[发明专利]实现自适应切换采样电阻值的光电信号接收方法

说明书

本发明属于光电接收技术领域，尤其是实现自适应切换采样电阻值的光电信号接收方法，针对无法满足光信号接受范围大的问题，现提出以下方案，包括以下步骤：S1：PMOS管M6和M4产生镜像电流；S2：PMOS管M5将VP节点电压稳压在固定值；S3：当光敏二极管的电流很小时，采样电阻值为100*r0，电流转电压的放大倍数为100倍；S4：当光敏二极管的电流增大时，NMOS管M1源端节点电压钳位值为VS+Vt5‑Vt1，电流转电压放大倍数为10倍；S5：当光敏二极管的电流再增大时，NMOS管M2源端节点电压钳位值为VS+Vt5‑Vt1‑Vt2，电流转电压放大倍数为1倍。本发明可实现强光照射下的良好信号接收和微弱红外光信号的灵敏接收，解决了光敏二极管接收光信号大动态范围的要求。

技术领域

本发明涉及光电接收领域，尤其涉及实现自适应切换采样电阻值的光电信号接收方法。

背景技术

采样电阻是电流采样和对电压采样，对电流采样则串联一个阻值较小的电阻，对电压采样则并联一个阻值较大的电阻。此类电阻，是按照产品使用的功能来划分电阻。采样电阻功能上就是做为参考，常用在反馈电路里，以稳压电源电路为例，为使输出的电压保持恒定状态，要从输出电压取一部分电压做参考(常用采样电阻的形式)，如果输出高了，输入端就自动降低电压，使输出减少；若输出低了，则输入端就自动升高电压，使输出升高。一般使用在电源产品，或者电子，数码，机电产品的电源部分，功能强大，在众多电子产品上均常看到采样电阻。

光敏二极管，又叫光电二极管，是一种能够将光根据使用方式，转换成电流或者电压信号的光探测器。管芯常使用一个具有光敏特征的PN结，对光的变化非常敏感，具有单向导电性，而且光强不同的时候会改变电学特性，因此，可以利用光照强弱来改变电路中的电流。无光照时，有很小的饱和反向漏电流，即暗电流，此时光敏二极管截止；当受到光照时,饱和反向漏电流大大增加，形成光电流,它随入射光强度的变化而变化。当光线照射PN结时，可以使PN结中产生电子一空穴对，使少数载流子的密度增加。这些载流子在反向电压下漂移，使反向电流增加。因此可以利用光照强弱来改变电路中的电流，常见的有2CU、2DU等系列。

现有的光电信号接收方法无法接受大动态范围的光电信号，因此需要采用光敏二极管接收红外光信号并处理的专用芯片，从而实现自适应切换采样电阻值的光电信号接收方法。

发明内容

基于背景技术中提出的技术问题，本发明提出了实现自适应切换采样电阻值的光电信号接收方法。

本发明提出的实现自适应切换采样电阻值的光电信号接收方法，包括采样电阻、电压源、光敏二极管、PMOS管和NMOS管，所述光敏二极管随着入射红外光信号的强弱会产生不同电流，所述光敏二极管产生的不同电流经过采样电阻接入电压源,所述电压源定义为VS，所述光敏二极管为PD，所述PMOS管包括M4、M5和M6，所述NMOS管包括M1和M2，所述PMOS管和NMOS管接入电压源,所述采样电阻包括R1、R2和R3，具体光电信号接收方法包括以下步骤：

S1：PMOS管M6和M4组成的电流镜，产生镜像电流；

S2：参考电压即为电压源，由PMOS管M5将VP节点电压稳压在固定值；

S3：当光敏二极管的电流很小时，采样电阻值＝R1+R2+R3＝100*r0，电流转电压的放大倍数为100倍；

S4：当光敏二极管的电流增大时，且R1电阻两端的电压差等于NMOS管M1的开启阈值时，M1管开启，光敏二极管增加的电流将由NMOS管M1的源端输出，此时NMOS管M1源端节点电压钳位值为VS+Vt5-Vt1，采样电阻值＝R2+R3＝10*r0，此时电流转电压放大倍数为10倍；

S5：当光敏二极管的电流再增大时，且R2电阻两端的电压差等于NMOS管M2的开启阈值时，M2管开启，光敏二极管增加的电流将由NMOS管M2的源端输出，此时NMOS管M2源端节点电压钳位值为VS+Vt5-Vt1-Vt2，采样电阻值＝R3＝1*r0，此时电流转电压放大倍数为1倍。