Импульсный фотометр

Импульсный фотометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б3) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 01. 10. 81(21) 3344578/18-25 )$$) Дф. gg.з с присоединением заявки ¹

G J l/44

Гесударственный комитет

СССР во делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 0702,83. Бюллетень № 5

Дата опубликовании описания 07.0283 (33) УДК 535. 241 (088.8) В.A,Êîñòèí, В.Е.Стысин, С.В.Тихомиров и Н.П.Хатырев

1 (72) Авторы изобретении (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ФОТОМЕТР

Изобретение относится к технике фотометрии и предназначено для ис.пользования в измерительных системах с синхронизированным источником из.лучения.

Известно фотоэлектрическое устройство, содержащее фотодиод и источник постоянного напряжения (1).

Недостатком этого фотоэлектрического устройства является ограниченное быстродействие и динамический диапазон линейного преобразования оптического сигнала в электрический.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является импульсный фотометр, содержащий генератор, один выход которого соединен с источником излучения, а другой выход - с первым входом триггера, выход которого соединен с источником импульсного питания, выход которого соединен с одним выводом фотодиода, другой вывод которого соединен с входом измерительного преобразователя и одним выводом нагрузочного резистора, другой вывод которого соединен с обшей шиной (21Недостатком известного устройства является пониженная надежность из-за возможности пробоя фотодиода при превышении предельной длительности импульса напряжения питания.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Для достижения указанной цели в импульсный фотомвтр, содержащий ге- нератор, один выход которого соединен с источником излучения, а другой выход - c первым входом триггера, выход которого соединен с источником импульсного питания, выхоц которого соединен с одним выводом фотодиода другой вывод которого соединен с входом измерительного .нреобразователя и одним выводом нагрузочного резистора, другой вывод которого соединен с общей шиной, введены ключевой элемент, элемент временной задержки, два формирователя импульсов и полярный селектор импульсов, подключенный параллельно нагрузочному резистору, причем вход ключевого элемента соединен с точкой соединения выводов фотодиода, нагрузочного рв25 зистора и входа -измерительного преобразователя, первый вход синхронизации которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, с вторым входом триггера и с первым управляющим входом ключевого элемвн994930 точника импульсного питания 4. 45

Устройство работает следующим об" разом, Устанавливают заданную амплитуду импульса питанйя источника. импульсного питания 4, Синхроимпульс генератора 1 переключает триггер 3, кото" рый запускает источник импульсного питания 4. Импульс напряжения питания подается на фотодиод 5. Вследствие дифференцирования импульса пита ния емкостью фотодиода 5 на нагрузочнЬм резисторе 7 возникают паразитные (положительный и отрицательный) импульсы, соответствующие переднему и заднему фронтам импульса питания, Для исключения влияния этих импульсов на работу устройства используется их временная селекция, Часть импульса питания поступает на второй формирователь импульсов 11, выходной

60 та,, выход которого соединен со входом первого формирователя импульсов, а второй .управляющий вход ключевого элемента соединен с вторым входом синл,онизации измерительного преобразова-. теля и с выходом элемента временной задержки, вход которого через второй формирователь импульсов соединен с выходом источника импульсного, питания.

На чертеже показана схема предлага- 0 емого устройства °

Устройство содержит -генератор 1, один выход которого соединен с источником излучения 2, а другой выходс первым входом триггера 3 выход ко- )g торого соединен. с источником импульсного питания 4, выход которого соединен с одним выводом фотодиода 5, другой вывод которого соединен с входом измерительного преобразователя б.и одним выводом нагрузочного резистора 7, другой вывод которого соеди" нен с общей шиной, ключевой элемент

8, элемент временной задержки 9, два формирователя импульсов 10,.11 и полярный селектор импульсов 12, подклю- ченный параллельно нагрузочному резистору 7, Вход ключевого элемента

8 соединен с точкой соединения выводов фотодиода 5, нагрузочного резистора 7 и входа измерительного преобразователя 6, первый вход синхронизации которого соединен с выходом первого формирователя импульсов 10, с вторым входом триггера 3 и с первым управляющим входом ключевого элемента 8, выход которого соединен со входом первого формирователя импульсов 10, а второй управляющйй вход ключевого элемента 8 соединен с вто" рым входом синхронизации измеритель- 40 ного преобразователя б и с выходом элемента временной задержки 9, вход которого через второй фсрмирователь импульсов 11 соединен с выходом иссигнал которого, задержанный элементом временной задержки 9 на эре ля, превышающее длительности паразитного положительного импульса, открывает вход измерительного преобразователя б и ключевой элемент 8. Задержанный относительно синхроимпульса импульс генератора 1 запускает источник излучения 2, Оптический сигнал воспринимается фотодиодом 5, выходной сигнал которого выделяется на нагрузочном резисторе 7 и измеряется измерительным преобразователем 6. При этом выходной сигнал фотодиода 5 через предварительно деблокированный ключевой элемент 8 одновременно подается на первый формирователь импульсов 10, который по заднему фронту этого сигнала вырабатывает импульс, переключающий триггер 3, что блокирует источник импульсного питания 4, Одновременно этим импульсом блокируются измерительный преобразователь б и ключевой элемент 8. Паразитный отрицательный импульс полярным селектором импульсов 12 шунтируется на общую шину °

Изобретение благодаря наличию автоматического отключения импульса пи-, тания по заднему фронту измеряемого сигнала и его временной селекции позволяет повысить надежность устройства, так как в фотодиоде не успевает развиться лавинный процесс и не наступает пробоя. Кроме того, обеспечивается реализация преимуществ импульсного питания фотодиодов, заключающихся в повышении быстродействия и расширения динамического диапазона фотоэлектрического устройства.

Формула изобретения

Импульсный фотометр, содержащий генератор, один выход которого соединен с источником излучения, а другой выход — c первым входом триггера, выход которого соединен с источником импульсного питания, выход которого соединен с одним выводом фотодиода, другой вывод которого соединен с входом измерительного преобразователя и одним выводом нагрузочного резисто" ра, другой вывод которого соединен с общей шиной, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены ключевой элемент, элемент временной задержки, два формирователя импульсов и полярный селектор импульсов, подключенный параллельно нагрузочному резистору, причем вход ключевого. элемента соединен с точкой соединения выводов фотодиода, нагрузочного резистора и входа измерительного преобразователя, первый вход синхрониза.994930

Составитель A.×óðáàêîâ

Редактор В.Лазаренко Техред М.Коштура

Корректор С.Шекмар

Заказ 628/26 Тираж 871

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 ции которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, с вторым входом триггера и с первым управляющим входом ключевого элемента, выход которого соединен со входом первого формирователя импульсов, а вто-. рой управляюций вход ключевого элемента соединен с вторым входом синхронизации измерительного преобразователя и с выходом элемента времен-. ной задержки, вход которого через второй формирователь импульсов соединен с выходом источника импульсно.го питания.

Источники информации, принятые-во внимание при экспертизе

1.Мосс Т., Барелл ., Эллис Б.

Полупроводниковая оптоэлектроника. Мир е 1976 с. 170 °

2. Стысин В.Е ° Тихомиров С,В.

Хатырев Н.П., Яковлев В.A. Характе10 ристика фотодиодов на р-п-переходах при импульсном питании. Фотометрия и ее метрологическое обеспечение.

М,, ВНИИОФИ 1979р са .27 (пРототип)в