[go: up one dir, main page]

SU1548673A1 - Photodetector - Google Patents

Photodetector Download PDF

Info

Publication number
SU1548673A1
SU1548673A1 SU874331153A SU4331153A SU1548673A1 SU 1548673 A1 SU1548673 A1 SU 1548673A1 SU 874331153 A SU874331153 A SU 874331153A SU 4331153 A SU4331153 A SU 4331153A SU 1548673 A1 SU1548673 A1 SU 1548673A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
transistors
transistor
photocurrent
current sources
output
Prior art date
Application number
SU874331153A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Иванович Чернов
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8769
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-8769 filed Critical Предприятие П/Я В-8769
Priority to SU874331153A priority Critical patent/SU1548673A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1548673A1 publication Critical patent/SU1548673A1/en

Links

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к фотоприемным устройствам и может быть использовано дл  презиционного измерени  разности двух потоков. Цель изобретени  - повышение точности измерени  разности двух световых потоков за счет повышени  точности установки нул . В фотоприемное устройство, содержащее два встречно-параллельных фотодиода 1, 2, подключенных к входу усилител  3 фототока, введены два канала, которые содержат операционные усилители 4 и 5, охваченные через логарифмирующие транзисторы 6 и 7 отрицательной обратной св зью, выходы которых через антилогарифмирующие транзисторы 8 и 9 подключены к входу усилител  3 фототока. К базам транзисторов 6, 7, 8, 9 подключены соответственно транзисторы 10, 11, 12, 13, смещени  на которых, формируемые источниками 14, 15, 16, 17 тока, задают масштабные коэффициенты преобразовани  фототоков фотодиодов 1, 2 в выходные токи каналов. Изменением резистора 20 мен ютс  нагрузки источников 18, 19 тока, что приводит к изменению напр жений на входах источников 16, 17 тока, измен   их выходные токи. Это приводит к изменению напр жений на масштабирующих транзисторах 12, 13, а следовательно и к изменени м коэффициентов передачи каналов по фототокам фотодиодов 1, 2, что приводит к независимой от величины регистрируемых световых потоков установке "нул " усилител  фототока. 1 ил.The invention relates to photodetectors and can be used to pre-measure the difference between two streams. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the difference between the two light fluxes by increasing the accuracy of the zero setting. A two-channel photodiode device containing two anti-parallel photodiodes 1, 2 connected to the input of amplifier 3 of the photocurrent, has two channels, which contain operational amplifiers 4 and 5, which are covered by negative feedback through transistors 6 and 7 and which are output through anti-logarithm transistors 8 and 9 are connected to the input of the amplifier 3 photocurrent. Transistors 10, 11, 12, 13 are connected to the bases of transistors 6, 7, 8, 9, respectively. Offsets generated by current sources 14, 15, 16, 17 set the scaling coefficients for converting photocurrent photodiodes 1, 2 into output currents of the channels. By changing the resistor 20, the loads of the current sources 18, 19 vary, which leads to a change in the voltages at the inputs of the current sources 16, 17, changing their output currents. This leads to a change in voltage across the scaling transistors 12, 13, and consequently to changes in the transmission coefficients of the channels through the photocurrent photodiodes 1, 2, which leads to a zero-amplifier of the photocurrent independent of the magnitude of the recorded light fluxes. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к фотоприемным устройствам и может быть использовано в аппаратуре широкого назначени  дл  прецизионного измерени  разности двух световых потоков. 2The invention relates to photodetectors and can be used in multi-purpose equipment for precision measurement of the difference between two light fluxes. 2

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  за счет повы- шени  точности установки нул .The aim of the invention is to improve the measurement accuracy by increasing the accuracy of the zero setting.

На чертеже представлена схема устройства ,зThe drawing shows a diagram of the device, s

Устройство содержит фотодиоды 1 и 2, операционный усилитель 3, охваченный резисторной обратной св зью, к инвертирующему входу которого подключены анод первого 1 и катод второ- , го 2 фотодиодов. К аноду фотодиода 1 и катоду фотодиода 2 подключены каналы св зи, которые включают операционные усилители 4 и 5, восемь транзисторов 6 - 13 по четыре транзисто- д ра в каждом канале, шесть источников 14-19 тока по три источника тока в каждом канале, а также переменный резистор 20, регулирующий вывод которого подключен к общей шине уст- 4 ройства, и резистор 21 обратной св зи усилител  3, при этом выходы опе рационных усилителен 4 и 5 через транзисторы 6 и 7 обратной св зи подключены к инвертирующим входам усили- J телей 4 и 5, базы транзисторов 6 иThe device contains photodiodes 1 and 2, an operational amplifier 3, covered by resistor feedback, to the inverting input of which the anode of the first 1 and the cathode of the second 2 photodiodes are connected. The anode of the photodiode 1 and the cathode of the photodiode 2 are connected to communication channels, which include operational amplifiers 4 and 5, eight transistors 6–13, four transistors in each channel, six sources 14–19 of current, three current sources in each channel, as well as a variable resistor 20, regulating the output of which is connected to the common bus of the device, and a feedback resistor 21 of the amplifier 3, while the outputs of the operational amplifiers 4 and 5 are connected to the inverting inputs of the amplifiers 4 and 5 J teli 4 and 5, the base of transistors 6 and

7подключены к источникам 14 и 15 тока и через шунтирующие транзисторы7connected to current sources 14 and 15 and through shunt transistors

8и 9, включенные по схеме диода,подключены к общей шине, эмиттеры транзисторов 10 и 11 подключены к выходам операционных усилителей 4 и 5, коллекторы транзисторов 10 и 11 подключены к инвертирующему входу операционного усилител  3, базы транзисторов 10 и 11 подключены к последовательно включенным источникам 16 и 17, 18 и 19 тока и через транзисторы 12 и 13, включенные по схеме диода, подключены к общей шине устройства , причем к точкам соединений источников 16, 18 и 17, 19 тока подключены выводы переменного резистора 20, транзисторы канала св зи, подключенного к аноду фотодиода 1, и канала св зи, подключенного к катоду фотодиода 2 имеют соответственно пр мую и обратную проводимость. Транзисторы 6 и 7 выполн ют функции логарифмирующих элементов, а транзисторы 8, 9 - функции антилогаркфмирующих элементов .8 and 9, connected according to the diode circuit, are connected to a common bus, emitters of transistors 10 and 11 are connected to the outputs of operational amplifiers 4 and 5, collectors of transistors 10 and 11 are connected to the inverting input of operational amplifier 3, bases of transistors 10 and 11 are connected to series-connected sources 16 and 17, 18 and 19 of the current and through the transistors 12 and 13, connected according to the diode circuit, are connected to the common bus of the device, and the connection points of the current sources 16, 18 and 17, 19 are connected to the terminals of the variable resistor 20, the communication channel transistors connected The photodiode 1 connected to the anode and the communication channel connected to the cathode of the photodiode 2 have direct and reverse conductivity, respectively. Transistors 6 and 7 perform the functions of logarithmic elements, and transistors 8, 9 function as anti-logging elements.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Световые потоки, падающие на фотодиоды 1 и 2, возбуждают в них соответствующие фототоки If и 1г. Ток If, протека  через логарифмирующий транзистор 6 обратной св зи, создает на выходе усилител  4 напр жение U. Полага , что транзисторы 6 и 10 выполнены на общей подложке и по одной технологии, зить в видеThe light fluxes incident on the photodiodes 1 and 2 excite in them the corresponding photocurrent If and 1d. The current If, flowing through the logarithm of the feedback transistor 6, creates a voltage U at the output of the amplifier 4. Supposing that the transistors 6 and 10 are made on a common substrate and, according to the same technology,

напр жение U. можно выраU4 Ind.,-,,/ ij),voltage U. can be expressed U4 Ind., - ,, / ij),

где if - температурный потенциал;where if is the temperature potential;

ток источника 15 тока; current source 15 current;

1щ - обратный ток р-п-перехода;1ych - reverse current pn-junction;

of - коэффициент передачи транзистора 6, включенного по схеме с общей базой.Of - the transfer coefficient of the transistor 6, included in the scheme with a common base.

51545154

С учетом того, что транзисторы 8Considering the fact that transistors 8

и 12 выполнены на общей подложке вместе с транзисторами 6 и 10, значение коллекторного тока и антилогариф- мируюцего транзистора 8 можно выразить;and 12 are made on a common substrate with transistors 6 and 10, the value of the collector current and the anti-logging transistor 8 can be expressed;

ri. ,,(Ј,.ЈЈri. ,, (Ј, .ЈЈ

1one

к 8to 8

где oig - коэффициент передачи тока транзистора 8, включенного по схеме с общей базой; Iu - выходной ток источника 16where oig - current transfer coefficient of the transistor 8, included in the scheme with a common base; Iu - output current source 16

тока.current.

Так как o(t и о(, практически одинаково измен ютс  при изменении температуры , то ток коллектора транзистора 8 практически не зависит от температуры .Since o (t and o (, change almost equally with temperature), the collector current of transistor 8 is practically independent of temperature.

По аналогии получают дл  второго канала св зиBy analogy, get for the second communication channel

т - Г-0 т LKQ i T) J-2t - G-0 t LKQ i T) J-2

к9 k9

Фототоки и коллекторные токи транзисторов 8 и 9, протека  через резистор 21 обратной св зи усилител  3, создают на его выходе напр жение, равноеThe photocurrents and collector currents of transistors 8 and 9, which flowed through the feedback resistor 21 of amplifier 3, create a voltage at its output equal to

v{KrЈ -li+v {KrЈ -li +

4040

где R - величина резистора 21 обратной св зи усилител  3. При перемещении движка переменного 35 резистора 20, привод щего к тому, что на управл ющем входе одного из источников 17 или 16 тока напр жение увеличиваетс  (по модулю), а на другом соответственно уменьшаетс , измен ютс  соответственно и токи I. . Так как коллекторные токи транзисторов 8 и 9 противоположны по направлению, то на выходе усилител  3 происходит смещение нул  (баланси- 45 ровка световых потоков). Так как коллекторные токи транзисторов 8 и 9 пропорциональны синфазному изменению световых потоков, то в устройстве отсутствует погрешность, св занна  ™ со смещением нул  при их синфазном( изменении.where R is the magnitude of the resistor 21 of the feedback of the amplifier 3. As the slider of the variable 35 of the resistor 20 moves, the voltage at the control input of one of the current sources 17 or 16 increases (modulo) and at the other decreases The currents I. also change accordingly. Since the collector currents of transistors 8 and 9 are opposite in direction, then at the output of amplifier 3 a zero is shifted (balancing of light fluxes). Since the collector currents of transistors 8 and 9 are proportional to the in-phase change in the light fluxes, there is no error in the device associated with the zero shift when they are in-phase (change.

--

а but

10ten

1515

2020

, ,

2525

30thirty

4040

35 45 ™ 35 45 ™

Использование изобретени , например , в средствах измерени  параметров оптики позволит существенно повысить точность регистрации этих параметров .The use of the invention, for example, in the means of measuring the parameters of optics will significantly improve the accuracy of recording these parameters.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Фотоприемное устройство, содержащее первый и второй фотодиоды и первый операционный усилитель, охваченный резисторной обратной св зью, к инвертирующему входу которого подключены анод первого и катод второго фотодиодов, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  за счет повышени  точности установки нул , к катоду первого и аноду второго фотодиодов подключены каналы св зи, каждый из которых включает операционный усилитель, четыре транзистора и три источника тока, а также переменный резистор, регулирующий вывод которого подключен к общей шине устройства, при этом выход операционного усилител  канала св зи через первый транзистор обратной св зи подключен к его инвертирующему входу , база первого транзистора подключена к первому источнику тока и через второй шунтирующий транзистор , включенный по схеме диода, подключена к общей шине, эмиттер третьего транзистора подключен к выходу операционного усилител  канала св зи, коллектор третьего транзистора подключен к инвертирующему входу первого Операционного усилител , база третьего транзистора подключена к последовательно включенным второму и третьему источникам тока и через четвертый транзистор, включенный по схеме диода, подключена к общей шине устройства, причем к точкам соединений второго и третьего источников тока каждого канала св зи подключены выводы переменного резистора, а транзисторы канала, подключенного к аноду первого фотодиода, и канала, подключенного к катоду второго фотодиода, соответственно пр мую и обратную проводимость.A photodetector device containing the first and second photodiodes and the first operational amplifier, covered by resistor feedback, to the inverting input of which the anode of the first and the cathode of the second photodiodes are connected, in order to improve the measurement accuracy by improving the accuracy of the zero setting, to the cathode the first and the anode of the second photodiode are connected to the communication channels, each of which includes an operational amplifier, four transistors and three current sources, as well as a variable resistor regulating the output of which It is connected to the common bus of the device, while the output of the operational amplifier of the communication channel is connected to its inverting input through the first feedback transistor, the base of the first transistor is connected to the first current source and through the second shunt transistor connected to the common bus , the emitter of the third transistor is connected to the output of the operational amplifier of the communication channel, the collector of the third transistor is connected to the inverting input of the first Operational amplifier, the base of the third transistor is Connected to series-connected second and third current sources and through a fourth transistor connected according to a diode circuit, connected to the common bus of the device, with the output points of the variable resistor connected to the junction points of the second and third current sources of each communication channel, and transistors of the channel connected to the anode the first photodiode, and the channel connected to the cathode of the second photodiode, respectively, direct and reverse conductivity.
SU874331153A 1987-11-24 1987-11-24 Photodetector SU1548673A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874331153A SU1548673A1 (en) 1987-11-24 1987-11-24 Photodetector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874331153A SU1548673A1 (en) 1987-11-24 1987-11-24 Photodetector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1548673A1 true SU1548673A1 (en) 1990-03-07

Family

ID=21337444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874331153A SU1548673A1 (en) 1987-11-24 1987-11-24 Photodetector

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1548673A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ал кишев С,А. и др. Лазерные опорные системы. Электронные и газоразр дные приборы. Вып. 7(498). М., ЦНИИ Электроника, 1977. с. 51. Там же, с. 54. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4163950A (en) Isolating differential amplifier
SU1548673A1 (en) Photodetector
JPS6020655A (en) Optical detecting circuit
JPS5845523A (en) Photometric circuit
SU1200813A1 (en) Photodetector device
SU1492226A1 (en) Photodetector
SU1465709A1 (en) Current transducer
US4349755A (en) Current product limit detector
SU1349671A1 (en) Photodetector device
SU1170291A1 (en) Photoreceiving device
SU1505134A1 (en) Photoreseiving device
SU1286062A2 (en) Photodetector device
SU1603200A1 (en) Position sensitive sensor of optical radiation
SU1084689A1 (en) Device for extracting ac voltage absolute value
JPH0257739B2 (en)
SU1672233A1 (en) Optical receiver
SU780228A1 (en) Video signal gamma-corrector
SU1089594A1 (en) Multiplying-dividing optronic device
JPS6156446B2 (en)
SU790315A1 (en) Optronic change-over switch
SU1008862A1 (en) Two-cascade optronic voltage converter
SU1595466A1 (en) Bioelectrical signal amplifier with galvanic isolation
SU1089595A1 (en) Minimum signal selector
JPH0246057Y2 (en)
SU767780A1 (en) Analog multiplier