[发明专利]一种基于电容器反馈的跨阻放大器及光电传感器在审

专利信息
申请号: 201910726174.9 申请日: 2019-08-07
公开(公告)号: CN112217480A 公开(公告)日: 2021-01-12
发明(设计)人: 赵越;赖正刚;曾祥全 申请(专利权)人: 成都优蕊光电科技有限公司
主分类号: H03F1/34 分类号: H03F1/34
代理公司: 成都熠邦鼎立专利代理有限公司 51263 代理人: 田甜
地址: 610000 四川省成都市高*** 国省代码: 四川;51
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 一种 基于 电容器 反馈 放大器 光电 传感器
【说明书】:

发明公开了一种基于电容器反馈的跨阻放大器及光电传感,该跨阻放大器包括光电传感器和用于放大光电传感器输出电流的信号放大电路,所述信号放大电路为跨阻放大器,所述跨阻放大器的负反馈电路由反馈电容组成。其利用电容器的寄生电阻来代替本身所需的电阻器,避免使用大电阻价格极高、生产难度大的问题,降低了成本。

技术领域

本发明涉及跨阻放大器领域,更具体的说是涉及一种基于电容器反馈的跨阻放大器及光电传感器。

背景技术

光电传感器是将光信号转换为电信号的一种器件,其工作原理基于光电效应。光电效应是指光照射在某些物质上时,物质的电子吸收光子的能量而发生了相应的电效应现象。在普通的光电传感器应用中,一般采用跨阻放大器放大其输出,跨阻放大器的反馈电阻一般在KΩ到MΩ级别,属于常规阻值器件,其器件工艺和应用已属于成熟常规工艺,电路容易实现和稳定工作。但在某些高需求的光电传感器应用领域,需要对fA级别的微弱光电流进行放大。由于跨阻放大器的特性,为了达到最高的信噪比,不能采用多级放大等常用的电压放大手段。这时需要对电流一次性采用GΩ级别的反馈电阻阻值进行跨阻放大,以得到最高信噪比的输出电压信号。由于该级别的电阻器价格昂贵,精密性和稳定性都不如普通阻值范围的成熟电阻器,若采用GΩ级别的电阻器来达到建立反馈回路的目的,其成本高。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种基于电容器反馈的跨阻放大器及光电传感器。

本发明通过下述技术方案实现:

一种基于电容器反馈的跨阻放大器,包括运算放大器和连接在运算放大器上的负反馈电路,所述负反馈电路由反馈电容组成。发明人在研发过程中创新性的利用了普通电容器本身自带的漏电流特性,在大阻值的反馈电阻跨阻放大器中利用电容器作为反馈回路的电阻反馈器件,代替昂贵的电阻器件,不仅可实现光电传感器的稳定和最高信噪比,且可实现较低成本。反馈电容的漏电流属于fA级别,产生的等效大电阻阻值在100G左右,同时由于其自带电容,等同于将一个100G的电阻和电容并联制造在了一个实际的器件里面,既满足了反馈回路对电阻的需要,也满足了电路稳定性对补偿电容的需要,大大简化了传感器器件的制造工艺和电路体积。

一种基于电容器反馈的跨阻放大器,包括运算放大器和连接在运算放大器上的负反馈电路,所述光电传感器的输出电流小于小于1pA,所述负反馈电路包括连接在运算放大器输出端和反相输入端之间仅连接一反馈电容。不同电容器的漏电流不同,电容参数不同,要将单一电容器运用进具体的跨阻放大器电路中需要考虑对不同的器件参数的需要。现有的跨阻放大器的电阻用于决定反馈大小,电容作为环路补偿元件改善系统环路稳定性。发明人经过大量实验数据的采集和分析,最终找到了能够满足当前跨阻放大器性能需要的合适的电容器,反馈电容的漏电流为fa级别,既可产生等效的大电阻作为反馈电阻,又能拥有合适的电容值提高系统环路的稳定性。即利用电容器的寄生电阻来代替本身所需的电阻器,避免使用大电阻价格极高、生产难度大的问题,降低了成本。

本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:

1、本发明的跨阻放大器利用电容器的寄生电阻来代替本身所需的电阻器,避免使用大电阻价格极高、生产难度大的问题,降低了成本。

2、本发明的光电传感器的信号放大电路采用上述跨阻放大器,不仅可实现光电传感器的稳定和最高信噪比,且可实现较低成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。

图1为本发明的电路原理图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于成都优蕊光电科技有限公司,未经成都优蕊光电科技有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201910726174.9/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top