光電微小電流輸入的前置放大器的反饋電阻值
出處:jz96119 發(fā)布于:2008-09-09 10:34:05
圖1是低輸入偏置電流的OP放大器的電流輸入型光傳感器用前置放大器的例子。檢測(cè)微弱光的光傳感器的輸出電流為pA~nA級(jí),所以用這些光傳感器放大器時(shí),當(dāng)然反饋電阻F,的值要為高電阻值。
例如,要用輸人電流I(IN)=10nA(10-8A)得到1V的輸出電壓,則需要
RF=Vo/IIN=10(8)=100(MΩ)
但如果是100MΩ的高電阻,要求得所使用的電阻器的穩(wěn)定度是相當(dāng)困難的,如果要求得穩(wěn)定的性能,就需要高價(jià)的電阻器。

圖1 光傳感器,用光電二極管的前置放大器
因此,如圖2所示,在反饋電路中插入分壓器(這里為1O:1),考慮能獲得等價(jià)的分壓比倍(這里為1O倍)的RF的值的電路,是可以降低電阻成本的電路。
圖2的分壓器的電路阻抗,要使其增益誤差變小,則需要減小反饋電阻RF。理想的情況下,由于RF的值相當(dāng)高,用R1=1kΩ、R2=9kΩ可達(dá)到目的。這樣,RF的值可以選擇100MΩ的1/1O即10MΩ。

圖2 反饋部分插人分壓電路時(shí),不能使用高電阻
但是,問題是電壓增益變成了10倍,所使用的OP放大器的偏置電壓被擴(kuò)大10倍輸出。此值與使用阻抗器(R1、R2、R3)的溫度系數(shù)所引起的增益變動(dòng)而伴隨的輸出電壓變動(dòng)相比,可認(rèn)為是個(gè)小值。
在交流特性方面,可通過減小RF的值來達(dá)到寬頻帶化。和上述的圖1相比較,在RF=100MΩ處約1kHz的帶域,在RF=10MΩ處改善為約10kHz。
在需要高阻抗值的電路中要求實(shí)際安裝技術(shù),要注意元件配置、圖形設(shè)計(jì)上產(chǎn)生的浮游電容(如圖3所示)。

圖3 印制線路板上產(chǎn)生的浮游電容的大小
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