RU2030716C1

RU2030716C1 - Photodetector

Info

Publication number: RU2030716C1
Authority: RU
Inventors: Е.И. Терентьев; В.П. Коротков
Priority date: 1991-03-13
Filing date: 1991-03-13
Publication date: 1995-03-10

Abstract

FIELD: photovideo engineering. SUBSTANCE: photodetectors are connected into four-arm bridge circuits; two operational amplifiers are connected across diagonally opposite pair of bridge terminals and voltages proportional to sum and difference of photodetector illumination are picked off amplifier outputs. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к фотовидеотехнике, а точнее к фотоприемным устройствам. The invention relates to photovideo equipment, and more specifically to photodetectors.

Известно фотоприемное устройство, используемое в фотокамере, в котором два фотоприемника включены на разноименные входы одного операционного усилителя (OУ), с выхода которого снимается напряжение разности фотосигналов и параллельно на одноименные входы двух ОУ, выходы которых соединены с элементом ИЛИ. С выхода элемента ИЛИ снимается суммарное напряжение фотосигналов, образующихся на выводах фотоприемников. A photodetector device used in a camera is known in which two photodetectors are connected to opposite inputs of one operational amplifier (OA), the output of which is removed by the voltage of the difference of the photo signals and in parallel to the same inputs of two op amps, the outputs of which are connected to an OR element. The output voltage of the OR element removes the total voltage of the photo signals generated at the terminals of the photodetectors.

Основными недостатками этой схемы являются сложная балансировка ОУ и большое число усилительных элементов. The main disadvantages of this scheme are the complex balancing of the opamp and a large number of amplifying elements.

Известно фотоприемное устройство, используемое в дальномере, в котором используются два фотоприемника, а для получения с них суммы и разности напряжений - пять ОУ. A photodetector device used in a range finder is known, in which two photodetectors are used, and five op-amps are used to receive the sum and voltage difference from them.

Основным недостатком этой схемы является большое число усилительных элементов. The main disadvantage of this scheme is the large number of amplifying elements.

Известно также фотоприемное устройство, содержащее два фотоприемника, включенные в цепь четырехплечного моста и подключенные к его одной диагонали два ОУ, а другой источник питания моста (прототип). Also known is a photodetector containing two photodetectors included in the four-arm bridge circuit and two op-amps connected to its one diagonal and another bridge power supply (prototype).

В предлагаемом устройстве каждый ОУ подключен к разным диагоналям, т.е. один OУ подключен к одной диагонали моста, а второй ОУ - к другой. Это новое свойство, заключается в том, что на выходе одного ОУ получается усиленный сигнал разности, а на выходе другого ОУ - сигнал суммы от выходных напряжений на фотоприемниках. In the proposed device, each op-amp is connected to different diagonals, i.e. one op-amp is connected to one diagonal of the bridge, and the second op-amp is connected to another. This new property consists in the fact that at the output of one op-amp, an amplified difference signal is obtained, and at the output of another op-amp, a signal of the sum from the output voltages at the photodetectors is obtained.

На чертеже изображена принципиальная схема фотоприемного устройства. The drawing shows a schematic diagram of a photodetector.

Фотоприемное устройство включает четырехплечный мост, состоящий из двух фотодиодов 1 (VD1) и 2 (VD2), резисторов 3 (R1) и 4 (R2) и двух операционных усилителей 5 (DA1) и 6 (DA2) c их резисторами обратной связи 7 (R3) и 8 (R5) и балластными сопротивлениями 9 (R4) и 10 (R6). The photodetector includes a four-arm bridge, consisting of two photodiodes 1 (VD1) and 2 (VD2), resistors 3 (R1) and 4 (R2) and two operational amplifiers 5 (DA1) and 6 (DA2) with their feedback resistors 7 ( R3) and 8 (R5) and ballasts 9 (R4) and 10 (R6).

Принцип работы фотоприемного устройства следующий. The principle of operation of the photodetector is as follows.

При освещении фотоприемников 1(VD1) и 2 (VD2) они вырабатывают электрические стоки i_g1 и i_g2, которые протекают по цепи для 1 (VD1) через 7 (R3) и 10 (R6), а для 2 (VD2) - через 9 (R4) и 10 (R6). Токи протекают по резисторам 7 (R3) и 9 (R4) и на входах операционных усилителей 5 (DA1) возникают напряжения U_c1≈i_g1R₃ и U_c ≈i_g2R₄. На выходе ОУ DА1 образуется напряжение, равное разности U_вых1 = U_c2 - U_c1. По резистору 10 (R6) протекают фототоки двух фотодиодов. На неинвертирующем входе образуется напряжение U_c3≈R₆ (i_g1 + i_g2), а на выходе 6 (DА2) появляется напряжение U_вых.2 = U_c1 + U_c2.When illuminating photodetectors 1 (VD1) and 2 (VD2), they generate electrical drains i _g1 and i _g2 , which flow through the circuit for 1 (VD1) through 7 (R3) and 10 (R6), and for 2 (VD2) - through 9 (R4) and 10 (R6). Currents flow through resistors 7 (R3) and 9 (R4), and voltages U _c1 ≈i _g1 R ₃ and U _c ≈i _g2 R ₄ occur at the inputs of operational amplifiers 5 (DA1). At the output of the op-amp DA1, a voltage is formed equal to the difference U _o1 = U _c2 - U _c1 . The resistor 10 (R6) flows the photocurrents of two photodiodes. A voltage U _c3 ≈R ₆ (i _g1 + i _g2 ) is generated at the non-inverting input, and a voltage U _{output 2} = U _c1 + U _c2 appears at the output 6 (DA2).

Положительный эффект изобретения заключается в том, что используется малое число активных элементов, а включение операционных усилителей к диагоналям моста обеспечивает им работу с хорошей балансировкой. The positive effect of the invention is that a small number of active elements are used, and the inclusion of operational amplifiers to the diagonals of the bridge provides them with good balancing.

Claims

PHOTO RECEIVER, containing two photodetectors included respectively in two arms of a four-armed bridge, and two operational amplifiers connected to the diagonal of the four-armed bridge, characterized in that, in order to increase the efficiency of work to ensure signals proportional to the sum and difference of the illuminances of the photodetectors at the output, respectively , respectively, of one and the other operational amplifiers, the latter are connected to different diagonals of the four-armed bridge.