CN215871333U - 硅基光电二极管放大差分电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种硅基光电二极管放大差分电路，包括信号放大电路和差分放大电路，信号放大电路包括运放、光电二极管、第一电容、第八电容、第一电阻和第二电阻，运放的型号为ADA4350，运放的第八端与光电二极管的阴极连接，光电二极管的阳极接地，运放的第一端接地，运放的第八端通过第一电容和第一电阻组成的并联电路与运放的第六端连接，运放的第六端通过第二电阻和第八电容组成的串联电路接地，该硅基光电二极管放大差分电路中，ADA4530具有低失调电压、低失调漂移、低电压噪声和电流噪声特性，使得电路具有低噪声等特点；AD8476是功耗极低的全差分精密放大器，进而降低了该电路的功耗。

Description

硅基光电二极管放大差分电路

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，具体涉及一种硅基光电二极管放大差分电路。

背景技术

差分电路是具有这样一种功能的电路。该电路的输入端是两个信号的输入，这两个信号的差值，为电路有效输入信号，电路的输出是对这两个输入信号之差的放大。设想这样一种情景，如果存在干扰信号，会对两个输入信号产生相同的干扰，通过二者之差，干扰信号的有效输入为零，这就达到了抗共模干扰的目的。

现有的差分电路中，存在着噪声高的问题，而且存在功耗较高的情况，故而设计一种硅基光电二极管放大差分电路。

实用新型内容

本实用新型为了克服上述的不足，提供一种硅基光电二极管放大差分电路。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种硅基光电二极管放大差分电路，包括信号放大电路和差分放大电路，信号放大电路包括运放、光电二极管、第一电容、第八电容、第一电阻和第二电阻，运放的型号为ADA4350，运放的第八端与光电二极管的阴极连接，光电二极管的阳极接地，运放的第一端接地，运放的第八端通过第一电容和第一电阻组成的并联电路与运放的第六端连接，运放的第六端通过第二电阻和第八电容组成的串联电路接地；

所述差分放大电路包括集成电路、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第六电容、第七电容、第九电容、第十电容和接插件，集成电路的型号为AD8476，接插件的型号为S05B-PASK-02，集成电路的第一端分别与第二电阻和第八电容连接，集成电路的第一端和第二端连接，集成电路的第三端和第四端均接地，集成电路的第十端通过第四电阻与接插件的一端连接，集成电路的第十一端通过第三电阻与接插件的另一端连接，接插件的正电源端外接+5V直流电压电源，接插件的负电源端外接-5V直流电压电源，接插件的接地端接地，集成电路的第十端通过第九电容接地，集成电路的第十端通过第七电容与集成电路的第十一端连接，集成电路的第十一端通过第六电容接地。

优选的，所述信号放大电路还包括若干滤波电容，滤波电容包括第二电容、第五电容、第十一电容和第十二电容，运放的第五端外接+5V直流电压电源，运放的第五端且分别通过第二电容和第五电容接地，运放的第四端外接-5V直流电压电源，运放的第四端且分别通过第十一电容和第十二电容接地。

优选的，所述集成电路的第五端至第八端均外接+5V直流电压电源且分别通过第十三电容和第十四电容接地，集成电路的第十三端至第十六端均外接-5V直流电压电源且分别通过第三电容和第四电容接地，集成电路的第十七端接地。

优选的，所述差分放大电路还连接有基准电路，基准电路包括第五电阻、第六电阻和第十电容，集成电路的第九端通过第十电容接地，集成电路的第九端通过第五电阻外接+5V直流电压电源，集成电路的第九端通过第六电阻接地。

本实用新型的有益效果是：该硅基光电二极管放大差分电路中：

1、ADA4530具有低失调电压、低失调漂移、低电压噪声和电流噪声特性，使得电路具有低噪声等特点；

2、AD8476是功耗极低的全差分精密放大器，进而降低了该电路的功耗。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型的电路原理图。

图中：U1.运放，U2.集成电路，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，R5.第五电阻，R6.第六电阻，C1.第一电容，C2.第二电容，C3.第三电容，C4.第四电容，C5.第五电容，C6.第六电容，C7.第七电容，C8.第八电容，C9.第九电容，C10.第十电容，C11.第十一电容，C12.第十二电容，C13.第十三电容，C14.第十四电容，J1.接插件。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，一种硅基光电二极管放大差分电路，包括信号放大电路和差分放大电路，信号放大电路包括运放U1、光电二极管D1、第一电容C1、第八电容C8、第一电阻R1和第二电阻R2，运放U1的型号为ADA4350，运放U1的第八端与光电二极管D1的阴极连接，光电二极管D1的阳极接地，运放U1的第一端接地，运放U1的第八端通过第一电容C1和第一电阻R1组成的并联电路与运放U1的第六端连接，运放U1的第六端通过第二电阻R2和第八电容C8组成的串联电路接地；

所述差分放大电路包括集成电路U2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第六电容C6、第七电容C7、第九电容C9、第十电容C10和接插件J1，集成电路U2的型号为AD8476，接插件J1的型号为S05B-PASK-02，集成电路U2的第一端分别与第二电阻R2和第八电容C8连接，集成电路U2的第一端和第二端连接，集成电路U2的第三端和第四端均接地，集成电路U2的第十端通过第四电阻R4与接插件J1的一端连接，集成电路U2的第十一端通过第三电阻R3与接插件J1的另一端连接，接插件J1的正电源端外接+5V直流电压电源，接插件J1的负电源端外接-5V直流电压电源，接插件J1的接地端接地，集成电路U2的第十端通过第九电容C9接地，集成电路U2的第十端通过第七电容C7与集成电路U2的第十一端连接，集成电路U2的第十一端通过第六电容C6接地。

优选的，所述信号放大电路还包括若干滤波电容，滤波电容包括第二电容C2、第五电容C5、第十一电容C11和第十二电容C12，运放U1的第五端外接+5V直流电压电源，运放U1的第五端且分别通过第二电容C2和第五电容C5接地，运放U1的第四端外接-5V直流电压电源，运放U1的第四端且分别通过第十一电容C11和第十二电容C12接地。

优选的，所述集成电路U2的第五端至第八端均外接+5V直流电压电源且分别通过第十三电容C13和第十四电容C14接地，集成电路U2的第十三端至第十六端均外接-5V直流电压电源且分别通过第三电容C3和第四电容C4接地，集成电路U2的第十七端接地。

优选的，所述差分放大电路还连接有基准电路，基准电路包括第五电阻R5、第六电阻R6和第十电容C10，集成电路U2的第九端通过第十电容C10接地，集成电路U2的第九端通过第五电阻R5外接+5V直流电压电源，集成电路U2的第九端通过第六电阻R6接地。

本专利是一种光电TIA差分电路，选用硅基光电二极管D1S1226-8BQ、跨阻放大器ADA4530、全差分AD8476。该硅基光电二极管D1的频率响应范围是紫外光UV到可见光，感光面积5.8mm*5.8mm，最小分流电阻0.5GΩ，分流电容950pF。

ADA4530是ADI的一款fA级(10-15A)输入偏置电流运算放大器，适合用作静电计，同时集成了保护环缓冲器。其工作电压范围是4.5V至16V。

该器件提供超低输入偏置电流，并且在25℃和125℃下对输入偏置电流进行过生产测试，以确保器件达到用户***的性能目标。集成式保护环缓冲器用于隔离输入引脚以防受到印刷电路板(PCB)漏电流的影响，而且能减少电路板元件数，简化***设计。

ADA4530还具有低失调电压、低失调漂移、低电压噪声和电流噪声特性，适合要求极低漏电流的应用。为使***的动态范围最大，ADA4530具有轨到轨输出级，工作温度范围为-40℃至+125℃工业温度范围内，采用8引脚SOIC封装。

AD8476是ADI的一款功耗极低的全差分精密放大器，集成激光调整电阻，可提供数值为1的精密增益。该器件两个输出电压幅度相等，但方向相反(相位相差180°)，采用8引脚MSOP封装，额定温度范围为-40℃至+125℃。

许多工业***通过输入传感器进行单端信号输入，但信号常常由高性能差分输入ADC来处理以实现更高精度。AD8476不需要使用外部器件，就能执行将单端信号精确转换为精密ADC的差分输入这一关键功能，为将单端信号转换为差分信号，需将一个输入端连接到信号源，并将另一个输入端连接到地。信号源可以驱动任一输入端，唯一的影响是输出的极性反相。

该TIA差分电路采用±5V电源供电，硅基光电二极管D1根据光照不同输出不同的电流，由ADA4530采集偏置电流进行放大，放大比例根据R1和硅基光电二极管D1内阻计算，图1中R1选择10MΩ的值，将放大的单端信号通过AD8476转换成更精密的差分输入信号。

上述依据本实用新型为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种硅基光电二极管放大差分电路，其特征在于：包括信号放大电路和差分放大电路，信号放大电路包括运放、光电二极管、第一电容、第八电容、第一电阻和第二电阻，运放的型号为ADA4350，运放的第八端与光电二极管的阴极连接，光电二极管的阳极接地，运放的第一端接地，运放的第八端通过第一电容和第一电阻组成的并联电路与运放的第六端连接，运放的第六端通过第二电阻和第八电容组成的串联电路接地；

所述差分放大电路包括集成电路、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第六电容、第七电容、第九电容、第十电容和接插件，集成电路的型号为AD8476，接插件的型号为S05B-PASK-02，集成电路的第一端分别与第二电阻和第八电容连接，集成电路的第一端和第二端连接，集成电路的第三端和第四端均接地，集成电路的第十端通过第四电阻与接插件的一端连接，集成电路的第十一端通过第三电阻与接插件的另一端连接，接插件的正电源端外接+5V直流电压电源，接插件的负电源端外接-5V直流电压电源，接插件的接地端接地，集成电路的第十端通过第九电容接地，集成电路的第十端通过第七电容与集成电路的第十一端连接，集成电路的第十一端通过第六电容接地。

2.根据权利要求1所述的硅基光电二极管放大差分电路，其特征在于：所述信号放大电路还包括若干滤波电容，滤波电容包括第二电容、第五电容、第十一电容和第十二电容，运放的第五端外接+5V直流电压电源，运放的第五端且分别通过第二电容和第五电容接地，运放的第四端外接-5V直流电压电源，运放的第四端且分别通过第十一电容和第十二电容接地。

3.根据权利要求1所述的硅基光电二极管放大差分电路，其特征在于：所述集成电路的第五端至第八端均外接+5V直流电压电源且分别通过第十三电容和第十四电容接地，集成电路的第十三端至第十六端均外接-5V直流电压电源且分别通过第三电容和第四电容接地，集成电路的第十七端接地。

4.根据权利要求1所述的硅基光电二极管放大差分电路，其特征在于：所述差分放大电路还连接有基准电路，基准电路包括第五电阻、第六电阻和第十电容，集成电路的第九端通过第十电容接地，集成电路的第九端通过第五电阻外接+5V直流电压电源，集成电路的第九端通过第六电阻接地。

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