[分享]光传感器放大器频率特性解析 [复制链接]

光电二极管前置放大器的频率特性　 zD"n7;  
6&J7=g%G  
由于光电二极管的输出电流比较微弱，所以在必需大的输出电压eo时，如果光输出电流ip一定，则应将负载电阻rl变成高电阻。但光电二极管的耦合间电容cd的值为数十pf很大。 l& A8P  
RIm8PV;N  
所以所获得的频率幅度fb下降为： -eE r|Gs)  
$U/|+*  

图片:20110818042631727.gif

　　 1]&FB{l  
a,ff8Qm  
现实中此电路不能使用。 o;[?b'\[d  
U ;%cp  

图片:20110818042631287.gif

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图1 将光电二极管的光输出电流变换成电压 #fGI#]SG?  
C%RYQpY*c  
因此，作为光传感器用放大器，要扩大其频带，使用图2的op放大器的电流输人型前置放大器电路很常见。如果是这样的电路构成，则通过虚地使电容cd短路，应该能够宽带化。 W(#u^,$e[  
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图片:20110818042632990.gif

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图2 测壁由op放大器组成的光传感器放大器的频率特性　　 te[#FF3{  
Svicw`uX0  
但是，这是op放大器的开环增益无限大时的情况。由于被相位补偿的通常的op放大器其高频域的增益很小，所以实际的输人电阻ri上升为： ,K WIuCU;  
`=Z3X(Kc  

图片:20110818042633118.gif

　　 wU}%]FqtZ=  
z7X,5[P  
此上升方式与线圈l的阻抗一频率特性ωl相类似。因此，如果将此和电容cd并联连接，　　 ;:PxWm|_  
zJ*(G_H  
则在电路的频率特性上会产生峰值。此峰值的频率fp为： 5:yRFzhqd  
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Q  

图片:20110818042633758.gif

　 L*#W?WMM v  
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ft是所使用的op放大器的单位增益带域幅度，fc是电路的截断频率。此时的fc为： GBY-WN4sc[  
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图片:20110818042633865.gif

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例如在ft＝1mhz的op放大器上，cd＝0.01μf、rl＝1ookω时的峰值频率fp变为12.6khz。 `s8o2"12  
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图3是模拟op放大器的输人端的光电二极管的耦合电容，故意插入并联电容cp时的频率特性。即使在cp＝0(仅光电二极管的ci和op放大器的输人电容ci)时，fp为200khz，峰值量在12db以上。　　连接cp时，与静电容量相对应fp下降，在cp＝0.01μf处下降到fp＝15.4khz。 JP,yRb\  
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图片:12dsdsfvfv.jpg

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图3 模拟光电二极管的连接电容cp被附加时的频率特性的变化　　光电二极管是具有代表性的光电传感器，被使用于想得到与光量成比例的信号的场合。光电二极管的输出信号，即电流非常微弱．从光电二极管的输出电流上，获得电压的最简单的方法，原理上如图1所示，将光电二极管和负载电阻rl并联连接用eo=ip×rl进行电流一电压的转换。