光電二極管前置
放大器的
頻率特性 cUaLv1:HI TS)p2# 由于光電二極管的輸出電流比較微弱,所以在必需大的輸出電壓eo時(shí),如果光輸出電流ip一定,則應(yīng)將負(fù)載電阻rl變成高電阻。但光電二極管的耦合間電容cd的值為數(shù)十pf很大。
p8Di9\} CTbdY,=B 所以所獲得的頻率幅度f(wàn)b下降為:
j/{F#auI Miqu !E,$@mvd MFaK=1 現(xiàn)實(shí)中此
電路不能使用。
Q1IN@Db}y B%Dy;zdWd/ @$gvV]dA 圖1 將光電二極管的光輸出電流變換成電壓
G6_Kid}"q 3/>McZ@OH 因此,作為光
傳感器用放大器,要擴(kuò)大其頻帶,使用圖2的op放大器的電流輸人型前置放大器電路很常見(jiàn)。如果是這樣的電路構(gòu)成,則通過(guò)虛地使電容cd短路,應(yīng)該能夠?qū)拵Щ?span style="display:none"> &4sUi K"
`UMv#-Y8 GptJQ=pV 圖2 測(cè)壁由op放大器組成的光傳感器放大器的頻率特性
3_B .W Lg[*P8wE 但是,這是op放大器的開(kāi)環(huán)增益無(wú)限大時(shí)的情況。由于被相位補(bǔ)償?shù)耐ǔ5膐p放大器其高頻域的增益很小,所以實(shí)際的輸人電阻ri上升為:
]y@9z b p@/!+$^{ ^.&uYF& _+N*4 此上升方式與線圈l的阻抗一頻率特性ωl相類(lèi)似。因此,如果將此和電容cd并聯(lián)連接,
HlBw:D(z:^ dY68wW>d| 則在電路的頻率特性上會(huì)產(chǎn)生峰值。此峰值的頻率fp為:
;FQAL@"Yj t=NPo+fm ooreforr s\1h=V)!H ft是所使用的op放大器的單位增益帶域幅度,fc是電路的截?cái)囝l率。此時(shí)的fc為:
uJA8PfbD ~;QO`I=0P .%<oy"_ "'p:M,: 例如在ft=1mhz的op放大器上,cd=0.01μf、rl=1ookω時(shí)的峰值頻率fp變?yōu)?2.6khz。
F:x" RbbF SfyZ,0 }H!c9Y 圖3是模擬op放大器的輸人端的光電二極管的耦合電容,故意插入并聯(lián)電容cp時(shí)的頻率特性。即使在cp=0(僅光電二極管的ci和op放大器的輸人電容ci)時(shí),fp為200khz,峰值量在12db以上。 連接cp時(shí),與靜電容量相對(duì)應(yīng)fp下降,在cp=0.01μf處下降到fp=15.4khz。
$SRpFz5y$ hf^, Dr$k6kZ}'U d3_aFsQ 圖3
模擬光電二極管的連接電容cp被附加時(shí)的頻率特性的變化 光電二極管是具有代表性的光電傳感器,被使用于想得到與光量成比例的信號(hào)的場(chǎng)合。光電二極管的輸出信號(hào),即電流非常微弱.從光電二極管的輸出電流上,獲得電壓的最簡(jiǎn)單的方法,
原理上如圖1所示,將光電二極管和負(fù)載電阻rl并聯(lián)連接用eo=ip×rl進(jìn)行電流一電壓的轉(zhuǎn)換。