JPS5941556Y2 - 受光回路 - Google Patents
受光回路Info
- Publication number
- JPS5941556Y2 JPS5941556Y2 JP11277476U JP11277476U JPS5941556Y2 JP S5941556 Y2 JPS5941556 Y2 JP S5941556Y2 JP 11277476 U JP11277476 U JP 11277476U JP 11277476 U JP11277476 U JP 11277476U JP S5941556 Y2 JPS5941556 Y2 JP S5941556Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- frequency
- negative feedback
- phototransistor
- gain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Electronic Switches (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、高い変調周波数の投光器を使用する光電スイ
ッチの受光器に最適な受光回路に関する高感度を要求さ
れ、しかも外乱光や電気ノイズなどの影響を極端に受け
るおそれのある光電スイッチたとえば長距離用の赤外線
防犯警報装置にお・いでは、投光器の変調周波数を従来
より1桁以上高くして要求を満足させようとする場合が
ある。
ッチの受光器に最適な受光回路に関する高感度を要求さ
れ、しかも外乱光や電気ノイズなどの影響を極端に受け
るおそれのある光電スイッチたとえば長距離用の赤外線
防犯警報装置にお・いでは、投光器の変調周波数を従来
より1桁以上高くして要求を満足させようとする場合が
ある。
即ちこの種光源スイッチにおいて、従来変調周波数は数
KHzであったがこれを数10KHzで変調したり、あ
るいは数10KHzの変調周波数を更に数100 H
zの低い周波数で2重変調する方式が実用化されつつあ
る。
KHzであったがこれを数10KHzで変調したり、あ
るいは数10KHzの変調周波数を更に数100 H
zの低い周波数で2重変調する方式が実用化されつつあ
る。
その場合投光器に使用する発光素子は、発光ダイオード
やレーザーなど応答性の良いものがあって十分に高い変
調周波数に追従して行くが、受光器の受光素子について
は追従できず性能を十分に発揮できない場合が多い。
やレーザーなど応答性の良いものがあって十分に高い変
調周波数に追従して行くが、受光器の受光素子について
は追従できず性能を十分に発揮できない場合が多い。
即ち現在受光素子として汎用されているホトトランジス
タ、ホトダイオード、シリコン太陽電池などは、数KH
z程度までの変調光に対しては第1図Aに示すように応
答できるが、数10KHzの変調光になれば応答性が悪
く、第1図Bに示すように、変調度100%即ち断続光
が与えられても光電変換されたあとの電気信号は受光素
子の立上り遅れ立下り遅れのため、目的とする交流成分
Cが減少し感度がかなり低下する。
タ、ホトダイオード、シリコン太陽電池などは、数KH
z程度までの変調光に対しては第1図Aに示すように応
答できるが、数10KHzの変調光になれば応答性が悪
く、第1図Bに示すように、変調度100%即ち断続光
が与えられても光電変換されたあとの電気信号は受光素
子の立上り遅れ立下り遅れのため、目的とする交流成分
Cが減少し感度がかなり低下する。
その上低い変調周波数に対しては感度が高いため、低い
周波数の外乱光や電気ノイズの影響を余計受けることに
なり、所期の目的を達成するに至っていなかった。
周波数の外乱光や電気ノイズの影響を余計受けることに
なり、所期の目的を達成するに至っていなかった。
本考案は、上述の点に鑑み、通常の受光素子を使用して
、応答周波数が高く外乱光や電気ノイズの影響を受けに
くい受光回路を提供することを目的としている。
、応答周波数が高く外乱光や電気ノイズの影響を受けに
くい受光回路を提供することを目的としている。
以下図面により説明する。
第2図にお・いて、1はホトトランジスタ、2は増幅器
、3は負帰還回路であって、ホトトランジスタ1のエミ
ッタと増幅器2の入力端とが接続されホトトランジスタ
1により光電変換された電気信号は増幅器2で増幅され
、増幅器2の出力端とホトトランジスタ1のベースとの
間に負帰還回路3を介在させることにより増幅器の出力
の1部を負帰還回路3を経てホトトランジスタ1のベー
スに負帰還するよう構成されでいる。
、3は負帰還回路であって、ホトトランジスタ1のエミ
ッタと増幅器2の入力端とが接続されホトトランジスタ
1により光電変換された電気信号は増幅器2で増幅され
、増幅器2の出力端とホトトランジスタ1のベースとの
間に負帰還回路3を介在させることにより増幅器の出力
の1部を負帰還回路3を経てホトトランジスタ1のベー
スに負帰還するよう構成されでいる。
この横取における周波数特性は、ホトトランジスタ1へ
の人力光の強度と増幅器2の出力電圧との比を利得とし
て縦軸に、人力光の変調周波数を横軸にとった場合、第
3図のようになる。
の人力光の強度と増幅器2の出力電圧との比を利得とし
て縦軸に、人力光の変調周波数を横軸にとった場合、第
3図のようになる。
この第3図においで2曲線は負帰還回路3がない場合の
特性であって、変調周波数がOからflまではほぼ一定
で、それ以上の範囲では変調周波数の」1昇にともなっ
て利得が直線的に低下する。
特性であって、変調周波数がOからflまではほぼ一定
で、それ以上の範囲では変調周波数の」1昇にともなっ
て利得が直線的に低下する。
0曲線は負帰還回路3に周波数選択性のないものを使用
した場合の特性であって、最大利得は2曲線のそれより
低下するが、利得が低下しはじめる周波数f3は2曲線
におけるそれ(fl)より高くなりOからその周波数f
3までの間の利得がほぼ一定となる。
した場合の特性であって、最大利得は2曲線のそれより
低下するが、利得が低下しはじめる周波数f3は2曲線
におけるそれ(fl)より高くなりOからその周波数f
3までの間の利得がほぼ一定となる。
R曲線は負帰還回路3にローパスフィルタの働きをもつ
ものを使用した場合の特性であって、利得はある変調周
波数で最大となる。
ものを使用した場合の特性であって、利得はある変調周
波数で最大となる。
全投光器の変調周波数をflとf3の間のf2に設定し
た場合、負帰還回路のない2曲線においては利得がHl
からH2に低下し感度が低下するとともにf2以下の変
調周波数については相変らず利得が高いため、この範囲
の変調周波数の外乱光や電気ノイズが混入すると目的と
する周波数f2よりこれらノイズに対する感度が高くそ
の影響を強く受けることになる。
た場合、負帰還回路のない2曲線においては利得がHl
からH2に低下し感度が低下するとともにf2以下の変
調周波数については相変らず利得が高いため、この範囲
の変調周波数の外乱光や電気ノイズが混入すると目的と
する周波数f2よりこれらノイズに対する感度が高くそ
の影響を強く受けることになる。
負帰還回路3に周波数選択性のない0曲線においては、
全体の利得は低下するが使用周波数f2に対する利得と
、これより低い変調周波数に対する利得とが同程度にな
り、外乱光や電気ノイズの影響を受けることが少なくな
る。
全体の利得は低下するが使用周波数f2に対する利得と
、これより低い変調周波数に対する利得とが同程度にな
り、外乱光や電気ノイズの影響を受けることが少なくな
る。
更に負帰還回路3にローパスフィルタの働きをもつもの
を用いたR曲線においては、使用周波数f2付近で利得
が最大でこれからずれる周波数範囲のノイズに対しては
利得が低くなり、ノイズ等の影響を非常に受けにくくな
る。
を用いたR曲線においては、使用周波数f2付近で利得
が最大でこれからずれる周波数範囲のノイズに対しては
利得が低くなり、ノイズ等の影響を非常に受けにくくな
る。
つまり、負帰還回路3にローパスフィルタの働きをもつ
ものを使用するということは、言いかえればf2以下の
変調周波数において、負帰還量が増大するような回路を
使用するということである。
ものを使用するということは、言いかえればf2以下の
変調周波数において、負帰還量が増大するような回路を
使用するということである。
このような負帰還回路を使用することによりf2より低
い変調周波数については、低い周波数領域はど負帰還量
が増加すなわち利得が低下し、この帯域のノイズ等の影
響が少なくなるのである。
い変調周波数については、低い周波数領域はど負帰還量
が増加すなわち利得が低下し、この帯域のノイズ等の影
響が少なくなるのである。
尚、第3図においてQ及びR曲線の周波数の高い方が2
曲線より高い方に平行移動しているのは、ホトトランジ
スタ が、負帰還回路がない場合よりある場合の方が低くなる
ためである。
曲線より高い方に平行移動しているのは、ホトトランジ
スタ が、負帰還回路がない場合よりある場合の方が低くなる
ためである。
これは第5図に示ずホトトランジスタの等価回路に示す
ように、帰還回路を通じて流れる電流11すなわち第2
図のホトトランジスタ1のベースを通じて負帰還回路に
流れる電流と等価回路中のトランジスタ1に流れる電流
とが存在することによって、生じる現象である。
ように、帰還回路を通じて流れる電流11すなわち第2
図のホトトランジスタ1のベースを通じて負帰還回路に
流れる電流と等価回路中のトランジスタ1に流れる電流
とが存在することによって、生じる現象である。
ホトトランジスタの応答特性はその負荷によって変化し
、負荷が小さい程高周−波領域の特性が良くなるという
性質を有する。
、負荷が小さい程高周−波領域の特性が良くなるという
性質を有する。
このため、本考案によればホトトランジスタからみたイ
ンピーダンスが小さくなる分だけ、高域の特性が改善さ
れ、第3図に示すような特性となるのである。
ンピーダンスが小さくなる分だけ、高域の特性が改善さ
れ、第3図に示すような特性となるのである。
これは、本考案の目的に照らせば更に優利な作用効果で
ある。
ある。
上側ではホトトランジスタの出力はエミッタから取り出
しているが、これはコレクタから取り出しても位相が変
化する点を注意すれば本考案を適用できることは明らか
である二また−1−述の実施例では、受光素子としてホ
トトランジスタ1を使用したものについて説明したが、
これを他の受光素子に代えても本考案を実施できる。
しているが、これはコレクタから取り出しても位相が変
化する点を注意すれば本考案を適用できることは明らか
である二また−1−述の実施例では、受光素子としてホ
トトランジスタ1を使用したものについて説明したが、
これを他の受光素子に代えても本考案を実施できる。
即ち第4図はシリコン太陽電池5とトランジスタ6とを
組合せた受光素子7を使用した実施例であって、負帰還
回路3から負帰還をシリコン太陽電池5とトランジスタ
6との接続点に掛けたものである。
組合せた受光素子7を使用した実施例であって、負帰還
回路3から負帰還をシリコン太陽電池5とトランジスタ
6との接続点に掛けたものである。
この場合の動作も上側と全く同様となることは言うまで
もない。
もない。
以」−説明したように本考案によれば、増幅器2の出力
の一部を負帰還回路3を介して受光素子に負帰還するこ
とにより、高い変調周波数まで使用でき、外乱光や電気
ノイズの影響を受は難い受光回路が得られる。
の一部を負帰還回路3を介して受光素子に負帰還するこ
とにより、高い変調周波数まで使用でき、外乱光や電気
ノイズの影響を受は難い受光回路が得られる。
第1図は受光素子の応答性の説明図、第2図は本考案に
よる受光回路の一例、第3図は第2図に示す受光回路の
変調周波数−利得特性図、第4図は本考案の他の実施例
である。 第5図はホトトランジスタ1の等価回路である。 1・・・・・・ホトI・ランジスタ、2・・・・・・増
幅器、3・・・・・・負帰還回路、4・・・・・・ホト
トランジスタ1の負荷抵抗、5・・・・・・シリコン太
陽電池。
よる受光回路の一例、第3図は第2図に示す受光回路の
変調周波数−利得特性図、第4図は本考案の他の実施例
である。 第5図はホトトランジスタ1の等価回路である。 1・・・・・・ホトI・ランジスタ、2・・・・・・増
幅器、3・・・・・・負帰還回路、4・・・・・・ホト
トランジスタ1の負荷抵抗、5・・・・・・シリコン太
陽電池。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 高周波の変調光を出力とする投光器と相対して使用され
る受光器において、増幅器2の出力端とホトトランジス
タ って帰還係数が変化する負帰還回路3を接続したことを
特徴とする受光回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11277476U JPS5941556Y2 (ja) | 1976-08-23 | 1976-08-23 | 受光回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11277476U JPS5941556Y2 (ja) | 1976-08-23 | 1976-08-23 | 受光回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5330173U JPS5330173U (ja) | 1978-03-15 |
JPS5941556Y2 true JPS5941556Y2 (ja) | 1984-11-30 |
Family
ID=28722490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11277476U Expired JPS5941556Y2 (ja) | 1976-08-23 | 1976-08-23 | 受光回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5941556Y2 (ja) |
-
1976
- 1976-08-23 JP JP11277476U patent/JPS5941556Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5330173U (ja) | 1978-03-15 |
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