[实用新型]一种可选择通道增益范围的光电探测装置

说明书

本实用新型涉及一种可选择通道增益范围的光电探测装置，该技术方案包括：光电二极管、跨阻放大电路、同相比例运算放大电路和级间反馈电路。光信号经光电二极管转换为电流信号，输出到跨阻放大电路，跨阻运放的反相输入端接电流输入信号，同相输入端接地，跨阻运放输出通过反馈电阻连接至其反相输入端，同时作为同相比例运算放大电路的输入信号接同相比例运放的同相输入端，同相比例运放的反相输入端通过电阻接地，并通过反馈电阻将同相比例运放电路的输出反馈至其反相输入端，通过级间反馈电阻将同相比例运放电路的输出反馈至跨阻放大电路运放的反相输入端。该光电探测电路，可以实现多通道的增益模式，并能显著增大可探测输入光功率的动态范围。

技术领域：

本实用新型涉及光通信技术领域，具体涉及一种可选择通道增益范围的光电探测装置。

背景技术：

随着信息技术的快速发展，光通信技术在众多领域得到了广泛的应用。前置光电探测电路作为光通信技术的重要组成部分，其性能直接决定着整个光接收机的性能。目前，常用的光接收机的前置光电探测电路有三种，分别为：高阻前置放大器、低阻前置放大器和跨阻前置放大器。高阻前置放大器增益大、灵敏度高，但是动态范围小；低阻前置放大器动态范围大，但是增益小，灵敏度低；跨阻前置放大器采用高输入阻抗负反馈结构，灵敏度高，增益大，动态范围大。所以光接收机中通常采用跨阻前置放大器。传统的跨阻前置放大器将光电流信号转换成电压信号，再经过主放大器放大电压信号。现有技术存在的问题是：1、当探测光功率较小的输入光时，信号信噪比低，信号会淹没在噪声中，无法准确探测到有用信号；2、在探测光功率较大的输入光时，由于跨阻增益较大，可能会造成信号的饱和失真。因此，传统的跨阻前置放大器动态范围小，为了提高动态范围，通常会牺牲部分增益。

实用新型内容：

本实用新型提供了一种可选择通道增益范围的光电探测装置，可根据光功率大小的不同，选择不同的增益模式，在不牺牲增益的同时，保证了可探测输入光功率的动态范围。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种可选择通道增益范围的光电探测装置，包括光电二极管、跨阻放大电路、同相比例运算放大电路和级间反馈电路，所述跨阻放大电路由跨阻运放A1和反馈电阻R₁组成，光电二极管D1输出的电流信号接到跨阻放大电路中运放A1的反相输入端，A1的同相输入端接地，跨阻运放反馈电阻R₁由A1的输出端接到A1的反向输入端；同相比例运算放大电路运放A2的同相输入端接A1的输出端，A2的反向输入端接电阻R₃再接地，同相反馈电阻R₄由运放A2的输出端接到A2的反向输入端，级间反馈电路由级间反馈电阻R₂构成，R₂一端接运放A2的输出端，一端接光电二极管的输出端。

上述电路中还包括第二同相比例运算放大电路和第二级间反馈电路，所述第二同相比例运算放大电路由运放A3和电阻R₆和R₇组成，运放A3的同相输入端接运放A2的输出端，A3的反向输入端接电阻R₆再接地，同相反馈电阻R₇一端接运放A3的输出端，另一端接A3的反向输入端；所述第二路级间反馈电路由级间反馈电阻R₃构成，R₃一端接运放A3的输出端，一端接运放A1的反向输入端。

上述同相比例运算放大电路和级间反馈电路分别包括对应的N路。

上述光电二极管D1为PIN光电二极管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

针对待探测光功率变化范围较大的光信号，通过多路级间反馈，选择合适的增益模式。当光功率较大时，选择较小的增益通道，保证信号不会饱和失真；当光功率较小时，选择较大的增益通道，提高信噪比，保证信号不会淹没在噪声中。同时本实用新型的前置光电探测器可根据实际需要扩充为N个增益通道，在不牺牲增益的同时，也保证了可探测光功率的动态范围。

附图说明