[实用新型]同一电流转换成线性空间的电压和对数空间的电压的电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及将一个光电流信号同时转换成线性空间的电压和对数空间的电压的电路。

背景技术

当前的将一个光电流信号同时转换成线性空间的电压和对数空间的电压的方法一般是通过镜像电流源的结构进行实现，将该电流信号复制出一个近似的电流信号，然后将两个信号进行分别处理，即一个放大为线性空间电压，一个放大为对数空间电压，但是由于没有两个性能参数完全一样的三极管，所以镜像电流源产生的电流之间会存在一定的误差，这种误差是在放大倍数之外的误差，是不可消除的，在精度要求高的电路中就不能满足设计要求。

发明内容

本实用新型提出了一种在电流链路上串联高精度电阻来实现一个光电流信号同时转换成线性空间的电压和对数空间的电压的电路，通过将同一个光电二极管产生的光电流同时经过对数放大器和线性放大器进行放大，较小设计误差。

为了实现上述目的，本实用新型同一电流转换成线性空间的电压和对数空间的电压的电路结构包括光电二极管的负极接正电源，二极管的正极接一电阻，所述电阻的另一端连接对数放大器的电流输入端；所述电阻的两端连接线性运算放大器的正负输入端，将高电电势端输入到线性运算放大器的正向输入端，将低电势端接到运放的负向输入端。

其中，优选方案，所述电阻为数字电位器。

其中，优选方案，所述电阻为高精度电阻。

其中，优选方案，所述光电二极管的负端加反偏电压V，电源V、光电二极管、高精度电阻、对数放大器是串联关系。

本实用新型的优点在于：本实用新型提供通过串联电阻或数字电位器来实现一个光电流信号同时转换成线性空间的电压和对数空间的电压的电路，是把同一个光电二极管产生的光电流同时经过对数放大器和线性放大器放大，并保证每个放大器的性能不受另外一个放大器的性能影响，这样可以保证光电流通过两种放大器放大出来的电压进行分别的功能控制，对数放大器的有效监测范围大(50dB以上)，可用来进行信号检测，线性放大器的响应速度快(由线性放大器的频率响应特性决定)，可用来进行泵浦控制。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施方法进一步说明：

图1表示本实用新型同一电流转换成线性空间的电压和对数空间的电压的电路的第一实施例的原理框图。

图2表示本实用新型同一电流转换成线性空间的电压和对数空间的电压的电路的原理框图的第二实施例的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的功效作进一步说明。

如图1所示，本实用新型同一电流转换成线性空间的电压和对数空间的电压的电路包括光电二极管11的负极接电源12，光电二极管11的正极接高精度电阻13，所述电阻13的另一端连接对数放大器14的电流输入端；所述电阻13的两端连接线性放大器15的正负输入端，所述电阻13产生的高电电势端输入到放大器15的正向输入端，所述电阻13产生的低电势端接到放大器14的负向输入端。

其中，所述光电二极管11的负端加反偏电压，电源12、光电二极管11、高精度电阻13、对数放大器14串联。

其中，所述光电二极管11产生的光电流通过电阻13将形成压降，将该压降采集出来即可计算出电流值。

其中，所述光电二极管11产生的光电流流过电阻13时产生的压降不可超过光电二极管的反偏电压，否则将会出现饱和状态。

本实施例的工作原理：首先按照上述原理框图连接好电路，其次通过光电二极管11的光电流的大小计算串联电阻13的阻值，使得在电阻13上产生的压降不能超过电源电压。

所述电阻13计算过程主要包括：计算光电二极管11的最大电流值，通过输入到光电二极管11的最大光功率P来计算光电流I。

I＝P×R       (1)

其中R为光电二极管的响应度，该值为光电二极管11的一个重要指标，可以在指标书中得到，该值一般介于0.8～1.0之间。

计算出光电流的最大值后，通过公式：

V＝I×r        (2)

(2)式中r为串联电阻的阻值，V为电源电压，通过公式(2)即可算出串联电阻13的阻值，直接电路中连接上述计算出来的阻值的电阻。