光电二极管前置
放大器的
频率特性 "q]v2t vLpE|QZ s 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。
W>1\f0' ixfkMM,W 所以所获得的频率幅度fb下降为:
R`s /^0 @6t3Us~/ NK,)"WE 6 t A?<S 现实中此
电路不能使用。
LM*9b gs0,-) :_^9.` 图1 将光电二极管的光输出电流变换成电压
>1joCG~ 9rA3qj% 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。
q$EVd9aN P#EqeO ~ZvZk 图2 测壁由op放大器组成的光传感器放大器的频率特性
/md`tqI>i< @&h<jM{D 但是,这是op放大器的开环增益无限大时的情况。由于被相位补偿的通常的op放大器其高频域的增益很小,所以实际的输人电阻ri上升为:
eeL%Yp3+ r-[z!S
%e1<N8E4 Bv9;q3]z- 此上升方式与线圈l的阻抗一频率特性ωl相类似。因此,如果将此和电容cd并联连接,
7&HP2r ;>Z#1~8 则在电路的频率特性上会产生峰值。此峰值的频率fp为:
hXMC!~Th SkPv.H0Id YK}(VF?& 9N'$Y*. d< 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:
8mCr6$|% <v5toyA [Q^kO; br'~SXl
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。
<GoE2a4Va M{nz~W80 `5!7Il 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。
u2Rmp4] mZq*o<kTA ef,6>xv Z;%qpsq 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。