光电前置放大

登录 · 发表于 2013-12-30 20:49

   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]

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）顺路吐槽下楼主原理图画的蛋疼看的更蛋疼各种标号乱飞

发表于 2013-12-31 09:53

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

发表于 2013-12-31 10:28

3C12这个电容你用了多大？

发表于 2013-12-31 10:49

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:)

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

发表于 2013-12-31 15:20

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:)

发表于 2014-1-1 12:23

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.

发表于 2014-1-1 16:28

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:)

发表于 2014-1-1 19:43

在光伏模式下,带宽处在10HZ以下是没问题的,

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.

发表于 2014-1-1 20:35

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:)

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.

发表于 2014-1-3 09:39

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:)

发表于 2014-5-30 22:19

先谢过~~~

光电前置放大

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