Устройство для преобразования света б электрический сигнал

г 11 т 434612 Оп ИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 14.03.72 (21) 1758682/26-9 51) М, Кл. Н 04 п 5,3 аявкис присоединением 2) Приоритет осударственнгии комит Совета Министров ССС по делам изобретенив 53) УДК 621.397(088.8 Опуб овано 30.06.74. Бюллетень2 ткрытин ания 06.11.74 та опубликовани, Ф 6 андт,(71) 3 аявител ф. Иофф рдена Л 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СВЕТА В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛИзобретение относится к области создания безвакуумных фотоэлектрических устройств, осуществляющих сканирование и автоматический контроль параметров, поступающих на вход устройства в виде пространственного распределения освещенности.Известны устройства для преобразования света в электрический сигнал, содержащие сканистор, состоящий из фоточувствительного и фотонечувствительного слоев, снабженных контактами, и базового слоя, генератор пилообразного напряжения и дифференцирующий усилитель.Компенсация коммутирующего напряжения на входе дифференцирующего усилителя осуществляется подачей напряжения обратной полярности. Однако достигнуть полной компенсации в такой схеме включения прибора невозможно, так как коммутирующее напряжение претерпевает ряд специфических искажений, связанных с неоднородностями структуры данного экземпляра сканистора, наличием фоновой засветки, изменениями температуры в процессе работы прибора. Прохождение ложных сигналов на вход усилителя, связанных с разбалансом компенсационной схемы, снижает пороговую чувствительность прибора,Целью изобретения является улучшение пороговой чувствительности устройства. Это достигается тем, что в предлагаемомустройстве генератор пилообразного напряжения подключен к контактам двух одинаковыхчастей фоточувствительного слоя, а дифферен 5 цирующий усилитель подключен к контактуфотонечувствительного слоя, расположенногомежду одинаковыми частями фоточувствительного слоя.На чертеже изображена блок-схема предла 10 гаемого устройства,На одной грани монокристалла 1 гг (р) -типапроводимости созданы фотонечувствительный2 и два фоточувствительных 3 и 4 слоя р (гг)- типа проводимости. Участки монокристалла,15 расположенные между р(гг)-слоями 2, 3 и 4играют роль базового слоя. Область слоя 2снабжена электрическим контактом 5, областислоев 3 и 4 - контактами 6, 7 и 8, 9 соответственно. Источники 10 и 11 постоянного сме 20 щения подключены к контактам 8, 9 и б, 7.К контактам 7 и 9 подводятся сканирующее икомпенсирующее напряжения С, и ег. от генератора 12. Контакт 5 электрически связан снагрузочным сопротивлением 13, сигнал с ко 25 торого поступает на дифференццрующий усилитель 14.Предлагаемая конструкция позволяет улучшить пороговую чувствительность устройстваза счет более точной компенсации коммутнЗО рующего напряжения на ьходе дифференцпрующего усилителя. Компенсирующее напряжение формируется на основе сигнала, прошсднгего через компенсирующую фоточувствительную площадку сканистора, полученную на той же грани моокристалла в едином технологическом процессе, что и фотоприемная площадка. Таким образом, устраняется существенная часть ложных сигналов, связанных с протяженными неоднородностями структуры в целом, с изменением фоновой засветки или температуры.Кроме того, компенсирующая фоточувствительная площадка может быть использована, например, для регистрации эталонного изображения.Если на регистрирующую фотоплощадку спроектировать изображение изделия с контролируемым параметром, расположенным параллельно направлению сканирования, а на компенсирующую площадку - эталонное изображение этого параметра, то суммарный ток через нагрузочное сопротивление 13 равен нулю только в том случае, если оба изображения совпадут по величине и местоположению. Если цепь обратной связи позволяет оперативно изменять размеры контролируемого изделия, то со сканистора поступает сигнал рассогласования до тех пор, пока токи с обеих площадок пе уравняются, т. е. пока эталон. ное и контролируемое изображения не совпадут и параметр не будет автоматически отрегулирован.В тех случаях, когда не стоит задача регистрации эталонного изображения и компенсации фоновой засветки, в качестве регистрирующей площадки может быть использован слой 2, а оба слоя 3 и 4 - в качестве компенсирующих.Устройство работает следующим образом.В исходный момент времени на одну из двух областей слоя 3 и 4 (например, 3) спроектирована регистрируемое линейное распределение освещенности, Область 4 засвечена фоновым излучением. Источники 1 О и 11 постоянного смещения создают линейное падение на 5 пряжения на этих слоях. Напряжение на выходах генератора 12 равно нулю; таким образом, протяженные фотодиоды в двух р - л - р(п - р- - и) -структурах, образованных слоями3, 2 и базовым слоем и 4, 2 и базовым слоем,10 свет пе воспринимают,В следующим момент времени с увеличением напряжения У и У на выходах крайниефотодиоды начинают воспринимать свет, иформируется фототок, пропорциональный15 освещенности коммутируемых диодов. Дальнейшее увеличение напряжений У, и У приводит к сканированию по всей длине структуры, Видеосигнал формируется на нагрузочном сопротивлении 13, Он является разностью20 токов сигналов со слоев 3 и 4. Производнаяпо времени от результирующего тока являетсявидеосигналом, однозначно отражающим пространственное распределение освещенности подлине сканистора.25Предмет изобретенияУстройство для преобразования света вэлектрический сигнал, содержащее сканистор,состоящий из фоточувствительного и фотоне 30 чувствительного слоев, снабженных контактами, и базового слоя, генератор пилообразного напряжения и дифференцирующий усилитель, отличающееся тем, что, с цельюулучшения пороговой чувствительности, упо 35 мянутый генератор пилообразного напряжения подключен к контактам двух одинаковыхчастей фоточувствительного слоя, а дифференцирующий усилитель подключен к контактуфотонечувствительного слоя, расположенного40 между одинаковыми частями фоточувствительного слоя,434617 Составитель К, БерковскаяРедактор Е. Караулова Техред Н, Куклина Корректор Т. Хворова аказ 2966/18ЦНИИ ПодписноССР Типография, пр, Сапунова, 2 Изд.1805 осударственного комитета по делам изобретений и Москва, Ж, Раушская