在用于光查看的固态检波器中，光电二极管依然是底子挑选。光电二极管广泛用于光通讯和医疗确诊。别的运用包含颜色丈量、信息处理、条形码、相机曝光操控、电子束边际查看、传真、激光准直、飞机着陆辅佐和导弹制导。

　　计划进程中，常常会优化用于光电办法或光敏办法的光电二极管。呼应度是检波器输出与检波器输入的比率， 是光电二极管的要害参数。 其单位为 A/W 或 V/W。

　　前置拓展器在高布景噪声环境中获取传感器生成的小信号。 光电导体的前置拓展器有两类：电压办法和跨导（图 2）。

　　图 3c 所示的跨导拓展器构造发作的精细线性传感功用是经过“零偏压”光电二极管完毕的。在此装备中，光电二极管发现输出间存在短路，依照公式 3 （Isc =Ilight），底子上不存在“暗”电流。

　　光电二极管暴露在光线下且运用图 2c 的电路时，电流将流到运算拓展器的反相节点，如图 3 所示。若负载（RL）为 0 Ω且 VOUT = 0 V，则理论上光电二极管会呈现短路。实习上，这两种情况都必定不会呈现。RL 等于 Rf/Aopen_loop_Gain，而 VOUT 是拓展器反响装备施加 的虚拟地。

　　图 4所示电路是一个高速光电二极管信 号调度电路，具有暗电流抵偿功用。体系改换来自高速硅PIN光电二极管的电流，并驱动20 MSPS模数改换器（ADC）的输入。该器材组合可供应400 nm至十50 nm的频谱活络度和49 nA的光电流活络度、91 dB的动态计划以及2 MHz的带宽。信号调度电路选用±5 V电源供电，功耗仅为40 mA，适宜便携式高速、高分辨率光强度运用，如脉息血氧仪。

　　光电二极管作业时选用零偏置（光伏）办法或反向偏置（光导）办法。光伏办法可取得最准确的线性运算，而让二极管作业在光导办法可完毕更高的开关速度，但价值是下降线性度。在反向偏置条件下，存在少数的电流（称为暗电流），它们乃至在没有光照度的情况下也会活动。可在运算拓展器的同相输入端运用第二个同类光电二极管消除暗电流过失，如图4所示。

　　图4. 具有暗电流抵偿功用的光电二极管前置拓展器体系（原理暗示图：未显现悉数衔接和去耦）

　　本电路还适宜其它运用，如仿照光阻隔器。它还能满意需求更高带宽和更低分辨率的运用，如自习气速度操控体系。

　　本电路笔记谈论图4中所示电路的优化计划进程，以满意特定带宽运用的恳求，这些进程包含：安稳性核算、噪声剖析和器材挑选思考要素。

　　光电二极管归于高阻抗传感器，用于查看光的强度。它没有内部增益，但比照其它光查看器，可在更高的光级度下作业。

　　有三个要素影响光电二极管的呼应时刻：

　　处于光电二极管耗尽区域内载波的充电搜集时刻

　　处于光电二极管未耗尽区域内载波的充电搜集时刻

　　二极管电路组合的RC时刻常数

　　因为结电容取决于光电二极管的涣散区以及施加的反向偏置，选用涣散区较小的光电 二极管并施加较大的反向偏置即可取得更快的上升时刻。在 CN-0272电路笔记中，选用 SFH 2701 PIN光电二极管，其结电容典型值为3 pF，0 V偏置下的最大值为5 pF.1 V反向偏置时的典型电容为2 pF，5 V 反向偏置时为1.7 pF.本电路的丈量均在5 V反向偏置下进行。

　　图5 光电二极管电路的噪声电路剖析

　　该软件环境供应了光电二极管的 LabVIEW跨导模型，答应依据计划示例中运用的详细光电二极管进行定制（图 5a）。有必要先作业仿真，再构建任何板卡。因为噪声增益途径（图 5b）中引进了零点，所以或许会呈现不安稳。MultiSim 仿真阐明晰噪声增益途径中引进零点构成的不 安稳（图 5b）。改动反响电阻上的电容会影响可用的带宽（图 5c）。

　　如上文所述，有必要在反响电阻上放置 2 pF 电容来引进一个极点，然后撤销此零点。 2 pF 反响电容是理论值。 能够剖析纷歧样值对计划电路可用带宽的影响（图 5c）。还能够经过监控输出来校验电路带宽，其-3 dB 带宽为 1 kHz。

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