Способ регистрации излучения фотодиодом и устройство для его осуществления

 

}, Способ регистрации излучения фотодиодом путем измерения на нем напряжения, отличающ-ийся тем, что, с целью повышения быстродействия регистрации, напряжение измеряют периодически и после каждого измерения осуществляют перезаряд емкости фотодиода до напряжения, соответствующего минимальному значению интенсивности регистрируемого излучения . (/) С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ЗШ С 01 J 1/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДКЛАМ ИЗСБ ЯТЯНИЙ И 0ТНРЫТИЙ (21) 3630993/18-25 (22) 28.07.83 (46) 07. 11.84. Бюл. В 41 (72) Е.И.Чернов (71) Центральное опытное проектноконструкторское и технологическое . бюро по организации и технологии ремонта и технического обслуживания автомобилей Государственного научноисследовательского технологического института ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (53) 621.383(088.8) (56) 1. Гришин M.Ï. и др. Автоматический ввод и обработка фотографических изображений на ЭВМ. М., "Энергия", 1976, с. 52.

2. Гальперин М.В. Введение в схемотехнику. M., "Энергоиздат", 1982, с. 58 (прототип). (54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ИЗЛУЧЕНИЯ

ФОТОДИОДОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ регистрации излучения фотодиодом путем измерения на нем напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия регистрации, напряжение измеряют периодически и после каждого измерения осуществляют перезаряд емкости фотодиода до напряжения, соответствующего минимальному значению интенсивности регистрируемого излучения.

11

2. Устройство для регистрации излучения фотодиодом, содержащее фотодиод, катод которого соединен с корпусной шиной, а анод - c неинвертирующим входом операционного усилителя, инвертирующий вход которого через первый резистор соединен с корпусной шиной, а через второй резистор - с выходом операционного уси лителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия регистрации, в него введены ис22899 точник напряжения, электронный ключ, генератор тактовых импульсов, одновибратор и схема запоминания уровня, один вход которой соединен с выходом операционного усилителя, а другой вход — с выходом генератора тактовых импульсов и с входом одновибратора, выход которого соединен с электронным ключом, через который источник напряжения соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя °

Изобретение относится к способам и устройствам для регистрации потоков излучения, и может быть использовано в аппаратуре для считывания полутоновых иэображений в ЭВИ. 5

Известен способ регистрации излучения фотодиодом, который заключается в том, что попеременно во времени на фотодиод подают то исследуемый световой поток, то световой поток, калиброванный по величине и ослабляемый до момента равенства с измеряемым световым потоком. устройство, которое реализует этот способ, содержит источник калиброванного излучения,оптичес-15 кий клин, механически связанный с.. электродвигателем, схемой управления, подключенной через усилитель к фото-. диоду. В этом устройстве с высокой точностью компенсируются погрешности эа счет температурного дрейфа усилителя и изменения чувствительности фотоприемника с электрическим каналом f1) .

Недостатком этого способа и уст-, ройства является большое время регистрации светового потока.

Наиболее близким к изобретению является способ регистрации излучения фотодиодом путем измерения на нем напряжения .и устройство для регистрации излучения фотодиодом, содержащее фотодиод, катод которого соединен с корпусной шиной, а анод — с неинвертирующим входом операционного . 35 усилителя, инвертирующий вход которого через первый резистор соединен с корпусной шиной, а через второй резистор — с выходом операционного усилителя f2) .

Недостатком известного способа. является то, что при изменении на фотодиоде светового потока от минимального до максимального значения и наоборот время установления максимального напряжения значительно меньше времени установления минимального напряжения на фотодиоде. Из-эа этого при работе с широким диапазоном световых потоков скорость регистрации излучения оказывается низкой..

Цель изобретения — повьппение быстродействия регистрации.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу регистрации излучения фотодиодом путем измерения на нем напряжения последнее измеряют периодически и после каждого измерения осуществляют перезаряд емкости фотодиода до напряжения, соответствующего минимальному значению интенсивности регистрируемого излучения.

Кроме того, в устройство для регистрации излучения фотодиодом, содержащее фотодиод, катод которого соединен с корпусной шиной, а анод— с неинвертирующим входом операционного усилителя, инвертирующий вход которого через первый резистор соединен с корпусной шиной, а через второй резистор — с выходом операционного усилителя, введены источник напряжения, электронный ключ, генератор тактовых импульсов, одновибратор и схема запоминания уровня, один вход.

2899. л

Составитель A.×óðáàêoâ

Редактор Л.Лосева Техред А.Ач Корректор Х.Леонтюк

Заказ 8127/33 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

3 . 112 которой соединен с выходом операци-. -;-. онного усилителя, а другой вход — с,. выходом генератора тактовых импуль1 сов и с входом одновибратора, выход которого соединен с электронным клюФ чом, через который источник напряжения соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя.

На чертеже показана схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит операционный усилитель 1, фотодиод 2, резисторы

3 и 4, источник 5 напряжения, электронный ключ 6, генератор 7 тактовых импульсов, схему 8 запоминания уровня, одновибратор 9. Катод фотодиода

2 соединен с корпусной шиной, а анод — с неинвертнрующим входом операционного усилителя 1, инвертирующий вход которого через первый резистор 3 соединен с корпусной шиной, а через второй резистор 4 с выходом операционного усилителя 1. Один вход схемы 8 запоминания уровня соединен с выходом операционного усилителя а другой вход - с выходом генератора 7 тактовых импульсов и входом одновибратора 9, выход которого соединен с электронным ключом 6, через который источник 5 напряжения соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя 1.

Устройство работает следующим образом.

С "".;oÿâëåíèåì на выходе ГТИ 7 импульса в схеме 8 запоминается выход- ное напряжение усилителя 1. Операция запоминания введена для того, чтобы устранить динамические погрешности, обусловленные процессами перезаряда емкости фотодиода и установления напряжения на фотодиоде. По заднему фронту импульса ГТИ 7 на выходе одновибратора 9 появляется импульс, по которому электронный ключ 6 подключает источник 5 напряжения к фотоди- . оду. При этом происходит быстрый перезаряд емкости фотодиода 2 до напряжения источника 5, соответствующего минимальному значению исследуемого излучения. По окончании импульса на выходе одновибратора 9 электронный ключ отсоединяет выход источника 5 от фотодиода 2, начинается процесс установления напряжения на фотодиоде, которое соответствует текущему значению потока излучения.

Так как процесс установления напряжения на фотодиоде всегда осуществляется за счет нарастания сигнала, то по сравнению с известным устройством,для которого имеет место также установление напряжения от большого

30 значения к малому, происходит существенный выигрыш по времени.

Изобретение позволяет существенно повысить скорость регистрации излучений фотодиодом.