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- 1029342
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- 男
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4 低噪声光电二极管放大电路的设计原则
通过以上的分析，总结出低噪声光电二极管放大电路设计原则如下：
(1)光电二极管的结电容CD应尽量小，而结电阻RD应尽量大。其中CD对噪声有着重要的影响。而RD一般情况下都做的非常大，有几百兆欧，故可将其对噪声的影响忽略。
(2)光电二极管应采取零偏压工作方式，这样可减少光电二极管的暗电流，提高检测精度。但同时，我们要注意，零偏压时，CD比反偏压工作状态下大几十倍，这又会增加电路噪声。
(3)反馈电阻Rf在满足信号带宽的前提下应尽量大，这样有利于提高信噪比。但同时要注意到，放大器的偏置电流IB-会在反馈电阻上产生失调电压，因而Rf也不能太大。
(4)一般需在反馈电阻上并联小电容Cs，其取值范围通常为0～0．5 pF。这样既可以降低噪声和消除振荡，又可以较好的满足信号带宽。
(5)在满足信号带宽的情况下，应尽量选用带宽小的运放，这样更有利于减少噪声。在选用元器件时，要选用低噪声器件。
(6)光电检测电路必须用金属外壳来屏蔽外界电磁干扰，同时外壳接地，要防止电路板上电源线对反馈环路和输入端漏电，产生噪声或漂移，输入端引线应采用高绝缘导线，如果需要，可以将放大器装配在绝缘子上，要严格连接，避免电缆振动，并尽可能缩短输入连接线路，反馈电阻不能太大，避免干扰，线路板上的布线要合理，必要时可将光电二极管和反馈电阻悬浮，与运放直接相连，以减小泄漏电流，提高检测的灵敏度。光电二极管输出端到放大器的引线距离要尽量短，并且引线尽量对称，保证阻抗基本匹配，放大器输入输出应避免交叉布线，防止相互耦合。
5 结束语
光电二极管放大电路的设计是一件很繁琐的工作，虽然实现它的电路看起来很简单，但由于复杂的噪声表现形式，信号本身微弱，要设计一个完善的低噪声放大电路有一定难度。本文给出了该电路设计的一般原则，分析了该电路的主要噪声特性，并最终给出优化电路及元件的参数表达式，经实验验证，取得良好效果，适用于微弱光信号的检测。 |
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