Работа фотоприемника в режиме накопления заряда

На рис. 1 представлена обобщенная схема фотоприемников, работающих в режиме накопления заряда. Накопитель заряда – емкость фотодиода. Схема также содержит генератор тока, величина которого зависит от освещенности, ключ, размыкающий цепь накопителя, нагрузочный резистор, с которого снимается сигнал, и источник питания, заряжающий емкость накопителя. При замыкании ключа емкость заряжается. Фототок, вызванный освещением фотоприемника, разряжает накопитель. Степень разрядки накопителя определяется интенсивностью света и временем, в течение которого происходит разрядка (временем интегрирования). Если замкнуть ключ, то накопитель вновь начнет заряжаться до напряжения U=Uист-RнIф, где Uист – напряжение источника питания, Iф – фототок.

Вывод информации с фотоприемника производится периодически за время, в течение которого замкнут ключ (время опроса). За время между опросами происходит стекание заряда с накопителя, т.е. преобразование световой энергии в электрическую.

Cтруктура фототранзистора в режиме накопления заряда

В биполярном фототранзисторе накопитель (емкость фотодиода) и диод-ключ объединены в одной структуре. Роль накопителя выполняет коллекторный pn-переход, роль ключа – эмиттерный. Опрос производится подачей на эмиттер импульса отрицательной полярности.

На рис. 2а представлена схема включения, рис. 2б – этап перераспределения заряда, рис. 2в – этап опроса, рис. 2г – интегрирование светового потока.