光电二极管角前置放大器的频率特性

 　led/' target='_blank'>光电二极管是具有代表性的led/' target='_blank'>光电传感器，被使用于想得到与光量成比例的信号的场合。光电二极管的输出信号，即电流非常微弱．从光电二极管的输出电流上，获得电压的最简单的方法，原理上如图1所示，将光电二极管和负载电阻RL并联连接用eo=ip×RL进行电流一电压的转换。

　　由于光电二极管的输出电流比较微弱，所以在必需大的输出电压eo时，如果光输出电流ip一定，则应将负载电阻RL变成高电阻。但光电二极管的耦合间电容Cd的值为数十pF很大。所以所获得的频率幅度fB下降为：

　　现实中此电路不能使用。

　　图1 将光电二极管的光输出电流变换成电压

　　因此，作为光传感器用放大器，要扩大其频带，使用图2的OP放大器的电流输人型前置放大器电路很常见。如果是这样的电路构成，则通过虚地使电容Cd短路，应该能够宽带化．

　　图2 测壁由OP放大器组成的光传感器放大器的频率特性

　　但是，这是op放大器的开环增益无限大时的情况。由于被相位补偿的通常的op放大器其高频域的增益很小，所以实际的输人电阻Ri上升为：

　　此上升方式与线圈L的阻抗一频率特性ωL相类似。因此，如果将此和电容Cd并联连接，则在电路的频率特性上会产生峰值。此峰值的频率fp为：

　　fT是所使用的OP放大器的单位增益带域幅度，fc是电路的截断频率。此时的fc为：

　　例如在fT＝1MHz的OP放大器上，Cd＝0.01μF、RL＝1OOkΩ时的峰值频率fp变为12.6kHz。

　　图3是模拟OP放大器的输人端的光电二极管的耦合电容，故意插入并联电容Cp时的频率特性。即使在Cp＝0(仅光电二极管的Ci和OP放大器的输人电容Ci)时，fp为200kHz，峰值量在12dB以上。

　　连接Cp时，与静电容量相对应fp下降，在Cp＝0.01μF处下降到fp＝15.4kHz。

　　图3 模拟光电二极管的连接电容Cp被附加时的频率特性的变化