光電二極管前置放大器的頻率特性

光電二極管前置放大器的頻率特性

　　由于光電二極管的輸出電流比較微弱，所以在必需大的輸出電壓eo時(shí)，如果光輸出電流ip一定，則應將負載電阻rl變成高電阻。但光電二極管的耦合間電容cd的值為數十pf很大。所以所獲得的頻率幅度f(wàn)b下降為：

　　現實(shí)中此電路不能使用。

　　圖1 將光電二極管的光輸出電流變換成電壓

　　因此，作為光傳感器用放大器，要擴大其頻帶，使用圖2的op放大器的電流輸人型前置放大器電路很常見(jiàn)。如果是這樣的電路構成，則通過(guò)虛地使電容cd短路，應該能夠寬帶化．

　　圖2 測壁由op放大器組成的光傳感器放大器的頻率特性

　　但是，這是op放大器的開(kāi)環(huán)增益無(wú)限大時(shí)的情況。由于被相位補償的通常的op放大器其高頻域的增益很小，所以實(shí)際的輸人電阻ri上升為：

　　此上升方式與線(xiàn)圈l的阻抗一頻率特性ωl相類(lèi)似。因此，如果將此和電容cd并聯(lián)連接，則在電路的頻率特性上會(huì )產(chǎn)生峰值。此峰值的頻率fp為：

　　ft是所使用的op放大器的單位增益帶域幅度，fc是電路的截斷頻率。此時(shí)的fc為：

　　例如在ft＝1mhz的op放大器上，cd＝0.01μf、rl＝1ookω時(shí)的峰值頻率fp變?yōu)?2.6khz。

　　圖3是模擬op放大器的輸人端的光電二極管的耦合電容，故意插入并聯(lián)電容cp時(shí)的頻率特性。即使在cp＝0(僅光電二極管的ci和op放大器的輸人電容ci)時(shí)，fp為200khz，峰值量在12db以上。

　　連接cp時(shí)，與靜電容量相對應fp下降，在cp＝0.01μf處下降到fp＝15.4khz。

　　圖3 模擬光電二極管的連接電容cp被附加時(shí)的頻率特性的變化

光電二極管是具有代表性的光電傳感器，被使用于想得到與光量成比例的信號的場(chǎng)合。光電二極管的輸出信號，即電流非常微弱．從光電二極管的輸出電流上，獲得電壓的最簡(jiǎn)單的方法，原理上如圖1所示，將光電二極管和負載電阻rl并聯(lián)連接用eo=ip×rl進(jìn)行電流一電壓的轉換。