Здавалка
Главная | Обратная связь

Устройство и принцип действия оптоэлектронных усилителей



Характерным примером оптоэлектронной линейной схемы может служить линейный дифференциальный усилитель (в соответствии с рисунком 9.9, а). Оптический канал передачи сигналов, построенный на транзисторных оптопарах, должен быть тщательно симметрирован.

Оптопары подобраны с идентичны­ми характеристиками и параметрами. В режиме покоя через СИД оптопар протекают одинаковые токи (Iсд1=Iсд2). Фототоки оптопар Iсд1 и Iсд2 при этом направлены встречно и не оказывают влияния на выходной усилитель Уз. Возможные временные и температурные изменения электрического статического режима и параметров взаим­но компенсируются. С другой стороны, входной сигнал Uвх, воздействующий на каскад Уз передается через оптопару и усиливается усилителем Уз. Нелинейность пере­даточных характеристик оптопары в таком устройстве не компенсируется.

 

а) параметрический дифференциальный усилитель б) усилитель с дифференциальным оптроном

Рисунок 9.9 – Аналоговые (линейные) оптоэлектронные микросхемы:

 

В результате при большом Uвх коэффи­циент передачи ki1 оптопары Oi изменяется, a ki2 опто­пары 02 постоянен, так как ток Iсд2 фиксирован. Нелиней­ность усиления такого усилителя составляет (1÷5) %, ста­бильность ki в течение 100000 ч при 25° С примерно (5 ÷20) %.

Значительно повышается качество передачи аналогового сигнала при использовании дифференциальных оптронов. Рассмотрим принцип улучшения линейности переда­точной характеристики с помощью дифференциального оптрона на примере схемы рисунка 9.9, б. СИД оптрона СД освещает два однотипных, имеющих идентичные парамет­ры фотодиода ФД1 и ФД2. Ток СИД Iсд в такой схеме определяется не только входным током Iвх, но и током обратной связи Iф1

Iсд=k1(Iвх+Iф1)=k1(Iвх+ki1Iсд), (9.8)

где ki – коэффициент усиления каскада, У1,

ki1 – коэффи­циент передачи по току пары СД – ФД1 дифференциаль­ного оптрона.

Из первого равенства имеем

Iсд=(k1Iвх)/l + k1 ki1. (9.9)

При глубокой обратной связи k1 ki1>>1 ток СИД Iсд=Iвх/ki1 и фототок пары СД – ФД2 оптрона Iф2=ki2 Iвх/ ki1. Для однотипных пар в дифференциальном оптроне коэффициенты ki1 и ki2 одинаковы и изменяются в равной степени. В результате iф2(t) = iвх(t) и не зависит от нелинейности и нестабильности характеристик оптрона. Усиление полезного сигнала обеспечивается каскадом У2. Нелинейность усиления такого усилителя с дифференциальным оптроном составляет (0,01÷0,2) %, стабильность k1 в течении 100 000 ч составляет 0,075 %.

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.