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成功实现超低光信号转换的七个步骤 评论(0) 收藏(0
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概述:
在用于光检测的固态检波器中,光电二极管仍然是基本选择。光电二极管广泛用于光通信和医疗诊断。其他应用包括色彩测量、信息处理、条形码、相机曝光控制、电子束边缘检测、传真、激光准直、飞机着陆辅助和导弹制导。
光能传输到其中一个传感器产生电流,由高精度前置放大器进一步处理。模数转换和数字信号处理形成了整个信号链的其余部分。
选择传感器和设计模拟前端的过程可减少为七步:
1. 描述要测量的信号和设计目标。
2. 选择合适的传感器并描述其电气输出。
3. 确定可以获得的最大增益。
4. 确定前置放大器级的最优放大器。
5. 设计完整的传感器和前置放大器增益模块
6. 运行仿真。
7. 在构建硬件和进行校验时要多加注意。

若要将光转换为电信号进一步处理,需要了解光源的交 直流特征、光源信号幅度、预期的测量分辨率和系统中 可用的电源。了解信号幅度特征和噪声水平,为如何选 择传感器、增益模块中必需的增益、以及选择模数转换 器(ADC)时可能需要什么样的输入电压范围和噪声水平 提供了依据。
假设在室温条件下,有一个光源发出光亮度为50 pW至 250 nW(0.006勒克斯)的1 kHz光脉冲。这是非常低的光量, 需要非常精密的信号调理和信号处理链。目标是用16位的 分辨率和精度来捕捉和处理此信号。达到此分辨率意味着 测量精度需要达到3.8 pW。
另外,假设系统中可使用+12-V和–12-V电源。设计师在此 基础上,可以计算信噪比(SNR)并设计电路。
(详细内容请阅读PDF文档)


光电二极管等效电路.jpg [ 27.3 KB ] [ 原理图 ] [ 下载次数:12 ]
光电二极管与跨导放大器接口.jpg [ 18.6 KB ] [ 原理图 ] [ 下载次数:11 ]
成功实现超低光信号转换的七个步骤.pdf [ 587.2 KB ] [ 使用说明 ] [ 下载次数:20 ]

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