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光电前置放大

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楼主
      各位工程师朋友们,您们好!我现在遇到了一个问题很是困惑,解决不了,特向您们求助。
       我目前在做一个光电转换模块:一个 DFB激光器发出的光(几mW)经由光衰减器衰减(数uW,可调),传输到铟镓砷光电探测器, 将光功率转换为光电流(在特定的波长,转换效率约为1A/W),光电探测器的电流接到运放的反相端,进行跨阻抗放大,输出为电压信号。然后需要将该电压信号滤波后传到锁相放大器。 我的DFB激光器现在还没加调制信号(一个几十Hz的锯齿信号,一个几十KHz的正弦信号),但示波器上显示的却是正弦信号(我原估计应该是一条大于0V的近似直线),改变衰减器的衰减值,正弦信号的幅度发生变化,大概为几十mV到几百mV.而且放大的倍数不是成线性的,增益对应的电阻为16K。

     我想请教大家,我这电路是有问题吗?为什么是这样的输出信号呢?电路图在附件中,运放改为了 AD380,求各位大神帮忙分析分析,谢谢大家了!!!


[img]file:///C:\Documents and Settings\佳佳\Application Data\Tencent\Users\847871918\QQ\WinTemp\RichOle\Y(CQ(L07[ZZD__ROT[SS(FX.jpg[/img]
                           

10M测试版电路图.pdf

14.83 KB

光电前置放大电路

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沙发
norman33| | 2013-12-31 09:19 | 只看该作者
http://www.21ic.com/app/analog/201212/153146.htm

跨阻抗放大器请看Ti资料(上面链接)顺路吐槽下 楼主原理图画的蛋疼 看的更蛋疼 各种标号乱飞

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板凳
higuain_king|  楼主 | 2013-12-31 09:53 | 只看该作者
norman33 发表于 2013-12-31 09:19
http://www.21ic.com/app/analog/201212/153146.htm

跨阻抗放大器请看Ti资料(上面链接)顺路吐槽下 楼主 ...

谢谢朋友的回复,你吐槽得对。我偷懒,直接截得原理图:( 。谢谢你发的链接,但我觉得还是没能解决我的疑问。另外,我说错了一个地方,运放在板子上是 OPA 380

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地板
norman33| | 2013-12-31 10:28 | 只看该作者
3C12这个电容你用了多大?

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5
higuain_king|  楼主 | 2013-12-31 10:49 | 只看该作者
norman33 发表于 2013-12-31 10:28
3C12这个电容你用了多大?

20pf 吧,这个电路是我师兄以前设计的,我觉得电路没啥问题,3C12 就是用来防止电路振荡,另外还能限制带宽。朋友,你觉得这个电路有需要改进的地方不?运放我用的是OPA380,需要改成 AD549么:)

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6
norman33| | 2013-12-31 11:28 | 只看该作者
跨阻放大器环路 Gain = 1+Cs/Cf 这个Cf对于环路稳定性和增益的控制是个关键点 所以取值一定要慎重 我觉得20p过大了 TI手册上有个OPA847搭建跨阻放大器电路和我以前应用的经验 20khz电路没用用到过20p那么大的。你可以百度下 跨阻型放大器应用指南 Ti的an参考下 因为我用的运放和你的不一样 所以也不好说是不是这个问题

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7
higuain_king|  楼主 | 2013-12-31 15:20 | 只看该作者
norman33 发表于 2013-12-31 11:28
跨阻放大器环路 Gain = 1+Cs/Cf 这个Cf对于环路稳定性和增益的控制是个关键点 所以取值一定要慎重 我觉得20 ...

多谢你的指导,我查了下 OPA 380 的手册,它里面有种应用用的是16pF,我觉得电容的大小可能问题不是最主要的。我想请教下你:输出为正弦而不是近似直线,是不是有问题呀(激光器输出的是连续谱,功率可以认为是恒定的)?而且,改变光的功率,输出的峰峰值增大,但是增益的倍数却是变化的(变小),这样的光电前置放大,能满足要求不?麻烦你了:)

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8
zyj9490| | 2014-1-1 12:23 | 只看该作者
本帖最后由 zyj9490 于 2014-1-1 12:26 编辑

这是典型的自激,这是因为接上一个感光器引放了反蚀的相位廷迟,加大反蚀电容,或用感光器工作在光导模式,就是在感光器加大偏压,应感光器选型不对,还是用的不对.加大偏压的,就是为了降低光电二极管的电容,有利于稳定及高速信号传输.

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9
higuain_king|  楼主 | 2014-1-1 16:28 | 只看该作者
zyj9490 发表于 2014-1-1 12:23
这是典型的自激,这是因为接上一个感光器引放了反蚀的相位廷迟,加大反蚀电容,或用感光器工作在光导模式,就是 ...

兄台说的有道理,很有可能是自激震荡。我增大反馈电容 3C12试试。另外,我之前也试过增大光电探测器的反相偏压,从0增至1V,这个问题都没解决,而且发现有反相偏压时,输出的正弦波有点类似下行失真。而且,在光导模式下,噪声很大,有暗电流,增益的线性度不好。我的这个应用中,不要求高速。希望能精密,噪声尽量小。我用的铟镓砷探测器是 滨松 G12181—010K,激光器是DFB型的。兄台,请问这探测器的选择应该没啥问题吧,另外,您估计,反馈电容多大合适呢,劳烦您给个参考,谢谢了:)

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10
zyj9490| | 2014-1-1 19:43 | 只看该作者
在光伏模式下,带宽处在10HZ以下是没问题的,

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11
zyj9490| | 2014-1-1 19:45 | 只看该作者
如果用在几十K的频率,光伏模式下,是有点问题,怕是响应不过来.

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12
higuain_king|  楼主 | 2014-1-1 20:35 | 只看该作者
zyj9490 发表于 2014-1-1 19:45
如果用在几十K的频率,光伏模式下,是有点问题,怕是响应不过来.

哦,谢谢哈!那您觉得运放需要改成AD549么,而且我一直对运放的正相端接的电阻,电容持怀疑,你觉得有必要把正相端直接接地么:)

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13
zyj9490| | 2014-1-1 22:52 | 只看该作者
只要偏置电流足够低,可以的,现在的CMOS运放都可以,失调电压只要在MV以内,没必要用549,不便宜.

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14
higuain_king|  楼主 | 2014-1-3 09:39 | 只看该作者
zyj9490 发表于 2014-1-1 22:52
只要偏置电流足够低,可以的,现在的CMOS运放都可以,失调电压只要在MV以内,没必要用549,不便宜. ...

谢谢,先生!问题我已经解决了,感谢你的不吝指教:)

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weeknono| | 2014-5-30 22:19 | 只看该作者
先谢过~~~

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