一种光电探测器制造技术

本实用新型专利技术提出了一种光电探测器，其包括光电二极管、电流‑电压转换电路和CPU芯片，电流‑电压转换电路包括跨阻抗放大电路、自举电路和低通滤波电路；光电二极管将光信号转换为电流信号，该电流信号通过顺次连接的互阻抗电路、自举电路和低通滤波电路传输至CPU芯片的模拟输入端。在跨阻抗放大电路中设置补偿电容，确定跨阻抗放大电路的增益带宽积和电路的带宽，消除跨阻抗放大电路中的振荡以及限制噪声；通过设置自举电路，减小了跨阻抗放大电路中电阻元器件固有噪声对电路噪声的影响，对跨阻抗放大电路的输入电容起到自举作用，消除了跨阻抗放大电路中运算放大器的差模输入电容影响，进而减小了输入电容，增大了跨阻抗放大电路的带宽。

【技术实现步骤摘要】
一种光电探测器
本技术涉及激光探测
，尤其涉及一种光电探测器。
技术介绍
目前，激光器可以输出400nm、850nm、1100nm或940nm的激光，通过光电探测器可以探测到激光器输出的激光。在光电探测放大电路中，通常情况下接收到的光学信号和经过光电探测器转换后的电信号都比较微弱，很容易掩没在环境噪声中，而且后面放大电路的引入，不仅引入了多余的噪声源，而且对输入放大器的噪声进行了放大作用。目前，一般采用跨阻抗放大电路对光电二极管输出的微弱信号进行放大，然而光电二极管的输出信号的速度要求了跨阻抗电路具有较高的带宽，但是灵敏度高的光电二极管要求有较高的增益，就限制了跨阻抗放大电路的带宽，使得跨阻抗放大电路的带宽及其增益向冲突。因此，为解决上述问题，本技术提供一种光电探测器，通过具有相位补偿功能的跨阻抗放大电路实现光电二极管对电路高阻抗的要求，并且设置了自举电路扩展电路的带宽。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提出了一种光电探测器，通过具有相位补偿功能的互阻抗电路实现光电二极管对电路高阻抗的要求，并且设置了自举电路扩展电路的带宽。本技术的技术方案是这样实现的：本技术提供了一种光电探测器，其包括光电二极管、电流-电压转换电路和CPU芯片，电流-电压转换电路包括跨阻抗放大电路、自举电路和低通滤波电路；光电二极管将光信号转换为电流信号，该电流信号通过顺次连接的互阻抗电路、自举电路和低通滤波电路传输至CPU芯片的模拟输入端。在以上技术方案的基础上，优选的，光电二极管为Si光电二极管、雪崩光电二极管、光电二极管、肖特基光电二极管和光伏二极管中任一种。在以上技术方案的基础上，优选的，光电二极管的工作模式采用光电导模式；光电二极管的正极外接反偏电压，光电二极管的负极与跨阻抗放大电路电性连接。进一步优选的，跨阻抗放大电路包括：电阻R22-R23、电容C12-C13和运算放大器TL082；电阻R22的一端和电容C12的一端分别与运算放大器TL082的引脚2电性连接，电阻R22的另一端和电容C12的另一端均接地；光电二极管的负极与运算放大器TL082的引脚3电性连接，电阻R23的一端与运算放大器TL082的引脚3电性连接，电阻R23的另一端与自举电路的输出端电性连接，电容C13并联在电阻R23的两端。进一步优选的，自举电路包括：电阻R24-R25、电容C14和运算放大器OP07；运算放大器TL082的引脚1通过电阻R24与运算放大器OP07的引脚6电性连接，运算放大器OP07的引脚5接地，电阻R25和电容C14串联以后并联在运算放大器OP07的引脚6及其引脚7之间，电阻R23的另一端与运算放大器OP07的引脚7电性连接。在以上技术方案的基础上，优选的，低通滤波电路为二阶无限增益多路反馈型滤波电路，其截至频率为20Hz。进一步优选的，低通滤波电路包括：电阻R26-R29、电容C15-C17和运算放大器OPA656；自举电路通过电阻R26分别与电阻R28的一端、电阻R27的一端和电容C17的一端电性连接，电容C17的另一端接地，电阻R27的另一端分别与电容C15的一端、电容C16的一端和运算放大器OPA656的引脚2电性连接，电阻R28的另一端、电容C15的另一端和电容C16的另一端分别与运算放大器OPA656的引脚1电性连接，运算放大器OPA656的引脚3通过电阻R29接地，运算放大器OPA656的引脚1与CPU的模拟输入端电性连接。进一步优选的，电阻R26-R28为5％容差的金属膜电阻。本技术的一种光电探测器相对于现有技术具有以下有益效果：(1)通过在跨阻抗放大电路中设置补偿电容，确定跨阻抗放大电路的增益带宽积和电路的带宽，消除跨阻抗放大电路中的振荡以及限制噪声；(2)通过设置自举电路，减小了跨阻抗放大电路中电阻元器件固有噪声对电路噪声的影响，对跨阻抗放大电路的输入电容起到自举作用，消除了跨阻抗放大电路中运算放大器TL082的差模输入电容影响，进而减小了输入电容，增大了跨阻抗放大电路的带宽；(3)运算放大器TL082与运算放大器OP07由反馈电阻R23和电阻R25串联起来，其中反馈电阻R23返回到运算放大器TL082的同相输入端，不仅保证了负反馈回路，而且也避免了在同一个反馈回路中出现两个运算放大器相位倒置问题的发生。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术一种光电探测器的结构图；图2为本技术一种光电探测器的电路图。具体实施方式下面将结合本技术实施方式，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。如图1所示，本技术的一种光电探测器，其包括光电二极管、电流-电压转换电路和CPU芯片。光电二极管，将光信号转换为微弱的电流信号。本实施例中，光电二极管为Si光电二极管、雪崩光电二极管、光电二极管、肖特基光电二极管和光伏二极管中任一种，并且其工作模式采用光电导模式，具体的，光电二极管的正极外接反偏电压，光电二极管的负极与电流-电压转换电路电性连接。电流-电压转换电路，将光电二极管输出的微弱电流信号转换为微弱电压信号，并该微弱电压信号进行放大。由于该微弱电压信号比较微弱，很容易掩没在环境噪声中，而且后面放大电路的引入，不仅引入了多余的噪声源，而且对输入放大器的噪声进行了放大作用。因此，为了解决上述问题，本实施例中，电流-电压转换电路包括跨阻抗放大电路、自举电路和低通滤波电路，其中，光电二极管将光信号转换为电流信号，该电流信号通过顺次连接的互阻抗电路、自举电路和低通滤波电路传输至CPU芯片的模拟输入端。跨阻抗放大电路，由于微弱光检测需要低噪声和高增益的运算放大器，因此，本实施例中设置跨阻抗放大电路以满足光电二极管对响应速度和灵敏度的要求。本实施例中，如图2所示，跨阻抗放大电路包括：电阻R22-R23、电容C12-C13和运算放大器TL082；具体的，电阻R22的一端和电容C12的一端分别与运算放大器TL082的引脚2电性连接，电阻R22的另一端和电容C12的另一端均接地；光电二极管的负极与运算放大器TL082的引脚3电性连接，电阻R23的一端与运算放大器TL082的引脚3电性连接，电阻R23的另一端与自举电路的输出端电性连接，电容C13并联在电阻R23的两端。其中，电阻R23为反馈电阻，反馈电阻R23负责运算放大器TL082的增益；然而由于引入了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电探测器，其包括光电二极管、电流-电压转换电路和CPU芯片，其特征在于：所述电流-电压转换电路包括跨阻抗放大电路、自举电路和低通滤波电路；/n所述光电二极管将光信号转换为电流信号，该电流信号通过顺次连接的互阻抗电路、自举电路和低通滤波电路传输至CPU芯片的模拟输入端。/n

【技术特征摘要】
1.一种光电探测器，其包括光电二极管、电流-电压转换电路和CPU芯片，其特征在于：所述电流-电压转换电路包括跨阻抗放大电路、自举电路和低通滤波电路；
所述光电二极管将光信号转换为电流信号，该电流信号通过顺次连接的互阻抗电路、自举电路和低通滤波电路传输至CPU芯片的模拟输入端。


2.如权利要求1所述的一种光电探测器，其特征在于：所述光电二极管为Si光电二极管、雪崩光电二极管、光电二极管、肖特基光电二极管和光伏二极管中任一种。


3.如权利要求1所述的一种光电探测器，其特征在于：所述光电二极管的工作模式采用光电导模式；
所述光电二极管的正极外接反偏电压，光电二极管的负极与跨阻抗放大电路电性连接。


4.如权利要求3所述的一种光电探测器，其特征在于：所述跨阻抗放大电路包括：电阻R22-R23、电容C12-C13和运算放大器TL082；
所述电阻R22的一端和电容C12的一端分别与运算放大器TL082的引脚2电性连接，电阻R22的另一端和电容C12的另一端均接地；光电二极管的负极与运算放大器TL082的引脚3电性连接，电阻R23的一端与运算放大器TL082的引脚3电性连接，电阻R23的另一端与自举电路的输出端电性连接，电容C13并联在电阻R23的两端。


5.如权利要求4所述的一种光电探测器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹长广，蔡志宏，褚明辉，
申请(专利权)人：武汉万赢半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42