[发明专利]微功率宽带光电探测器

权利要求书

1.一种微功率宽带光电探测器，其特征在于，包括PIN光电二极管（1），PIN光电二极管（1）的正极分别连接有高频耦合电容（5）和阻高频元件（6）；高频耦合电容（5）另一端连接有高频跨阻放大电路（2），高频跨阻放大电路（2）的输出端连接有高频反相比例放大电路（3），高频反相比例放大电路（3）的输出端作为AC端；阻高频元件（6）的一端与PIN光电二极管（1）的正极相连接，阻高频元件（6）的另一端分别连接有低频直流放大电路（4）和取样电阻（7），低频直流放大电路（4）的另一端作为DC端；取样电阻（7）的另一端接地；当光场入射到PIN光电二极管（1）后，PIN光电二极管（1）将光信号转换成相对应的光电流信号，光电流信号经高频耦合电容（5）和阻高频元件（6）分成高频信号和低频信号两部分；所述高频信号为频率范围>MHz的交流信号，所述低频信号为频率范围<MHz的低频直流信号；高频信号经高频耦合电容（5）耦合，再经高频跨阻放大电路（2）和高频反相比例放大电路（3）放大，由AC端输出；低频直流信号经阻高频元件（6），并经取样电阻（7）获得电压信号，再经低频直流放大电路（4）放大，由DC端输出。

2.如权利要求1所述的微功率宽带光电探测器，其特征在于，所述PIN光电二极管（1）采用加反偏电压后结电容小于5pF的光电二极管。

3.如权利要求1或2所述的微功率宽带光电探测器，其特征在于，所述的高频跨阻放大电路（2）包括TI公司生产第一放大芯片OPA847；高频耦合电容（5）接第一放大芯片OPA847的引脚2，第一放大芯片OPA847的引脚3顺次连接有串联的电容C4和磁珠bead2，第一放大芯片OPA847的引脚3还连接有电阻R2，磁珠bead2与R2均接地；第一放大芯片OPA847的引脚2与引脚6之间连接有相串联的反馈电容C5和C6，引脚2与引脚6之间还连接有跨阻R5；第一放大芯片OPA847的引脚4和引脚7分别接经过旁路滤波和去耦的-5V、+5V电源。

4.如权利要求1或2所述的微功率宽带光电探测器，其特征在于，所述的高频反相比例放大电路（3）包括一个TI公司产的第二放大芯片OPA847；高频跨阻放大电路（2）的输出端连接有输入电阻R7，R7另一端接第二放大芯片OPA847的引脚2；第二放大芯片OPA847引脚3接与R7取值一样的电阻R9，R9另一端接地；第二放大芯片OPA847的引脚2和引脚6之间连接有反馈电阻R11，引脚2和引脚6之间还连接有串联的反馈电容C7和C8，第二放大芯片OPA847的引脚6再接10nF电容C9和50Ω电阻50R输出。

5.如权利要求1或2所述的微功率宽带光电探测器，其特征在于，所述的阻高频元件（6）由330uH电感、100uH电感和磁珠Bead3串联组合而成。

6.如权利要求1或2所述的微功率宽带光电探测器，其特征在于，所述的低频直流放大电路（4）包括低噪声低偏置放大芯片OP27，放大芯片OP27引脚3连接有10KΩ电阻R4，R4电阻另一端接在取样电阻（7）和阻高频元件（6）之间，放大芯片OP27引脚2连接有一个接地电阻R3，放大芯片OP27的引脚2与引脚6之间连接有反馈电阻R6，引脚6分别连接接地电阻R8和输出电阻R10输出，放大芯片OP27引脚4、7分别接-15V、+15V经过旁路滤波的电源。

7.如权利要求1或2所述的微功率宽带光电探测器，其特征在于，所述各个电路均印刷在PCB板上， PCB板设计采用双面板并铺地，避免两面平行走线，在芯片下面及背面都不铺地，信号走线均宽为50mil，信号走线背面不铺地。

8.如权利要求7所述的微功率宽带光电探测器，其特征在于，采用抗电磁干扰设计，将PCB板装在抗电磁屏蔽金属盒内，输出信号与BNC接口采用同轴线相连；并采用锂电池作电源供电，电源线用同轴线。