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    [分享]光传感器放大器频率特性解析 [复制链接]

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    离线yy08
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2011-08-22
    光电二极管前置放大器频率特性  T:n< db,Px  
    '{^8_k\}B  
    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。 SEU\}Ni{  
    q4k`)?k9  
    所以所获得的频率幅度fb下降为: w7ZG oh(  
    zkG>u,B}  
       Okoo(dfM  
    Ge~,[If+  
    现实中此电路不能使用。 /b+;: z  
    GMT or  
    i?W]*V~ply  
    图1 将光电二极管的光输出电流变换成电压 |=,83,a  
    wEK%T P4  
    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。 (7 ijt  
    Xvq^1Y?  
    O$(c. (_$  
    图2 测壁由op放大器组成的光传感器放大器的频率特性   sr4jQo  
    yI:r7=KO  
    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: $*i7?S@~-  
    cLHF9B5  
       5R"2Wd  
    rx}*u3x=  
    此上升方式与线圈l的阻抗一频率特性ωl相类似。因此,如果将此和电容cd并联连接,   D8EeZUqU  
    /Bm#`?(ia  
    则在电路的频率特性上会产生峰值。此峰值的频率fp为: fo;6huz  
    t,1in4sN  
      'Y ,1OK  
    Gb?g,>C  
    ft是所使用的op放大器的单位增益带域幅度,fc是电路的截断频率。此时的fc为: ?Oqzd$-  
    1ThwvF%Qo  
    KZW'O b>[  
    hXPocP  
    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。 iT[o KD0)  
    99a \MH`^  
    =9fEv,Jk  
    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。  2aFT<T0  
    PE|PwqX  
    AzxL%,_  
    ]L$4P y  
    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。
     
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