SU1689763A1

SU1689763A1 - Radiation sensor

Info

Publication number: SU1689763A1
Application number: SU894679314A
Authority: SU
Inventors: Виктор Константинович Грунин; Сергей Андреевич Кильвейн; Наталия Владимировна Пономарева
Original assignee: Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина)
Priority date: 1989-04-14
Filing date: 1989-04-14
Publication date: 1991-11-07

Abstract

Изобретение относитс к технике измерени потоков оптического излучени . Целью изобретени вл етс повышение чувствительности датчика излучени , вырабатывающего выходной сигнал в виде последовательности электрических импульсов , частота которых увеличиваетс при увеличении падающего потока излучени . Поставленна цель достигаетс тем, что выход операционного усилител соедин етс с корпусной шиной двум последовательно включенными резисторами, обща точка которых подключена к неинвертирующему входу операционного усилител , а инвертирующий вход операционного усилител через полупроводниковый диод, анод которого соединен с выходом операционного усилител , замкнут на его выход. Таким образом создаютс услови дл возникновени в датчике автоколебаний, частота которых зависит от длительности зар да и разр да барьерной емкости фотодиода через его сопротивление посто нному току. 1 ил.The invention relates to a technique for measuring fluxes of optical radiation. The aim of the invention is to increase the sensitivity of a radiation sensor, which produces an output signal in the form of a sequence of electrical pulses, whose frequency increases with increasing incident radiation flux. The goal is achieved by the fact that the output of the operational amplifier is connected to the frame bus by two series-connected resistors, the common point of which is connected to the non-inverting input of the operational amplifier, and the inverting input of the operational amplifier is connected to its output . Thus, conditions are created for the oscillation of self-oscillations in the sensor, whose frequency depends on the duration of the charge and discharge of the barrier capacitance of the photodiode through its resistance to direct current. 1 il.

Description

Изобретение относитс к технике измерени потоков оптического излучени .The invention relates to a technique for measuring fluxes of optical radiation.

Цель изобретени - повышение чувствительности датчика.The purpose of the invention is to increase the sensitivity of the sensor.

На чертеже изображена электрическа схема датчика излучени The drawing shows the electrical circuit of the radiation sensor

Датчик со держит операционный усилитель 1, инвертирующий вход которого через резистор 2 соединен с выходом операционного усилител , а неинвертирующий вход - через резистор 3 соединен с шиной нулевого потенциала, а через резистор 4 - с выходом операционного усилител , диод 5, анод которого подключен к выходу операционного усилител , а катод - к инвертирующему входу, фотодиод 6, катод которого подключен к инвертирующему входу операционного усилител , а анод - к источнику отрицательного смещени .The sensor contains an operational amplifier 1, the inverting input of which through a resistor 2 is connected to the output of the operational amplifier, and the non-inverting input through a resistor 3 is connected to the zero potential bus, and through a resistor 4 to the output of an operational amplifier, diode 5, the anode of which is connected to the output the operational amplifier, and the cathode to the inverting input, the photodiode 6, the cathode of which is connected to the inverting input of the operational amplifier, and the anode to the source of negative bias.

Датчик работает следующим образом, После включени питани на выходе операционного усилител устанавливаетс положительное напр жение, которое открывает диод 5 и осуществл ет через него зар д барьерной емкости фотодиода 6. После зар да барьерной емкости фотодиода 6 до положительного напр жени относительно корпусной шины напр жение на выходе операционного усилител становитс отрицательным, диод 5 запираетс и процесс зар да барьерной емкости фотодиода прекращаетс . Падающий на фотодиод поток излучени вызывает по вление тока через фотодиод 6, который разр жаетThe sensor works as follows. After turning on the power, a positive voltage is established at the output of the operational amplifier, which opens diode 5 and charges through it the barrier capacitance of the photodiode 6. After charging the barrier capacitance of the photodiode 6 to a positive voltage relative to the body bus, the voltage is The output of the operational amplifier becomes negative, the diode 5 is locked and the process of charging the barrier capacitance of the photodiode is terminated. The flux of radiation incident on the photodiode causes current to appear through the photodiode 6, which discharges

О 00 Ю 4O 00 Y 4

ON СОON CO

барьерную емкость. При разр де барьерной емкости фотодиода б до напр жени , определ емого резисторами 3 и 4 положительной обратной св зи, напр жение на выходе операционного усилител вновь становитс положительным, и процессы зар да и разр да барьерной емкости фотодиода повтор ютс . В результате чередовани тактов зар да и разр да барьерной емкости фотодиода на выходе операционного усилител наблюдаютс импульсы, период следовани которых равен сумме времени зар да и разр да емкости. При увеличении потока излучени , падающего на фотодиод, врем разр да барьерной емкости фотодиода 6 уменьшаетс и частота следовани импульсов возрастает наоборот.barrier capacity. When the barrier capacitance of the photodiode is discharged to a voltage determined by resistors 3 and 4 of the positive feedback, the voltage at the output of the operational amplifier again becomes positive, and the processes of charging and discharging the barrier capacitance of the photodiode are repeated. As a result of the alternation of the charge and discharge cycles of the photodiode barrier capacitance, pulses are observed at the output of the operational amplifier, the period of which is equal to the sum of the charge time and the capacity discharge. With an increase in the radiation flux incident on the photodiode, the discharge time of the barrier capacitance of the photodiode 6 decreases and the pulse frequency increases in reverse.

Датчик излучени характеризуетс высокой чувствительностью, низкой стоимостью , надежностью и простотой реализации , обусловленными применением серийных элементов, легкостью сопр жени со средствами вычислительной техники.The radiation sensor is characterized by high sensitivity, low cost, reliability and ease of implementation, due to the use of serial elements, ease of conjugation with computer equipment.

Предлагаемый датчик может быть ис- пользован в устройствах дл измерени потоков оптического излучени в лабораторных и полевых услови х.The proposed sensor can be used in devices for measuring optical radiation fluxes in laboratory and field conditions.

Claims

A radiation sensor comprising a photodiode whose anode is connected to the negative pole of a power source, and a cathode with an inverting input of an amplifier covered by a positive feedback, characterized in that, in order to increase the sensitivity, a diode and a resistor are added, each

which are connected between the output and the inverting input of the amplifier, while the positive feedback is made in the form of two resistors, the first of which is connected between the output of the amplifier and its non-inverting input, and the second between the common bus and the non-inverting input of the amplifier, the cathode is connected to the inverting input of diode.

4 -d

SG

W-