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2011-08-22 09:51 |
光传感器放大器频率特性解析
光电二极管前置放大器的频率特性 / + %
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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。 9jqsEd-SW
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所以所获得的频率幅度fb下降为： ?z&% VU"
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[attachment=35659] ~"#HHaBO#
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现实中此电路不能使用。 HNv~ZAzBG-
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[attachment=35660] bIyg7X)/
图1 将光电二极管的光输出电流变换成电压 dp '[I:X
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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。 ekt U,Oo
n "6L\u
[attachment=35661] =!^
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图2 测壁由op放大器组成的光传感器放大器的频率特性 /G'3 !S
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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： VD bbA\
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[attachment=35662] z_fjmqa?
w"s@q$}]8M
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， CL4N/[UM
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则在电路的频率特性上会产生峰值。此峰值的频率fp为： II}M|qHaK
s) shq3O
[attachment=35663] >VkBQM- %
X]D,kKas G
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： ~;#} aQYo
pLtw|S'4
[attachment=35664] +)"Rv%.
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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。 </ ` \3t
A+0 -pF2D
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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。 3wq<@dRv4
Bso#+v5
[attachment=35665] <4q H0<
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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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