Генератор импульсов света с линейно изменяющейся амплитудой

(51)5 0 06 Р 3/00 Е ИЗОБР Е ИС Я АВТОРСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ ный уни, Л 197 В СВЕТА Я АМПЛИТ изме рител оваться пр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Импульсная фотометривып,5, с. 79-85,Заявка Японии ЬЬ 61 - 3223кл. О 11 В 7/125,(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЪСО ЛИНЕЙНО ИЗМЕНЯЮЩЕЙС ДОЙ(57) Изобретение относится к ной технике и может исполь Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться при создании для исследования параметров фотоприемных устройств, в частности для исследования динамического диапазона фотоэлектрических приемников, настройки и оценки чувствительности приемных трактов оптических импульсных дальномеров.Известны устройства, содержащие генератор импульсов тока с регулируемой амплитудой и полупроводниковый излучатель (лазер или светодиод).При использовании таких устройств для исследования параметров фотоприемников амплитуда выходных световых импульсов может регулироваться путем изменения усиления в схеме генератора импульсов возбуждающего тока. Регулировка усиления, а следовательно, и амплитуды выходных световых импульсов, может осуществляться как.БЫ 1725212 А 1 создании средств для исследования параметров фотоприемных устройств. Целью изобретения является повышение точности формирования последовательности световых импульсов с линейно изменяющейся амплитудой. Цель достигается тем, что в устройстве осуществляется автоматическая регулировка усиления в генераторе импульсов тока по закону: амплитуда выходных световых импульсов от импульса к импульсу нарастает линейно, причем линейный закон их нарастания сохраняется при нелинейной световой характеристике полупроводникового излучателя, при изменении его излучательных характеристик, а также при изменении температуры окружающей среды. 2 ил. вручную, так и автоматически по закону изменения сигнала, управляющего усилением, В общем случае зависимость амплитуды выходных световых импульсов от амплитуды импульсов тока через полупроводниковый излучатель нелинейна.Поэтому для каждого значения тока через излучатель необходимо измерение амп- ф литуды светового сигнала. Кроме того, при с ) автоматическом управлении амплитудой световых импульсов путем изменения усиления в схеме генератора импульсов токавайа зависимость амплитуды световых импульсов от величины напряжения, управляющего усилением, также может иметь сложный характер вследствие нелинейности регулирующего элемента. Причем деградация характеристик полупроводникового излучателя и изменения температуры окружающей среды приводит к45 50 55 постепенному изменению параметров выходных световых импульсов.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления амплитудой импульсов излучения полупроводникового лазера, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов тока, полупроводниковый лазер, фотоприемник, счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к входу регулировки усиления генератора импульсов тока,В этом устройстве при поступлении от генератора на лазер импульса тока последний излучает световой импульс. Световой импульс детектируется фотоприемником и поступает на счетчик импульсов, выходнойкод которого подается на цифроаналоговый преобразователь, выходным напряжением которого регулируется усиление в генераторе импульсов тока, Таким образом, от импульса к импульсу генератор формирует импульсы тока медленно увеличивающейся амплитуды, а полупроводниковый лазер - соответствующие им световые импульсы.Недостатком данного устройства является то, что хотя в нем и обеспечено линейное нарастание амплитуды импульсов возбуждающего тока ввиду нелинейной световой характеристики полупроводникового лазера, закон нарастания амплитуды световых импульсов остается нелинейным, а деградация характеристик полупроводникового лазера и изменение температуры окружающей среды приводят к изменению этого закона с течением времени. Последнее обстоятельство вызывает необходимость постоянного контроля параметров световых импульсов, что усложняет применение данного устройства при исследовании характеристик фотоприемных устройств.Цель изобретения - повышение точности формирования последовательности световых импульсов с линейно изменяющейся амплитудой.Поставленная цель достигается тем, что в генератор, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов тока, полупроводниковый излучатель (лазер или светодиод); фотоприемник, детектирующий часть излучения полупроводникового излучателя, счетчик импульсов, зарегистрированных фотоприемником, и цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к входу регулировки усиления генератора импульсов тока, дополнительно вводятся схема сравнения,5 10 152030 3540 аналоговый ключ и сумматор, причем один из входов схемы сравнения подключается к выходу фотоприемника, а другой - к выходу цифроаналогового преобразователя, а выход схемы сравнения через дополнительно введенные аналоговый ключ и сумматор подключается к входу регулировки усиления генератора импульсов тока, выход цифроаналогового преобразователя отсоединяется от входа регулировки усиления генератора импульсов тока и подключается к одному из входов сумматора, вход управления аналогового ключа подключается к выходу генератора импульсов тока,Благодаря такой схеме соединения происходит автоматическая регулировка усиления в генераторе импульсов тока по закону, обеспечивающему линейное от импульса к импульсу нарастание амплитуды световых импульсов полупроводникового излучателя.На фиг.1 представлена функциональная схема генератора; на фиг,2 - временные диаграммы, поясняющие его работу, Генератор содержит последовательно соединенные генератор 1 импульсов тока с регулируемым коэффициентом усиления, полупроводниковый излучатель 2,.фотоприемник 3, регистрирующий часть излучения полупроводникового излучателя 2, счетчик 4 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 5, выход которого через дополнительно введенный сумматор 6 соединен с входом регулировки усиления генератора импульсов тока, а также дополнительно введенную схему 7 сравнения, входы которой подключены к выходам цифроаналогового преобразователя 5 и фотоприемника 3, а выход схемы сравнения через дополнительно введенный аналоговый ключ 8 подключен к одному из входов сумматора 6, вход управления аналогового ключа 8 подключается к выходу генератора 1 импульсов тока,Генератор работает следующим образом,При поступлении с выхода генератора 1 последовательности импульсов тока на полупроводниковый излучатель 2 последний излу зет импульсы света, которые регистрируются счетчиком 4 импульсов по спаду электрического импульса на выходе фотоприемника 3, Цифровой код с выходов счетчика 4 подается на входы цифроаналогового преобразователя, с выхода которого ступенчато нарастающее от импульса к импульсу напряжение через сумматор 6 подается на вход регулировки усиления генератора 1 импульсов тока, В течение каждого импульса на вход регулировки усиления генератора 1 импульсов тока через открытый ключ 8 и сумматор 6 подается также напряжение с выхода схемы 7 сравнения, пропорциональное разности напряжений на выходе фотоприемника 3 и цифроаналого вого преобразователя 5, При этом сигнал с выхода схемы 7 сравнения уменьшает усиление в генераторе 1 для импульсов, имеющих отклонение амплитуды от линейного закона нарастания в сторону больших зна чений, и, наоборот, увеличивает усиление для импульсов, имеющих отклонение в сторону меньших значений. Таким образом, в генераторе реализуется линейный закон нарастания амплитуды выходных световых 15 импульсов, сохраняющихся как в случае нелинейной световой характеристики полупроводникового излучателя, так и в случае изменения его излучательных характеристик вследствие деградации и изменения 20 температуры.Формула изобретенияГенератор импульсов света с линейно изменяющейся амплитудой, содержащий последовательно соединенные генератор 25 импульсов тока с регулируемым коэффициентом усиления, полупроводниковый излучатель, фотоприемник и счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности формирования последовательности световых импульсов с линейно изменяющейся амплитудой, в него введены делитель света, сумматор, ключ и блок сравнения, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу фотоприемника и выходу цифроаналогового преобразователя, а выход через ключ подключен к первому входу сумматора, подключенного выходом к входу управления генератора импульсов. тока с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого подключен к управляющему входу ключа, выход фотоприемника подключен к счетному входу счетчика, соединенного выходом с входом цифроаналогового преобразователя, подключенного выходом к второму входу сумматора, выход полупроводникового излучателя является выходом генератора.1725212 йаод ЗВЪО 7 7 Ре В. Данко каз 1176 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 4 чал, очаг. с 8 ела аялую- лелЯ