フォトコンバータFTS202。参照データ

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フォトコンバータFTS202。参照データ

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FTS202 フォトコンバータは、面積 2x2 mm2 のフォトダイオードと、それと直列に接続された電荷結合素子のユニットを XNUMX つのチップ上に含むシリコンベースの超小型回路です。この超小型回路は、フォトダイオードの電流を同等の電圧レベルに変換 (積分) するように設計されています。このコンバーターの類似のデバイスと異なる特徴的な機能は、より高い光変換特性です。

構造的には、フォトコンバータは、301.8 本の剛性リード線を備えた丸いガラスと金属のケース 1-1 で作られています (図 XNUMX)。端子と反対側のハウジングカバーには、アクセスが容易な丸穴が設けられています。

フォトコンバータFTS202

FTS202 フォトコンバータは、精密電子光学システムと家庭用機器の両方で使用できます。

コンバータのピン配置: ピン。 1 - 基板、電源電圧の正の出力。ピン。 2 - フォトダイオードのバイアス電圧入力。ピン。 3 - 電荷蓄積サイクルの終了および読み取りの開始のパルスの入力。ピン。 4 - 読み取りサイクルの終わりのパルスの入力。ピン。 5 - 初期ドレイン電圧の入力。ピン。 6 - 終了します。ピン。 7 - 電源電圧の負の出力。ピン。 8 - 無料。

主な技術的特徴

使用スペクトル範囲、nm......200...1100
変換係数、V/W 以上、放射波長 900 nm....2x1011
ダイナミックレンジ、それ以下ではありません......107
単一周波数帯域の感度閾値、W·Hz-1/2、悪くない......10-14
変換の直線性、％、悪くない...... 0,1
感度の温度不安定性、%、それ以上、300 nm の放射波長で....0,1
光電流積分時間間隔、ms......1...200
供給電圧、V ...... 12
フォトコンバータの照度が最小から最大に変化するときの出力電圧変化の制限値 V …… 6 以上
暗電圧レベル、V ...... 3,5 ... 6
消費電力、mW、以下..... 10

動作波長範囲における FTS202 フォトコンバータの絶対スペクトル感度を図に示します。 2.

フォトコンバータFTS202

FTs202 フォトコンバータの動作を保証するには、電源電圧に加えて、XNUMX つの短いローレベルパルス (XNUMX つは入力 F に、もう XNUMX つは RG に) を供給する必要があります。これらのパルスは、第一に、その値が光電流積分サイクルの所要時間を決定するため、同じ周期でなければならず、第二に、時間のシフト（位相シフト）を決定する。パルスオフセット、より正確には、正のパルスエッジFと負のパルスエッジRGの間の時間は、光電流の積分に等しい電圧がデバイスの出力に存在する間隔を設定します。残りの時間、出力は暗電圧に近いレベルになります。

必要なパラメータを持つパルスは、CMOS チップを使用して生成できます。図上。図 3 は、パルス整形回路とその FTS202 コンバータへの接続に可能な多くのオプションの XNUMX つを示しています。

フォトコンバータFTS202

図上。図４は、デバイスの特徴点における信号図を示す。

フォトコンバータFTS202

インバータ CMOS DD1.1、DD1.2 のマスター発振器は、周波数が約 50 Hz の連続パルスシーケンスを生成します。その形状は「蛇行」に近いものです。 1.2 つのパラフェーズシーケンスがジェネレーターから削除されます。インバータ DD2 の出力からの 2 つは微分回路 R1.3C1.1 を通ってインバータ DD3 の入力に送られ、3 つ目はインバータ DD1.4 の出力から同様の微分回路 R7C1.3 を通ってインバータ DD1.4 の入力に送られます。インバーターDD15。この場合、入力パルスの前部にある微分回路は、最大約 XNUMX V の振幅を持つ短い正のパルスを形成します。約 XNUMX μs の持続時間を持つ負のパルスが、インバータ DDXNUMX、DDXNUMX の出力で形成されます。 .XNUMX。

これらはフォトコンバータの F 入力と RG 入力に到達し、その動作を制御します。それらの周期は、光電流の積分サイクル tc.i - 約 20 ミリ秒、および時間オフセット - 出力信号の持続時間 (露光時間) te - 約 10 ミリ秒を設定します。一般的な場合、入力 F および RG におけるクロックパルスの時間オフセット間隔は、一定の制限内で任意に設定できますが、それに応じてパルス整形回路が構築されます。

これにより、出力信号の種類（形状）を短パルスからほぼ一定レベルまで任意に設定することが可能です。可能な最大の閾値感度を得る必要がある場合、光電流の積分時間（サイクル）も最大にする必要があります。つまり、F および RG 入力のパルス周期は 200 ms に達する必要があります。

電源電圧も 5 ～ 15 V の範囲で変更できますが、この場合、暗電圧レベルと出力信号電圧の制限の両方がそれに応じて約 2 ～ 7 V に変化します。フォトコンバータの出力にVD1R5回路を接続することで、簡単に電圧レベルをゼロレベルにシフトすることができます。ツェナーダイオードの種類はバイアス値によって異なります。たとえば、電源電圧が 12 V の場合、KS168A ツェナーダイオードが適しています。

著者：O.Cherevan、サンクトペテルブルク

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