Система регулирования фотоэлектрического преобразования

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Соцкьв 1 нстических Республик)М, Кл,2 5 05 Р 1/1( с присоединением заявкиосудорстоонныи комитетСовета Министроо СССРпо делам изобретенийи открытий 23) Приоритет43) Опубликовано 05.05. 78.Б(71) Заявител физико-механический институт АН Украинской ССРи Ленинградский институт авиационного приборостроения 4) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАВ ОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ рас- вымальн в Известны системы регулирования фотоалектрического преобразования, состояшие из фотоэлектронного умножителя (ФЭУ содержащего регулируемый источник питания ФЭУ и схему сравнения выходного сигнала фЭУ с опорнымеРабота известных устройств с использованием фЭУ, предназначенных для ширения динамического диапазона и по шенин чувствительности аппаратуры, заключается в автоматическом регулирова нии коэффициента усиления (АРУ) ФЭУ при изменении входного светового потока. Чаще всего выходной сигнал поддерживается на заданном уровне схемой, коооорая стабилизирует его путем изменения полного питаюшего напряжения,На фиг, 1 представлено семейство световых характеристик ФЭУ 1 =.5 У) для разных значений напряженйя йи- таниял Ур - Ц . Точки перегиба 1 - 4 ,зависимостей выходного тока о ,х отсветового потока Я, соответствуюшие переходу ФЭУ в насыщение, отвечают раэ,личным выходным токам при изме енин питающего напряжения, В резуль, ате этого максимальное значение выход-ного сигнала колеблется при изменениизасветки фотокатода ФЭУ и соответственом изменении напряжения питания. Поэоиу, хотя счстема стабилизации выходого сигнала может обеспечить его постоянство при изменении света в большомдиапазоне, но величина сигнала при этом 1 О будет значительно меньше, чем максио возможная.На этой же фиг, 1 (прямая, исходяшая из точки О) показана характеристи- ка работы известных устройств с исполь Ь зованием АРУ, Такие устройства поддервают выходной ток ФЭУ на постоянномровнее ) невевнснмо от величиныр етоього потока, Величина же выходногоигнала не может превысить значения, 20 Определяемого верхним пределом диапазона изменения светового потока ( Р ),и соответствуюшим ему напряженнем питания ФЭУ ( Ц, ). Следовательно, известные устройства не позволяют полу ,чить максимально возможный козффицн51334 Дент усиления ФЗУ длц каждого значениясветового потока,Это явлаетса существенным недсстаткомпри работе со световыми потоками, изменяющимися в большом диапазоне, порядка 40-80 дб, так как величина и качество информационного сигнала будутзначительно меньшими и худшими ко срапнению с возможными,Дляустраненияэтого недостатка авторами были исследованы причины насыщения ФЗУ. Ими оказались образованиепространственных зарядов при большихвыходных токах, уменьшение коэффишента вторичной эмиссии, уменьшение напражения на участке анод - соседний динодумножнтельной системы ФЭУ за счет па-дения напряжения на сопротивлении нагрузки,Проведенные эксперименты показали,что уменьшение напряженна на сопротивленни делителя, задающего питающее напряжение на участке анод - соседнии санодом динод, вызывает более ранний загиб световой характеристики, чем образование пространственного заряда и уменьшение коэффициента вторичной эмиссии.Поэтому определяющим фактором перехода ФЭУ в насьпцение является уменьшение величины наиражениа между анодоми соседним с ним динодом,Световые характеристики ФЭУ, снятые при питании участка анод - соседний с ним диод , постоянным с". абилиэированным напряжением (9) и разных напряжениях питания участка катод - соседний с анодом динод (О) представ лены на фиг, 2. Их анализ показал, что точки перегиба световых характеристик 0-4 соответствуют одному значению вы ходного тока1 , и следовательно, максимум выходного сигнала ие зависит от напряжения питания 6 к - Э ,. 84отрицательный полюс которого и положнтельный полюс регулируемого источника питания подключены к соседнему санодом ФЭУ диноду. Положительный по-"люс источника постоянного напряжениячерез сопротивление нагрузки ФЭУ подключен к его аноду, причем выход ФЭУсоединен со входом схемы сравнения,выход которой подсоединен к управляющему входу регулируемого источника питаияфНа фиг. 3 приведена блок-;с-ема предложенной системы. Ее работа харащери1 зуется прямой, исходящей иэ точки О:.(фиг, 2). Напряжение питания участка анод3 ФЭУ соседний с ним динод подается ототдельного стабилизированного источникапостоянного напряжения 3 Коэффициентусиления ФЭУ, определяемый напряжениемрегулируемого источника питания 2 авто36 матически устанавливается максимальным,для каждого значения светового потока с,помощью блока автоматического регулирования усиления (АРУ) 3, схема срав-нения 4 которого вырабатывает сигнал,3 управляющий в зависимости от величинывходного светового потока г регулируемым источником питания. Благодаря это-,му устранен основной недостаток известных устройств. В предложенной схеме на л39 сыщьние ФЭУ происходит на одном уровнеего анодного тока, а это ,позволяет поддерживать выходной сигнал максимальновозможным во всем диапазоне изменения,1светового потокае3 При исследовании в лабораторных уо-,ловиях сравнительных характеристик чувствительности предложенного устройстваи ранее известнык а.диапазоне работыпо свету 10;+Юлк получены ре 46 эультаты, которые показали, что светсьвая чувствительность предложенного устройства на порядок выше, чувствительности известных устройств, Основйваась на этом, авторы разработали чувствительное устройство, коэффициент усиления которого автоматически регулируется при изменении светового потока, а выходной сигнал является величиной, максимально возможной для каждого значения входного светового потока,Цель изобретения- повышение световойчувствительности сис темы урегулированияфотоэлектрического преобразования. По-ставленная цель достигается тем, чтомежду положительным полюсом регулиру-емого источника питания и анодом ФЭУведен источник постоянного напряжения,T формула изобретенияСистема регулирования фотоэлектри ческого преобразования, состоящая из фотоэлектронного умножителя ФЭУ и блока автоматического регулирования усиления ФЭУ, содержащего регулируемый источник питания ФЭУ и схему сравнения выходного сигнала ФЭУ с опорным, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения световой чувсгвительности, между положительным полюсом регулируемого источника питания и анодом ФЭУ введен источник постоянного напряжения, отрицательный полюс которого и положительный полюс регулируемого источникеитания подключены к соседнему с анодом ФЭУ дкнодуа положительный полюс,исто ника постоянного напряжения черезсопротивление нагрузки ФЭУ подключен 51 Э 34.й6к его аноду, причем выход ФЭУ соеди"3 йн со входом схемы сравнена., выход которой подсоединен к управщпопему вхо,ду регулируемого источника питания.1513348 ЬиИвой ФРИ 6/56ЦНИИП Подписное Министров С:С аэ а Совета ий и открыт ушская на й 4/с илиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектнс Составитель В, ЗвРедактор Т. Орловская Техред И, КовачМ Тираж 1029Государственного комитет по делам изобреге3035, Москва, Ж, Р Корректор . Т. Краьченко