Устройство для измерения времени запаздывания сигнала в фотоприемниках

Устройство для измерения времени запаздывания сигнала в фотоприемниках

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЗАПАЗдаВАНИЯ СИГНАЛА В ФОТОПРИЕМНИКАХ , содержащее последовательно соединенные источник излучения. оптоэлектронный модулятор и.фотоприемник , усилитель, выход которого соединен с входом управления оптоэлектронного модулятора, и регистратор , отличающееся тем, что, с целью повьЕиения точности измерения, в него введены фильтр низких частот, п.еремножитёль , счетчик и генератор, первый выход которого соединен с входом усилителя, а второй - с первыми входами счетчика и перемножителя, при этом второй вход пер лножителя соединен с выходом фотсшриемника, выход перемножителя соединен .с входом фильтра низких частот, выход которого через регистратор подключен к второму входу § ; счетчика.. (Л

„„SU„„1078403, А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РГСПУБЛИК.

3(59 G 04 F 10/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕННАЯ .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

FIO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3480469/18-21

{22) 02.08.82 (46) 07.03.84. Бюл. 9 9 (72) В.A. Пилипович, A.Ê. Есман, Э.Ф Ирмолицкий и В.П. Чалов (7i ) Институт электроники AH БССР (53 ) 621 .382(088.8) (56) 1 . Яковлев В.Н. Импульсные

ГенераторЫ на транзисторак. Киев, "Техника", 1968, с. 346 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 546844, кл. G 04 F 10/00, 1977

- (прототип ).

I (54) (57). УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ

ВРЕМЕНИ ЗАПАЗДЫВАНИЯ СИГНАЛА В ФОТО-

ПРИЕМНИКАХ, содержащее последовательно соединенные источник излучения, оптоэлектронный модулятор и фотоприемник, усилитель, выход которого соединен с входом управления оптоэлектронного модулятора, и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены фильтр низких частот, перемножитель, счетчик и генератор, первый выход которого соединен с входом усилителя, а второй — c первыми входами счетчика и перемножителя, при этом второй вход перемножителя соединен с выходом фотоприемника, выход перемножителя соединен .с входом фильтра низких частот, выход которого через регистратор подключен к второму входу, сч етчика.

1078403

Изобретение относится к радиоизмерениям и может быть использовано, в частност;, в системах контооля параметров многоканальных фотоприемников, применяемых в оптоэлектронных запоминающих устройствах 5 современных электронных вычислительных машин.

Известно устройство для измерения времени запаздывания сигнала в фотоприемниках, состоящее иэ источника оптического излучения, связанного с модулятором, контрольным фотоприемником, вход которого соединен с испытуемым фотоприемником, связанным с источником излучения, а выход — с регистратором f1 3.

Недостатком устройства является низкая точность измерений, вызванная инерционностью контрольного фотоприемника, наличием неконтролируемых изменений Фазовых характеристик оптических и электрических элементов, входящих в состав устройства, не позволяющих однозначно свя. зать отсчет фазы с временем запаздывания сигнала фотоприемника.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее последовательно соединенные источник излучения, оптоэлектронный модулятор и испытуемый фотоприемник, усилитель, выход которого связан с входом управления оптоэлектронного модулятора и регистратор. В указанном устройстве световой поток ис-.

35 точника излучения, пройдя оптоэлек- тронный модулятор и оптическую линию задержки, попадает на фотоприемник, в результате .чего на его выходе появляется сигнал, который, 40 через усилитель подается на электрический вход модулятора и запирает его, обрывая поток оптического излучения на входе испытуемого Фотоприемника. Последнее приводит к 45 снятию запирающего напряжения на о входе модулятора, в результате чего на входе .испытуемого Фотоприемника вновь появляется оптический сигнал. При этом возникает автоколебательный процесс, частота которого определяется величиной задержки в оптическом канале Е23.

Известное устройство не обеспечивает достаточной точности измерения из-за низкой достоверности результата. В любой автоколебательной системе с обратной связью для поддержания автоколебательного процесса необходимо выполнение определенных амплитудных и Фазовых соотношений в петле обратной связи. Эти сротношения легко нарушаются изменением юстировкй оптйческого тракга при перемещении отражателя оптичес.кой линии задержки, а также за 65 счет неравномерной фазовой характеристики усилителя и наличием фазовых сдвигов в электрическом канале оптоэлектронного модулятора.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные источник излучения, оптоэлектронный модулятор и фотоприемник, усилитель, выход которого соединен с входом управления оптоэлектронного модулятора, и регистратор, введены фильтр низких частот, перемножитель, счетчик и генератор, первый выход которого соединен с входом усилителя, а второй — с первыми входами счетчика и перемножителя, при этом второй вход перемножителя соединен с выходом фотоприемника, выход перемножителя соединен с входом фильтра низких частот, выход которого через регистратор подключен к второму входу счетчика, На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 излучения, оптоэлектронный модулятор 2 фотоприемник 3, перемножитель 4, фильтр 5 низких частот, усилитель б, генератор 7, счетчик 8 и регистратбр 9.

Источник 1 излучения оптически связан с оптоэлектронным модулятором 2 и испытуемым фотоприемником 3.

Выход фотоприемника 3 подключен к первому входу перемножителя 4. Второй вход перемножителя 4 соединен с вторым выходом генератора 7 и первым входом счетчика 8. Выход перемножителя 4 подключен к входу фильтра S низких частот, соединенному через регистратор 9 с вторым входом счетчика 8. Вход усилителя б соединен с первым выходом генератора 7.

Устройство работает следующим образом.

По входному сигналу запускается генератор 7, с первого выхода которого поступает электрический сигнал через усилитель б на управляющий вход оптоэлектронного модулятора 2. Модулятор 2 устанавливается на пропускание света. Сформированный оптический сигнал, соответствующий электрическому сигналу на управляющем входе оптоэлектронного модулятора, поступает на вход фотоприемника 3. Сигнал, преобразованный фотоприемником 3 в электрический поступает на второй вход перемножителя 4. На первый вход перемножителя 4 поступает последовательность импульсов, сдвинутых друг относительно друга на интервал времени, определяемый точностью измерения. Счетчик 8 подсчитывает эти

1078403

Составитель И. Парфенов

Редактор П. Макаревич Техред Л.Мартяшова Корректор М. Шароши

Заказ 961/41 Тираж 408 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 импульсы. С выхода перемножителя 4 сигнал поступает на фильтр 5 низких частот и регистратор 9. Регистратор 9 фиксирует экстремальное значение поступающего сигнала. В момент максимума сигнала в регистраторе 9 вырабатывается импульс, прекращающий работу счетчика 8. Максимальное показание регистратора 9 означает, что сигналы, поданные на первый и второй входы перемножителя тождественны. По показанию счетчика и времени, через которое поступают

° импульсы с генератора 7, определяют время запаздывания сигнала в испытуемом фотоприемнике 3.

Устройство позволяет повысить точность измерения эа счет повышения достоверности результата.

Устройство производит весь процесс измерения без изменения пространственного расположения его элементов и дополнительной юстировки оптического тракта, что невозможно в известном устройстве, требующем плавного изменения оптической задержки до срыва автоколебаний в замкнутой системе.

Кроме того, одновременно повышается производительность измерений, поскольку для получения точного результата не требуется повторения процесса измерения, что необходимо в известном устройстве. С другой стороны, неизменность пространственного расположения элементов устройства позволяет уменьшить время измерительного цикла на два порядка.

Уменьшение времени измерения исключает влияние нестабильности измери10 тельной аппаратуры на результат измерения.

Например, измерение времени за-. паздывания сигнала в многоканальном фотоприемнике систем оптичес15 кой обработки больших массивов информации, состоящем из 10 эле .— ментов, с помощью известного уст. ройства требует порядка 100 ч при временных затратах на одно измере2О ние в пределах 1 мин.

Предлагаемое устройство позволя ет на порядок увеличить точность измерений при одновременном увеличении производительности измерений 5 более, чем на два порядка, что способствует совершенствованию элемент-. ной базы оптоэлектронных систем обработки больших массивов информации.