Фотоприемное устройство

 

ФОТОПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее операционный усилитель, первый фотодиод, первый и второй транзисторы , первый и второй резисторы, первый конденсатор, источник питания, анод первого фотодиода подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, выход которого подключен к базам первого и второго транзистоИзобретение относится к усилительньм устройствам и может быть использовано в фотопреобразовательных устройствах для прецизионного измерения разности двух световых потоков. Цель изобретения - повьш1ение стабильности . Принципиальная электрическая схема фотоприемного устройства представлена на чертеже. Фотоприемное устройство содержит операционный усилитель 1, первый фотодиод 2, первый и -второй транзисторы 3,4, первый и второй резисторы 5, 6, первый конденсатЬр 7, Источник ров, катод первого фотодиода подключен к общей шине, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности,дополнительно введены второй фотодиод,, дополнительный операционный усилитель и второй конденсатор , катод второго фотодиода подключен к общей шине, а его анод подключен к инвертирующему входу дополнительного операционного усилителя и к коллектору второго транзистора, эмиттер которого через параллельно соединенные второй резистор и второй конденсатор подключен к шине источника питания, неинвертирующий вход операционного усилителя подключен к коллектору первого транзистора, эмитСЛ тер которого через параллельно соединенные первый резистор и Первый конденсатор подключен к шине источника питания о 8 питания, второй фотодиод 9, дополСХ нительный операционный усилитель 10, второй конденсатор 11. 00 Устройство работает следующим образом . Световые потоки, подающие на первый и второй фотодиоды 2,9, возбуждают в них соответствуюрще фототоки. Если входной ток операционного усилителя 1 достаточно мал, то фототок первого фотодиода 2 является также током коллектора первого транзистора 3„ За счет сигнала отрицательной обратной связи напряжение на неинвертирующем входе операционного усилите

13 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) (51)5 Н 03 F 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 3727742/09 (22) 10.04.84 . (46) 23.06.91. Бюп. Ф 23 (72) Е.И. Чернов (53) 621.375.13.2 (088.8) ,(56) Алякишев С.А. и др. "Лазерные опорные -системы. Электронные и. газоразрядные приборы". Вып. 7(498) ЦНИИ

"Электроника M., 1972, с . 56.

Авторское свидетельство СССР

))- 620010, кл. Н 03 F 17/00 ° 1978. (54)(57) ФОТОПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее .операционный усилитель, первый фотодиод, первый и второй транзисторы, первый и второй резисторы, первый конденсатор, источник питания, анод первого фотодиода подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, выход которого подключен к базам первого и второго транзистоИзобретение относится к усилительным устройствам и может быть использовано в фотопреобразовательных устройствах для прецизионного измерения разности двух световых потоков.

Цель изобретения — повышение ста бильности.

Принципиальная электрическая схе-, ма фотоприемного устройства представлена на чертеже.

Фотоприемное устройство содержит операционный усилитель 1,, первый фотодиод 2, первый и второй транзисторы 3,4, первый и второй резисторы 5, 6, первый конденсатбр 7, источник

2 ров, катод первого фотодиода подключен к общей шине, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения стабильности, дополнительно введены второй фотодиод,, дополнительный операционный .усилитель и второй конденсатор, катод второго фотодиода подключен к общей шине, а его анод подклю чен к инвертирующему входу дополнительного операционного усилителя и к коллектору второго транзистора, эмиттер которого через параллельно соединенные второй резистор и второй конденсатор подключен к шине источника питания, неинвертирующнй вход операционного усилителя подключен к коллектору первого транзистора, змиттер которого через параллельно соединенные первый резистор и первый конденсатор подключен к шине источника питания.

8 питания, второй фотодиод 9 ° дополнительный операционный усилитель 10, второй конденсатор 11.

Устройство работает следующим образом.

Световые потоки, подающие на первый и второй фотодиоды 2,9, возбуждают в них соответствующие фототоки.

Если входной ток операционного усилитепя 1 достаточно мал, то фототок первого фотодиода 2 является также током коллектора первого транзистора

3. За счет сигнала отрицательной обратной связи напряжение на неинвертирующем входе операционного усилите1200813

t. Составитель А, Иванова

Техред М.Морг.енерал

Корректор Н. Ревская

Редактор Е. Гиринская

Заказ 2568 Тираж 451 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ля 1 устанавливается близким к нулю.

Благодаря этому первый фотодиод 2 работает в режиме короткого замыкания, при котором практически отсутствует

его ток утечки, зависящий от температуры.

Первый фотодиод 2 представляет собой генератор тока, а так как сопротивление коллекторного перехода первого транзистрра 3 также достаточно велико, то температурный дрейф ,операционного усилителя 1 не изменя .ет величины коллекторного тока первого транзистора 3.

Если первый и второй транзисторы

3,4 выполнены в одном кристалле, а сопротивления первого. и второго рвзисторов 5,6 одинаковы, тогда и близки коллекторные токи этих транэисто-, ров и напряжение на выходе дополнительного операционного усилителя 10 пропорционально чувствительности второго фотодиода 9, разности световых потоков и коэффициенту передачи дополнительного операционного усилителя 10. Однако, так как сопротивление коллекторного перехода второго транзистора 4 и динамическое сопротивление второго фотодиода,9 велики, то дрейф напряжения смещения, обусловленный температурой, практически без усиления передается на выход дополнительного операционного усилителя 10.

Таким образом, температурная ста-. бильность фотоприемного устройства высока, что обеспечивает высокую точность регистрации раэностного сигна- ла при преобразовании двух световых . сигналов.