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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  K=B[MT#V{2  
    WV&BZ:H  
    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。 hU4~`g p  
    O%+:fJz6wI  
    所以所获得的频率幅度fb下降为: o#+!H!C.O  
    m' aakq  
       U2Ur N?T  
    @:c 1+  
    现实中此电路不能使用。 1DLQ Zq  
    zD?$O7 |ZK  
    Xbu >8d?n  
    图1 将光电二极管的光输出电流变换成电压 goHr# @  
    lI5{]?'  
    因此,作为光传感器用放大器,要扩大其频带,使用图2的op放大器的电流输人型前置放大器电路很常见。如果是这样的电路构成,则通过虚地使电容cd短路,应该能够宽带化。 cAiIbh>c  
    1-qQp.Wj  
    m _]"L  
    图2 测壁由op放大器组成的光传感器放大器的频率特性   MK"Yt<e(o  
    "1[N;|xa  
    但是,这是op放大器的开环增益无限大时的情况。由于被相位补偿的通常的op放大器其高频域的增益很小,所以实际的输人电阻ri上升为: ~ R*6w($  
    Y@r#:BH )  
       m|-O/6~  
    [&zP$i&  
    此上升方式与线圈l的阻抗一频率特性ωl相类似。因此,如果将此和电容cd并联连接,   D!X{9q}S1  
    @*c+`5)_  
    则在电路的频率特性上会产生峰值。此峰值的频率fp为: D<rjxP  
    h]D=v B  
      RL&*.r&  
    O=-|b kO  
    ft是所使用的op放大器的单位增益带域幅度,fc是电路的截断频率。此时的fc为: Y&j6;2-Z  
    iYnw?4Y  
    "`3H0il;<  
    Z4(2&t^  
    例如在ft=1mhz的op放大器上,cd=0.01μf、rl=1ookω时的峰值频率fp变为12.6khz。 {$s:N&5  
    kKjYMYT6  
    A2+t`[ w  
    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。 '17=1\Ss6;  
    B@s\>QMm  
    U5"F1CaW~  
    "@f`O  
    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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