第三章 常用光电电路.ppt

第三章 常用光电电路 一、常用电路介绍 1、方波发生电路 （1）555定时器方波发生电路 一、常用电路介绍 1、方波发生电路 （2）非门构成的无稳态多谐振荡器 一、常用电路介绍 1、方波发生电路 （3）由运算放大器构成的方波发生器 一、常用电路介绍 2、光发射驱动电路 （1）LED驱动 一、常用电路介绍 2、光发射驱动电路（激光二极管） （2）射极耦合LD驱动电路 一、常用电路介绍 2、光发射驱动电路 （3）脉冲驱动电路 一、常用电路介绍 2、光发射驱动电路 （4）带反馈的LD驱动电路 一、常用电路介绍 3、光电转换电路 （1）光电三极管电路 光电三极管有较高的灵敏度，但响应速度一般为μs级。图30电路可用于一般场合（如遥控器）的光电转换。 一、常用电路介绍 3、光电转换电路 （2）双极型光电前置放大电路 一、常用电路介绍 3、光电转换电路 (3) FET型光电前置放大电路 一、常用电路介绍 3、光电转换电路 (4)采用集成器件的光电前置放大电路 一、常用电路介绍 4、信号放大电路 信号放大电路一般处于光电接收系统的中间级，该型电路在设计时着重要考虑的指标是： 电压放大倍数、带宽、动态范围、线性度等，对噪声指标一般不予重点考虑。由于该型电路接收的信号较大，因此该型电路的静态工作点一般设置在放大区的中心点。 一、常用电路介绍 4、信号放大电路 （1）晶体管信号放大电路 晶体管放大器一般可分为共发射极、共集电极、共基极三种基本形态，在具体应用时可根据实际情况来选用。采用分立元件的放大器成本较低，但体积偏大，并且设计较复杂，许多参数需经计算而确定 。 一、常用电路介绍 4、信号放大电路 （2）采用运放的信号放大电路 一、常用电路介绍 5、带通滤波电路 （1）多环反馈型带通滤波器 一、常用电路介绍 5、带通滤波电路 （2）积分式带通滤波器 一、常用电路介绍 5、带通滤波电路 （2）积分式带通滤波器 采用3运放的积分式RC有源带通滤波器。为了获得良好的温度特性，通常选用封装在一个管壳内的运算放大器组。设R3=R4=R,C1=C2=C，R5=R6=R所参数的计算公式为： 中心频率： 中心频率增益： 等效品质因数： 3dB带宽： 从上几式可以看出，电路值与R无关。因此，通过调整R值可以单独调节中心频率，而改变R1或R2可以单独改变值。 一、常用电路介绍 6、整流电路 一、常用电路介绍 7、电源电路 （1）晶体管稳压电路 一、常用电路介绍 7、电源电路 (2)三端固定输出稳压电路 一、常用电路介绍 7、电源电路 (3) 三端可调输出稳压电路 一、常用电路介绍 8、计数电路 一、常用电路介绍 9、译码电路 * * 占空比 周期 该电路输出方波的上升、下降沿时间较短，并可调节频率和波形对称性。调节VR1可改变波形的对称性，调节VR2可改变波形的频率。 方波占空比因数： 周期： 其中， 为方波输出辐度， 为齐纳二极管的齐纳电压， 为二极管的正向压降。 三极管Q1采用开关管，在输入方波的驱动下处于开关状态，电容C1起加速作用。对于一些简单的应用场合，该电路也适合用于激光二极管的驱动。流过LED的峰值电流为： 其中 LED正向导通压降， 为三极管饱和时CE端压降。 半导体三极管BG1、BG2通过射极电阻Re耦合形成电流开关。BG1、BG2轮流工作在导通-截止的开关状态。当Vin为“0”码时，则BG1导通、BG2截止，LD上只有电流IB流过，故LD不发出激光；当Vin为“1”码时，则BG1截止、BG2导通，LD上有电流IM+IB流过，故LD发出激光。射极耦合电流开关驱动电路适用于中速率和高速率光纤通信系统。IB为LD的阈值电流。 三极管Q1处于开关状态，当输入信号为高电平时Q1饱和导通，电容C1通过Q1、LD放电；当输入信号为低电平时，Q1截止，VCC经R3向电容C1充电，由此LD产生光脉冲，光脉冲宽度由C1大小及放电回路等阻抗决定。 光电二极管P1用于监控LD输出光功率大小，其输出的光电流反馈给Q1输入端，用以调整LD的阈值电流，以起到稳定LD输出光功率的作用。 双极型输入具有输入阻抗低、输入电压噪声小、输入电流噪声大的特点。 前置放大器设计重点之一是要尽量减少电路噪声，并且前置放大器接收的信号较弱，为此Q1的静态工作点一般设置在靠近截止区的位置。 光电二极管P1可根据不同的需要选用普通光电二极管（PD）、带耗尽层的光电二极管（PIN）或雪崩光电二极管（APD）。R2为跨阻，该放大器的输出由压