光电信号检测电路设计.ppt

1、b，1，7章光电信号检测电路，7.1光电检测电路的设计要求，7.2光电信号输入电路的静态计算，7.3光电信号检测电路的动态计算，7.4光电信号检测电路的噪声，7.5前置放大器，7.6光电检测电路的示例，b，2，概述，光电检测电路的配置，以及表示敏感光电转换能力、光电转换能力强弱参数的光灵敏度(或传输系数、转换系数、比率等)，即单位输入光信号的变化量引起的输出电信号的变化量。2 .需要对测试系统中每个链路进行动态响应的快速动态响应。特别是在光通信等领域，对动态响应速度的要求排在第一位。光电检测电路必须满足信号通道要求的频率选择性或瞬态信号的快速响应。3 .最佳信号检测能力、信号检测能力主要表示光

2、电检测电路输出信号中有用的信号组件数，通常表示信噪比、信号功率等参数表示。4 .长期工作的稳定性和可靠性，如对各种光电转换设备温度稳定性的要求。b，4，7.1低速光信号检测电路设计，类型恒流源光电检测电路的静态计算光伏光电检测电路的静态计算可变电阻光电检测电路的静态计算，低速信号直流电路检测设计重点：静态计算(确定电路的静态工作状态)计算方法：图形方法，分段线性化分析方法，b，5，恒流源器件，相应设备：光电管、光电倍增管、在反向偏置电压状态下工作的光电二极管、光电晶体管。恒流源光电检测设备的伏安特性，b，6，1，图形计算方法，包含非线性组件的串行电路的图形式恒流源设备的输入电路计算：qpoin

3、t是输入电路的静态工作点；如果输入光通量发生变化，则从负载电阻中产生变化的电压信号输出。b，7，图形方法特别适用于大信号状态下的电路分析。例如，在大信号检测情况下，可以定性地查看输出信号的波形失真。用作光电开关时，可以通过图形方式合理选择电路参数，使设备不超过最大工作电流、最大工作电压和最大耗散功率，从而稳定运行。b，8，(a)，降低负载(倾斜增加)以增加输出信号电流，降低电压。负载降低受最大工作电流和功耗的限制。负载过重导致负载线通过拐点m进入非线性区域，使信号失真。(b)，增加偏置电压会增加输出信号电压振幅，提高线性度，但会增加功耗，并可能使光电二极管反向击穿。b，9，2，分析计算方法，分

4、段折线电压电流属性，转折电压U0 -曲线拐点m的电压值，初始电导G0 -非线性区域是直线的初始斜率和近似值，连接漏电距离g-线性区域中每个平行吴宣仪的平均斜率，光电灵敏度S -单位输入光电产生的光电流值，b在P262(7-4)、b、11、输入光通量转换范围有限的已知条件下，分析方法的计算步骤如下：(1)确定线性工作空间，该工作空间由对应的最大输入光通量max的电压-电流特性折弯确定。然后确定适当的转折电压U0和初始电导值G0。b、12、b、13、(2)计算负荷电阻和偏移电压，并确保最大线性输出条件，负荷线与max对应的电压电流曲线的交点不能低于拐点m。如果将负荷线设置为通过m点，则ub知道GL

5、:GL(rl)；电源电压Ub:b，14，h点：m点：b，15；计算过程：将光通量从min更改为max时，输出电压范围为U装置的结束电压可以在电流的相反方向对外部电路形成电位，从而为负荷供电。包括在光电池和光电池状态下工作的光电二极管。b，19，b，20，1，光伏设备输入电路的形式主要包括b，21，2，非重叠输入电路的静态计算，根据等效电路建立电路方程，b，22，根据图形方法确定静态工作点Q，b，23，3，根据负载电阻分析光电电池工作状态，b，24，(1)短路或线性电流放大，区域，后续电流放大作为负载，从光电池引出最大输出电流，负载电阻或后续放大电路的输入阻抗应尽可能小(输出电流大约是短路电流，大，线性好，噪声电流低，信号与噪声比高)、b、25、b、26、(2)空载电压输出、区域和非线性电压转换状态。此时，光电池通过高输入阻抗转换器连接到后续放大器电路，其输出等于开放。最大断路电压受障碍高度的限制，通常为0.450.6V。小光通量是电压输出较大的原因，有利于弱光检测。虽然线性不好，但可以用作开关元素。b，27，(3)线性电压输出，区