具有微弱光信號前置放大電路的光電檢測系統介紹

有源濾波器是一種含有半導體三極管、集成運算放大器等有源器件的濾波電路。這種濾波器相對于無(wú)源濾波器的特點(diǎn)是體積小、重量輕、價(jià)格低、結構牢固、可以集成。由于運算放大器具有輸人阻抗高、輸出阻抗低、高的開(kāi)環(huán)增益和良好的穩定性，且構成簡(jiǎn)單而且性能優(yōu)良。本設計選用了去處放大器來(lái)進(jìn)行設計。

本設計選用了去處放大器來(lái)進(jìn)行設計。

圖6所示的二階帶通濾波器是一種二階壓控電壓源(VCVS)帶通濾波器，其濾波電路采用有源濾波器完成，并由二階壓控電壓源(VCVS)低通濾波器和二階壓控電壓源高通濾波器串接組成帶通濾波器。

對于第一部分，即低通濾波器，系統要求的低通截止頻率為fc，其傳遞函數為：



第二部分為高通濾波器，系統要求的高通截止頻率為fc，其傳遞函數如下：



4 完整的檢測電路設計

本光電檢測系統設計的完整電路如圖7所示。為方便表示，電路中的R2、R3即為前面等效電路模型中的RT、RF。前級部分由光電轉換二極管與前級放大器組成，這也是光電檢測電路的核心部分，其器件選用高性能低噪聲運算放大器來(lái)實(shí)現電路匹配并將光電流轉換成電壓信號，以實(shí)現數倍的放大。然而，雖然前級放大倍數可以設計得很大，但由于反饋電阻會(huì )引入熱噪聲而限制電路的信噪比，因此前級信號不能無(wú)限放大。


5 結束語(yǔ)

本文研究了光電檢測系統的原理和設計方法。通過(guò)從經(jīng)濟和實(shí)用的角度對相關(guān)的光電轉換器件和前置放大器進(jìn)行了選擇和電路設計，從而確定了關(guān)鍵元器件的參數。實(shí)際使用證明：該設計可以滿(mǎn)足一般光電檢測場(chǎng)合的需要。