ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
9
Основные требования, предъявляемые к фотоприемному устройству:
• высокая эффективность преобразования оптических сигналов в электри-
ческие (высокая чувствительность в рабочем диапазоне длин волн);
• низкий уровень собственных шумов;
• высокая стабильность характеристик при изменении внешних условий;
• по возможности высокое быстродействие.
Предварительный усилитель является ключевым элементом в решении
задачи обеспечения низкого уровня шумов на выходе ФПУ. Выход
фотоприемника – это точка, где полезный сигнал весьма слаб и в наибольшей
степени подвержен влиянию шумов. Именно в этой части ФПУ наиболее
ощутимы шумы, возникающие при преобразовании оптических сигналов в
электрические.
При приеме оптических сигналов наблюдается два типа шумов: дробовые
и тепловые. Природой возникновения дробового шума является дискретный
характер оптического сигнала, состоящего из фотонов. Источником теплового
шума является тепловое хаотическое движение электронов.
При построении предварительных усилителей ФПУ наибольшее распрост-
ранение получили схемы на основе трансимпедансного усилителя.
Упрощенная схема трансимпедансного усилителя приведена на рис. 2.
Рис. 2. Упрощенная схема трансимпедансного усилителя.
Трансимпедансный усилитель является преобразователем тока в напря-
жение. Его передаточная функция может быть найдена из выражения,
описывающего сумму токов на его входе:
I
c
+ (U
вых
– U
вх
) / R
ос
= U
вх
/ Z
вх
(1)
где I
c
– ток сигнала (выходной ток фотоприемника); U
вх
– входное напряжение
(разность напряжений между инвертирующим и неинвертирующим входами
операционного усилителя); U
вых
– выходное напряжение усилителя, Z
вх
–
эквивалентное входное сопротивление операционного усилителя; R
ос
–
сопротивление цепи обратной связи усилителя.
I
c
R
ос
U
вых
U
вх
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- …
- следующая ›
- последняя »
