Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Мирошников М.М. -> "Теоретические основы оптико-электронных приборов" -> 93

Теоретические основы оптико-электронных приборов - Мирошников М.М.

Мирошников М.М. Теоретические основы оптико-электронных приборов — Л.: Машиностроение, 1977. — 600 c.
Скачать (прямая ссылка): teoriticheskieosnovi1977.djvu
Предыдущая << 1 .. 87 88 89 90 91 92 < 93 > 94 95 96 97 98 99 .. 180 >> Следующая

“отвх = 1/(1?св).
т. е.
со0 = MV твхтсв.
Крутизна фотоприемного устройства в целом равна (см. § 1 этой главы)
^ФПУ " ^lip^DX *^пр О^Гф^О' вх>
где
¦^пр 0 == (^'~/Ф)<о->и == (^пкл. х. х5)со >0 т== 5Вкл. х. х ,,So’
5вкл. X. X О
307
Так как в данном случае обобщенный сигнал U равен относительному изменению сопротивления U = Дг/г, то
5„„л. «,Х0= (“^7)Ш40 = ?о (1 +х)* •
Учитывая также, что
Ь ¦ — * • К +_к . •
•'Р 1 -|- /СОТпр ’ 0 1 + * + 5С ’
вх 1 -1- j [СОТвх — 1/(C0TCB)J ’
найдем
с __ с р ____________К_____________|_____________!__________
^ФПУ о (1 + к) (1 + х + %) ! + ;.ШТпр j н j [(йТвх _ 1 /((ЙТсв)] ’
где S„ = (^-)w 0.
Максимальное значение крутизны фотоприемного устройства обеспечивается при следующих условиях.
1. Частота модуляции со находится в области средних частот (со —> со0), причем в этой области частот еще не сказывается инерционность приемника, т. е. выполняются соотношения: со0твх = = 1/(со0тси); со0тпр С 1. При этом условии
?Фпу = 5фцу = S0E0 -] + ^ + + у) ’
2. Коэффициент к = г!гн равен некоторому оптимальному зна ¦ чению x0pt, при котором крутизна фотоприемного устройства максимальна, т. е. 5фцу = 5фпушаХ- Для того чтобы определить K0pt и 5фцу max, ВЫЧИСЛИМ
д?фПУ _ о р 1 -1 % — и2
дк 0'° (1 -|- к)2 (1 -1- к -j- х)2
При ~^пу = О
к = Kopt = V 1 + ЭС>
а
*^ФПУ max = ЗД> 0 .г-—j— . ' •
5С + 2 V 1 + х + 2
Значения xopt и 5фпу max для трех характерных значении коэффициента % приведены в табл. 16.
Для наиболее распространенного случая, когда входное сопротивление усилителя не нарушает режима работы фотоприем-
ного устройства (гих г), а нагрузка приемника согласована с его сопротивлением (гн = г), 5фпутах = S0EJ4. Именно этот случай является стандартным при определении параметров
30 ь
приемника излучения, и полученное значение крутизны вписывается в паспорт приемника; следовательно, S пасп -—- 5фПУ max — = S0E0!4.
В общем случае при использовании приемника, имеющею паспорт, в произвольной цепи включения и на любой частоте имеем
• 4ус 1 1
фПУ — ^пасп (1 +и)(1 -1-И + х) 1 + /ЮТпр 1 + У [“твх — 1 /(С0Хсв)] '
Модуль этой крутизны (амплитудно-частотная характеристика)
с __ ________4к____________J____________________1____________
ФПУ пасп (1 + Х) (1 + х + х) у J + (0)Ti(p)2 у у + [юТвх __ 1/(юТсв)]2 •
Комплексная амплитуда сигнала на выходе усилителя
• • • •
ис = *5фр[у/СуСФ, а ее модуль
Uc ¦ ^фПуУ^усФ"
В заключение проанализируем форму относительной амплитудно-частотной характеристики входной цепи, определяемую уравнением
Кх И = I k* И | -
___________1__________
1 — Лытвх — 1/(С0ТСв)]
=_____________I____________
У 1 — lOJTBX— 1 /(СОТсв) J2
Очевидно, что kBX (со) = 1 При со = СО о = 1/1/ЧвхТсв.
Логарифмическая ам-нлитудно-частотная характеристика в районе частоты со0 располагается вдоль оси нуля децибел, так как в этом участке 20 lg /евх (со0) = 0.
На низких частотах со = со,, С м0 имеем сонт15Х
< 1/(соитсв), т. е.
^вх (®н) ^ W„TCB/\f 1 _г КО » или в логарифмическом масштабе
^лог (wn) = 20 lg сон 20 lg (1 /тсв -|- со“) ^ .
309
Таблица 16
Оптимальные соотношения между сопротивлениями приемника и его нагрузки
г г вх иорт — -(—) \ /орт >ФПУ шах
X « 1 {г с Гвх) Корт == ^ (' = Гн) о ^0 *0-^-
г = 1 {г = /-цх) ^орт : гУ^ Сг = У 2 г„) С Е0 0 3 + 2 \Г2 Е°
X > 1 (г > rliX) X ^9 (частный случай для X» О ^орт = У х (г = Укг1) ^ор г = 3 (г Згн) с
°Х 1 2 Ух s Е» S° 15
Асимптоты этой кривой При 6)„ —> О И С0„ —* оо!
^лог ((,)н) = 20 lg о)ц -]- 20 lg тсп; /?лог (соц) = 0.
На высоких частотах си = сов > со0 имеем совтвх > 1/(совтсв), т. е.
Кх К) = 1//Г-ьКтвх)2, или в логарифмическом масштабе
*.,ог Ы = — 20 Ig (1 /•& + <%)1/2.
Асимптоты этой кривой при С0и —* 0 И С0с —> ио:
^.пог (с^в) — 0, ^лог (с^в) — 20 lg твх — 20 lg сов.
Асимптота /г!,ог (сов) пере-секает ось нуля децибел в точке, определяемой уравнением
20 lg твх + 20 lg сов = 0, т. е.
lg®B=-lg (l/fux)> или t0B = 1/^ВХ-
Наклон этой асимптоты к оси нуля децибел равен —20 дБ/дек.
Асимптота k\lOT (сои) пересекает ось нуля децибел в точке
= */%ев
и имеет наклон +20 дБ/дек.
Амплитудно-частотная характеристика представлена иа рис. 243. Реальная характеристика в наибольшей мере, на — 3 дБ (0,707), отличается
от идеальной, составленной из асимптот, в точках со,, = 1/тсв
И (О в = 1/тих.
§ 3. РАСЧЕТ АМПЛИТУДЫ СИГНАЛА ДЛЯ СЛУЧАЯ,
КОГДА ПРИЕМНИК ИЗЛУЧЕНИЯ ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ ГЕНЕРАТОР Э. Д. С.
Когда источником сигнала является приемник излучения — генератор э. д. с. (термоэлемент, фотовольтаический полупроводниковый приемник), расчет величины сигнала может производиться
&
Рис. 243. Амплитудно-частотная характеристика: а — в логарифмическом масштабе; б — в обычном масштабе
310
Рис. 244. Схема фотоприемного устройства (входной цепи) с приемником излучения, являющимся источником э. д. с. (я — коэффициент трансформации)
по формулам § 2 этой главы, если считать, что представляет собой э. д. с. приемника, a г,- — его внутреннее сопротивление.
Однако задача расчета в рассматриваемом случае оказывается более сложной, так как приемники излучения, вырабатывающие э Д. с., обычно имеют небольшое внутреннее сопротивление, (ля согласования которого со входом усилителя используется трансформатор. Схема входной цепи в этом случае имеет вид, представленный на рис. 244.
Предыдущая << 1 .. 87 88 89 90 91 92 < 93 > 94 95 96 97 98 99 .. 180 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed