Релаксационный детектор излучения

ВСЕСОЮЗНАЯ %1 ИТ"и оС-"Й И Е ОП И Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельстваЗаявлено 29.Л 1,1970 ( 1471804/18-24)с присоединением заявкиМ. Кл. Н 031 с 3,Комитет по делам иоритет изобретений и открытий при Совете Министров СССРАвтор зобретения Н. Торошелидзе нститут кибернетики АН Грузинской ССР аявитель РБЛАКСАЦИОННЫЙ ДЕТБКТОР ИЗЛУЧЕНИЯ Изобретение относится к вычислительнои технике и автоматике.Известны релаксационные детекторы излучения, содержащие транзистор с резистивными цепями смещения, ограничения и обратной связи, люминесцентный диод, включенный в коллекторную цепь транзистора, и два фото- диода, первый из которых включен в цепь коллектор-база, а второи - в цепь база-эмиттер транзистора, и источник питания,Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в него введена нелинейная емкость (например, стабилитрон), включенная между эмиттером транзистора и положительным полюсом источника питания.Это позволило увеличить чувствительность и уменьшить время релаксации,На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.Устройство содержит транзистор 1 с резистивными цепями смещения 2, ограничения 3 и обратной связи 4, люминесцентный диод 5, включенный в коллекторную цепь транзистора 1 и два фотодиода б и 7, включенные обратной полярностью в цепь обратной связи; первый - в цепь коллектор-база, а второй - в цепь база-эмиттер, и источник питания 8.Кроме того, устройство содержит нелинейную емкость 9 (например, стабилитрон обратной полярности), которая включена между эми;тером транзистора 1 и положительным полюсом источника питания о.Устройство работает следующим образом.В режиме автогенерации рабочая точка транзистора 1 выбрана на отрицательном сопротивлении между У; и У;, где У;, - напряжение лавинного пробоя транзистора 1, У р - напряжение, соответствующее открытому состоянию транзистора 1. Когда рабочая точка находится вблизи Ьри в транзисторе 1 протекает минимальный коллекторный ток 1, напряжение на коллекторе транзистора 1 приблизительно равно на пряжению источника питания Ь. Прн этом, нафотодиоде б приложено максимальное по абсолютной величине напряжение, что соответствует минимальному значению нелинейной емкости,20 На эмиттере транзистора 1 напряжение равно нулю, а нелинейная емкость стабилитрона 9 и фотодиода 7 имеет максимальное значение. Люминесцентный диод 5 на выходе не выдает световых сигналов, а в фотодиодах б 2 и 7 протекают темновые токи.Когда рабочая точка находится вблизи точки ь 1, в транзисторе 1 протекает максимальный коллекторный ток, люминесцентный диод 5 дает на выходе световой сигнал, а на выхо де устройства появляются соответственно положительные и отрицательные электрические сигналы, так как на коллекторе транзистора 1 устанавливается минимальное напряжение.Резистор 8 ограничения выбирается меньше резистора 2 смещения. Если на выходе устройства нет необходимости получать положительные электрические сигналы, то резистор 3 в цепи ограничения выбирается равным нулю.Максимальная амплитуда отрицательных сигналов на выходе получается при максимальном приращении нелинейной емкости 9.В конце заряда у нелинейной емкости 9 ток заряда уменьшается почти до нуля, поэтому коллекторный ток будет равным току фотодиода 6. При этом рабочая точка снова переместится в сторону. У и при выполнении услоВия 1 в (1 удвр. где 1 удвр, - удерживающий Гок для сохранения транзистора 1 в открытом состоянии, транзистор 1 закроется и восстановится первоначальное положение.После закрывания транзистора нелинейная емкость 9 будет разряжаться через резистор 2 смещения, и рабочая точка перемещается в сторону У, транзистор 1 открывается и т, д поэтому на выходе получают незатухающие релаксационные колебания, Длительность каждого импульса можно получить от нескольких наносекунд до нескольких десятков микросекунд, в зависимости от величины емкости, включенной в эмиттерную цепь.Для работы предлагаемого устройства в ждущем режиме соблюдают условие У ) (1/). При освещении фотодиода 6 в нем протекает фототок, и потенциал на базе по абсолютной величине поднимается выше точек отсечки транзистора 1, У снижается, и когдаУз( У, устройство переключается и на его выходах появляются сигналы, длительность которых пропорциональна сопротивлению резистора 2 смещения и нелинейной емкости 9, а на выходе 111 - импульс света, проЙЬ,порциональный току , В этом режиме коИличество импульсов определяется формулойивхвых10где и - целое число.Включение стабилитрона 9 в качестве нелинейной емкости повышает чувствительность устройства к выходным сигналам, так как для входных сигналов нелинейная емкость стабилитрона 9 к моменту открывания транзистора 1 шунтирует резистор 2, т. е. отрицательная обратная связь через эмиттер транзистора 1 будет равна нулю. Поэтому, если рабочая точ ка находится вблизи Ур, для открываниятранзистора 1 на его вход нужно подавать электрический сигнал небольшой мощности.25 Предмет изобретенияРелаксационный детектор излучения, содержащий транзистор с резистивными цепями смещения, ограничения и обратной связи, лю минесцентный диод, включенный в коллекторную цепь транзистора, и два фотодиода, первый из которых включен в цепь коллектор-база, а второй - в цепь база-эмиттер транзистора, и источник питания, отличающийся тем, 35 что, с целью увеличения чувствительности иуменьшения времени релаксации, в него введена нелинейная емкость (например, стабилитрон), включенная между эмиттером транзистора и положительным полюсом источника 40 питания.374718 ййСоставитель Ю. Козлов едактор Т. Иванова Техред Л, Грачева Корректор В. Жолуд аказ 1309(7 Изд.394 Тираж 780 Подписное НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раугпская наб д. 4/Ьи погр афия, и р. Сапунов