Определение выигрыша в коэффициенте преобразования при импульсной засветке фотодиода по сравнению с постоянной засветкой

Для получения достаточно больших значений сигналов временно устанавливаем R_14-1=350 кОм. Вначале имитируем постоянную засветку при выключенном и включенном фотодиоде. Имитация выключенного фотодиода обеспечивается отключением реле K2 за счет установки на генераторе U_m=0; U_offset=2 В. Цифровым вольтметром измеряется напряжение U_{вых VT4}.

Имитация включения фотодиода обеспечивается включенным состоянием реле K2 за счет установки на генераторе U_m=0; U_offset=4 В. Измеряется напряжение U'_{вых VT3} , затем определяется значение ΔU_вых

∆U_вых= U_{вых VT3} − U'_{вых VT3}

Имитация периодической работы фотодиода осуществляется переключением реле за счет установки на генераторе U_m=2 В; U_offset=2 В. Осциллографом определяется амплитуда импульса ∆U'_вых. Выигрыш в коэффициенте преобразования k будет равен

Значения эксперимента и расчетные значения приведены в таблице 5.

Таблица 5

ФД выкл	ФД вкл	∆Uвых	Импульсный сигнал	kэкс	kрасч
Uвых VT3	U'вых VT3		∆U'вых

Затем восстановим значение R_14-1 полученное в п. 3.2.2.

Рис.6

Рис.7

Компенсация задержки создаваемой реле

В нашем имитаторе для переключения R_14-1 используется реле K2 (рис.7). Обмотка реле это индуктивность, которая задерживает на некоторое время переключения R_14-1. В результате этого между выходным сигналом VT3 и положительным перепадом тактового сигнала генератора создается фазовый сдвиг. Это можно наблюдать при подключении осциллографа к выходам «a» и «b». Следует зафиксировать это изображение. Так как положительный фронт тактового сигнала не совпадает с полезным сигналом, то в регистре DD3 (рис.2б) не будет происходить сдвиг единицы и извещатель, даже при отсутствии нарушения, не сможет установиться в режим «НОРМА», то есть будет неработоспособен. Для сдвига положительного фронта тактового импульса используют ждущий мультивибратор DD5.1, DD5.2, C₁₀, R₂₃. Контроль тактового импульса осуществляется в точке «c». Уточнением (подбором) емкости С₁₀ добиваются, чтобы сформированный фронт был примерно посредине полезного сигнала в точке а.

Исследование усилителя приемника

На схеме рис. 8 установим номиналы элементов и тип ОУ согласно п. 2.5. Установим следующие параметры генератора: Прямоугольный сигнал, T (в соответствии с таблицей 1), duty cycle 5%, U_m=5 мВ, U_offset=5 мВ, сигнал отрицательный. Значение U_d1 подбирается экспериментально, для того чтобы приоткрыть каскад и получить наибольший импульсный сигнал на выходе каскада. По осциллографу определяем выходное напряжение при подаче на вход импульсного сигнала, рассчитываем коэффициент усиления импульсного сигнала. По плоттеру (он работает независимо от генератора) определим коэффициент усиления синусоидального сигнала и полосу пропускания усилителя. Скорректируем значение C₇ для получения расчетного значения f_В.