Усилитель фототока

 

Изобретение может использоваться в фоторегистрирующей аппаратуре широкого назначения и обеспечивает повьпиение отношения сигнал/шум. Усилитель содержит фотодиод 1, операционные усилители (ОУ) 2,3 и резисторы 4,5. Фототек, возникающий в фотодиоде I, является вытекающим для ОУ 2 и втекающим для ОУ 3. На выходе ОУ 2 будет положит.значение сигнального напряжения, а на выходе ОУ 3 - отриц. Т.к. выходное напряжение усилителя фототока определяется разностью выходных напряжений ОУ 2,3, то при равном сопротивлении резисторов 4,5 равно удвоенному значению выходнот о напряжения одного из ОУ, Шумовые напряжения с входов ОУ 2,3 без инверсии поступают на выходы и компенсирую ся. В результате в усили- 1 еле фот(ттока повышается отношение сигнал/шум. 1 ил. 4 сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1415426 А1 (д) 4 Н 03 Е 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ /Агл

ГОСУДАРСТВЕННЬ1Й НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ1ТИЙ (2I) 4124168/24-09 (22) 26.09.86 (46) 07.08.88. Бюл. М 29 (72) Е.И.Чернов (53) 621.375.024(088.8) (56 ) Авторское свидетельство СССР

Н" 1148093, кл. Н 03 1 17/00, 1984, Авторское свидетельство СССР

1 1120486, кл. H F 17/00, 1982. (54) УСИЛИТЕЛЬ ФОТОТОКЛ (57) Изобретение может использоваться в фоторегистрирующей аппаратуре широкого назначения и обеспечивает повышение отношения сигнал/шум. Усилитель содержит фотодиод 1, операционные усилители (ОУ) 2,3 и резисторы 4,5. фочоток, возникающий в фотодиоде 1, является вытекающим для

Оу 2 и втекаюшим для ОУ 3. На выходе

0f 2 будет положит, значение сигнального напряжения, а на выходе ОУ 3 отриц. Т.к. выходное напряжение усилителя фототока определяется разностью выходных напряжений ОУ 2,3, то при равном сопротивлении резисторов 4,5 опо равно удвоенному значению выходного напряжения одного из ОУ, Шумовые напряжения с входов ОУ 2,3 без инверсии поступают íà выходы и ко:и енсируючся. В результате в усиличеле фототока повышается отношение сигнал/шум. 1 ил.

1415426

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Составитель В.Серов

Техред Л.Олийнык

Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Бобкова

Заказ 3886/55

Тираж 928

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к усилительной технике и может быть использовано в фоторегистрирующей аппаратуре широкого назначения.

5.

Цель изобретения — повышение отношения сигнал/шум.

Па чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого усилителя фототока. 10

Усилитель фототока содержит фотодиод 1, первый 2 и второй 3 операционные усилители, первый 4 и второй 5 резисторы.

Усилитель фототока работае следующим образом.

Световой поток, падающий на фотодиод 1, возбуждает в нем фототок, который для первого операционного усилителя 2 является вытекающим, а для 2р второго операционного усилителя 3 втекающим. Па выходе первого операционного усилителя 2 появляется положительное значение сигнального напряжения, а на выходе второго операци- 25 онного усилителя 3 — отрицательное, При этом выходное сигнальное напряжение усилителя фототока оказывается равным удвоенному значению выходного напряжения одного из операционных 3р усилителей 2 или 3, если сопротивления первого 4 и второго 5 резисторов равны, Шумовое напряжение на входе первого операционного усилителя 2 без инверсии передается на его выход. 35

Коэффициент передачи при этом в полосе частот этогб операционного усили" ".ля определяется сопротивлением пер«о.. о резистора 4 и комплексным сопрогивлением фотодиода 1, представляю- 4р щим собой параллельное соединение динамического сопротивления фотодиода 1 и его емкости. Это же шумовое напряжение поступает на вход второго операционного усилителя 3 и без инверсии передается на его выход. Если сопротивления первого 4 и второго 5 резисторов равны, то коэффициент передачи второго операционного усилителя 3 оказывается равным коэффициенту передачи первого операционного усилителя 2. Так как выходное напряжение усилителя фототока определяется разI постыл выходных напряжений операционных усилителей 2 и 3, то шумовая составляющая напряжения на выходе усилителя фототока, обусловленная собственным шумовым напряжением первого операционного усилителя 2, практически полностью компенсируется, За счет этого повышается отношение сигнал/шум в усилителе фототока, а следовательно, и точность регистрации фототока при использовании усилителя в измерительной аппаратуре световых потоков.

Усилитель фототока, содержащий фотодиод, включенный между инвертирующими входами первого и второго операционных усилителей, первый и второй резисторы, включенные между выходом и инвертирующим входом соответственно первого и второго операционных усилителей, при этом неинвертируюший вход первого операционного усилителя подключен к общей шине, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения отношения сигнал/шум, неинвертирующий вход второго операционного усилителя соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, причем выходы первого и второго операционных усилителей являются дифференциальными выходами усилителя фототока.