determined by the initial resistance value of the photoresistor 8. The appearance of the converted light flux Φ leads to a change in the current of the LED and, as a consequence, to a change (decrease) in the resistance of the photoresistor 8. When. In this way, the duration of the generated pulses is reduced. The darkened photoresistor, 9 (with zero light flux) has a high resistance, its application allows to increase the thermal stability of the circuit. When a luminous flux perceived by the photoresistor 20 appears, its resistance decreases, which leads to an increase in the current of the LED 18. Parallel connection of the resistor 19n of the photoresistor 20 allows increasing the linearity of the conversion characteristic of the circuit. The above arguments, supported by the formulas (1) and (2), make it possible to judge the positive effect

предлагаемой схемы, который про вл етс в облегчении настройки схемы при нулевых светопотоках и в повышении линейности и преобразовани светового потока в длительность пр моугольных импульсов, генерируемых схемой.the proposed circuit, which manifests itself in facilitating the setup of the circuit at zero light fluxes and in increasing the linearity and conversion of the luminous flux into the duration of rectangular pulses generated by the circuit.

Claims

Invention Formula

Photo converter according to auth. St. USSR Q No. 702490, characterized in that, in order to facilitate the adjustment of the c-scheme at zero light fluxes and to increase the linearity of converting the light flux into the duration of rectangular pulses,

LED, darkened photoresistor, trimming resistor and sensing measuring photoresistor connected in parallel to the trimming resistor, one of the terminals of which is connected to the negative terminal of the power source and the other to the cathode of the LED, whose anode is connected to the positive terminal of the power source, and the darkened photoresistor is connected parallel to the base-emitter junction of the transistor connected in a circuit with a disconnected collector.

Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 702490, cl. H 03 K 3/284, 1977.