Важным параметром при использовании ФЭП в считывающих устройствах является отношение амплитуды полезного сигнала Лс к амплитуде сигнала помехи Лп (фоновому сигналу). При малых со-противлефях нагрузки (токовый режим) значение Лс1Лп кремниевых ФЭП достигает 5 и резко спадает с увеличением сопротивления нагрузки. Величина отношения Лс/Лп для сигналов напряжения также уменьшается с ростом сопротивления нагрузки, однако пределы этого изменения значительно меньше [36]
Наиболее эффективно ФЭП размером 2X3 и 2x5 мм2 (обычно используемые для фотосчитывания с перфолент) работают с нагрузочными сопротивлениями до 500 Ом. В этом диапазоне нагрузок относительные изменения напряжения и тока нагрузки не превышают 20% (в интервале температур +20-^-+60°С).
Оптические системы фотосчитывателей обычно не обеспечивают высокой равномерности облучения фотоголовки, состоящей из набора ФЭП, по всей ее поверхности. Различие в интенсивности облучения приводит к разбросу сигналов, снимаемых с отдельных ФЭП кассеты. Неравномерность облучения особенно сказывается при малых сопротивлениях нагрузки. С увеличением сопротивления нагрузки влияние световой неравномерности на величину фотосигнала снижается.
Зависимость тока короткого замыкания /к з от интенсивности света, падающего на кремниевый ФЭП, линейна до интенсивностей W&
41
«1500 Вт/м2. Напряжение холостого хода, начиная с некоторой единичной облученности (принятой равной 550 Вт/м2), практически перестает расти с повышением интенсивности излучения.
Изменение напряжения на лампе, используемой в качестве источника света, меняет не только величину, но и спектральное распределение излучения, попадающего на ФЭП. В результате линейность зависимости /к з=/(£/лампы) нарушается. Однако изменение спектральной характеристики ламп накаливания (например, типов СЦ-48 и СЦ-61) при изменении напряжения на лампе в пределах б—7 В сравнительно мало, что позволяет эту зависимость приближенно считать линейной.
В усилительных схемах для устранения тока фоновой засветки на вход транзистора подается смещение, которое может повлечь за собой сильное увеличение токов утечки /у фотопреобразователей. Этого 'можно избежать, используя ФЭП с повышенным обратным сопротивлением.
Когда ФЭП в фотосчитывателях работают с обратным смещением, величина /у выбирается с учетом облученности элементов, степени прозрачности перфоленты и диапазона изменения рабочей температуры. С повышением температуры величина тока утечки возрастает, однако при достижении определенной (фиксированной) температуры его рост прекращается.
Фотопреобразов-атели, используемые для считываний с перфоленты при работе с диафрагмой диаметром 1,8 «мм и облученности 550 Вт/м2, имеют следующие параметры.
Ux.x = 500 мВ;
_„;--------1 мА \
^350мВ/ПрИ*н;
/н>500 мА ) н^ К ппи Р.. ^-500 Ом.
Темновой ток при смещении до —1 В составляет l-f-З мкА, инерционность — 2 мкс.
Генерируемый кремниевым ФЭП сигнал достаточен для обеспечения работы германиевого транзистора. С кремниевым транзистором необходимо последовательное соединение двух кремниевых ФПВ [37] или подача дополнительного смещения 0,7—1,0 В для превышения порога срабатывания транзистора. Таким дополнительным смещением может стать падение напряжения на диоде, включенном в прямом направлении.
Применение ФЭП в устройствах считывания данных с перфоленты обеспечивает практически неограниченный срок службы этих устройств, позволяет уменьшить необходимое число электронных компонентов на 40% и одновременно увеличить скорость считывания.
К такому виду приборов с большим быстродействием относится разработанный отечественной промышленностью фотосчитыватель типа ФСП-3 [38]. Фотосчитьиватель может быть использован для ввода информации в интерполирующие устройства систем цифрового программного управления, электронные вычислительные машины и другие устройства автоматики. В качестве светочувствительных элементов в считывателе используется девять кремниевых ФЭП, расположенных в кассете фотосчитывающей головки. Источником света служит лампа накаливания типа СЦ-48 с номинальным напряжением 8 В и мощностью 30 Вт. Для повышения срока службы на лампу подается напряжение б В. Изображение нити накаливания лампы проектируется на отверстия диафрагмы фотосчитывающей головки
42
40 в
Рис 27 Первый каскад усилителя ведущей и кодовой дорожек.
полуцилиндрической линзой. Засветка осуществляется через отверстия в диафрагме, имеющие площадь, примерно равную площади отверстий в перфоленте.
Считывание информации, закодированной в виде комбинации отверстий на перфоленте, осуществляется путем последовательного перемещения ленты между осветителем и ФЭП. Каждый элемент считывает информацию, записанную только на одной дорожке. При наличии отверстий на перфоленте ФЭП освещаются и вырабатывают электрические сигналы, которые усиливаются и преобразуются усилителями кодовых дорожек и усилителем ведущей (синхронизирующей) дорожки.
Девять ФЭП обеспечивают получение восьми выходных сигналов с кодовых дорожек и одного сигнала с дорожки синхронизации и позволяют использовать стандартные пяти- и восьмика-нальные перфоленты. Выходы восьми каналов кодовых дорожек стабилизируются сигналом с дорожки синхронизации т^ким образом, что выходные сигналы появляются одновременно. Лента 'перемещается асинхронным
электродвигателем типа АОЛ-011/4 или АОЛ-011/2 для скоростей ленты 700 и 1400 строк/с соответственно. Первые каскады усилителей ведущей и кодовой дорожек, подключенные к выходам ФЭП, выполнены по схеме рис. 27.
Первый каскад на транзисторе Т работает в ключевом режиме. При отсутствии сигнала с ФЭП ключ находится в режиме отсечки. При освещении ФЭП ключ переходит в режим насыщения и напряжение на коллекторе Т уменьшается до 0,1 В.
Так как используемая в фотосчитывателе перфолента может иметь достаточно большой коэффициент прозрачности (до 70%), то и при отсутствии пробивки на ней напряжение ФЭП может превышать 'Напряжение отсечки ключа и последний будет находиться в режиме насыщения. Для согласования ФЭП с усилителем при использовании перфоленты различной прозрачности на базу транзистора Т через резисторы R2 и /?3 подается смещение с общего для усилителя ведущей и кодовых дорожек потенциометра Rk.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.