实用高性能光传感器放大电路的设计研究

4 光传感器放大电路的改进

近年来，数字电路呈主导应用，但是，信号的检出、测量等还是模拟信号，因此，必须对此类放大器进行深入研究。采用运算放大器设计的传感器放大电路其改进的措施主要有：

（1）负反馈特性

对于多级级联的放大器电路，为防止巴克豪森振荡，负反馈不可太深，同时引入相位补偿电容。

（2）电源电压选用

包含直流的低频放大电路，其输出电压通常在5～10 V，因此，如果要求较高的输出电平，运算放大器的直流电压应选择大于10 V 以上，这样可以避免放大器输出峰值超过电源电压而形成电源的波动。同时，物联网的应用场合大部分是微弱信号，因此，必须充分考虑电源去耦，通常在直流电源进入运放之前加入100 Ω去耦电阻。

（3）输入滤波器设计

对于高精度mV 级的DC放大器 ，其各种交流干扰都将成为放大器寄生信号的重要信号源，因此，必须在运算放大器的输入端加输入滤波器，通常由一个大电阻（4.7 kΩ）和一个小电容（3.3μF）构成RC滤波，如图3所示。



5 结语

物联网产业的兴起需要对多项技术进行进一步研究和改进及相互融合，为适应物联网的应用，传感器放大电路需要研究和改进的方面还有很多。本文给出的放大器的设计理论和方法主要适用光传感器应用场合，以三级独立和关联设计为特点，通过驱动电路、阻抗设计、负反馈、滤波设计、电源低耗设计、整形输出等技术的引入，使放大器具有低噪声、灵敏度高、波动性好、低能耗、微型化、寿命长等特点。