в общем случае для приемника с двумя парами контактов (рнс. 5.62)

Электронная схема преобразования сигналов, снимаемых с приемника, работает на переменном токе, так как для улучшения пространственной фильт-

Изобротте объекта

Рис. 5.61. Приемник излучения е продольным фотоэффектом (а) и график зависимости разности потенциалов между контактами приемника от смещения изображения (б)

рации необходимо применять специальные модулирующие растры. Прн этом возникают трудности в определении фазы модулированного напряжения, которые устраняют следующим образом. Контакты А, В замыкают накоротко, и эта цепь служит искусственной средней точкой для контактов С, D. Выходные напряжения поочередно снимают то с одной, то с другой пары противоположных контактов, причем свободную в данный момент пару контактов замыкают накорот;.о и используют в качестве опорной. Усиленные и продетектирован-ные сигналы, снимаемые с противоположных контактов, вычитают, знак получаемой разности указывает направление рассогласования.

Для устранения влияния изменения лучистого потока F, воспринимаемого приемником, на коэффициент усиления системы используем следующий прием. Полагая в первом приближении, что Перемещения изображения вдоль оси ог малы, и заменяя логарифмическую зависимость линейной, получаем Рис 5.62. Общий случай смещения /7 fcPM L \ 77 ьр/ \ /к изображения объекта относительно Uc~Kt(a-\-z);Ui - Rt(a - z). (Ь.Щ вднтра приемника с продольным

фотоэффектом

Для того чтобы исключить из полученных уравнений величину F, необходимо выполнить следующие операции:

разделить уравнения (5.13) одно на другое:

UclU = (d + z)/(d ~ z); (5.14)

U /Uc=(d-z)l(d + z): . (5.15)

вычесть из уравнения (5.14) уравнение (5.15). Тогда, после детектирования сигнала рассогласования Up, получаем

Р Un Ur

d+z d-z d - z d + z

Так как г < d, f/p ~ 4z/d,

т. е. сигнал рассогласования является линейной функцией величины г смещения изображения от,центра симметрии приемника и не зависит от изменения

лучистого потока.

Практическое осуществление изложенного принципа достигается применением схемы АРУ, построенной таким образом, что U( является управляющим напряжением для усилителя С/д, а t/д - управляющим напряжением для усилителя Uq.

Функциональная схема электронной части координатора, основанного на использовании приемника излучения с продольным фотоэффектом, изображена на рис. 5.63. Коммутатор поочередно вамыкает накоротко противопо-

Рис. 5.63. Функциональная схема электронной части координатора, основанного на использовании приемника излучения с продольным фотоэффектом:

/ - коммутатор! 2 - усилители; 3-вы-пpямит^.лй; 4, б - выпрямители различной полярности} 6-сумматоры

ложные контакты приемника для получения опорного уровня напряжения.

Каждый из контактов приемника излучения подключен к самостоятельному каналу, состоящему из предусилителя, фильтра с шириной полосы 400 Гц и усилителя. Характеристики всех усилительных каналов идентичны. Оконечные каскады усилительных каналов подключают к выпрямителяи различной полярности; затем выходные сигналы обоих каналов, имеющие противоположную полярность, суммируют. Напряжение на выходе сумматора представляет собой сигнал рассогласования.

Оптико-механическая часть координатора состоит из первичного параболического зеркала радиусом кривизны 203. 2 мм, диаметром 118 мм и с относительным отверстием 1 : 2; вторичного сферического зеркала радиусом кривизны 217,2 мм; экранирующей бленды; Модулирующего растра, вращаемого серводвигателем с частотой 200 с , фотоэлектрического* коммутатора и приемника излучения.

Фокальная плоскость расположена ва первичным зеркалом на расстоянии 60 мм от его вершины; угол поля зрения 3,6. Экранирующая бленда отсекает большую часть паразитного излучения. Ее диаметр равен диаметру центрального отверстия в первичном зеркале. Модулирующий растр, играющий роль прерывателя потока (рис. 5.64), образован 35 прозрачными и 35 непрозрачными ломаными кривыми, состоящими из четырех отрезков эвольвенты; на периферийной части р1астра имеется непрозрачное полукольцо для уп-

равления коммутатором. Частота модуляции лучистого потока - 200 X X 35 = 7000 Гц. Фотоэлектрический коммутатор с частотой 200 Гц замыкает поочередно накоротко противоположные контакты приемника излучения для получения опорного уровня напряжения. Приемник, используемый в системе, имеет следующие параметры: длина волны, соответствующая максимуму спектральной чувствительности, 0,8 мкм; длинноволновая граница чувствительности 1,0 мкм; постоянная времени 5-7 мкс; темновое сопротивление 5000 Ом; эквивалентная мощность шума примерно 10 * Вт при частоте модуляции лучистого потока 7000 Гц и ширине полосы 5 Гц; спектральная плотность шума на частотах выше 500 Гц приблизительно постоянная [62].

Координаторы, основанные иа использовании приемни-ков с продольным фотоэффектом, отличаются высокими точностью и разрешающей способностью, а также простотой конструкции, обусловленной отсутствием фазочув-ствительной схемы. Их недостатками являются низкая чувствительность, и, следовательно, малая дальность действия и нестабильность нуля.

Схемы включения полупроводниковых приемников в координаторах без модуляции лучистого потока изображены на рис. 5.65. В схеме а п-р- переход смещается в запирающем направлении. При малых смещениях изображения

IRRp

~ d[i? + i?c(l +2m)j

где / - полный фототок; 2R - сопротивление верхнего полупроводникового слоя между контактами А V. В; R - сопротивление нагрузки} г - внутреннее сопротивление полупроводника; т

Рис. 5.64. Модулирующий, растр

R/r; р - смещение изображения относительно центра приемника; 2d - расстояние между контактами Лий.

Недостаток схемы - наличце в центре приемника контакта, искажающего характеристику в области малых р. Для схемы б

Ip-kd(I + I,)RR

d[R + R(l+2m)]

где /s -ток насыщения.

Недостаток схемы - температурная нестабильность, вызванная наличием в цепях смещения резисторов с большим сопротивлением.

В схеме в с контактов АВ снимают сигнал, зависящий от смещения р изображения объекта относительно центра приемника: Ug = kiFp, а с контактов £С -опорный сигнал t/£(; = *2, где % - коэффициенты пропорциональности. Сигнал, образованный в результате деления t/g на t/. зависит от величины смещения и не зависит от величины падающего лучистого потока:

где k - коэффициент, определяемый параметрами блока преобразования сигналов.

Схема а coctcjht из германиевой пластины п-типа с двумя контактами, расположенными на расстоянии 2Й. При локальном облучении пластины