針對(duì)弱光檢測(cè)電路中的信號(hào)信噪比小,動(dòng)態(tài)范圍大的問(wèn)題,提出一種基于對(duì)數(shù)放大器的檢測(cè)電路;利用對(duì)數(shù)放大器AD8304,設(shè)計(jì)外圍檢測(cè)和放大電路,在光導(dǎo)模式下驗(yàn)證光電放大電路的檢測(cè)性能。結(jié)果表明,光導(dǎo)模式下,輸入光強(qiáng)和輸出信號(hào)為線性關(guān)系,同時(shí)利用對(duì)數(shù)放大器和比例放大器結(jié)合可以有效的檢測(cè)弱光信號(hào),抑制噪聲,壓縮信號(hào)帶寬,提高了采集精度;信噪比明顯提高,且靈敏度較高,輸入和輸出呈對(duì)數(shù)關(guān)系,可以有效的檢測(cè)弱光信號(hào)。

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圖1光電二極管模型

結(jié)光電二極管是一種基本元器件,功能類似于普通二極管,但在結(jié)半導(dǎo)體的耗盡區(qū)受到光照時(shí),會(huì)產(chǎn)生光電流。根據(jù)入射光確定期望的的輸出電流水平和響應(yīng)度[5]。圖1描繪了結(jié)光電二極管的模型,它由基本的獨(dú)立源組成。Iout=Id+Ipd(1)

圖2線性和對(duì)數(shù)關(guān)系

圖2中可以看出,對(duì)數(shù)模式整體帶寬壓縮,同時(shí)由于對(duì)數(shù)電路中的特殊性,可以提高整體信噪比,而比例運(yùn)算放大電路,不能抑制噪聲,而且還將噪聲放大,故在放大弱信號(hào)中首先選用對(duì)數(shù)放大。圖3中顯示了對(duì)數(shù)電壓和輸入電流的關(guān)系,呈線性。

圖3對(duì)數(shù)電壓和輸入電流的關(guān)系

圖3中顯示了對(duì)數(shù)電壓和輸入電流的關(guān)系,呈線性。圖4中顯示了對(duì)數(shù)運(yùn)放中輸入電流和輸出對(duì)數(shù)電壓的關(guān)系,隨著電流的增加,噪聲帶寬被抑制壓縮。

圖4對(duì)數(shù)電壓的噪聲帶寬和輸入電流關(guān)系

圖4中顯示了對(duì)數(shù)運(yùn)放中輸入電流和輸出對(duì)數(shù)電壓的關(guān)系,隨著電流的增加,噪聲帶寬被抑制壓縮。3弱光放大總體方案設(shè)計(jì)

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