Фотоприемное устройство

Фотоприемное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

С. С. Попов, Ф. А. Шариков и Э. М. Школьников

Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны МВД СССР (7!) Заявитель (54) ФОТОПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к фотоэлектрическим электронным приборам и может использоваться для преобразования переменного светового потока в электрический сигнал.

Известно фотоприемное устройство, содержащее фотодиод и транзистор, база которого через резистивный делитель подключена к источнику смещения (1).

Однако, обладая достаточной чувстви10 тельностью, известное фотоприемное устройство не позволяет повысить помехозао щищенность от постоянных фоновых засветок.

Цель изобретения — повышение помеis хозащищенности от постоянных фоновых засветок при сохранении заданной чувствительности.

Йля достижения указанной цели в фотоприемное устройство, содержащее фотодиод и транзистор, база которого через резистивный делитель подключена к источ. нику смещения, между эмиттером тран-; зистора и фотодиодом включен резистор> а между точкой соединения фотодиода с резистором и базой транзистора включен конденсатор, причем эмиттер транзистора соединен через другой резистор с шиной источника смещения.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предложенного устройства.

Фотоприемное устройство содержит эмиттерный повторитель на транзисторе 1, с переливным делителем 2, 3 и резистором 4 в нагрузке эмиттера, фотодиод 5, резистор 6, конденсатор 7. Катод фотодиода 5 подключен к общей шине, а анод подключен через резистор 6 к. эмиттеру транзистора 1 и через конденсатор 7- - базе транзистора 1, коллектор которого подключен к источнику сме- щения 8.

Фотоприемное устройство работает следующим образом.

При появлении постоянной фоновой засветки увеличивается постоянный ток через фотодиод 5, резистор 6 и транзис3 72 тор 1. Максимально возможное значение тока обеспечивается режимом транзистора 1, определяемым резистивным делителем напряжения 2 и 3, и может достигать большой величины. При этом за счет низкого выходного сопротивления эмиттерного повторителя и малого сопротивления резистора 6 напряжение смещения на фотодиоде 5 не изменяется, что сохраняет установленный режим фотодиода 5. Резистор 4 создает эмиттерный ток транзистора 1 при отсутствии засветки на фотодиоде 5.

При попадании на фотодиод 5 переменйого светового потока, фотодетектор выдает во внешнюю цепь переменное напряжение О „,„, определяемое выражением

О„,„"Ф ЗИ =1 Р, где cp - переменный световой поток, падающий на фотодиод;

$ — интегральная чувствительность фотодиода;

Р— сопротивление нагрузки фотодиода,переменному току; ток фотодиода.

Работа схемы по переменному току осуществляется следующим образом: переменное напряжение U с фотодиода 5 через конденсатор 7 подается на базу транзистора 1 и повторяется на эмиттере этого транзистора с коэффициентом передачи К меньшим единицы. Таким образом, падение напряжения на нагрузочном резисторе 6 при токе фотодиода .!, авно р

R.1 = 0 (h- k).

Отсюда напряжение переменного сигнала на фотодиоде 5 равно (т, А) О57О 4

Поэтому напряжение в эмиттере транзистора 1, а, следовательно, и на выходе фотодетектора 5, равно

Р K

1 2

Ьых 4- К <Р что равносильно увеличению сопротивления резистора 2 по переменному току в К/4-К раз, т. е.

Предлагаемый фотодетектор обладает болыйой помехозащищенностью от воздействия постоянной фоновой засветки, так как имеет малое сопротивление нагрузки для постоянного тока, вызванного фоновой засветкой, что предотвращает насыщение фотодиода. Фотодетектор сохраняет также

20 заданну чувствительность к переменному световому потоку, что обеспечивается большим сопротивлением нагрузки фотодиода для переменного тока, вызванного переменным световым потоком.

Формула изобретения

Фотоприемное устройство, содержащее фотодиод и транзистор, база которого через резистивный делитель подключена; к источнику смещения, о т л и ч а ю30 щ е е с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности от постоянных фоновых засветок при созранении заданной чувствительности, между эмиттером транзистора И фотодиодом включен ре35 зистор, а между точкой соединения фотодиода с резистором .и базой транзис-тора включен конденсатор, причем эмиттер транзистора соединен через другой резистор с шиной источника смещения.

Ло

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Л" 3770967, б кл 256-214, 1973 (прототип) .

Ц НИ ИП И Заказ 343/18

Тираж 844 Подписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4