[发明专利]光电接收及检测电路

说明书

本发明公开了一种光电接收及检测电路，其包括光电接收子电路、噪声采集子电路及信号放大子电路；光电接收子电路分时接收第一光信号与第二光信号，并将接收到的第一光信号转换成第一电信号，将接收到的第二光信号转换成第二电信号；噪声采集子电路接收光电接收子电路的第一电信号，并生成包含光噪声信号的共模电压；信号放大子电路接收噪声采集子电路产生的共模电压与光电接收子电路生成的第二电信号，并滤除第一电信号以生成第三电信号，同时信号放大子电路将放大后第三电信号输出。本发明的光电接收及检测电路结构简单，易于实现，成本低廉且可自动滤除光噪声信号，提高了光电检测的精度与检测效率。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，更具体地涉及一种光电接收及检测电路。

背景技术

光电检测技术作为光电信息科学与工程技术中重要的一部分,近年来随着集成电路的快速发展，光电检测技术也在不断的发展和进步，且越发趋于高度集成化，并广泛应用于军事、医疗、工业等领域，因此不断推动着光电信息科学与工程技术的发展。光电检测电路一般由光电发送器、光电接收器、检测电路构成；光电发送器主要功能是对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，如发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管等，电路构成较为简单；光电接收器主要是利用光电二极管把接收到的光信号转换为电信号；检测电路主要是把转换后的微弱电信号去噪后放大处理。光电检测电路中较为主要的部分是光电接收器及检测电路，传统的光电接收器往往需要两个光电二极管采集光信号；其中一个光电二极管采集包含光噪声的待测光信号(这里的光噪声主要是指由环境光产生的光噪声)，一个光电二极管采集光噪声信号(即指光电发送器关闭，未发出待测光信号)，两者转换为电信号后，通过各自的检测电路后，二者相减，从而过滤去除光噪声信号。传统光电接收及检测电路存在如下缺点：一是电路成本高，需要用到两个光电二极管及各自接收检测的电路，二是实现难度大，两个接收电路及检测电路存在着失调及工艺偏差，需要额外增加校准电路，以避免失调及工艺偏差带来的测量误差影响系统检测结果。

因此，有必要提供一种结构简单成本更低廉的改进的光电接收及检测电路来克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种光电接收及检测电路，本发明的光电接收及检测电路结构简单，易于实现，成本低廉且可自动滤除光噪声信号，提高了光电检测的精度与检测效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种光电接收及检测电路，其包括分别与外部控制信号产生器连接的光电接收子电路、噪声采集子电路及信号放大子电路，所述外部控制信号产生器分别产生控制信号以控制所述光电接收子电路、噪声采集子电路及信号放大子电路的工作状态；所述光电接收子电路分时接收第一光信号与第二光信号，并将接收到的第一光信号转换成第一电信号，将接收到的第二光信号转换成第二电信号，所述第一光信号为发光器关闭时的接收到的光噪声信号，所述第二光信号为发光器开启时接收到的光信号；所述噪声采集子电路接收所述光电接收子电路的第一电信号，并生成包含光噪声信号的共模电压；所述信号放大子电路接收所述噪声采集子电路产生的共模电压与光电接收子电路生成的第二电信号，并滤除所述第一电信号以生成第三电信号，同时所述信号放大子电路将放大后所述第三电信号输出。

较佳地，所述光电接收子电路包括光电二极管、电流源、第一低通滤波器及第一运算放大器；所述光电二极管的两端分别与第一运算放大器的同相输入端及反相输入端连接；所述电流源一端与第一运算放大器的同相输入端连接，其另一端接地；所述第一低通滤波器连接于所述第一运算放大器的反相输入端与输出端之间；所述第一运算放大器的输出端分别与噪声采集子电路、信号放大子电路连接，以输出第一电信号至所述噪声采集子电路或输出第二电信号至所述信号放大子电路；外部控制器信号产生器输入第一控制信号至所述第一运算放大器的控制端，以控制所述第一运算放大器的开/关。

较佳地，所述第一低通滤波器包括第一电容与第一电阻，所述第一电容与第一电阻并联连接，且并联后的一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，并联后的另一端与所述第一运算放大器的输出端连接。