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1、硅光电探测器电路图光电探测器前置放大电路设计与研究导读：就爱阅读网友为您分享以下“光电探测器前置放大电路设计与研究”资讯，希望对您有所帮助，感谢您对92to.com的支持!第25卷第1期2010年2月光电技术应用ELECTRO-OPTICTECHNOLOGYAPPLICATIONVol.25,No.1February.2010#电路与控制#光电探测器前置放大电路设计与研究胡涛,司汉英三河065201)(光电系统信息控制技术国家级重点实验室,河北摘要:光电探测器前置放大电路设计的好坏直接影响到整个系统的探测精度.介
2、绍了光电探测器前置放大电路的设计与研究,主要阐述了光电转换电路、放大电路带宽、放大电路噪声、放大电路稳定性以及其他一些需要注意的问题,并设计了一种能够有效降低噪声和温飘,具有大的动态输入范围的放大电路.关键词:光电探测器;前置放大;光电转换;10带宽;噪声;稳定性中图分类号:TN215;TN721文献标识码:A文章编号:1673-1255(2010)01-0052-04DesignandResearchofPre-amplifierCircuitfromaPhotoelectricDetectorHUTao,SI
3、Han-ying(NationalLaboratoryofElectro-OpticsSystemTechnology,Sanhe065201,China)Abstract:Thedesignofthepre-amplifiercircuitofphotoelectricdetectorsystemscandirectlyaffectthedetectingprecisionofthewholesystems.Thedesignofpre-amplifiercircuitfromaphotoelectricdet
4、ectorwasintroduced.Thephotoelectricconversioncircuit,amplifiercircuitbandwidth,amplifiercircuitnoise,amplifiercircuitstabilizationandotherquestionsweremainlydiscussed,andanamplifiercircuitcapableofeffectivelydecreasingthenoise,thetemperaturedriftandwithalarge
5、dynamicrangewasdesigned.Keywords:photoelectricdetector;pre-amplifier;electro-opticconversion;bandwidth;noise;stabilization前置放大电路是把接收到的光信号转换成电信号,并对电信号进行放大,再与后面的信号处理系统对接.前置放大电路在整个光电探测系统中是非常重要的,它的性能好坏直接决定了整个系统的性能好坏.在前置放大电路中,光信号和电信号要受到很多噪声的干扰.由于接收的光信号和转换后的电信10号通常
6、都比较微弱,很容易淹没在各种噪声中,所以在设计前置放大电路时,要尽量减小噪声,提高系统的信噪比,但是提高信噪比将会使频率特性变差,所以在设计电路时,要二者兼顾考虑.运算放大器(operationalamplifier)是将模拟信号放大的器件,它的应用范围极广,包括DC放大、音频放大、视频放大、有源滤波器、模拟运算、信号变换等[1],可以说它是整个电路设计的基础.在为光收稿日期:2009-12-07基金项目:光电系统信息控制技术国家级重点实验室基金(9140C150101090C1502)作者简介:胡涛(1979-
7、),男,工程师,主要研究方向为模拟信号检测、数字信号处理.电探测器设计前置放大器电路时,必须知道如何选定适当的运算放大器技术规格,来满足探测系统的设计要求.1前置放大电路设计1.1光电转换电路PIN光电二极管的PN结中间设置了一层掺杂浓度很低的本征半导体,形成P-I-N结构,本征层的引入加大了耗尽层区的厚度,并形成强电场区.由于入射光子只能在本征层内被吸收,光生载流子在强电场作用下加速运动至N层,因此载流子渡越时间非常短,同时,耗尽层的加宽使结10电容明显减第1期胡涛等:光电探测器前置放大电路设计与研究53小,提
8、高了响应速度[2].图1是一个标准的电流)电压转换电路,输出电压Vout=Is@R.此电路的-3dB频带宽度fc可表示为1fc=(1)2P#Cs#R式中,Cs为PIN管极间分布电容和电阻R的分布电容以及导线分布电容之和.图2矩形脉冲通过给定带宽网络后的波形但运算放大器数据表中提供的-3dB带宽是指当输出电压比较小,约为0.1VRMS时测定的带宽,通常运算放大器很少只在输出
