2.运算放大器的放大收讯电路.PDF

第六章 紅外線感測器 2. 運算放大器的放大收訊電路 ： 使用OPA 來當做收訊放大電路，是一個很理想的選擇，理論上OPA 能將輸入信號做無窮大的放大 ，雖然實際無法做到 ，但只要稍加補償 ， 就能將輸入信號做相當大的線性放大 。圖 6-27(a)所示為一非反相放 大 ，它可將紅外線接收二極體所偵檢出的信號做(1+R2/R1)倍的放大 ， 在放大倍數太大時 ，輸出信號會有一些振鈴 ，我們可以在R2 兩端並聯 一 5P~15P 的小電容 ，用以衰減高頻增益 ，取得響應良好的信號 。圖 6-27(b)所示 ，為一微小信號的取出電路 ，其增益理論上是無窮大，所以 在一微小的照度下 ，還能保證到照度和輸出的比例關係。圖 6-27(C)所 示 ，紅外線接收二極體是加在反相輸入端 ，同時有供給直流偏壓 ，由於 加入的直流偏壓是反偏，將使接收二極體的接面電容減少，使得響應速 率增高。但是在高溫時 ，將造成逆向漏電流的增加 ，影響到信號檢出的 真實性 。圖 6-27(d)為消除逆向漏電流的影響 ，而利用電容做連結交流 放大電路 ，因此直流成份將被濾除 ，只對外來的交流信號做放大功能 。 另外還有一點需注意的是 OPA 偏壓電流的補償 ，一般若做反相放大 ， 則必須在非反相輸入端串一個電阻至地，其阻值和非反相端的等效總電 阻值相等 。 (a)非反相放大 (b)電流／電壓放大 6-21 第六章 紅外線感測器 (c)反相放大(一) (d)反相放大(二) 圖6-27 OPA 式收訊放大電路 3. 各種類型放射信號的收訊檢出 ： 由於放射束 ，放射過來的信號有直流、交流弦波、脈衝、載波調變 信號等不同信號，所以在接收信號時必須瞭解放射束所放射出來的信號 類型 ，才能予以接收處理 ，同時也必須決定要以何種信號型態檢出 ，在 檢出信號方面的類型大致也可分為兩類 ，直流與交流。在直流信號的檢 出方面 ，如果接收到的信號是直流、一般是可以直接輸出 ，但為了消除 空間中的雜訊干擾 ，也可加入濾波電路 。如果接收到的信號是交流信 號 ，欲得直流檢出 ，則可加入適當的整流濾波予以直流化。在交流信號 的檢出方面 ，如果是要做原型信號的檢出 ，則只要在做一般的交流放大 之後，再略做補償，使得原來的放射信號重現即可 ，在交流檢出方面有 一個比較特殊的信號 ，即經載波調變過的放射信號 ，由於此類信號包含 有兩種頻率 ，收訊電路接收了信號之後，為處理該信號 ，則須先經帶通 濾波器 ，經過了帶通濾波器之後，可將信號分離 ，再做處理 。這是一種 很理想的信號傳輸方式 ，只是在接收訊號的處理方式上較麻煩罷了。下 面是一種較簡單的帶通濾波器介紹 ，圖 6-28 所示是一種簡單的帶通濾 波器電路 ，其設計方法加下所述 ： (1)決定fo,Q ，Go 令Fo=1KHz ，Q=20 ，G=