減去光電二極管因為溫度產生的電流信號，得到經過溫度補償?shù)碾娏餍盘?，將溫度補 償?shù)碾娏餍盘栞斎氲秸鹗幤髦?，震蕩器根?jù)輸入電流的大小產生相應頻率的脈沖信號，以 實現(xiàn)具有溫度補償?shù)墓忸l率轉換，抵消溫度對光電二極管暗電流的影響，保證光電轉換裝 置的精度。
【附圖說明】
[0031] 圖1是本實用新型光頻率轉換裝置的結構組成框圖。
[0032] 圖2是本實用新型光頻率轉換裝置的電路原理圖。
[0033] 圖3是本實用新型光頻率轉換裝置輸出的脈沖信號圖。
【具體實施方式】
[0034] 下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施 方式不限于此。
[0035] 實施例
[0036] 如圖1所示，本實施例公開了一種具有溫度補償特性的光頻率轉換裝置，包括光 電二極管、跨阻放大器、跨導放大器、電流減法器和震蕩器；
[0037] 光電二極管的個數(shù)為兩個，分別為接收光信號根據(jù)光強度產生相應電流信號的第 一光電二極管D1和不接收光信號根據(jù)溫度產生相關電流信號的第二光電二極管D2 ;即第 一光電二極管D1用于接收光信號，第二光電二極管不接收光信號，只產生與溫度有光的電 流fg號。
[0038] 跨阻放大器的個數(shù)為兩個，分別為第一跨阻放大器11和第二跨阻放大器12 ;
[0039] 跨導放大器的個數(shù)為兩個，分別為第一跨導放大器21和第二跨導放大器22 ;
[0040] 第一光電二極管D1的輸出端通過第一跨阻放大器11連接第一跨導放大器21，第 二光電二極管D2的輸出端通過第二跨阻放大器12連接第二跨導放大器22 ;第一跨導放大 器21和第二跨導放大器22的輸出端分別連接電流減法器3的兩個輸入端；電流減法器3 的輸出端連接震蕩器4的輸入端。
[0041] 如圖2所示，第一跨阻放大器11包括電阻R1和運算放大器A1 ;第一光電二極管 D1的陽極接地，陰極與所述運算放大器A1的反相輸入端連接；運算放大器A1的反相輸入 端通過電阻R1和運算放大器A1的輸出端連接，運算放大器A1的同相輸入端接地；運算放 大器A1的輸出端作為第一跨阻放大器11的輸出端連接第一跨導放大器21的輸入端；通過 第一跨阻放大器11將第一光電二極管D1輸出的電流進行轉換成電壓信號。第一跨阻放大 器11輸出的電壓信號V n為：
[0042] Vn=In*R1;
[0043] 其中In為第一光電二極管D1輸出的電流。
[0044] 第二跨阻放大器12包括電阻R2和運算放大器A2 ;第二光電二極管D2的陽極接 地，陰極與所述運算放大器A2的反相輸入端連接；運算放大器A2的反相輸入端通過電阻 R2和運算放大器A2的輸出端連接，運算放大器A2的同相輸入端接地；運算放大器A2的輸 出端作為第二跨阻放大器12的輸出端連接第二跨導放大器22的輸入端；通過第二跨阻放 大器12將第二光電二極管D1輸出的電流進行轉換成電壓信號。第二跨阻放大器12輸出 的電壓信號V 12為：
[0045] V12=I12*R2;
[0046] 其中112為第二光電二極管D2輸出的電流。
[0047] 第一跨導放大器21包括運算放大器A3、電阻R3和PM0S管P1，第一跨阻放大器11 的輸出端連接運算放大器A3的反相輸入端，運算放大器A3的輸出端連接PM0S管P1的柵 極，運算放大器A3的同相輸入端連接PM0S管P1的漏極，PM0S管P1的漏極通過電阻R3接 地，PM0S管P1的源極接電源；運算放大器A3的輸出端作為第一跨導放大器21的輸出端連 接電流減法器的其中一個輸入端；通過第一跨導放大器21將第一跨阻放大器輸出的電壓 信號按照比例轉換成電流信號。其中第一跨導放大器21轉換比例關系如下：
[0048] I21=Vn/R3;
[0049] 其中Vn為第一跨阻放大器輸出的電壓信號。
[0050] 第二跨導放大器22包括運算放大器A4、電阻R4和PM0S管P2,第二跨阻放大器21 的輸出端連接運算放大器A4的反相輸入端，運算放大器A4的輸出端連接PMOS管P2的柵 極，運算放大器A4的同相輸入端連接PM0S管P2的漏極，PM0S管P2的漏極通過電阻R4接 地，PM0S管P2的源極接電源；運算放大器A4的輸出端作為第二跨導放大器22的輸出端連 接電流減法器3的另一個輸入端。通過第二跨導放大器22將第二跨阻放大器12輸出的電 壓信號按照比例轉換成電流信號。
[0051] 其中第一跨導放大器21轉換比例關系如下：
[0052] Izz=V12/R4;
[0053] 其中V12為第二跨阻放大器輸出的電壓信號。
[0054] 電流減法器 3 包括 PM0S 管 P3、PM0S 管 P4、NM0S 管 Nl、NM0S 管 N2 和 NM0S 管 N3 ; 第一跨導放大器21的輸出端連接PM0S管P3的柵極，PM0S管P3通過鏡像PM0S管P1的電 流獲得第一跨導放大器21輸出的電流信號；第二跨導放大器22的輸出端連接PM0S管P4 的柵極，PM0S管P4通過鏡像PM0S管P2的電流獲得第二跨導放大器22輸出的電流信號；
[0055] PM0S管P3的源級和PM0S管P4的源級均接電源；
[0056] PM0S管P3的漏極分別連接NM0S管N2的漏極、NM0S管N3的漏極以及NM0S管N3 的柵極；PM0S管P4的漏極分別連接NM0S管N1的漏極和NM0S管N1的柵極；NM0S管N1的 柵極和NM0S管N2的柵極連接，NM0S管N1的源極、NM0S管N2的源極以及NM0S管N3的源 極均接地，其中NM0S管N3的柵極作為電流減法器3的輸出端連接震蕩器4的輸入端。輸 入到電流減法器3中的兩路電流信號經過電流減法器進行相減處理后，通過電流減法器3 的NM0S管N3的柵極輸出，通過電流減法器3獲取到兩路信號相減后的電流信號，即通過相 減處理抵消溫度對光電二極管暗電流的影響，得到溫度補償后的電流信號。
[0057] 本實施例電流減法器3中，PM0S管P3的漏極與NM0S管N2和漏極和NM0S管N3的 漏極連在一起，故流過PM0S管P3的電流一部分流進NM0S管N2,另一部分流進NM0S管N3。 而NM0S管N1和PM0S管P4處于同一支路，流過它們的電流相等；又NM0S管N2鏡像NM0S 管N1的電流，即流過NM0S管N2的電流與流過PM0S管P4的電流相等。所以，PM0S管P3流 過的電流中與PM0S管P4電流大小相同的一部分通過NM0S管N2流走后，剩余的流入NM0S 管N3,從而實現(xiàn)電流相減的目的。
[0058] 震蕩器 4 包括 PM0S 管 P5、PM0S 管 P6、PM0S 管 P7、NM0S 管 N4、NM0S 管 N5、NM0S 管 N6、電容C1、電容C2、反相器II、反相器12、反相器13、反相器14和反相器15 ;
[0059] NM0S管N4的柵極連接電流減法器3的輸出端，PM0S管P5和PM0S管P6的源極分 別接電源，PM0S管P5的漏極和柵極分別與PM0S管P6的柵極連接，PM0S管P5的漏極連接 NM0S管N4的漏極，NM0S管N4的源極接地；PM0S管P6的漏極分別連接NM0S管N5的漏極、 NM0S管N5的柵極和NM0S管N6的柵極，NM0S管N5的源極接地；
[0060] PM0S管P7的柵極連接PM0S管P6的柵極，PM0S管P7的漏極和NM0S管N6的漏極 連接，反相器II的輸入端連接PM0S管P7的漏極，反相器II的輸出端連接反相器12和反 相器13的輸入端，反相器12的輸出端通過電容C1連接PM0S管P7的漏極，反相器13的輸 出端分別連接反相器14和反相器15的輸入端，反相器14的輸出端連接PM0S管P7和NM0S 管N6的源極，PM0S管P7的漏極通過電容C2接地；反相器15的輸出端作為震蕩器4的輸 出端輸出相應頻率的脈沖信號。如圖3所示為本實施例震蕩器4輸出的脈沖信號。
[0061] 在本實施例震蕩器4中，假設震蕩器4此時輸出高電平，即此時反相器14輸出高 電平，反相器II輸入端為低電位。此時PMOS管P7導通，NMOS管N6截止，電容Cl及電容 C2通過PM0S管P7輸入電流充電，反相器II輸入端電位不斷升高。當反相器II輸入端電 位升高超過反相器II的正向閾值電壓后，反相器II、反相器12、反相器13、反相器14及反 相器15輸出發(fā)生翻轉，震蕩器4輸出低電平。即此時反相器14輸出低電平，反相器II輸 入端為高電位。此時PM0S管P7截止，NM0S管N6導通，電容C1及電容C2通過NM0S管N6 流出電流放電，反相器II輸入端電位不斷降低。當反相器II輸入端電位降低超過反相器 II的反向閾值電壓后，反相器II、反相器12、反相器13、反相器14及反相器15輸出發(fā)生翻 轉，震蕩器4再次輸出高電平，重新進入上述周期，從而產生震蕩，輸出脈沖信號。本實施例 中震蕩器4得到的脈沖信號的震蕩頻率^為：
[0062]
[0063] 其中Vy為反相器II正向閾值電壓，Vt，f為反相器II反向閾值電壓，I 4為反