激光外差玻璃厚度测量系统检测电路的设计

作者：时间：2012-07-02来源：网络收藏

第二种光电检测电路如图5所示，在光伏模式的基础上，用由R1、R2、R3(阻值均较小)3个电阻构成T型电阻网络来代替反馈电阻R，电路优点电阻的寄生电容的影响小，信号频带宽度较大，原因是用小阻值电阻组成的T型电阻网络代替大阻值的反馈电阻R，T型电阻网络RT=R1+R2 +R1R2／R3；缺点是电路的噪声较大，精度较差，原因是集成运放的电压噪声及电阻、偏移电压、都被T型电阻网络放大了1+R2／R3倍，而R2／R3>>1。

本文引用地址：http://www.amcfsurvey.com/article/193649.htm

综合上面两种检测电路的优点，文中设计的光电检测电路如图6所示，电路在集成运放的输出端加一个RC滤波器，滤掉经过集成运放放大的噪声，同时限制了放大器输出信号的带宽，在集成运放反相端与输出端并联电容Cf1用来补偿PIN光电二极管结电容引起的相位滞后，控制噪声增益峰值，电容Cf1用来补偿RC滤波环节引起的相角滞后。

3 电路主要元件参数设计
3．1 光电二极管的选择
根据检测信号的特点，选择光电器件噪声要低，此设计选择PIN型光电二极管，其具有响应速度最快，光电响应线性好，光谱响应波段为400～1 100 nm；暗电流噪声最低，且其价格低廉、驱动电压低、体积小等优点，因此适合本设计中弱光信号检测。
3．2 运放的选择
在选用运放时，应选用低噪声、输入失调电流小的运放，选择在敏感噪声频段CMRR较高的运放。本设计采用了OP07或OP27型号的运放。
3．3 其他元件的选择
电路中电阻，电容的参数选择时，应该考虑信号的频率补偿、噪声特性及增益带宽，所以电阻选择精度高，噪声系数小的金属电阻，电容选择损耗角小的云母电容。令RC=RfCf1，C=Cf1=Cf2，则：

一般在Q=0．5，fo小于150 kHz时Cf和Cd值比较接近，电路具有很好的响应特性和噪声特性，由(1)，(2)式计算得：Cf=1nF，Rf=2MΩ，R=1 kΩ。

4 结束语
激光外差检测电路是一种基于单元电路总体集成设计的电路，具有成本低、检测精度高、线性度好、动态响应快等优势。通过对电路分析，并在万能板安装测试表明：其完全适用玻璃厚度测量系统差频信号的检测，但该检测电路输出的信号还十分微弱，仍含有其它干扰成份，还需要经滤波，放大整形处理后，数据处理模块才能识别。