激光脉冲信号放大.doc

我要对一个脉冲宽度为5ns的激光脉冲信号放大，探测器是PIN光电二极管，通过计算后得到光照时光电二极管的输出电流时0.2mA左右，所以我准备使用前置放大电路，选用的是OPA657现在有些问题：1.我现在有两个思路，因为放大电路输出后接峰值保持电路和比较电路，所以我放大后的信号只要在1V左右就可以了，根据前置放大电路的原理，输出电压是二级管电流和Rf的乘积，方案一：那么我如果选用K级以上的电阻的话，前置放大电路就可以直接接峰值保持电路，但是考虑到5ns的信号，Rf过大电阻的电容效应是否会影响放大的特性？方案二：如果我选用K级以下的电阻，那么我还需要在前置放大后面再接一级放大，大约是10倍增益，60M带宽。不知上面面那一种方案更好一些，或者有更好的方案？还有就是前置放大电路的Rf是否一般都取很大的数值？2.我在AD8067的手册上看到了前置放大的输出电压的计算公式是：AD8000 可以满足你的要求，他的电压噪声比OPA657低得多。 跨阻(反馈电阻)可以取5.1kohm，对于5ns 0.2mA的电流脉冲，这样你可以得到峰值为1V宽度为5ns左右的电压脉冲。使用5k贴片电阻并注意layout，分布电容的影响对于5ns的脉冲来说并不是问题。如果脉冲宽度更窄，就需要使用集成式的跨阻放大器(TIA)。如AD8015, ADN2805, ADN282x, ADN288x。5ns的脉冲占用带宽并非1/5ns=200MHz，而是 0.22*1/5ns=50MHz。你的应用需要更多考虑full power bandwidth，而不是small signal bandwidth。如果要驱动电容负载的话，还要关注Slew rate。在进行峰值保持之前，你也许还需要脉冲展宽电路，将5ns的脉冲展宽到一定程度，以便峰值保持电路能够正常工作。峰值检测和保持电路你可以选PKD01单片集成方案。光电二极管是利用的半导体的能带理论，当光照射光电二极管时，光的能量大于带隙能量时，价电子带的电子受到激励向导带运动，原来的价电子就留下空穴。这样在P区、N区及耗尽层就产生电子空穴对。在耗尽层电场作用下电子向N区、空穴向P区加速运动，这样使得P区带正电，N区带负电，各自向对方的电极方向运动(漂移)，这样就产生了电流。然后对这个电流进行检测，就可以得到光的信息，或者再对这个电流进行放大，用来发电，这就是太阳能电池. 光电倍增管的原理主要有两个：光电效应和二次电子发射理论。首先光电效应，大家都懂，就是当光入射到碱金属表面时，会有电子放出，当电子的动能超过碱金属的逸出功时，就会逃离金属表面，这时如果用非常灵敏的电流计就可以探测到电流信号。第二部是放大，逃逸出的电子在经过倍增极的二次放大，就会使电流信号不断增大，最后在阳极输出一个较大的电流信号。与光电倍增管对比来看，光电倍增管不仅能产生电流还能对电流进行放大，不过两者产生电流的原理是完全不同的。2.其次应用范围不同。 这个就很明白了，凡是用到微弱光探测的地方一般都用光电倍增管，比如一些伽马相机，放射源的探测，等等。3.生产厂家：光电二极管是一种非常常见的光电元器件，因此生产厂家非常多，可以百度一下，可是光电倍增管的生产厂家非常非常少，全世界的光电倍增管主要是有一家公司生产的：日本的滨松光子，如果你是做光电检测的，则对这个公司应该非常熟悉，其次英国的photonis，不过，这家公司已经在金融危机后停产了。光电二极管（Photo-Diode）和普通二极管一样，也是由一个PN结组成的半导体器件，也具有单方向导电特性。但在电路中它不是作整流元件，而是把光信号转换成电信号的光电传感器件。简介原理 光电二级管是怎样把光信号转换成电信号的呢？大家知道，普通二极管在反向电压作用时处于截止状态，只能流过微弱的反向电流，光电二极管在设计和制作时尽量使PN结的面积相对较大，以便接收入射光。光电二极管是在反向电压作用下工作的，没有光照时，反向电流极其微弱，叫暗电流；有光照时，反向电流迅速增大到几十微安，称为光电流。光的强度越大，反向电流也越大。光的变化引起光电二极管