本实用新型专利技术公开了一种可见光通信信号接收前置电路，包括第一级光电转换跨阻放大器A1，与所述第一级光电转换跨阻放大器A1输出端电性连接的第二级高速放大器A2，与所述第二级高速放大器A2输出端电性连接的第三级高增益放大器A3。上述三级放大器分别采用了不同类型的放大器，经优化组合，充分发挥了各自的特点。在保证高速、高增益、低噪声的同时具有低成本的优点，能满足可见光通信系统对光电转换前置放大电路的需求。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及可见光通信领域，具体涉及一种用于可见光通信信号接收的光电 转换前置放大电路。
技术介绍
在可见光通信系统中，光信号的接收前置放大电路是一个重要的组成部分。低噪 声、宽频带和足够的增益是对该部分电路的基本要求。以往的电路设计多因无法同时达到 这些要求致使系统的通信距离过短、通信速率无法提高，难于进入实用阶段，从而限制了可 见光通信系统的使用。而具有较佳技术性能的光电接收前置放大电路往往使用了价格高昂 的器件，使其成本过高，直接影响到可见光通信系统的推广普及。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种具有低噪声、高宽带 和高增益的高性能可见光通信信号接收前置电路，同时具有成本低廉和稳定可靠的特点。 提供一种可见光通信信号接收前置电路，包括第一级光电转换跨阻放大器A1，与 所述第一级光电转换跨阻放大器A1输出端电性连接的第二级高速放大器A2,与所述第二 级高速放大器A2输出端电性连接的第三级高增益放大器A3。 在上述可见光通信信号接收前置电路中，所述第一级转换跨阻光电放大器A1包 括与电压反馈型运算放大器U1相关引脚相连接的PIN光电二极管D1、R1、R2和C1组成的 中点偏置电路、R3、C2组成的反馈回路及电源滤波电容C3 ;所述运算放大器U1负输入端 IN1-与阳极接在地GND上的二极管D1的阴极、与并联后一端接在U1输出端01上的电阻 R3、电容C2的另一端相连；U1正输入端IN1+与一端接在正电源+Vcc上的电阻R2的另一 端、与并联后一端接在地GND上的电阻R1、电容C1的另一端相连；之间连接有电容C3的U1 的电源V1+和VI-端分别与正电源+Vcc和地GND相连；U1的输出端01连接到第二级高速 放大器A2中的U2的正输入端IN2+。 在上述可见光通信信号接收前置电路中，所述第二级高速放大器A2包括电流反 馈型运算放大器U2、由C4、R4和R5组成的反馈回路及电源滤波电容C5 ;运算放大器U2的 负输入端IN2-与电阻R4的一端、与一端接在U1输出端01上的电阻R5的另一端相连，电 阻R4的另一端与电容C4串联，C4的另一端连接到地GND;U2正输入端IN2+与U1输出端 01相连；之间连接有电容C5的U2的电源V2+和V2-端分别与正电源+Vcc和地GND相连； U2的输出端02脚连接到所述第三级放大器A3中的输入电容C6的一端。 在上述可见光通信信号接收前置电路中，所述第三级高增益放大器A3包括视频 差分放大器U3、由R6、R7、R8、C7组成的中点偏置电路、隔直输入电容C6、增益调节电阻R9 和电源滤波电容C8 ;视频差分放大器U3的正输入端IN3+与电容C6的一端相连，C6的另一 端与U2的输出端02相连；负输入端IN3-与一端接在正电源+Vcc上的电阻R8的另一端、 与并联后一端接在地GND上的电阻R7、电容C7的另一端相连；电阻R6两端分别与U3正输 入端IN3+和负输入端IN3-相连；之间连接有电容C8的U3的电源V3+和V3-端分别与正 电源+Vcc和地GND相连；U3的输出端03连接至输出端子Out，供可见光通信系统的后续电 路使用。 在上述可见光通信信号接收前置电路中，所述第一级放大器A1、第二级高速放大 器A2和第三级高增益放大器A3由单电源供电。 本技术与现有技术相比，具有明显的优点和效果，由以上技术方案可知：本实 用新型由PIN光电二极管和电压反馈型运算放大器等元件组成第一级光电转换跨阻放大 器、由电流反馈型运算放大器等元件组成第二级高速放大器、由视频差分放大器等元件组 成第三级高增益放大器。这三级放大器都具有各自的特点。 第一级放大器中，PIN光电二极管D1、电阻R3和电压反馈型运放U1构成电流-电 压转换器即跨阻放大器。其输出电压为：，其中Ip为流经光电管的电流。电压反馈型运放 组成跨阻放大器后，其I-V增益频率响应为：【主权项】1. 一种可见光通信信号接收前置电路，其特征在于：包括第一级光电转换跨阻放大器 Al，与所述第一级光电转换跨阻放大器Al输出端电性连接的第二级高速放大器A2,与所述 第二级高速放大器A2输出端电性连接的第三级高增益放大器A3。2. 根据权利要求1所述的可见光通信信号接收前置电路，其特征在于：所述第一级转 换跨阻光电放大器Al包括与电压反馈型运算放大器Ul相关引脚相连接的PIN光电二极管 D1、R1、R2和Cl组成的中点偏置电路、R3、C2组成的反馈回路及电源滤波电容C3 ;所述运算 放大器Ul负输入端INl-与阳极接在地GND上的二极管Dl的阴极、与并联后一端接在Ul输 出端Ol上的电阻R3、电容C2的另一端相连；Ul正输入端INl+与一端接在正电源+Vcc上 的电阻R2的另一端、与并联后一端接在地GND上的电阻R1、电容Cl的另一端相连；之间连 接有电容C3的Ul的电源Vl+和Vl-端分别与正电源+Vcc和地GND相连；Ul的输出端01 连接到第二级高速放大器A2中的U2的正输入端IN2+ ;所述Dl的型号为SH1203P ;U1的型 号为 AD8057。3. 根据权利要求2所述的可见光通信信号接收前置电路，其特征在于：所述第二级高 速放大器A2包括电流反馈型运算放大器U2、由C4、R4和R5组成的反馈回路及电源滤波电 容C5 ;运算放大器U2的负输入端IN2-与电阻R4的一端、与一端接在Ul输出端01上的 电阻R5的另一端相连，电阻R4的另一端与电容C4串联，C4的另一端连接到地GND ;U2正 输入端IN2+与Ul输出端01相连；之间连接有电容C5的U2的电源V2+和V2-端分别与正 电源+Vcc和地GND相连；U2的输出端02脚连接到所述第三级放大器A3中的输入电容C6 的一端；U2的型号为ADA4860-1。4. 根据权利要求3所述的可见光通信信号接收前置电路，其特征在于：所述第三级高 增益放大器A3包括视频差分放大器U3、由R6、R7、R8、C7组成的中点偏置电路、隔直输入电 容C6、增益调节电阻R9和电源滤波电容C8 ;视频差分放大器U3的正输入端IN3+与电容C6 的一端相连，C6的另一端与U2的输出端02相连；负输入端IN3-与一端接在正电源+Vcc 上的电阻R8的另一端、与并联后一端接在地GND上的电阻R7、电容C7的另一端相连；电阻 R6两端分别与U3正输入端IN3+和负输入端IN3-相连；之间连接有电容C8的U3的电源 V3+和V3-端分别与正电源+Vcc和地GND相连；U3的输出端03连接至输出端子Out，供可 见光通信系统的后续电路使用；U3的型号为TL592B或NE592。5. 根据权利要求4所述的可见光通信信号接收前置电路，其特征在于：所述第一级放 大器A1、第二级高速放大器A2和第三级高增益放大器A3均设置在屏蔽盒中并由单电源供 电。【专利摘要】本技术公开了一种可见光通信信号接收前置电路，包括第一级光电转换跨阻放大器A1，与所述第一级光电转换跨阻放大器A1输出端电性连接的第二级高速放大器A2，与所述第二级高速放大器A2输出端电性连接的第三级高增益放大器A3。上述三级放大器分别采用了不同类型的放大器，经优化组合，充分发挥了各本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可见光通信信号接收前置电路，其特征在于：包括第一级光电转换跨阻放大器A1，与所述第一级光电转换跨阻放大器A1输出端电性连接的第二级高速放大器A2，与所述第二级高速放大器A2输出端电性连接的第三级高增益放大器A3。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：沈力，胡鹏飞，
申请(专利权)人：贵州省计量测试院，
类型：新型
国别省市：贵州;52
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