Устройство формирования напряжения смещения для лавинного фотодиода

"д"-"-ф:.ею Е ВИДЕТЕЛЬСТ ОРСК К реобразования устр-во ввеициента пенсации с рения с ируокои нко,ами, блблок 9 и сань точниодами.2 темдатчиниково диоде,кения,6 с го нап тели 4(57) И илениявыводомоди ода ентом уинеи с ого от ся к электроольэовано длясмещения лас вывод1 питанио термообразов Я яомп техник формир винног яия фо- яЕя С:и зобр ете ратур ной оме точн,ости темп повьпп СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО:ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Носов Ю.Р. и др . Оптроныприменение. М.: Радио и связь,Патент Японии Р 60-94511,кл. Н 03 Р 1/30, 1985,СТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ НАПРЯ СМЕЩЕНИЯ ДЛЯ ЛАВИННОГО ФОТОбретение относи и может быть ис ания напряжения фотодиода, Цель лавинного фотодиода, Вдени третий усилитель мым коэффициентом усил 11 управления с И вход 10,1-10,Н сравнения, ков опорных напряженийУстр-во содержит такжепературы на полупроводисточники 3 и 5 опорнодифференциальные усилификсированным коэффициВыход усилителя 6 соеддля подключения лавинн 7, а вход датчика 2подключения источника спечивается более точи сация коэффициента пре тодиода 7. 2 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для формирования напряжения смещения лавинного Фотодиода.5Цель изобретения - повышение точности температурной компенсации коэфФициента преобразования лавинного фот одиода.На фиг, 1 представлена Функцио О нальная схема устройства; на фиг, 2 график зависимости напряжения смещения фотодиода от температуры (для И = 1, где И - число блоков сравне,ния). 15Устройство содержит источник 1 питания, датчик 2 температуры на полупроводниковом диоде, имеющем теп,ловой контакт с лавинным Фотодиодом, первый источник 3 опорного напряже О ,ния, первый дифференциальный усилитель 4 с Фиксированным коэффициентом усиления, второй источник 5 опорного напряжения, второй дифференциальный ,усилитель 6 с фиксированным коэффи циентом усиления, лавинный Фотодиод 7, третий усилитель 8 с регулируемым коэффициентом усиления, блок 9 источников опорных напряжений с М выходами, И блоков 10 -10сравнения, блок 11 управления коэффициейтом усиления третьего усиления 8, Причем вход датчика 2 подключен к источнику 1, а выход - к инвертирующему входу усилителя 4, неинвертирующий вход которого соединен с первым источником 3 опорного напряжения, второй источник 5 опорного напряжения соединен с инвертирующим входом второго усилителя 6, выход которого соединен с фотодиодом 7, а неинвертирующий вход - с выходом третьего усилителя 8, неинвертирующий вход которого соединен с выходом первого усилителя 4, а инвертирующий вход - с выходом блока 11 входы кото.45 рого соединены с соответствующими выходами блоков 10- 10 сравнения, неинвертирующие входы которых соединены с соответствующими выходами блока 9 источников опорных напряжений, а инвертирущщие входы - с выходом датчика 2 температуры фотодиода 7.Полупроводниковый диод датчика 2 может подключаться к источнику 1, например, через резистор. Первый усилитель 4 выполнен с инвертированием управляющего сигнала, а усилители 6 и 8 без инвертирования. Блоки сравнения 10 выполнены в виде компарато. ра. Блок 11 управления содержит Мключевых элементов, которые по сигналу от блоков сравнения скачкообразно изменяют коэффициент передачиусилителя 8. Значение напряжения первого источника 3 устанавливается равным напряжению на полупроводниковомдиоде датчика 2 при начальной температуре То. Значения напряжений блока 9 источников устанавливаются соответственно равными значениями напряжений на полупроводниковом диоде притемпературах, соответствующих точкамперегиба зависимости напряжения Пс,смещения фотодиода 7 от температурыТ (фиг. 2),Устройство работает следующим образом.При увеличении температуры фотодиода 7 уменьшается напряжение наполупроводниковом диоде датчика 2,поступающее на инвертирующий входусилителя 4. Это вызывает увеличениенапряжения на выходе усилителя 4,которое усиливается усилителями 8и 6 в соответствии с их коэффициентамипередачи и подается на фотодиод 7(фиг, 2, зависимость ц о ) .В результате изменится режим работы Фотодиода .7 и увеличится коэффициент преобразования фотодиода 7,который понижается при увеличениитемпературы, При достижении температурой Т значения Т;, соответствую-.щего точке перегиба, напряжение навыходе датчика 2 достигает напряжения -го опорного источника блока9, срабатывает -й блок 10 сравненияи формирует сигнал на 1-ом входеблока 11 управления, который дискретно увеличивает коэффициент передачиусилителя 8. В результате напряжениена выходе усилителя 6 изменяется сильнее (Фиг. 2), зависимость П,и обеспечивается более точно термокомпенсация коэффициента преобразования фотодиода 7, значение которого задаетсязначением напряжения источника 5 притемпературе Т, за счет кусочно-линейной аппр оксима ции зависимости напряжения смещения фотодиода 7 путемдискретного изменения коэффициентапередачи усилителя 8 в точках, задаваемых значениями напряжений опор"ных источников блока 9 соответствующим температурам аппроксимации. Точ"ность поддержания коэффициента преобразования фотодиода определяется раз 1432725ностью напряжений АП, и д 0 между требуемым напряжением Ци получаемым напряжением 0 в начале Ти конце Трон температурного диапазона (фиг. 2).Таким образом, предлагаемое устройство позволяет в несколько раз (в 2 раза при И = 1, в 5 раз при И =2 и в 15 раэ при И = 3) повысить точность термокомпенсации коэффициента преобразования лавинного фотодиодаформула изобретенияУстройство формирования напряжения смещения для лавинного фотодиода, содержащее датчик температуры на полупроводниковом диоде, имеющем тепловой контакт с Фотодиодом, первый и второй источники опорных напряжений, первый и второй дифференциальные усилители с фиксированным коэффициентом усиления, причем вход датчика соединен с выводом для подключения источника питания, а выходс инвертирующим входом первого усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с первым источником опорного напряжения, второй источник опорного напряжения соединен с инвертирующим входом второго усилителя, выход которого соединен с выводом для подключе"ния Фотодиода, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повыщенияточности температурной компенсации бкоэффициента преобразования фотодиода, в него введены третий усилительс регулируемым коэффициентом усиления, переключающий блок управлениякоэффициентом усиления третьего уси"лителя с И входами, блок различных по уровню источнйковопорных напряжений с И выходами, Я "блоков сравнения, причем выходы блока 1 различных по уровню источников опорныхнапряжений соединены соответственнос неинвертирующими входами блоковсравнения, инвертирующие входы которыхсоединены с выходом датчика, а выхо ды - с соответствующими входами переключающего блока управления, выходкоторого соединен с инвертирующимвходом третьего усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, неинвер тирующий вход которого соединен с выходом первого усилителя, а выходс неинвертирующим входом второго усилителя, при этом уровни опорных напряжений выбирают из условия сохранеЗо ния постоянным коэффициентом передачи .лавинного фотодиода при изменении еготемпературы.1432725 и 8 и Тна кои иа.2 ь В. ЕсиДидик Соста Техре Корр ек Решет ни Редактор С. Патрушева Тирах 929Государственного комитета ССелам изобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб д аэ 5461/5 исное НИИП 113035 оиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4