基于APD的光電探測(cè)器電路研究與設(shè)計(jì)

光電探測(cè)器電路用于對(duì)光電轉(zhuǎn)換器件輸出的微弱電壓或電流信號(hào)進(jìn)行放大、處理和整形輸出。對(duì)于不同探測(cè)用途而采用的光電轉(zhuǎn)換器件不同，與之配合使用的光電探測(cè)器電路性能也因此而不同。如果用來進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，則重點(diǎn)考慮的是器件的光電轉(zhuǎn)換效能和匹配方式。這里介紹一種用雪崩光電二極管(APD)與光電探測(cè)器電路匹配使用的最佳方法。針對(duì)如何提高光電信號(hào)前置放大器信噪比這一關(guān)鍵問題，進(jìn)行了分析和實(shí)踐。在設(shè)計(jì)電路過程中，除了電路結(jié)構(gòu)的考慮外，對(duì)工藝的考慮也是必須的。由于電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)考慮周全，設(shè)計(jì)的光電探測(cè)器電路信噪比高。這里還介紹通過用自制的噪聲發(fā)生器對(duì)光電探測(cè)器電路進(jìn)行定量的分析，測(cè)算出探測(cè)器的增益和信噪比。該研究是設(shè)計(jì)滿足各種光電信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的一個(gè)重要步驟。

1 器件的選擇
1．1 提高APD的光電轉(zhuǎn)換效能
雪崩光電二極管(Aualanche Photo Diode，APD)的光電轉(zhuǎn)換效能主要是對(duì)信號(hào)有倍增作用，它比一般光電二極管的功率電平所產(chǎn)生的響應(yīng)高幾十或幾百倍。倍增與偏壓有關(guān)，反偏壓越大，倍增G也越大，如圖1所示。一旦電壓達(dá)到某個(gè)值，APD會(huì)被擊穿，此電壓就是雪崩電壓VB。設(shè)置APD的工作點(diǎn)一般略小于VB，如圖2所示。

未調(diào)制時(shí)，由平均光通量P0所產(chǎn)生的散粒噪聲引起的電流波動(dòng)Ic可表示為： 由于熱噪聲和放大器內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲引起的電流波動(dòng)Ib為： 對(duì)噪聲源模型的特征和噪聲進(jìn)行分析。當(dāng)信號(hào)光強(qiáng)度取最大振幅值Pmax時(shí)，電流值Jsmax為： 利用這些公式可以計(jì)算由光信號(hào)變換成電信號(hào)時(shí)的信噪比為： 因?yàn)楣怆姍z測(cè)器內(nèi)部阻抗很大，可看作電流源，所以若檢測(cè)器的負(fù)載阻抗大的話，則Ib2就下降，結(jié)果使得SNR增加，所以一般負(fù)載電阻取得較大，但不能太大。若加大負(fù)載電阻，則放大器輸入端的時(shí)間常數(shù)CR對(duì)頻帶的限制增強(qiáng)，高頻信號(hào)成分受到抑制，而這兩方面的需求卻是互相制約，互相矛盾的。然而，Ib2的減小所引起SNR的增加與高頻信號(hào)衰減所引起SNR下降可得到補(bǔ)償。要放大頻率在10 MHz范圍內(nèi)的信號(hào)，光電檢測(cè)器與APD配合使用的前置放大器件選用輸入阻抗大的結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管較為有利，上述分析就為設(shè)計(jì)光電探測(cè)器電路系統(tǒng)奠定了選擇關(guān)鍵器件的基礎(chǔ)。 DIY機(jī)械鍵盤相關(guān)社區(qū):機(jī)械鍵盤DIY 上一頁 1 2 3 下一頁 關(guān)鍵詞： 研究 設(shè)計(jì) 電路 探測(cè)器 APD 光電 基于 評(píng)論 我來說兩句…… 驗(yàn)證碼： 相關(guān)推薦 模擬大腦突觸的液體電路如何實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的邏輯運(yùn)算 電路 計(jì)算機(jī) 邏輯運(yùn)算 | 2024-04-18 集電極調(diào)制電路 設(shè)計(jì)方案 集電極 調(diào)制 電路 | 2009-07-06 模擬電子基本電路集35/90 設(shè)計(jì)方案 模擬 電子 基本 電路 | 2009-07-06 學(xué)前班第1課第1節(jié)_怎么看原理圖之GPIO和門電路 視頻 2440裸板 Linux GPIO 電路 | 2013-10-14 西門子推出 Solido IP 驗(yàn)證套件，為下一代 IC 設(shè)計(jì)提供端到端的芯片質(zhì)量保證 EDA/PCB 西門子 Solido IP IC設(shè)計(jì) IC 設(shè)計(jì) | 2024-05-23 電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 嵌入式系統(tǒng) 電子結(jié)構(gòu) PCB設(shè)計(jì) 電路 | 2024-05-31 MOS管驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) MOS管 驅(qū)動(dòng) 電路 設(shè)計(jì) | 2023-09-30 CAX軟件交流 hpnet | 2002-05-28 中國(guó)集成電路大全 接口部分 資源下載 電路 集成電路 接口 | 2007-12-24 幾種高頻驅(qū)動(dòng)電路的研究 資源下載 驅(qū)動(dòng)電路 高頻驅(qū)動(dòng)電路 研究 | 2007-12-24 基于VxWorks的多DSP系統(tǒng)的多任務(wù)程序設(shè)計(jì)(老站轉(zhuǎn)) amine | 2002-05-28 電子電路大全（合訂本） 資源下載 電子 電路 實(shí)例 | 2007-12-24 驅(qū)蚊電路 嵌入式系統(tǒng) 驅(qū)蚊 電路 | 2023-08-14 E點(diǎn)冷知識(shí)：不要燒電容挑戰(zhàn) 視頻 E點(diǎn)冷知識(shí)，不要燒電容，電路 | 2024-04-25 水晶光電實(shí)現(xiàn)體全息波導(dǎo)片量產(chǎn)落地：圖像質(zhì)量遠(yuǎn)超同行 光電顯示 光電 波導(dǎo)制造線 DigiLens 水晶光電 VRAR | 2024-05-06 CNTTR通信電源勘察、設(shè)計(jì)培訓(xùn).rar 資源下載 CNTTR 通信電源 勘察、設(shè)計(jì) | 2007-12-16 Internet網(wǎng)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)(老站轉(zhuǎn)) amine | 2002-05-28 DSP虛擬I2C總線軟件包的設(shè)計(jì)及應(yīng)用實(shí)例 hpnet | 2002-05-17 [新書介紹]: 嵌入式計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理(老站轉(zhuǎn)) amine | 2002-05-16 PCB設(shè)計(jì)的EMC考慮 EDA/PCB PCB EMC 設(shè)計(jì) | 2024-05-31 環(huán)形調(diào)制電路 設(shè)計(jì)方案 環(huán)形 調(diào)制 電路 | 2009-07-06 精密電流阱電路 設(shè)計(jì)方案 精密 電流 電路 | 2009-07-06 電路設(shè)置圖 視頻 TI 電路 | 2014-11-20 一種數(shù)字接收機(jī)的設(shè)計(jì) 資源下載 接收機(jī) 數(shù)字接收機(jī) 設(shè)計(jì) | 2007-12-22 用點(diǎn)亮LED舉例，說明嵌入式軟件分層設(shè)計(jì)的思想 嵌入式 LED 軟件 設(shè)計(jì) | 2024-02-29 二極管檢波電路 設(shè)計(jì)方案 二極管 檢波 電路 | 2009-07-06 基于光電動(dòng)態(tài)掃描技術(shù)的小盒透明紙包裝檢測(cè)裝置 測(cè)試測(cè)量 22308 透明紙 翹起 偏移 光電 動(dòng)態(tài)掃描 | 2023-08-20 除了二極管，防反接電路還能用什么？ 二極管 反接 電路 PMOS | 2023-09-12 利用PIC24F Curiosity開發(fā)板簡(jiǎn)化設(shè)計(jì) 視頻 microchip 開發(fā)板 設(shè)計(jì) PIC24F | 2018-01-18 上一篇：分析LED護(hù)欄管的可靠性問題及解決方案 下一篇：分析OLED驅(qū)動(dòng)電源解決方案 技術(shù)專區(qū) FPGA DSP MCU 示波器 步進(jìn)電機(jī) Zigbee LabVIEW Arduino RFID NFC STM32 Protel GPS MSP430 Multisim 濾波器 CAN總線 開關(guān)電源 單片機(jī) PCB USB ARM CPLD 連接器 MEMS CMOS MIPS EMC EDA ROM 陀螺儀 VHDL 比較器 Verilog 穩(wěn)壓電源 RAM AVR 傳感器 可控硅 IGBT 嵌入式開發(fā) 逆變器 Quartus RS-232 Cyclone 電位器 電機(jī)控制 藍(lán)牙 PLC PWM 汽車電子 轉(zhuǎn)換器 電源管理 信號(hào)放大器 關(guān)閉