由运放构成的光信号IV转化电路规划
也是将光的能量转化为电能,两者首要差异有:制造流程与工艺不同、呼应速度不同、灵敏度不同、作业方法不一样,其间光电池能够作业在零偏状态下,光电二极管作业在反偏状态下。
D1表明光信号传感器,不同的传感器对照入的光敏感性不同,能够精确的经过器材的光谱呼应曲线中查到对不同波长的敏感度。 在相同波长下,光强越强,进入电路中的电流越大。
R2是IV改换比的电阻,假定R2=1KΩ,表明有1mA的电流输入,则在运放输出端会得到1V的信号,则IV改换比为:1000:1。
C1的引进作为是改动电路频率特性,下降高频噪声。 一般光信号传感器都会有结电容的存在,当信号频率过高时,结电容和反应电阻会有产生振荡的或许,所以C1在这里也会起到相位补偿的效果。
运放是此电路的首要器材,依据虚短、虚断特性,当D1中的电流产生显着的改变时,PIN2的电势不受影响,相当于接到虚地,这样D1的电流悉数流过R2,能够牢靠的将电流转化为电压。
对小信号来说,运放的带宽是决议处理信号频率规模最首要的参数,带宽越宽,高频特性越好,能处理信号的频率越高。
压摆率也称为转化速率,是运放在闭环状况下,一个大信号从运放输入端输入,从运放输出端测得信号的上升速率,表现的是运放对信号改变速度的反映才能,在大信号输入时,要重视这一参数,便于评价对速度的要求。
一般状况,感光面积越大,结电容也会越大; 为减小结电容大都状况都需求加一个反向偏压,结电容与反向偏压是反比的曲线联系。 在较高速率要求的光信号传感器,光敏面积很小。 例如,APD的制造流程与工艺感光面积极小,再加上较大的偏压,信号频率能高达1G,常应用于光通信职业。
在上一章已有对C1的介绍,取值上除了要考虑抵消光传感器结电容的相位补偿,还要归纳R2的值,核算频率带宽。 实践规划中,依据噪声状况,能够把此处的带宽恰当的放宽一些。 而在后端的处理电路中,依据信号状况,再把带宽收紧。
假如IV改换比为1000,因为上述4条要素的效果,并不是对一切的频率信号IV改换比都是1000,当信号频率增大到某些特定的程度时,IV改换比会下降。 以高斯波形驱动发光管,照耀光电二极管为例,经同一种电路IV改换后,几种不同频率下的输出波形如下:
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,适用于对贵重物品或物件进行维护,以及其他需求进行振荡提示的场合。下图
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