Оптические приемно-передающие устройства. Черторийский А.А. - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

11
входу трансимпедансного усилителя. Последний находится делением
напряжения шума U
ш.вых
на величину резистора обратной связи R
ос
:
oc
ш
ш
2
oc
2
ш
.эквив.вх.ш
R
fTk4
I
R
U
I
∆⋅⋅⋅
++=
(6)
Из (6) видно, что для уменьшения уровня тока шума, приведенного ко
входу усилителя, или, что тоже самое, для обеспечения максимального
отношения сигнала к шуму на выходе трансимпедансного усилителя, требуется
выбирать максимально возможное значение резистора обратной связи R
ос
. В
этом случае уменьшается влияние как теплового шума резистора обратной
связи, так и напряжения шума входного каскада. Величина токовой
составляющей шума входного каскада операционного усилителя I
ш
задает
максимально достижимое отношение сигнала к шуму для данного типа
операционного усилителя.
При большом значении R
ос
шумовые характеристики трансимпедансного
усилителя лишь незначительно уступают характеристикам высокоимпе-
дансного усилителя. В тоже время его динамический диапазон существенно
больше. Это связано с тем, что в трансимпедансном усилителе напряжение на
фотоприемнике постоянно и не зависит от величины тока фотоприемника.
От величины резистора обратной связи R
oc
зависит также и верхняя
частота полосы пропускания усилителя f
в
. Для инженерных расчетов можно
принять, что f
в
определяется из выражения:
осос
в
СR2
1
f
⋅⋅π
= , (7)
где C
ос
– величина конденсатора обратной связи, включаемого параллельно
резистору R
ос
.
При отсутствии конденсатора обратной связи данная емкость все равно
присутствует в виде емкости монтажа (емкость печатной платы, проводов,
выводов резистора и микросхемы).
Данное выражение справедливо для частот много ниже, чем частота
единичного усиления используемого операционного усилителя, т.е. для частот,
на которых выполняется условие A >> 1 (как было указано при получении (4)).
На более высоких частотах на режим работы трансимпедансного
усилителя начинают оказывать влияние прямое прохождение сигнала через
резистор обратной связи, а также входной импеданс операционного усилителя.
Это приводит к значительной погрешности коэффициента преобразования
трансимпедансного усилителя для данных частот. В результате максимальное
значение верхней частоты полосы пропускания фотоприемного устройства
ограничивается полосой пропускания используемого в нем операционного
усилителя.

Страницы