光电检测技术中的微弱光信号前置放大电路设计
0引言光电检测技术是光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术］它主要利用电子［1］。技术对光学信号进行检测，，并进一步传递、储存、控制、计算和显示［2］］。光电检测技术从。原理上讲可以检测一切能够影响光量和光特性的非电量。原理上讲可以检测一切能够影响光量和光特性的非电量它可通过光学系统把待检测的非电量信息变换成为便于接受的光学信息，量信息变换成为便于接受的光学信息然后用光电探测器件将光学信息量变换成电量并进然后用光电探测器件将光学信息量变换成电量，一步经过电路放大、处理，以达到电信号输出的目的以达到电信号输出的目的［3］然后采用电子学、信息论、计算。然后采用电子学机及物理学等方法分析噪声产生的原因和规律，机及物理学等方法分析噪声产生的原因和规律以便于进行相应的电路改进更好地研究被以便于进行相应的电路改进，噪声淹没的微弱有用信号的特点与相关性，噪声淹没的微弱有用信号的特点与相关性从而了解非电量的状态。微弱信号检测的目的是从强噪声中提取有用信号，，同时提高检测系统输出信号的信噪比。1光电检测电路的基本构成
光电探测器所接收到的信号一般都非常微弱，光电探测器所接收到的信号一般都非常微弱而且光探测器输出的信号往往被深埋在噪声之中，因此，要对这样的微弱信号进行处理要对这样的微弱信号进行处理，一般都要先进行预处理，以将大部分噪声滤以将大部分噪声滤除掉，并将微弱信号放大到后续处理器所要求的电压幅度。并将微弱信号放大到后续处理器所要求的电压幅度这样，就需要通过前置放大电路、就需要通过前置放大电路滤波电路和主放大电路来输出幅度合适、滤波电路和主放大电路来输出幅度合适并已滤除掉大部分噪声的待检测信号其光电检测并已滤除掉大部分噪声的待检测信号。模块的组成框图如图1所示所示。
2光电二极管的工作模式与等效模型2．1光电二极管的工作模式光电二极管一般有两种模式工作：光电二极管一般有两种模式工作零偏置工作和反偏置工作，2所示是光电二极管的图两种模式的偏置电路。图中，，在光伏模式时，光电二极管可非常精确的线性工作光电二极管可非常精确的线性工作；而在光导模式时，光电二极管可实现较高的切换速度光电二极管可实现较高的切换速度，但要牺牲一定的线性。事实上事实上，在反偏置条件下，即使无光照，仍有一个很小的电流仍有一个很小的电流r