求问此电路原理

只看该作者 · 2015-6-27 08:27

如图，输入IN是光电倍增管的负脉冲信号，这个电路初步分析是一个射级跟随器，想请问CG3 RG5是什么作用？RG4又是做什么的呢？后面的UG1B有没有电压放大的作用呢？难道CG4只是交流通路吗？小弟新手，求各位帮忙解释下，十分感谢

3万 · 2015-6-27 13:04

CG3和RG5不知道有什么用。这两个元件在频率较高时会产生正反馈，形成“自举”。
RG6和CG4会在频率较高时减小第二级的反馈量，第二级不再是跟随器，其电压放大倍数大于1，频率足够高时可能达到接近20倍。

只看该作者 · 2015-6-27 14:15

这个电路有点小复杂，不过还是难不住我……
1、光电倍增管输出信号是电流脉冲；
2、UG1B有交流放大作用，由于前端RG3、RG2分压后有3.3V直流量，经过UG1跟随，UG1B同相端和反相端都有这个3.3V只流量，即电容CG4两端有3.3V压差（这个压差很有用哦……）；
3、从图中分析来看，你的系统中，电流是从这个电路流向光电倍增管，即电子从光电倍增管移动到VCC+5。假设仪器中某一瞬间光强对应电流为500nA,RG4两端电压就下降500nA*100K=50mV。UG1是跟随器，单RG5和CG3的RC缓冲电路会对信号进行简单的低通滤波。50mV的电压脉冲经过UG1B进行20倍放大变成1V。最终UG1B的输出效果用示波器看会得到——3.3V的电平上会出现负脉冲的信号！
哎，我就是喜欢搞模拟，上班都忍不住上论坛帮你分析……不行，老大下周一要说我没做事了，哎，鸟事不想做啊！

3万 · 2015-6-27 14:46

loadliu 发表于 2015-6-27 14:15
这个电路有点小复杂，不过还是难不住我……
1、光电倍增管输出信号是电流脉冲；
2、UG1B有交流放大作用，由 ...

“UG1是跟随器，单RG5和CG3的RC缓冲电路会对信号进行简单的低通滤波”。

说说怎么个“低通滤波”吧。

1万 · 2015-6-27 16:38

去掉正反馈，放大器带宽更大，稳定性更好。楼主电路改成下图：

只看该作者 · 2015-6-27 17:31

xmar 发表于 2015-6-27 16:38
去掉正反馈，放大器带宽更大，稳定性更好。楼主电路改成下图：

带宽不需要那么大的！反倒是要加上RG5和CG3的RC滤波电路，对高频毛刺进行滤除。因为你没做过光电倍增管的信号检测……
为什么RG5和CG3是正反馈？

只看该作者 · 2015-6-27 17:42

maychang 发表于 2015-6-27 14:46
“UG1是跟随器，单RG5和CG3的RC缓冲电路会对信号进行简单的低通滤波”。

说说怎么个“低通滤波”吧。 ...

1，电容两端电压不能突变；2、RG5是200Ω，当RG5和CG3的串联支路有电流流过时，RG5两端电压也非常小，因此RC两端电压变化受充电电容CG3的牵制。3、当RG4两端电压变化50mV（假设）时，RC两端也要变化50mVUG1反相端才跟随过来，但是C两端是要有充电过程的——这个过程就是缓冲过程！高频毛刺肯定就被这个缓冲过程滤除了。要知道0.1uF电容在信号电路中滤波，这个值可不算小，当然RC之所不是C，还要看R。

3万 · 2015-6-27 18:03

loadliu 发表于 2015-6-27 17:42
1，电容两端电压不能突变；2、RG5是200Ω，当RG5和CG3的串联支路有电流流过时，RG5两端电压也非常小，因 ...

总觉得还是浅了些。
你已经注意到UG1是跟随器，即UG1输出总是跟随同相输入端变化。而RG5与CG3串联的阻抗在频率够高时是比较小的，远小于RG3//RG2。因此RG4左端电位也跟随运放同相输入端变化。结果是：RG4中几乎没有电流流过，等效于一支非常大的电阻。换言之，该运放电路从IN端看进去的阻抗远大于RG4。
二楼我已经说过，这是“自举”。