多端口输入的光电信号处理电路制造技术

本实用新型专利技术公开了多端口输入的光电信号处理电路，属于信号放大处理领域，包括：跨阻放大电路，以及与跨阻放大电路连接的多级信号放大电路，其中，所述多级信号放大电路包括多个级联在一起的放大电路，且放大电路具有四个输入端口和两个输出端口。所述放大电路包括运算放大器OP，且运算放大器OP的输入端与输出端之间设有四个可变电阻，所述放大电路的数量为六个，分别为依次连接的一级放大电路、二级放大电路、三级放大电路、四级放大电路、五级放大电路、六级放大电路。本实用新型专利技术，能够在信号处理部分增加反馈结构对系统增益进行稳定的同时，还不会影响到运放的输入阻抗。还不会影响到运放的输入阻抗。还不会影响到运放的输入阻抗。

【技术实现步骤摘要】
多端口输入的光电信号处理电路


[0001]本技术涉及一种信号放大处理领域，具体是多端口输入的光电信号处理电路。

技术介绍

[0002]现有的光电传感器电路工作原理都是先通过光电接收二极管将所需要被探测的光信号采集为电流信号，再由信号处理电路对采集信号进行放大、滤波等处理，变成可以被判断和处理的信号，便于后续从信号中读出到有用的信号。常用跨阻放大器将电流放大并转化为电压信号，再由电压放大电路进行放大。
[0003]针对于电压信号的放大处理，目前常用的方案是使用负反馈结构的运算放大器电路进行对信号的放大。现有技术中负反馈运放电路结构如图4所示，其中OP是一个运算放大器，具有两个输入端口和两个输出端口，电阻R1
‑
R4均为可变电阻。运算放大器的开环增益很高，但容易随温度，工艺等情况波动，使得放大倍数不稳定，所以常常将运放接成反馈结构，反馈结构能稳定运放的放大倍数；电阻R1
‑
R4的取值控制放大倍数。
[0004]现有负反馈运放电路结构存在一个较大的驱动问题，若在跨阻放大器的后级接入图4所示电路，跨阻放大器输出端的电流会受影响。如何在信号处理部分增加反馈结构对系统增益进行稳定的同时，又不影响运放的输入阻抗是我们需要解决的难题。因此，本领域技术人员提供了多端口输入的光电信号处理电路，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供多端口输入的光电信号处理电路，能够在信号处理部分增加反馈结构对系统增益进行稳定的同时，还不会影响到运放的输入阻抗，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0007]多端口输入的光电信号处理电路，包括：
[0008]跨阻放大电路，以及与跨阻放大电路连接的多级信号放大电路，
[0009]其中，所述多级信号放大电路包括多个级联在一起的放大电路，且放大电路具有四个输入端口和两个输出端口。
[0010]作为本技术进一步的方案：所述放大电路包括运算放大器OP，且运算放大器OP的输入端与输出端之间设有四个可变电阻。
[0011]作为本技术再进一步的方案：所述放大电路的数量为六个，分别为依次连接的一级放大电路、二级放大电路、三级放大电路、四级放大电路、五级放大电路、六级放大电路。
[0012]作为本技术再进一步的方案：所述一级放大电路与二级放大电路之间、二级放大电路与三级放大电路之间、三级放大电路与四级放大电路之间、四级放大电路与五级放大电路之间均设有高通滤波单元，用以滤除输入信号中低频成分的干扰，提高信号处理
系统的抗干扰能力。
[0013]作为本技术再进一步的方案：所述高通滤波单元包括两个电容，分别串联在放大电路的两个输出端口上。
[0014]作为本技术再进一步的方案：所述跨阻放大电路包括运算放大器OP0，且运算放大器OP0的输出端连接多级信号放大电路输入端，所述运算放大器OP0的负输入端与运算放大器OP0的输出端之间连接有可变电阻R25，且运算放大器OP0的负输入端接地并连接有光电接收管PD。
[0015]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0016]1、本申请拆分了运放的输入端口，并将外部输入端口和反馈输入端口分开，该做法的优点在于使用反馈结构稳定放大倍数的同时，放大器的输入电阻因反馈结构而减少却依然保持着非常高的输入阻抗，防止放大电路结构对输入信号产生干扰，对比现有的技术，本申请对信号处理更加稳定，从而达到在信号处理部分增加反馈结构对系统增益进行稳定的同时，还不会影响到运放的输入阻抗的目的。
[0017]2、本申请采用六级放大结构使得在实现在整体放大倍数较大时，单级的放大压力不会太大，放大倍数更加稳定，此外，前五级放大电路的级联通过高通滤波处理，滤除输入信号中低频成分的干扰，提高信号处理系统的抗干扰能力，每级运放的反馈电阻可变(即可变电阻)，可以控制放大倍数，适应动态响应需求。
[0018]3、本申请使用电容耦合方式进行各级放大电路的连接，电容使得低频信号不能通过，滤除了坏境中低频信号的干扰，使得电路系统具有抗干扰能力。五六级放大电路中没有使用电容，而使用直接耦合方式。
附图说明
[0019]图1为多端口输入的光电信号处理电路的整体结构框图；
[0020]图2为多端口输入的光电信号处理电路的放大电路结构图；
[0021]图3为多端口输入的光电信号处理电路的整体电路结构图；
[0022]图4为本申请现有技术中的反馈运放电路结构。
具体实施方式
[0023]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0024]请参阅图1～4，本技术实施例中，多端口输入的光电信号处理电路，包括：
[0025]跨阻放大电路，以及与跨阻放大电路连接的多级信号放大电路，
[0026]其中，所述多级信号放大电路包括多个级联在一起的放大电路，且放大电路具有四个输入端口和两个输出端口。
[0027]本申请将运放的输入端口分为四个，把用于信号输入的端口和用于反馈输入的端口分开，这样做的优点在于，反馈结构仅仅会改变最上下两个端口的输入阻抗，而不会影响Vip，Vin所接端口的阻抗，能达到防止反馈结构影响信号输入阻抗的效果。对输入信号来说，输入端只是半导体金属场效应晶体管的栅极，输入电阻非常高，不会干扰输入信号自身的特性。同时，可变电阻R1
‑
R4同样可以调节放大器的增益，使得增益方便可控，能用于多种
工作环境。
[0028]在本实施例中：如图2所示，所述放大电路包括运算放大器OP，且运算放大器OP的输入端与输出端之间设有四个可变电阻，其中，电阻R1
‑
R4均为可变电阻，Vip，Vin分别代表正反向输入，Vop，Von表示正反向输出。
[0029]在本实施例中：所述放大电路的数量为六个，分别为依次连接的一级放大电路、二级放大电路、三级放大电路、四级放大电路、五级放大电路、六级放大电路。通常，信号的幅度变化范围较大，所以信号处理的动态响应需求较大，对于非常小的信号，需要被放大较高的倍数。同时应考虑信号放大的线性度和噪声问题；故采用六级放大结构进行信号放大处理，使得总体放大增益足够高，同时每级放大电路的增益不需要太高，保证信号放大的性能。
[0030]在本实施例中：所述一级放大电路与二级放大电路之间、二级放大电路与三级放大电路之间、三级放大电路与四级放大电路之间、四级放大电路与五级放大电路之间均设有高通滤波单元。其中，环境光和其他干扰光源多为低频成分，故前五级放大电路的级联通过高通滤波处理，滤除输入信号中低频成分的干扰，提高信号处理系统的抗干扰能力，每级运放的反馈电阻可变(即可变电阻)，可以控制放大倍数，适应动态响应需求。
[0031]在本实施例中：所述高通滤波单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多端口输入的光电信号处理电路，其特征在于，包括：跨阻放大电路，以及与跨阻放大电路连接的多级信号放大电路，其中，所述多级信号放大电路包括多个级联在一起的放大电路，且放大电路具有四个输入端口和两个输出端口。2.根据权利要求1所述的多端口输入的光电信号处理电路，其特征在于，所述放大电路包括运算放大器OP，且运算放大器OP的输入端与输出端之间设有四个可变电阻。3.根据权利要求1或2所述的多端口输入的光电信号处理电路，其特征在于，所述放大电路的数量为六个，分别为依次连接的一级放大电路、二级放大电路、三级放大电路、四级放大电路、五级放大电路、六级放大电路。4.根据权利要求3所述的多端口输入的光电信号处理电路，其特征在于，所述一级放大电路与...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓明，邓畅景，唐旗，滕远道，刘煜峰，吴思凯，
申请(专利权)人：深圳市曙芯微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：