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日志

光电探测

热度 1已有 926 次阅读2016-2-26 14:05 |个人分类:光电探测|系统分类:学习体会| 光电

    最近一直想做一个光电探测器,用来作为光纤分布式传感器光电接收,看了不少资料,光电转换模块用途很多-医疗、传感器、光纤通信激光测距等等,我想做的是光纤分布式传感器接收模块;我需要的光电二极管的响应波长要包括1550nm,光电倍增管  APD PIN  平衡探测器
PIN线性好,主要用在精度高的场合。(流传比较好的一本书籍《光电二极管及其放大电路设计》,美版赖康生译,因为这种书籍太少,物以稀为贵,但是此书的不足只讲解PIN前置放大,APD平衡探测以及滤波主放大没有讲解,主要围绕前置减少偏置、防自激(这个地方包含的内容很多),降低噪声带宽,扩展信号带宽)
APD一般用在速度要求高的场合(具有反向偏压,不懂可以参考光电探测书籍,大部分都有介绍,简单就是PN结内部载流子的漂移速度),缺点暗电流噪声大。
      我现在想做的是一个光电探测包括前置放大、滤波、差分放大、可控增益(VGA)等等。根据用途不同光电探测电路也不太一样,比如接收脉冲光和连续光电路的组成就不一样。有一个部分是一样的,就是都有光电二极管,将光转换成电流(光电效应),由于电流比较微弱,需要放大, 前置放大主流采用I-V转换,不同的是光伏模式和光电导模式,注意PIN也可以加反向偏压,只不过APD的偏压应该要比PIN高一点,加偏压的目的还是改善带宽,高速探测。后面引出低阻、高阻、跨阻(互阻)放大,比较主流的是选择跨阻放大器,【当然在光纤通信中也有基于CMOS工艺的前置放大,据说速度快,但是我看到的资料里面题目都是高速,但是里面讲解的都是CMOS工艺来扩展带宽,我不是搞通信的,所以不太了解,只了解一个香农定理,速度快是基于宽带的基础之上,但是还是有点云里雾里。我理解的高速就是运放的压摆率要高,GBP大】,但是单纯只扩展带宽就能高速么?希望有老师指点。前置放大是比较重要的,主要的噪声引入就在这个部分,因为后面还要有后级放大(一级很难达到需要的放大倍数,即使选择高GBP的运放,放大倍数太大,带宽就降低),如果中间不进行滤波去噪,后续放大就会将噪声也放大。至于T型网络、自举、复合放大都是围绕这个前置放大进行一些性能优化。
另外运放的选择也是一个问题,双极性,CMOS(较低的电压噪声),FET(较低的电流噪声),二者同时低的运放很难找,同时价格昂贵。
系统的写出来没有那么多时间,一点一点写吧,今天先写这些!



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