光电 IC 二极管与基于光电晶体管的放大器和光电二极管加 TIA 组件的不同之处在于,它不会将光电流转换为电压。 光电 IC 二极管的输出是电流,该电流的使用方式与普通光电二极管的光电流基本相同。不同之处在于电流要大得多,因为该器件集成了高增益电流放大器。因此,光电二极管克服了光电二极管的主要抱怨——它们产生极小的光电流——而无需迫使设计人员改用光电晶体管。 下图显示了滨松光电IC二极管的内部结构和电路实现。 图 5. 请注意,该器件中的光电二极管具有反向偏压,因此在光电导模式下工作。该图取自滨松应用说明。 如图所示,光电 IC 二极管可提供 1300 A/A 的增益,Hamamatsu 的更高增益部件可提供 30,000 A/A 的增益。将光电流幅度增加 30,000 倍将使输出信号更容易处理。 光电 IC 二极管的另一个优点是它们能够包含第二个光电二极管,可以补偿由于对近红外区域波长敏感而引起的偏移。通过减去仅响应近红外光的光电二极管产生的信号,该设备提供主要限于可见波长的光谱响应。 图 6. 该图来自S10604-200CT数据表,显示了第二个光电二极管,该二极管允许设备自动补偿近红外灵敏度。 生成电压信号 如前两张图所示,您不需要 TIA 即可从光电 IC 二极管的输出电流生成电压信号。放大器产生电流信号,只需一个电阻就可以有效地将其转换为可用的电压信号。尽管我并不反对设计 TIA,但单个电阻器的简单性和便利性无可争议。 图中所示的输出电容器(用虚线连接)不是必需的,但建议将其作为抑制输出信号中不需要的高频分量的一种方法。 结论 我的印象是,光电二极管加 TIA 组件并不是很受欢迎,而且我承认我不会倾向于使用带有定制设计 TIA 的分立二极管。 我发现光电 IC 二极管更有吸引力。在本文中,我重点介绍了滨松设备,但肯定至少还有其他一些公司在生产它们。在撰写本文时,我遇到的其他制造商是 ROHM,该公司销售类似的设备,并将其称为“模拟电流输出型环境光传感器 IC ”。如果您对光电 IC 二极管有任何经验或可以推荐其他供应商,请随时在评论部分分享您的知识。