Тема 12. Структура эквивалентной схемы приемника излучения по сигналу, частотная передаточная функция, амплитудно-частотная характеристика, логарифмическая АЧХ ФПУ

Частотной характеристикой приемника излучения называют зависимость его чувствительности от частоты модуляции потока излучения.

Частотная характеристика отражает динамические свойства приемника – его способность реагировать на быстрые изменения потока излучения. При графическом изображении частотных характеристик ПИ часто используют логарифмический масштаб.

ФПУ работает в широком диапазоне, поэтому не всегда возможно подобрать необходимый фотодетектор. Производиться частотная коррекция. Обычно схема включения ФД и схема включения предусилителя заменяется эквивалентной схемой.

Рис. 1. Эквивалентная схема

Фотодетектор работает на сопряжение нагрузки.

С_св – разделяет цепь включения и следующий каскад (предусилитель);

R_д – характеризует сопротивление делителя на входе усилительного каскада.

;

;

;

[Ом];

;

;

- в знаменателе звено из двух апериодических звеньев;

;

;

- постоянная времени заряда от источника емкости;

- постоянная времени разряда емкости через нагрузку.

Рис. 2.

Коэффициент передачи определяется отношением:

;

.

Чтобы получить амплитудно-чатотную характеристику необходимо:

.

Это выражение показывает, что амплитудно-частотная характеристика может быть представлена в виде последовательно включенных апериодических звеньев.

,

- это постоянные времени в области низких и более высоких частот.

- определяется С_св;

- определяется емкостями в области высоких частот.

; .

Изменяя параметры К_н и С_св, меняем положение и , меняем вид частотной характеристики.

Рис.3.

Обычно нагрузочную цепь можно рассматривать:

.

Если при данном ФД и частоте модуляции коэффициент передачи оказывается не достаточным, осуществляют корректировку в цепи нагрузки в области высоких частот. В нагрузочную цепь ФД ставят ускоряющее звено – дифференцирующую цепь, у которой коэффициент передачи нарастает с увеличением частоты.

Рис. 4. Переходный процесс в апериодическом звене при включении и выключении сигнала на выходе

Рис. 5. Апериодическое звено и дифференцирующее звено

Тема 13. Шумы в фотоприемном устройстве, источники возникновения, оценка интенсивности шумов, описание шумов, классификация, характеристики, отношение сигнал/шум.

Дата добавления: 2014-01-05