Brevet FR2396466A1 — publié le 19790126

La presente invention a pour objet un circuit détecteur de lumière à phototransistor qui est sensible à la lumière modulée (ou pulsée) et pratiquement insensible à la lumière ambiante. Un tel circuit est utilisé en liaison avec un analyseur de lumière dans des appareils d'opto-électronique. Ce circuit peut être utilisé, par exemple, pour la commande optique de relais électroniques, de générateurs d'impulsions, de lecteurs de cartes, de lecteurs de repères et analogues, commandés par de la lumière moduléeou pulsée, ces appareils étant exposés à une lumière ambiante plus ou moins intense. Le problème quton rencontre avec des circuits de ce genre tient à ce que ltélément photosensible, par exemple un phototransistor ou une photodiode, est exposé à la lumière ambiante, laquelle peut varier dans de fortes proportions. Si la lumière ambiante est intense, le phototransistor présente une conductivité maximum et il devient conducteur, de sorte qu Y une impulsion lumineuse de commande de ltélément photosensible rencontre ledit élément dans des conditions telles qutelle ne peut pas rendre l'élément photosensible plus conducteur qu'il ne l'est déjà. En d'autres termes, le circuit ne réagit pas à l'impulsion de lumière.Pour éviter cet inconvénient on a essayé entre autres, de ne rendre conducteur le phototransistor que sous l'effet d'une lumière pulsée en montant un filtre optique devant le dispositif photosensible, filtre qui ne laisse passer que la lumière dont la longueur d'onde est celle de la lumière pulsée. Un tel dispositif est alors insensible à la lumière ambiante dans la mesure où celle-ci a une longueur d'onde qui est en dehors de la bande du filtre. Si, par exemple, la lumière ambiante provient essentiellement de tubes fluorescents, et si la lumière pulsée provient d'une diode lumineuse infrarouge, la lumière ambiante n'exerce qu'une influence réduite sur le circuit.Malheureusement, la lumière ambiante est souvent de la lumière solaire ou de la lumière provenant de lampes à incandescence, qui renferment bien entendu également de la lumière à la longueur d'onde transmise par le filtre optique. Cette composante de la lumière solaire ou des lampes à incandescence exerce une influence sur le circuit et on se trouve ramené au problème precé- dent. La présente invention a pour objet un circuit qui résout ce problème en ce qu'il est pratiquement insensible à la lumière ambiante. Le circuit selon l'invention comprend un phototransistor avec émetteur, collecteur et base, et un transistor avec émetteur, collecteur et base ; ce circuit est caractérisé en ce que la base du phototransistor est réunie en série avec une première résistance, à l'un des pôles d'une source ò'alimentation en tension, ladite base étant par ailleurs réunie au collecteur du transistor, le collecteur du phototransistor est réuni, en série avec une troisième résistance, audit pôle de l'alimentation et son émetteur est réuni àla base du transistor, l'émetteur du transistor est mis en série avec une seconde résistance reliée à la terre, et un organe parallèle, composé d'un élément capacitif et d'une quatrième résistance, est connecté entre la base du transistor et la terre, la lumière modulée étant appliquée sur la surface photosensible du phototransistor, une réponse étant obtenue dans le circuit de sortie du phototransistor. Un exemple de réalisation du circuit selon l'invention est décrit en référence au dessin annexé sur lequel est représenté un schéma du circuit selon l'invention, où T1 désigne le phototransistor, T2 le transistor, R1,R2,R3,R4 les résistances, C1 un condensateur et UT la sortie du circuit. Le phototransistor TI doit être d'un type pour lequel la base est reliée à une connexion accessible de 11 extérieur. La lumière pulsée est dirigée sur la surface photosensible du phototransistor et un signal de sortie apparaît sur ltélectrode de sortie UT. Pour exposer le fonctionnement du circuit, on peut supposer que la situation initiale est telle que le circuit se trouve dans l'obscurité. Dans ce cas, il n'y a pas de lumière appliquée sur la surface photosensible du phototransistor T1, de sorte que le phototransistor ne reçoit de tension sur sa base que par la résistance Rl. Du fait de cette tension à travers R1,le transistor commence à devenir conducteur. Le transistor T2 reçoit une tension sur sa base par le transistor T1 faiblement conducteur. En série avec le transistor T2 se trouve la résistance R2 qui constitue alors un diviseur de tension avec R1. Les valeurs de R1 et R2 sont choisies de façon à obtenir un niveau de tension approprié sur le collecteur de T1. Si. dans ces conditions, le circuit est exposé à une lumière ambiante plus intense, T1 devient plus conducteur et, de ce fait. le transistor T2 reçoit sur sa base une tension plus élevée: ce qui signifie que T2 devient également plus conducteur. De ce fait, la résistance émetteur-collecteur du transistor Tu diminue et la tension de base de T1 diminue. Ainsi, le niveau de tension sur le collecteur de T1 ne diminue que de façon insignifiante et le circuit est toujours sensible aux impulsions lumineuses de commande. Si l'éclairement ambiant augmente, le niveau de tension sur la base de T1 diminue et le circuit reste sensible à la lumière pulsée. Le condensateur C1 est choisi de façon telle que de breves impulsions lumineuses n'exercent pas d'influence sur la tension de la base de T2 et que l'adaptation du circuit à un nouveau niveau de lumière am brante se fasse- rapidement. Dans une forms de réalisation particulière de linven- tion, les composants suivants sont utilisés T1 MRD 3056 (de la Société Motorola) T2 BC 108 R 4. 7 M# R2 1 kn R3 8,2 kQ R4 1.5 kfl Ci 10 UF V + 12 V L'émetteur de lumière est une diode lumineuse infrarouge modulée à une fréquence de 5 kHz (rapport impulsion-inter- valle 1?53. La lumière pulsée atteint le phototransistor situé à la-lumière du jour. Sur le collecteur de T1 on obtient le signal réponse. La lumière environnante est ensuite portée à 100 000 lux et la lumière pulsée donne un signal réponse sur le collecteur de T1. te signal de réponse est sensiblement de même amplitude que dans le cas précédent. La tension de collecteur du phototransistor dans ce circuit particulier est d'environ 10 V dans l'obscurité et de 9,6 V à ia lumière du jour et d'environ 6 V à un éclairement d'environ 100 000 lux. REVENDICATIONS 1. Circuit sensible à une lumière modulée et insensible à la lumière ambiante, comprenant un phototransistor à émetteur, collecteur et base et un transistor à émetteur,collecteur et base: caractérisé en ce que la base du phototransistor est réunie. en série avec une première résistance, à l'un des poles d'une source d'alimentation en tension, ladite base étant par ailleurs réunie au collecteur du transistor, le collecteur du phototransistor est réuni, en série avec une troisième résistance, audit pôle de l'alimentation et son émetteur est réuni à la base du transistor E l'émetteur du transistor est mis sn série avec une seconde résistance reliée à la terre, et un organe parallèle, composé d'un élément capacitif et dune quatrième résistance, est connecté entre la base du transistor et la terre, la lumière modulée étant appliquée sur la surface photosensible du phototransistor, une réponse étant obtenue dans le circuit de sortie du phototransistor. 2. Circuit selon la revendication 1. caractérisé en ce que la sortie du circuit se trouve sur le collecteur du phototransistor.