光电二极管前置
放大器的
频率特性 Q&@Ls?pu ~m8".Z" 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。
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4J0B' 7"@^JxYN 所以所获得的频率幅度fb下降为:
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, 7KP JS<S?j?*/ 现实中此
电路不能使用。
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y^zII5|s 图1 将光电二极管的光输出电流变换成电压
f6vhW66:?x ayfR{RYi 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。
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Y<-h#_ 图2 测壁由op放大器组成的光传感器放大器的频率特性
1)pwR3(^Fz ~U(`XvR\4 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:
0^$L{V H )hO/1m
g = ~Y\$& nNz1gV:0X 此上升方式与线圈l的阻抗一频率特性ωl相类似。因此,如果将此和电容cd并联连接,
E-IV v [~*5uSG 则在电路的频率特性上会产生峰值。此峰值的频率fp为:
0gO_dyB w=:o//~6j
s!,m,l[P J9eOBom8e< ft是所使用的op放大器的单位增益带域幅度,fc是电路的截断频率。此时的fc为:
J!Er%QUR *o.f<OwOz
3.+TM]RYN [p3{d\=*? 例如在ft=1mhz的op放大器上,cd=0.01μf、rl=1ookω时的峰值频率fp变为12.6khz。
ve($l"T E! d?@Xr@ lC/1,Z/M 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。
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@W}cM Lh%z2 5t 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。