光电二极管前置
放大器的
频率特性 m%>}T75C^ l^B4.1rT 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。
O>a1S*mxP + G[zE 所以所获得的频率幅度fb下降为:
u%E8&T8, s/s&d pT* #62ThH~ MSeg7/ MF 现实中此
电路不能使用。
KG9-ac gsM^Pu09ud \AA9
m'BZ 图1 将光电二极管的光输出电流变换成电压
G$&jP:2q LL)t) 因此,作为光
传感器用放大器,要扩大其频带,使用图2的op放大器的电流输人型前置放大器电路很常见。如果是这样的电路构成,则通过虚地使电容cd短路,应该能够宽带化。
y
5=rr3%v "::2]3e W6i9mER- 图2 测壁由op放大器组成的光传感器放大器的频率特性
g1"ZpD d|7LCW+HW 但是,这是op放大器的开环增益无限大时的情况。由于被相位补偿的通常的op放大器其高频域的增益很小,所以实际的输人电阻ri上升为:
Q^nfD
i8-Y,&>V _@[W[=|H lNyyLLt 此上升方式与线圈l的阻抗一频率特性ωl相类似。因此,如果将此和电容cd并联连接,
5B2p_$W# hfyU}`]
则在电路的频率特性上会产生峰值。此峰值的频率fp为:
/2c(6h W}
H~ka ~ss6yQ$ Y,Rr[i"j 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:
a%si:_ -l[$+Kw1S 5;p|iT |3!) 例如在ft=1mhz的op放大器上,cd=0.01μf、rl=1ookω时的峰值频率fp变为12.6khz。
|pWu|M _' ss-6b^ J`GL_@$q 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。
\R]2YY`EP "G.X=,
V jG;J qT 2gZp
O9 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。