[发明专利]基于运算放大器的光感检测电路

权利要求书

1.一种基于运算放大器的检测行人通过方法，其特征在于，设计光感检测电路，包括一个光敏二极管、一个NMOS管、五个电阻、三个电容、两个运算放大器和一个施密特触发器；

光敏二极管的正端接输入电压Vin，负端接节点P1；

NMOS管的漏极接电阻R1的一端，栅极接控制信号CE，源极与衬底相接，均接地；

电阻R1的一端接节点P1，另一端接NMOS管的漏极；

电阻R2的一端接节点P2，另一端接地；

电阻R3的一端接节点P3，另一端接节点P2；

电阻R4的一端接节点P4，另一端接地；

电阻R5的一端接节点P5，另一端接节点P4；

电容C1的一端接节点P1，另一端接地；

电容C2的一端接节点P1，另一端接运算放大器A1的同相输入端；

电容C3的一端接节点P5，另一端接节点P4；

运算放大器A1的同相输入端接电容C2的一端，反相输入端接节点P2，输出端接节点P3；

运算放大器A2的同相输入端接节点P3，反相输入端接节点P4，输出端接节点P5；

施密特触发器A3的输入端接节点P5，输出端接输出Vout；

电阻之间满足R3/R2＝6/1，R5/R4＝320/1；

输入电压Vin为5V，光敏二极管在有无光照时压降不同，流过光敏二极管的电流不同，仅当光敏二极管收到的光照情况发生变化时，光敏二极管上产生交流电流；耦合电容C2能滤除流过光敏二极管的直流电流，只有光敏二极管上的交流电流可以通过耦合电容C2；

电阻R1为限流电阻，防止流过光敏二极管上的电流过大而烧毁光敏二极管；

电容C1用于滤去电路噪声；NMOS管N1的栅极受外部CE引脚控制，当CE＝1时，电路工作，当CE＝0时，电路待机；

光敏二极管上的交流电流通过耦合电容C2后，在运算放大器A1的同相输入端产生约1mV的电压；反之，当耦合电容C2上无电流时，运算放大器A1的同相输入端的电压为0V；两级运算放大器A1和A2都是同相比例运算电路连接；

电容C3起高通滤波作用，可避免高频振荡，消除自激，起到相位补偿的作用；

运算放大器A1和A2低功耗工作，工作时静态电流不超过7μA；

两级运算放大器A1和A2的放大倍数A_V1和A_V2分别为：

当运算放大器A1的输入端为1mV时，两级运算放大器的输出V_P5为：

V_P5＝A_V1·A_V2·V_inA1＝7×321×1mV＝2.247V

当运算放大器A1的输入端为0V时，两级运算放大器的输出V_P5为：

V_P5＝0V

经过施密特触发器A3整形后，将施密特触发器输入端2V以上的电压转换为高电平5V，施密特触发器输入端为0V时，施密特触发器输出端也为低电平0V；根据施密特触发器输出端的电压值判断是否有行人通过：当施密特触发器输出端为5V时，有行人通过；施密特触发器输出端为0V时，没有行人通过。