基于对数放大的弱光检测电路设计

发布时间：2024-02-27 15:30

　　针对弱光检测电路中的信号信噪比小,动态范围大的问题,提出一种基于对数放大器的检测电路;利用对数放大器AD8304,设计外围检测和放大电路,在光导模式下验证光电放大电路的检测性能。结果表明,光导模式下,输入光强和输出信号为线性关系,同时利用对数放大器和比例放大器结合可以有效的检测弱光信号,抑制噪声,压缩信号带宽,提高了采集精度;信噪比明显提高,且灵敏度较高,输入和输出呈对数关系,可以有效的检测弱光信号。

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【部分图文】：

图1光电二极管模型

结光电二极管是一种基本元器件,功能类似于普通二极管,但在结半导体的耗尽区受到光照时,会产生光电流。根据入射光确定期望的的输出电流水平和响应度[5]。图1描绘了结光电二极管的模型,它由基本的独立源组成。Iout=Id+Ipd(1)

图2线性和对数关系

图2中可以看出,对数模式整体带宽压缩,同时由于对数电路中的特殊性,可以提高整体信噪比,而比例运算放大电路,不能抑制噪声,而且还将噪声放大,故在放大弱信号中首先选用对数放大。图3中显示了对数电压和输入电流的关系,呈线性。

图3对数电压和输入电流的关系

图3中显示了对数电压和输入电流的关系,呈线性。图4中显示了对数运放中输入电流和输出对数电压的关系,随着电流的增加,噪声带宽被抑制压缩。

图4对数电压的噪声带宽和输入电流关系

图4中显示了对数运放中输入电流和输出对数电压的关系,随着电流的增加,噪声带宽被抑制压缩。3弱光放大总体方案设计

本文编号：3912675