光敏综合电路简介

出处:维库电子市场网时间:2025-02-28
  关于类类型的光敏整合电路,没有太多话要说。在这个极其复杂的混合信号IC的时代,工程师想出一种将光电二极管和变性放大器(TIA)组合到单个组件中的方法也就不足为奇了。

  Texas Instruments的OPT301的TIA增益为120 dB,带宽4 kHz,以及对可见,紫外线和红外光敏感的零偏置模式光电二极管。

  图1。 此图显示了Opt301光敏性IC的内部体系结构。

  MELEXIS的MLX75305似乎采用了光电传入模式,并结合了其他输出电路。

  图2。 这是MELEXIS MLX75305 “光到电压Sensoreyec”的内部体系结构。这个名字对我的喜好来说太聪明了。

  在此类别中,一个更奇特的部分的一个例子是来自模拟设备的ADN3010-11。它具有锗光电二极管,除了具有变速器放大器外,还结合了限制放大器,并且适用于11.3 Gbps的光学数据传输。

  图4。ADN3010-11 设计用于开/关光检测,并产生差异输出。
  图片二极管
  如上所述,我在这里使用Hamamatsu的术语。照片IC IC二极管与基于光晶体管的放大器和光电二极管 - tia组件都不同,因为它不会将光电流转换为电压。
  照片IC二极管的输出是电流,并且该电流可以与正常光电二极管的光电流基本相同。区别在于电流要大得多,因为该设备结合了高增益电流放大器。因此,光电二极管克服了关于光电二极管的主要抱怨(它们产生极小的光电流),而无需迫使设计师切换到光晶体管。

  下图显示了Hamamatsu Photo IC二极管的内部结构和电路实现。

  图5。 请注意,该设备中的光电二极管具有反向偏置,因此在光电传导模式下运行。该图取自此Hamamatsu App Note。
  如您在图中所见,照片IC IC二极管可增益1300 A/A,而Hamamatsu的高增益零件可提供30,000 a/a。将光电流振幅增加30,000将使输出信号更容易使用。

  照片IC二极管的另一个好处是它们能够包括第二个光电二极管,该光电二极管可以补偿近红外区域中对波长的敏感性引入的偏移。通过减去仅响应于接近IR的光电二极管产生的信号,该设备提供了一个主要限制在可见波长的光谱响应。

  图6。 此图,来自S10604-200CT数据表,显示了第二个光电二极管,该光电二极管允许该设备自动补偿近红外灵敏度。
  产生电压信号
  如前两个图所示,您不需要TIA即可从照片IC IC二极管的输出电流中生成电压信号。放大器会产生一个电流信号,该信号可以有效地转换为可用的电压信号,只不过是电阻器。尽管我不反对设计TIA,但很难以单个电阻的简单性和便利性来争论。
  图中显示的输出电容器(通过虚线连接)并不是必需的,但建议作为抑制输出信号中不良高频组件的一种手段。

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