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測試測量

光傳感器放大器的頻率特性

星之球激光 來源:21ic2012-10-31 我要評論(0 )   

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,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...

  •    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,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(shù)十pf很大。

      所以所獲得的頻率幅度fb下降為:

      現(xiàn)實中此電路不能使用。


      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。如果是這樣的電路構(gòu)成,則通過虛地使電容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放大器的開環(huán)增益無限大時的情況。由于被相位補償?shù)耐ǔ5膐p放大器其高頻域的增益很小,所以實際的輸人電阻ri上升為:

      此上升方式與線圈l的阻抗一頻率特性ωl相類似。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。此時的fc為:


      例如在ft=1mhz的op放大器上,cd=0.01μf、rl=1ookω時的峰值頻率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,fp為200khz,峰值量在12db以上。

      連接cp時,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進行電流一電壓的轉(zhuǎn)換。

 

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