專利名稱：一種光電轉(zhuǎn)換前置放大電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及能見度儀技術(shù)，尤其涉及能見度儀中光電轉(zhuǎn)換的前置放大 電路。
背景技術(shù)：
目前，在前向散射能見度儀的應(yīng)用中，光電轉(zhuǎn)換器常用圖1所示的電路，圖
l中光電二極管VD1負(fù)極連接偏置電源A，該偏置電源提供偏置電壓V1，光 電二極管VD1的正極連接低噪聲寬帶放大器N1的反相輸入端，放大器N1的同 相輸入端接地，放大器N1的反相輸入端與其輸出端之間連接有一反饋電阻R1， 還連接有一補(bǔ)償電容Cl，反饋電阻Rl與補(bǔ)償電容Cl并聯(lián)；光電二極管VD1 感光后輸出感應(yīng)電流Iph，由反饋電阻Rl在放大器Nl的反相輸入端形成反相 電壓，經(jīng)放大器N1放大后在其輸出端輸出電壓Vo。在該電路中對背景光和前 向散射光產(chǎn)生的電流放大系數(shù)相同，由于背景光的強(qiáng)度及變化范圍均遠(yuǎn)大于前 向散射光，為避免放大器輸出飽和，Rl只能采用較小的阻值，不能充分利用放 大器N1的性能，放大系數(shù)和信噪比均較低，因此需要多級放大電路進(jìn)行放大， 不可避免需要增加運(yùn)放的數(shù)量,提高了成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種放大系數(shù)和信噪比高的放大電路。 一種光電轉(zhuǎn)換前置放大電路，包括光電二極管(VD1)和低噪聲寬帶放大 器(Nl)，光電二極管(VD1)的負(fù)極連接偏置電源(A)，正極連接低噪聲寬帶 放大器(Nl)的反相輸入端，低噪聲寬帶放大器(Nl)的同相輸入端接地，其 中低噪聲寬帶放大器(Nl)的輸出端與其反相輸入端之間串接有第一反饋電 阻(Rl)、第二反饋電阻(R2)，第一、第二反饋電阻(Rl、 R2)的串聯(lián)中間接 點(diǎn)與地之間串接有第三反饋電阻(R3)和一開關(guān)電容(C2)，其中，第一、第二
反饋電阻阻值均大于十倍的第三反饋電阻的阻值。
所述的光電轉(zhuǎn)換前置放大電路，其中所述低噪聲寬帶放大器的輸出端與 其反相輸入端之間串接有一補(bǔ)償電容(Cl)。
本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案將達(dá)到如下的技術(shù)效果
本實(shí)用新型的放大電路，采用T型的反饋電路結(jié)構(gòu)，開關(guān)電容C2在高頻信 號輸入時(shí)可視為短路狀態(tài)，在低頻信號時(shí)可視為開路狀態(tài)，相當(dāng)于一個(gè)高、低
頻轉(zhuǎn)換的開關(guān)；由于自然環(huán)境的背景光的能量主要集中在幾Hz以下的低頻段， 而前向散射光是經(jīng)過調(diào)制的幾千Hz高頻率信號，本實(shí)用新型放大電路中放大器 的增益
K=， 一 M +及2 + jft)(i lJ 2 +及2i 3 + J 1及3)C1
對于光電二極管感測到的高頻光信號，其頻率 f=fh>2/(R3Cl)
所以放大器的高頻增益
K=Kh=Vo/Iph-(RlR2)/R3 對于光電二極管感測到的低頻背景光，其頻率-fL<2/[RlR2Cl/(Rl+R2)] 所以放大器的低頻增益 K=KL=Vo/Iph-Rl +R2
放大器高頻增益與低頻增益之比為Kh/KL-R1R2/[R3( Rl +R2)] 因而當(dāng)?shù)皖l增益相同時(shí)，高頻增益約提高了 R1R2/[R3(R1 + R2)]倍，而 R1>10R3， R2>10R3，因此可見本實(shí)用新型放大電路可大大提高其放大器N1的 放大倍數(shù)，增加后級放大器輸入端信號與噪聲的比值，提高了信噪比，并可減 少光電轉(zhuǎn)換前置放大電路中運(yùn)放的數(shù)量，降低生產(chǎn)成本。補(bǔ)償電容C1的作用是 避免放大器N1自激振蕩，保持其穩(wěn)定工作。

圖1為能見度儀現(xiàn)有技術(shù)中的光電轉(zhuǎn)換前置放大電路； 圖2為本實(shí)用新型提供的光電轉(zhuǎn)換前置放大電路。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例
一種光電轉(zhuǎn)換前置放大電路，如圖2，其包括光電二極管VD1和低噪聲寬 帶放大器N1，光電二極管VD1的負(fù)極連接偏置電源A，正極連接低噪聲寬帶放 大器N1的反相輸入端，低噪聲寬帶放大器N1的同相輸入端接地，低噪聲寬帶 放大器N1的輸出端與其反相輸入端之間一路是一補(bǔ)償電容C1，另一路是反饋 電路，反饋電路中第一反饋電阻R1、第二反饋電阻R2串聯(lián)后接在低噪聲寬 帶放大器N1的輸出端與其反相輸入端之間，第一、第二反饋電阻R1、 R2的串 聯(lián)中間接點(diǎn)與地之間還串接有第三反饋電阻R3和一開關(guān)電容C2，其中，第一、 第二反饋電阻阻值均大于十倍的第三反饋電阻的阻值，R1>10R3， R2〉10R3。 補(bǔ)償電容C1在這里的作用是避免放大器N1自激振蕩，保持其穩(wěn)定工作。 開關(guān)電容C2在高頻信號輸入時(shí)可視為短路狀態(tài)，在低頻信號時(shí)可視為開路 狀態(tài)，對于光電二極管感測到的高頻前向散射光，放大器的增益為 K=Kh=Vo/Iph-(RlR2)/R3;對于光電二極管感測到的低頻背景光，放大器的增益 為iC=K!=V0/Iph-Rl + R2 ，則放大器高頻增益與低頻增益之比為 Kh/KpRlR2/[R3(Rl+R2)]，因此當(dāng)?shù)皖l增益相同時(shí)，高頻增益約提高了 R1R2/[R3(R1+R2)]倍，而R1M0R3， R2>10R3，因此可見本實(shí)用新型放大電路 中可大大提高其放大器N1的放大倍數(shù)，增加后級放大器輸入端信號與噪聲的比 值，提高了信噪比，并可減少光電轉(zhuǎn)換前置放大電路中運(yùn)放的數(shù)量，降低生產(chǎn) 成本。
權(quán)利要求1、一種光電轉(zhuǎn)換前置放大電路，包括光電二極管(VD1)和低噪聲寬帶放大器(N1)，光電二極管(VD1)的負(fù)極連接偏置電源(A)，正極連接低噪聲寬帶放大器(N1)的反相輸入端，低噪聲寬帶放大器(N1)的同相輸入端接地，其特征在于低噪聲寬帶放大器(N1)的輸出端與其反相輸入端之間串接有第一反饋電阻(R1)、第二反饋電阻(R2)，第一、第二反饋電阻(R1、R2)的串聯(lián)中間接點(diǎn)與地之間串接有第三反饋電阻(R3)和一開關(guān)電容(C2)，其中，第一、第二反饋電阻阻值均大于十倍的第三反饋電阻的阻值。
2、 如權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換前置放大電路，其特征在于所述低噪聲 寬帶放大器的輸出端與其反相輸入端之間串接有一補(bǔ)償電容(Cl)。
專利摘要一種光電轉(zhuǎn)換前置放大電路，包括光電二極管VD1、低噪聲寬帶放大器N1，光電二極管VD1負(fù)極連接偏置電源A，正極連接低噪聲寬帶放大器N1的反相輸入端，低噪聲寬帶放大器N1的同相輸入端接地，其中，低噪聲寬帶放大器N1的輸出端與其反相輸入端之間串接有第一反饋電阻R1、第二反饋電阻R2，第一、第二反饋電阻R1、R2的串聯(lián)中間接點(diǎn)與地之間串接有第三反饋電阻R3和一開關(guān)電容C2，其中，第一、第二反饋電阻阻值均大于十倍的第三反饋電阻的阻值，當(dāng)?shù)皖l增益相同時(shí)，高頻增益能提高約R1R2/[R3(R1+R2)]倍，提高了放大電路的放大倍數(shù)和信噪比，因而可減少后級運(yùn)放數(shù)量，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號H03F3/08GK201207034SQ20082006926
公開日2009年3月11日 申請日期2008年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月1日
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