【CN110086442A】一种四象限探测器信号放大电路【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910331254.4

(22)申请日 2019.04.24

(71)申请人 南京航星通信技术有限公司

地址 210000 江苏省南京市经济技术开发

区恒园路龙港科技园A1栋901室

(72)发明人 潘运滨　

(74)专利代理机构 南京禾易知识产权代理有限

公司 32320

代理人 张松云

(51)Int.Cl.

H03F 3/68(2006.01)

H03G 9/00(2006.01)

(54)发明名称一种四象限探测器信号放大电路(57)摘要本发明涉及一种四象限探测器信号放大电路，包括四象限探测器，还包括与所述四象限探测器依次连接的跨阻放大器、电压放大电路和限幅放大电路，所述四象限探测器的四象限经光电转换后的电流输出信号分别传输至跨阻放大器、电压放大电路和限幅放大电路进行信号放大。首先采用跨阻放大器，通过交流耦合，限制光电二极管的直流噪声，运算放大器正向端电阻用于补偿光电二极管漏电流，与其并联的电容用于消减电阻热噪声，提高信噪比；再通过电压放大电路的反馈网络控制信号的放大倍数，最后通过限幅放大电路，采用宽带高增益限压放大器实现限幅放大并通过反馈网络决定放大倍数，实现高增益

和高带宽的效果。权利要求书2页 说明书4页 附图2页CN 110086442 A 2019.08.02

C N 110086442

A

权　利　要　求　书1/2页CN 110086442 A

1.一种四象限探测器信号放大电路，包括四象限探测器，其特征在于：还包括与所述四象限探测器依次连接的跨阻放大器、电压放大电路和限幅放大电路，所述四象限探测器的四象限经光电转换后的电流输出信号分别传输至跨阻放大器、电压放大电路和限幅放大电路进行信号放大。

2.根据权利要求1所述的四象限探测器信号放大电路，其特征在于：所述跨阻放大器由光电二极管D1、电阻R1、电阻R2、电阻Rf、电容Ci、电容CI、电容C2、电容Cf和运算放大器A1组成，所述四象限探测器的偏置电压输入光电二极管D1的正极，光电二极管D1的负极分别连接电阻R1、电容Ci和电容CI的一端，电容CI的另一端连接运算放大器A1输入端负极，电阻R1、电容Ci的另一端接地，所述电阻R2和电容C3并联后一端连接运算放大器A1输入端正极，另一端接地，所述电阻Rf和电容Cf并联后连接在运算放大器A1输入端负极和输出端的两端，所述运算放大器A1输出端连接电压放大电路。

3.根据权利要求2所述的四象限探测器信号放大电路，其特征在于：所述电压放大电路包括高速运算放大器D2，电阻R12至电阻R15，电容C34至电容C41，所述高速运算放大器D2的型号为ADA4899，所述运算放大器A1的输出端连接高速运算放大器D1输入端正极，高速运算放大器D2输入端正极经电阻R15接地，所述电阻R12、电阻R13和电容C34组成反馈网络电路，电阻R12和电容C34并联后一端连接高速运算放大器D2的反馈端，另一端分别连接电阻R13和高速运算放大器D2的输入端负极，所述电容C38、电容C39、电容C40和电容C41的一端连接运算放大器D2电压端负极，电容C35和电容C36的一端连接运算放大器D2电压端正极和DISB 端，电阻R14的一端连接运算放大器D2输出端，电阻R14、电阻R13、电容C35、电容C36、电容C38至电容C41的另一端接地，所述运算放大器D2输出端经电容C37连接限幅放大电路。

4.根据权利要求1所述的四象限探测器信号放大电路，其特征在于：所述限幅放大电路包括宽带高增益限压放大器U3、电阻R25至电阻R33，电容C61至电容C67和SAM接头，所述宽带高增益限压放大器U3的型号为OPA699，所述电阻R27和电容C62并联后一端连接宽带高增益限压放大器U3输入端负极和电阻R28的一端，另一端连接宽带高增益限压放大器U3输出端，所述电阻R29、电容C65、电容C66和电阻R32的一端连接宽带高增益限压放大器U3电压端负极，所述电阻R32的另一端、电阻R33和电容C67的一端连接宽带高增益限压放大器U3低电位端，所述电阻R25、电阻R26和电容C61的一端连接宽带高增益限压放大器U3高电位端，电阻R26的另一端、电容C63和电容C64的一端连接宽带高增益限压放大器U3电压端正极，宽带高增益限压放大器U3输出端经电阻R30连接SAM接头，所述电阻R31的一端连接电阻R29，电阻R31、电阻R28、电阻R25、电阻R33、电容C61、电容C63至电容C67的另一端接地。

5.根据权利要求2所述的四象限探测器信号放大电路，其特征在于：所述电阻R1为限流电阻，所述电容Ci为寄生输入总电容，电容CI为交流耦合电容，运算放大器A1低频段的噪声电压增益为1+电阻Rf值/电阻R1值，运算放大器A1高频段的噪声电压增益为1+(电容Ci值//电容Cl值)/电容Cf值。

6.根据权利要求1所述的四象限探测器信号放大电路，其特征在于：还包括电源电路和与所述电源电路连接的低噪声稳压电路，用于给信号放大电路提供电源，所述电源电路包括型号为LT1931负输出稳压器和型号为MP1593降压型电源模块，所述负输出稳压器用于将外部12V电源电压转换为-6V电压输出，所述降压型电源模块用于将外部12V电源电压转换为5V电压输出，所述低噪声稳压电路采用型号为Tps7a4700和Tps7a3301的低压降线性稳压

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