一种光探测集成传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及光电传感器，特别是关于一种光探测集成传感器，本实用新型专利技术将“光敏二极管V1,高性能低漂移宽温放大器U1,直流偏置及电阻电容等集成于一体,这种结构是以厚膜技术在微小的PCB板上设计的集成电路,包含有光敏接收二极管、精密金属薄膜电阻、高性能跨阻宽温直流放大器等核心电路。因其核心技术可消除离散设计中经常遇到的漏电流误差、噪声、杂散电容及增益峰值等问题。在环境温度从

【技术实现步骤摘要】
一种光探测集成传感器


[0001]本技术涉及光电传感器，特别是关于一种光探测集成传感器。

技术介绍

[0002]利用光敏器件进行光电检测将其用于智能控制，被广泛应用在各领域，光敏器有光敏三极管、光敏二极管和光电池，光电池使用简单，使用在较大光强状态，对器件本身的暗电流噪声不作考虑，因此，电路设计简单。
[0003]然而在许多情况下，需要弱信号检测，这时光电器件的噪声，暗电流如处理不好，会严重影响信号的检测，这种状态下，电路设计要全面进行系统考虑，如光电器件的暗电流，放大器电路设计噪声、引线分布等等。
[0004]专业的电路设计人员需要长时间的技术积累，特别是光电检测电路，现有的设计都是采用积木式设计，这种设计是采用分立的元件进行电路搭配，较难设计出良好的应用电路。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是向应用设计工作者提供一种光探测集成传感器，它不需要考虑光电元件选择、不需要考虑复杂电路设计、不需要进行调试，只需接入供电电源及输出引线就能获得高性价比的光
[0006]信号探测与应用。
[0007]为解决上述问题本技术的目的是这样实现的，提供一种光探测集成传感器，包括一种壳体，壳体的前面包括一个窗口，壳体的后面包括多个引出脚，光探测集成传感器电路通过高绝缘树脂填充在壳体内，光探测集成传感器电路电源信号、输出信号及控制信号与背部的引出脚导电电连接，光探测集成传感器电路中的光电传感器感光面正对窗口，被测“光”以窗口面成
±
30
°
角度摄入“光敏感”部位；光探测集成传感器电路包括直流偏置电路1.1和高性能低漂移直流放大器电路1.2和光敏接收二极管V1，光敏接收二极管V1跨接于直流放大器1.2的反相端
“‑”
IN
‑
与同相端“+”IN+之间,其中光敏接收二极管V1的负极端接IN
‑
,正极端接IN+；在直流放大器1.2反相端与输出端Vo之间跨接滤波电容C1，直流放大器1.2的输出端Vo通过一个短路保护电阻R3连接在壳体的后面的一个引出脚作为输出管脚OUT；输出管脚OUT与直流放大器1.2反相端之间跨接有第一反馈网络，第一反馈网络包括：电阻R2、电阻R4与电容C2，电阻R2和电阻R4串联连接在输出管脚OUT与直流放大器1.2反相端之间，电容C2跨接在电阻R4两端，其中一个连接点与输出管脚OUT电连接。
[0008]直流放大器1.2反相端
“‑”
同时分出二路，一路直接与壳体后面的一个引出脚IN
‑
脚2电连接，另一路通过第二反馈放大电阻R1连接到壳体后面的一个引出脚FB脚4上；直流放大器1.2的电源正端连接到壳体后面的一个引出脚VCC脚1上,直流放大器1.2的电源负端连接到壳体后面的一个引出脚Vee脚3上；直流放大器1.2的电源正端和电源负端同时与内部的直流偏置电路1.1电源正端和电源负端电连接，供给偏置电路相同电压的电源；同时从
偏置电路引出壳体后面的第8个引出脚COM端作为信号参考地；所述的第二反馈放大电阻R1接于IN
‑
脚2，与FB脚4之间，可用于将FB端4脚与OUT端5脚连接，并控制内部放大倍数。
[0009]所述的直流放大器的第一反馈网络R2的阻值大于20 兆欧姆，R4与C2的时常数应控制在0.5～40微妙之间。
[0010]所述的直流偏置电路包括：第一分压电路2.1、第二分压电路2.2、去耦电容2C1和平衡分压电路，第一分压电路2.1输入端接电源Vcc，第二分压电路2.2输出端接电源Vee，第一分压电路2.1和第二分压电路2.2的另一端短路电连接与平衡分压电路输入端电连接，平衡分压电路b通过电阻2R6与直流放大器正端IN+电连接,第一分压电路2.1和第二分压电路2.2之间连接有去耦电容2C1；所述的第一分压电路2.1包括：电阻2R1、电阻2R2、稳压二极管2V1、肖特基二极管2V2, 电阻2R1、稳压二极管2V1、肖特基二极管2V2采用串联连接，稳压二极管2V1、肖特基二极管2V2背靠背连接，肖特基二极管2V2负极与平衡分压电路输入端b电连接，电阻2R2并联在肖特基二极管2V2的两端；所述的第二分压电路2.2包括：电阻2R3、电阻2R4、稳压二极管2V3、肖特基二极管2V4, 电阻2R3、稳压二极管2V3、肖特基二极管2V4采用串联连接，电阻2R3一端与电源端Vee电连接，另一端与稳压二极管2V3一端电连接，稳压二极管2V3和肖特基二极管2V4采用背靠背电连接，肖特基二极管2V4正端与第一分压电路2.1的肖特基二极管2V2负极电连接，电连接点与平衡分压电路输入端b电连接，肖特基二极管2V4两端并接有电阻2R4。
[0011]所述的第一分压电路2.1的稳压二极管2V1和肖特基二极管2V2电连接点与第二分压电路2.2的稳压二极管2V3和肖特基二极管2V4电连接点之间串接去耦电容2C1，去耦电容2C1起到消除电源50Hz以上高频噪声之目的。
[0012]所述的平衡分压电路由电容2C2、电阻2R5并联构成，电容2C2、电阻2R5并联点后另一端与COM端电连接。
[0013]所述的直流放大器1.2包括：高阻抗差分输入级、高倍数复合放大电路和输出级驱动放大器，高阻抗差分输入级包插MOS管3V1、MOS管3V2，恒流管3H1、恒流管3H2、阻抗变换三极管3V4、二极管3D1和三极管3V3；其中MOS管3V1、MOS管3V2的漏极相连并共同连于3H1恒流管的负极c点,恒流管3H1正极连接三极管3V3的发射极；MOS管3V1的源极接于二极管3D1的正极与三极管3V4的基极，MOS管3V2的源极接于起阻抗变换三极管3V4的集电极上,二极管3D1的正极与三极管3V4的基极相连接，二极管3D1的负极通过电阻3R1接于三极管3V5的发射极；三极管3V4的发射极连接于恒流管3H2的正极d点与三极管3V6的基极；恒流管3H2的另一端也连于三极管3V5的发射极。
[0014]所述的高倍数复合放大电路包括：三极管3V6、电阻3R2、三极管3V7、硅二极管3D2、硅二极管3D3、恒流管3H3，三极管3V6、电阻3R2、三极管3V7组成复合放大，三极管3V9、三极管3V8组成输出放大器，在三极管3V6和三极管3V7的集电极与二极管3D3的负极、稳压管3D4的负极、电阻3R3共同作用下，驱动放大器的输出级。
[0015]所述的输出级3V9的基极连接于3V7的集电极，3V9PNP型三极管,的集电极连于电源负极V
‑
,3V9三极管的发射极连于3V8NPN型三极管,的发射极，完成信号阻抗匹配与功率放大之输出Vo。
[0016]所述的硅二极管3D2与硅二极管3D3串联接于三极管3V7的集电极与三极管3V9的基极上，提供给输出级的基极回路约1.4V的直流偏置压差，用于消除输出级三极管3V9、三
极管3V8输出放大器的交越失真；恒流管3H3电路的e端负极连接于二极管3D2的正极并为三极管3V8、三极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光探测集成传感器，其特征是：包括一种壳体（1），壳体（1）的前面包括一个感光窗口（2），壳体（1）的后面包括多个引出脚（3），光探测集成传感器电路通过高绝缘树脂填充在壳体（1）内，光探测集成传感器电路电源信号、输出信号及控制信号与背部的引出脚（3）导电电连接，光探测集成传感器电路中的光电传感器感光面正对窗口，被测“光”以窗口面成
±
30
°
角度摄入“光敏感”部位；光探测集成传感器电路包括直流偏置电路1.1和高性能低漂移直流放大器电路1.2和光敏接收二极管V1，光敏接收二极管V1跨接于直流放大器1.2的反相端
“‑”
IN
‑
与同相端“+”IN+之间,其中光敏接收二极管V1的负极端接IN
‑
,正极端接IN+；在直流放大器1.2反相端与输出端Vo之间跨接滤波电容C1，直流放大器1.2的输出端Vo通过一个短路保护电阻R3连接在壳体的后面的一个引出脚作为输出管脚OUT；输出管脚OUT与直流放大器1.2反相端之间跨接有第一反馈网络，第一反馈网络包括：电阻R2、电阻R4与电容C2，电阻R2和电阻R4串联连接在输出管脚OUT与直流放大器1.2反相端之间，电容C2跨接在电阻R4两端，其中一个连接点与输出管脚OUT电连接。2.根据权利要求1所述的一种光探测集成传感器，其特征是：所述的直流放大器1.2反相端
“‑”
同时分出二路，一路直接与壳体（1）后面的一个引出脚（3）IN
‑
脚2电连接，另一路通过第二反馈放大电阻R1连接到壳体（1）后面的一个引出脚（3）FB脚4上；直流放大器1.2的电源正端连接到壳体（1）后面的一个引出脚（3）VCC脚1上,直流放大器1.2的电源负端连接到壳体后面的一个引出脚（3）Vee脚3上；直流放大器1.2的电源正端和电源负端同时与内部的直流偏置电路1.1电源正端和电源负端电连接，供给偏置电路相同电压的电源；同时从偏置电路引出壳体后面的第8个引出脚（3）COM端作为信号参考地；所述的第二反馈放大电阻R1接于IN
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脚2与FB脚4之间，可用于将FB端4脚与OUT端5脚连接，并控制内部放大倍数。3.根据权利要求1所述的一种光探测集成传感器，其特征是：所述的直流放大器的第一反馈网络R2的阻值大于20 兆欧姆，R4与C2的时常数应控制在0.5～40微妙之间。4.根据权利要求1所述的一种光探测集成传感器，其特征是：直流偏置电路包括：第一分压电路2.1、第二分压电路2.2去耦电容2C1和平衡分压电路，第一分压电路2.1输入端接电源Vcc，第二分压电路2.2输出端接电源Vee，第一分压电路2.1和第二分压电路2.2的另一端短路电连接与平衡分压电路输入端电连接，平衡分压电路b通过电阻2R6与直流放大器正端IN+电连接,第一分压电路2.1和第二分压电路2.2之间连接有去耦电容2C1；所述的第一分压电路2.1包括：电阻2R1、电阻2R2、稳压二极管2V1、肖特基二极管2V2, 电阻2R1、稳压二极管2V1、肖特基二极管2V2采用串联连接，稳压二极管2V1、肖特基二极管2V2背靠背连接，肖特基二极管2V2负极与平衡分压电路输入端b电连接，电阻2R2并联在肖特基二极管2V2的两端；所述的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨伟东，魏丹鹏，徐启禄，史丹昭，魏超，杨振江，
申请(专利权)人：西安光谷光电科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：