Реферат: Краткие сведения об элементах обобщенной схемы электронно-оптического прибора

4. Усилитель и другие элементы электронного тракта

Сигнал, вырабатываемый приемником излучения, обычно невелик: он составляет несколько единиц или десятков микровольт. Для того чтобы извлечь из него и использовать информацию, необходимо усилить сигнал. В качестве усилителей сигнала большей частью используются различного рода усилители переменного тока, так как сигнал в оптико-электронном приборе обычно модулируется меха­ническими, оптическими или электронными средствами. В зависи­мости от схемы и задач, решаемых конкретным оптико-электронным прибором, форма модулированного сигнала, поступающего на вход усилителя, может быть различной. Иногда это периодический сигнал, форма которого близка к синусоидальной, однако часто встречаются и непериодические последовательности импульсов различной формы. Выходной сигнал приемника излучения обычно поступает на вход усилителя не непосредственно, а через согласующую схему, назы­ваемую входной цепью, Выбор элементов входной цепи является достаточно важной задачей, решать которую приходится самому разработчику оптико-электронного прибора,, в то время как усилитель сигнала может быть в большинстве случаев выбран им из готовых или по его техниче­скому заданию разработан специалистом в области радиоэлектро­ники. Основные требования, предъявляемые к усилителю, относятся к следующим его параметрам и характеристикам: коэффициенту усиления, динамическому диапазону, полосе пропускания и уровню собственного шума. Кроме того, иногда оговаривается форма частот­ной и фазовой характеристики усилителя, его габариты, вес и потреб­ляемая мощность.

Обычно усилитель сигнала конструктивно разделяется на- две части, одна из которых (предусилитель) монтируется в непосред­ственной близости от приемника излучения и служит для предвари­тельного усиления сигнала до уровня, достаточного для последующей передачи сигнала по длинному кабелю в условиях действия окру­жающих нестационарных электрических и магнитных полей, а другая (главный усилитель) содержит необходимые элементы регулировки усиления, полосы пропускания и других параметров. Коэффициент усиления предусилителя обычно находится в пределах 10—10³ , а общий коэффициент усиления может достигать 10⁶ .

На выходе приемника излучения существует сигнал, несущий информацию об объекте наблюдения, и шум. Для выделения и обработки полезного сигнала из смеси сигнала и шума в усилителе и в электрических цепях, следующих за усилителем, содержатся линей­ные и нелинейные элементы — устройства формирования и декодиро­вания, схемы совпадения, обратные связи и т. д., осуществляющие необходимые логические операции. В простейшем случае операция выделения сигнала из шума заключается в частотном анализе смеси сигнала и шума с помощью узкополосных электрических фильтров, а операция обработки сигнала — в его детектировании. Однако обычно требуются более сложные решения.

Для регистрации обработанного сигнала применяются различные визуальные, звуковые, фотографические, осциллографические инди­каторы и автоматические системы.

Таким образом, обобщенная схема электрической части тракта оптико-электронного прибора может быть представлена в виде, изображенном на рис. 6. В каждом конкретном случае структурная схема электрической части оптико-электронного прибора может отличаться от обобщенной схемы, а функции ее отдельных элементов могут быть совмещены и видоизменены.

ЛИТЕРАТУРА

1. Степанов Б.И. Введение в современную оптику. - Мн.: Наука и техника, 2004 - 359 с.

2. Порфирьев Л.Ф. Теория оптико-электронных приборов и систем.— Спб.: Машиностроение, 2000 -- 272 с.

3. Москалев В.А. Теоретические основы оптико-физических исследований.— Спб.: Машиностроение, 2007 -- 318 с.