Фоточувствительный усилитель

 

Изобретение может быть использовано в фотоэлектрических преобразователях , например в фотодатчиках угла поворота ротора шагового двигателя . Фоточувствительный усилитель (ФУ) содержит фотоприемник 1, усилитель-ограничитель 2, генератор 3, формирователь 4 синхроимпульсов, буферный элемент 5, D-триггеры 6, 7, инвертор 8, элемент И 9. Изобретение позволяет повысить точность работы и увеличить помехоустойчивость ФУ. 1 ил. СО СО со ОО 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1339878 А1 5п 4 Н 03 К 5/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 3930015/24-21 (22) 11. 07.85 (46) 23.09.87. Бюл. 9 35 (72) В.И.Думицкий (53) 621.373 (088.8) (56) Фотоэлектрические преобразователи информации. / Под ред. Л.Н.Преснухина. М.: Машиностроение, 1974, с. 110, рис. 59.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1271319, 15.11.84. (54) ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЬЙ УСИЛИТЕЛЬ (57) Изобретение может быть использовано в фотоэлектрических преобразователях, например в фотодатчиках угла поворота ротора шагового двигателя. Фоточувствительный усилитель (ФУ) содержит фотоприемник 1, усилитель-ограничитель 2, генератор 3 формирователь 4 синхроимпульсов, буферный элемент 5, D-триггеры 6, 7, ин— вертор 8, элемент И 9. Изобретение позволяет повысить точность работы и ув ели чит ь и о мех о ус т ойчи в ос т ь ФУ.

1 ил.

1339878

Изобретение вот носится к Области радиотехники, к электронным усилите— лям и может быть использовано в фотоэлектрически)(преобразователях, например в фотодатчиках угла поворота ротора шагового двигателя .

Цель изобретения — повышение быстродействия и разреша ощей способности устройства.

На чертеже представлена электрическая принципиальная схема устройства, Фоточувствительный усилитель содержит последовательно соединенные фотоприемник 1, усилитель-ограничитель 2, последовательно соединенные генератор 3, формирователь 4 синхроимпульсов и буферный элемент 5, выходом подключепный к фотоприемнику

1„ а информационный вход формирователя 4 синхроимпульсов соединен с выходом усилителя-ограничителя 2, информационный выход формирователя 4 является выходом устройства.

Фор мир ов атель 4 си нхр онмпул ьс ов представляет собой первый и второй

D-триггеры 6 и 7, вход первого сое— динен с информационной шиной формирователя 4, тактовый вход которого соедипен с синхронизирующим входом первого П-триггера 6) прямой выход которогo соединен с входом ьторого

D-триггера 7, синхропизирующий вхоц ,которого соединен через инвертор 8 с тактовой шиной формирователя 4, ьч хоц D-триггера 7 соединен с первым входом элемента И 9 и с выходной псиной 10 фоточувствительнor о усилителя, второй вход элемента И 9 соединен " инверсным выходом первого

D-триггера 6, выход элемента И 9 соединен с выходной шиной формирователя 4.

Буферный элемент 5 может быть выполнен на. последовательно соединенных конденсаторе 11, диоде 12 и резисторе 13.

Устройство работает следу ощим образом.

В исходном состояний на выходе усилителя-ограничителя 2 -низкий уров нь напряжения, соответствующий уровню "Лог.0". С генератора 3 непрерывно подаются импульсы управления определенной длительности и скважност". H I. синхронизиру Ошие входы D триггерог 6 и 7. Б р(зультате на прямых выходах D-триггеров 6 и 7 уста—

?0

4О

45 Q

55 навливаются низкие уровни — "Лог. О", на первом входе элемента И 9 — низкий уровень — Лог.О", а íа втором его входе — высокий уровень — "Лог. 1"

) поэтому на выходе элемента И 9 — низкий уровень — Лог.О . На выходе фотоприемника 1 — высокий уровень управляющего сигнала — "Лог.1", емкость его rI-p перехода минимальна.

Если фотоприемник 1 захватил поток света, то в нем начинает плавно нарастать ток (фотоЭДС), и как только значение фотоЭДС станет равным или большим порогового значения на выходе усилителя-ограничителя 2, последний запирается и на его выходе появляется высокий уровень напряжения

"Лог.1". Поступивший на вход первого

D-триггера 6 высокий уровень напряжения — "Лог ° 1", фронтом импульса с генератора 3 записывается в D-триггер 6, на его прямом выходе появляется Высокии уровень Лог ° 1

D-триггер 7 остается в первоначальном состоянии, на его прямом выходе— низкий уровень — Лог.О", поэтому на выходе элемента И 9 сохраняется низкий уровень сигнала — "Лог.О .

Одновременно тот же импульс с генератора 3 через инвертор 8 поступает на синхронизирующии вход D-триггера и, как только появляется переход сигнала с инвертора В из уровня

"Лог.О" в "Лог.1", происходит срабатывание D-триггера 7, "Лог, 1" с триггера 6 переписывается в D-триггер 7, на его прямом выходе появляется высокий уровень — "Лог.1", но на выходе элемента И 9 по-прежнему— низкий уровень — "Лог.О". Высокий уровень сигнала с прямого выхода

D-триггера 7 поступает на выход уст-, ройства. Так происходит формирование фронта импульса с фотоприемника 1 °

При снижении светового потока на выходе усилителя-сграничителя 2 формируется задний фронт импульса, уровень "Лог.0" импульсом с генераТора 3 записывается в триггер 6, на его инверсном выходе появляется высокий уровень — "Лог.1", в результате на первом и втором входах элементов И 9высокие уровни — "Лог.1", на его выходе также возникает высокий уровень сигнала с крутым фронтом — "Лог.1".

С появлением перехода сигнала с генератора 3 (из "Лог.1" в "Лог.О") на выходе инвертора 8 появляется инверсного усилителя.

Формула изобретения

Составитель Б.Чижиков

Техред Л.Сердюкова Корр ектор E. Рошко

Pедактор Л.Гратилло

Заказ 4245/55 Тираж 901 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

1 > ный сигнал, который переключает Dтриггер 7 в исходное положение (на его прямом выходе — "JIor . 0"), гогда на выходе элемента И 9 появляется крутой перепад напряжения из уровня

"Лог.1" на уровень "Лог.0", т.е. происходит формирование элементом И 9 и

D-триггерами 6 и 7 короткого импульса положительной полярности. Напряжение

"Лог.1" через буферный элемент 5 прикладывается к фотоприемнику 1. Накопленные в области и-р фотоприемника заряда практически мгновенно рассасываются и фотоприемник 1 приходит в исходное состояние за очень малое время, градиент концентрации дырок в базе снова возрастает. Одновременно с появлением заднего фронта импульса на выходе генератора 3 на выходе устройства появляется низкий уровень сигнала — Лог.0". При появлении следующего импульса фотопотока на входе восстановленного фотоприемника

1 процессы повторяются. При этом градиент концентрации дырок в начале формирования импульса в фотоприемнике все время остается постоянной ве9878 личиной, »е зависящей от скорости модуляции фото»стока, так как сигналы восстановления фотоприемника в исходное поло. :ение всегда имеют строго

r постоянную форму, которая не зависит от скорости и частоты модуляции фотопотока, что и приводит к увеличению точности работы фоточувствительФоточувствительный усилитель, содержащий последовательно соединенные фотоприемник, усилитель-ограничитель, отличающийся. тем, что, с целью повышения быстродействия и разрешающей способности устройства, в него введены последовательно соединенные генератор, формирователь синхроимпульсов и буферный элемент, выходом подключенный к фотоприемнику, а информационный вход. формирователя синхроимпульсов соединен с выходом усилителя-ограничителя, информационный выход формирователя синхроимпульсов является выходом устройства.