激光外差玻璃厚度测量系统检测电路的设计
2 光电检测电路
2.1 PIN工作模式
PIN型光电二极管与普通二极管的区别是:普通二极管PN结薄,而PIN型光电二极管的PN结厚,从而使空间电荷区距离加宽,结电容变小。优点是频带宽,噪声低,不足的是管子的输出电流小,一般只有几微安。其一般有两种工作模式:光伏模式和光导模式,图2是光伏模式,在光伏模式下,PN结处于零偏,光电二极管线性度非常好;图3是在光导模式,在光导模式下,PN结处于反偏,光电二极管频率特性较
好,切换速度快,但线性度差。在激光外差玻璃厚度测量系统中,待检测信号经过反射,透射衰减严重,到光电接收器已十分微弱,噪声(背景光,光电二极管自身的暗电流等)直接影响到差频信号的检测质量,因此,在光电转换模块设计时采用抗噪声能力强及自身暗电流小的光伏模式。本文引用地址:http://www.amcfsurvey.com/article/193649.htm
2.2 检测电路设计
在激光玻璃厚度测量系统中,信号通常淹没在噪声中,在光电检测电路设计时,主要考虑电路的抗干扰能力,其次满足信号增益前提下,使带宽为尽量小。基于光伏模式的光电检测电路有以下几种变形电路。
第一种光电转换电路如图4所示,在光伏模式的基础上,集成运放的同相端串联电阻R2来消除集成运放同相,反相不平衡造成的偏压误差,使R2=R1。这种电路的不足之处是电阻R2会产生热噪声,可在R1给并联电容Cs、R2给并联电容C2以减小噪声频带,另外偏置电流在R2上产生压降,滋生PIN管暗电流,此时选用集成运放偏置电流越小越好,一般选pA级的运放。
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