一種具有兩級放大功能的光電探測器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及探測裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種具有兩級放大功能的光電探測器。它包括光電管電路和信號放大電路，信號放大電路包括運(yùn)算放大器、跨阻放大器和寬帶放大器；運(yùn)算放大器的同相端通過依次串聯(lián)的二級濾波電阻和分流電感連接光電管電路的輸出端，運(yùn)算放大器的同相端還通過二級濾波電容接地，分流電感還通過并聯(lián)設(shè)置的一級濾波電容和一級濾波電阻接地；跨阻放大器的輸出端分別通過串聯(lián)設(shè)置的第一電容和第一電阻與寬帶放大器的對應(yīng)端連接，跨阻放大器的輸入端通過耦合電容與光電管電路的輸出端連接。本實(shí)用新型利用跨阻放大器和帶寬放大器實(shí)現(xiàn)了整個(gè)探測器的交流信號的兩級放大，同時(shí)，利用運(yùn)算放大器其周邊電路良好的過濾了直流部分中的交流。
【專利說明】—種具有兩級放大功能的光電探測器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及探測裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種具有兩級放大功能的光電探測器。

【背景技術(shù)】
[0002]周知，平衡零拍探測技術(shù)是一種具有高敏感度，其對入射光振幅、相位均較為敏感的探測技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于量子噪聲測量、光譜測量、外差探測、太赫茲探測等領(lǐng)域。
[0003]現(xiàn)有的光電探測器對于信號的探測寬度相對較窄，而且無法對經(jīng)過調(diào)制的微瓦級弱光進(jìn)行探測；另外，現(xiàn)有的光電探測器的噪音大、抗干擾能力弱、穩(wěn)定性和可靠性差；以上因素嚴(yán)重限制了光電探測器在實(shí)際中的應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單，可在增加信號放大倍數(shù)的同時(shí)也可擴(kuò)寬探測信號寬度的具有兩級放大功能的光電探測器。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種具有兩級放大功能的光電探測器，它包括光電管電路，所述光電管電路的輸出端連接有信號放大電路，所述信號放大電路包括運(yùn)算放大器、跨阻放大器和寬帶放大器；
[0007]所述運(yùn)算放大器的同相端通過依次串聯(lián)的二級濾波電阻和分流電感連接光電管電路的輸出端，所述運(yùn)算放大器的同相端還通過二級濾波電容接地，所述分流電感還通過并聯(lián)設(shè)置的一級濾波電容和一級濾波電阻接地；
[0008]所述跨阻放大器的輸出端分別通過串聯(lián)設(shè)置的第一電容和第一電阻與寬帶放大器的對應(yīng)端連接，所述跨阻放大器的輸入端通過耦合電容與光電管電路的輸出端連接。
[0009]優(yōu)選地，所述光電管電路包括至少兩個(gè)PIN型光電二極管。
[0010]優(yōu)選地，所述運(yùn)算放大器為0P27型放大器，所述跨阻放大器為SA5211型放大器，所述寬帶放大器為LMH6702型放大器。
[0011]由于采用了上述方案，本實(shí)用新型利用跨阻放大器和帶寬放大器實(shí)現(xiàn)了整個(gè)探測器的交流信號的兩級放大，同時(shí)，利用運(yùn)算放大器其周邊電路良好的過濾了直流部分中的交流；經(jīng)過測試，可使實(shí)現(xiàn)對經(jīng)過調(diào)制的微瓦級弱光進(jìn)行探測；其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性及可靠性高，在增加探測器放大倍數(shù)的同時(shí)，也利于擴(kuò)寬探測信號的帶寬，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0014]如圖1所示，本實(shí)施例的具有兩級放大功能的光電探測器，它包括光電管電路，光電管電路的輸出端連接有信號放大電路。其中，光電管電路由至少兩個(gè)PIN型光電二極管PDl和PD2以及附加的電感、電容等元件組成，以通過15V的外部電源通電，向信號放大電路輸出電流信號；而信號放大電路則包括0P27型運(yùn)算放大器U3、SA5211型跨阻放大器Ul和LMH6702型寬帶放大器U2，運(yùn)算放大器U3的同相端通過依次串聯(lián)的二級濾波電阻R7和分流電感L2連接光電管電路的輸出端，運(yùn)算放大器U3的同相端還通過二級濾波電容C13接地，分流電感L2還通過并聯(lián)設(shè)置的一級濾波電容C14和一級濾波電阻R9接地；跨阻放大器Ul的輸出端分別通過串聯(lián)設(shè)置的第一電容Cl和第一電阻Rl與寬帶放大器U2的對應(yīng)端連接，跨阻放大器Ul的輸入端通過耦合電容C5與光電管電路的輸出端連接。
[0015]如此，由光電管電路輸出的光電流會被分流電感L2分為交流和直流兩部分，其中，直流部分用于監(jiān)視入射光功率并提供參考，交流部分則將所需要的待測信號或光學(xué)噪聲放大并輸出，而分流電感L2的大小則決定了直流部分的低頻響應(yīng)特性。
[0016]為了過濾交流信號，一級濾波電容C14與分流電感L2組成了 LC型一級低通濾波器，而二級濾波電阻R7和二級濾波電容C13則構(gòu)成了 RC型的二級低通濾波器，以進(jìn)一步過濾信號，根據(jù)基爾霍夫定律，相減后的電流方向不定，輸入直流放大器的電流可能正也可能為負(fù)，因此本實(shí)施例優(yōu)選采用雙電源供電的0P27型運(yùn)算放大器U3，以利用其組成比例運(yùn)算放大電路實(shí)現(xiàn)直流功能。
[0017]對于交流部分即信號光電流或光學(xué)噪聲電流，則經(jīng)耦合電容C5后，由跨阻放大器Ul實(shí)現(xiàn)一級放大并差分輸出，之后，差分信號再經(jīng)由超低失真的寬帶放大器U2所組成的二級差分放大電路輸出。
[0018]另外，為了保證本實(shí)施例的探測器能夠穩(wěn)定可靠的工作，降低探測器的噪聲、提高探測器的抗干擾能力，在設(shè)計(jì)印刷電路板時(shí)可優(yōu)選采用貼片方式，在元件布局時(shí)，按照信號流程布置元件，是信號保持一致的方向，盡可能縮短元件之間的引線和連線，從而減小相互間的電磁干擾。
[0019]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有兩級放大功能的光電探測器，它包括光電管電路，所述光電管電路的輸出端連接有信號放大電路，其特征在于:所述信號放大電路包括運(yùn)算放大器、跨阻放大器和寬帶放大器； 所述運(yùn)算放大器的同相端通過依次串聯(lián)的二級濾波電阻和分流電感連接光電管電路的輸出端，所述運(yùn)算放大器的同相端還通過二級濾波電容接地，所述分流電感還通過并聯(lián)設(shè)置的一級濾波電容和一級濾波電阻接地； 所述跨阻放大器的輸出端分別通過串聯(lián)設(shè)置的第一電容和第一電阻與寬帶放大器的對應(yīng)端連接，所述跨阻放大器的輸入端通過耦合電容與光電管電路的輸出端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種具有兩級放大功能的光電探測器，其特征在于:所述光電管電路包括至少兩個(gè)PIN型光電二極管。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種具有兩級放大功能的光電探測器，其特征在于:所述運(yùn)算放大器為0P27型放大器，所述跨阻放大器為SA5211型放大器，所述寬帶放大器為LMH6702型放大器。
【文檔編號】G01J1/46GK204027698SQ201420385680
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月12日
【發(fā)明者】黃敏, 謝瑞萍, 張海燕, 黃增孝, 李旭東, 謝政 申請人:廣東梅雁吉祥實(shí)業(yè)投資股份有限公司