Фотоелектричні перетворювачі

2.2 Фотоелектричні перетворювачі

В апаратурі першого покоління як фотоперетворювач використовувалися фотоелектронні помножувачі (ФЕП). В апаратурі другого покоління починають застосовувати твердотільні датчики, що складаються з кремнієвого фотодіода і підсилювача. Переваги такого фотоперетворювача в порівнянні з ФЕП полягають у тому, що кремнієві фотодіоди чутливі до більш широкого діапазону довжин хвиль (від 400 до 1100 мкм), спектральна характеристика їх більш рівномірна і, отже, квантова ефективність у цій області ( щоскладає приблизно 75%) істотно перевищує квантову ефективність ФЕП (рис. 4). Крім того, перевагами твердотільних датчиків є спрощення джерел живлення (10—15 замість 1000 В), знижена чутливість до ударних навантажень. Ефективність використання малошумного фотодіода визначається правильністю вибору підсилювача і схемою з'єднання цих елементів. Сигнальний струм фотодіода зв'язаний лінійною залежністю з потужністю світлового потоку:

де i — струм фотодіода; Ф — інтенсивність світла у ватах; E — чутливість фотодіода в амперах на світловий потік у ватах.

Рис. 2.4.

Квантова ефективність різних фотоперетворювачів.

2.3 Світлооптична система

Світлооптична система передавального апарата призначена для утворення елемента визначеної форми розгортки і розміру.

Як джерело світла у світлооптичних системах передавальних апаратів застосовуються лампи розжарювання (освітлювачі) із зосередженою ниткою. Освітлювачі відрізняються спеціальною формою і розташуванням нитки і більш високою якістю скла балонів. Освітлювачі факсимільних апаратів живляться, як правило, напругою несучої частоти або від окремого високочастотного генератора для запобігання появи фону за рахунок коливань яскравості освітлювача при живленні його нижчим перемінним струмом промислової частоти.

Для живлення освітлювача, в окремих випадках застосовується постійним струмом. До стабілізації напруги, що живить освітлювач, пред'являються дуже високі вимоги, тому що між яскравістю освітлювача і напругою, що живить його, існує квадратична залежність.

Глибина різкості оптичної системи є параметром, що визначає збереження заданої чіткості при зміні товщини переданого оригіналу в передавальних апаратах чи носія запису в прийомних апаратах з барабанним розгортками. В апаратах із площинною розгорткою поверхня переданого зображення, незалежно від товщини оригіналу, завжди знаходиться на однаковій відстані від оптичної системи за рахунок притискання протяжного валика.

В оптичних системах, як правило, застосовуються порсвітлені лінзи. Просвітління здійснюється шляхом створення на поверхнях тонкої прозорої плівки з показником заломлення, відмінним від показника заломлення скла, з якого зроблені лінзи об'єктивів. Прозора плівка зменшує втрати світла на поверхнях рподілу і тим самим зменшує розсіювання променів всередині об'єкта.

Фокусна відстань об'єктивів, що застосовуються у фототелеграфних апаратах, складає величину від декількох міліметрів (мікрооб'єктиви) до декількох десятків міліметрів (короткофокусні об'єктиви).

2.4 Синхронізація і фазування

Для забезпечення погодженості створення розгортки в передавальних і прийомних апаратах застосовуються спеціальні системи синхронізації і фазування. Існує кілька способів синхронізації:

автономна;

мережева;

примусова.

При автономній синхронізації кожен апарат містить самостійне джерело високостабільної частоти, що живить привід апарату (синхронний двигун). В якості такого джерела частоти застосовується біметалічний камертон. Практично, врахуванням всіх дестабілізуючих факторів, досягається стабільність частоти порядку 5·10^-6 .

При мережевій синхронізації передбачається живлення синхронних двигунів від мережі перемінного струму єдиної енергосистеми. В цьому випадку допустимі відхилення частоти мережі від номінальної будуть однаково позначатися на швидкості обертання передавального і прийомного апаратів, тому що число оборотів двигуна n міняється залежно від частоти мережі. Однак при мережевій синхронізації можливі миттєві відхилення (поштовхи) швидкості в моменти різких змін характеру і величини навантаження мережі. У зв'язку з тим, що такі поштовхи відбуваються відносно рідко, коливання не завдають помітного впливу на якість прийнятих документів.

У випадку примусової синхронізації, приводи передавального і прийомного апаратів живляться від одного загального джерела синхрочастоти чи від самостійних генераторів, що працюють у режимі затягування частоти одного генератора частотою іншого. У першому випадку в канал зв'язку посилається частота генератора синхрочастоти (як правило з передавальної станції), що на прийомної станції підсилюється і живить синхронний двигун. В другому випадку частота генератора прийомної станції затягується синхрочастотою, що приходить з іншої станції.

Однією з умов спільної роботи факсимільних апаратів є фазування (синфазне переміщення) елементів розгортки, що досягається фазуючими пристроями. Фазуючі пристрою забезпечують сполучення початкових моментів розгортки перед передачею і прийомом зображення.

У факсимільній апаратурі застосовуються автоматичний, напівавтоматичний і ручний способи фазування.