(完整版)第四章光電信號(hào)檢測(cè)電路

檢測(cè)電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)光電器件輸入電路前置放大及耦合電路光電器件：光電變換輸入電路：為光電器件提供正常的工作條件，進(jìn)行電參量的變換，同時(shí)完成和前置放大及耦合電路的電路匹配。前置放大及耦合電路：輸入信號(hào)的精確檢測(cè)輸出例如光電器件輸入電路前置放大第四章光電信號(hào)檢測(cè)電路主要內(nèi)容：4.1

光電檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)要求4.2

光電信號(hào)輸入電路的靜態(tài)計(jì)算4.3

光電信號(hào)檢測(cè)電路的動(dòng)態(tài)計(jì)算4.4

光電信號(hào)檢測(cè)電路的噪聲4.5

前置放大器4.1

光電檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)原則：保證光電器件和后續(xù)電路最佳的工作狀態(tài)。使整個(gè)檢測(cè)電路滿足下列要求：光電轉(zhuǎn)換能力強(qiáng)：光電靈敏度、線性范圍。動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力快：頻率響應(yīng)信號(hào)檢測(cè)能力強(qiáng)：信噪比(SNR)、等效噪聲功率(NEP)。穩(wěn)定性、可靠性好：工作要求（精度重復(fù)性）4.2

光電信號(hào)輸入電路的靜態(tài)計(jì)算靜態(tài)計(jì)算法是對(duì)緩慢變化的光信號(hào)采用直流電路檢測(cè)時(shí)使用的設(shè)計(jì)方法，由于光電檢測(cè)器件的非線性伏安特性，所采用的方法包括非線性電路的圖解法和分段線性化的解析法。按照伏安特性的基本性質(zhì)可分為三種類型：恒流源型、光伏型和可變電阻。1612840

51015M1200800400040801205432102004006008001000光電倍增管光電二極管光電三級(jí)管4.2.1

恒流源型器件光電信號(hào)輸入電路在工作電壓較小時(shí)，曲線呈彎曲，存在一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)M，隨電壓增大，輸出電流變化不大，趨于恒流。這種輸出電流隨著器件端電壓增大而變化不大的性質(zhì)稱為恒流源特性。VU/光電流由輸入的光功率來控制由圖可得，同樣的端電壓下，輸入的光通量越大，則電路中的電流越大，從負(fù)載RL輸出的電壓也就越大，而光電器件兩端的電壓則變小120080040004080120光電二極管VU/1、圖解計(jì)算法：利用包含非線性元件的串聯(lián)電路的圖解法對(duì)恒流源器件的輸入電路進(jìn)行計(jì)算。負(fù)載線方程：UUbRLI基本電路制約關(guān)系負(fù)載線與對(duì)應(yīng)輸入光通量為Φ0時(shí)的器件的伏安特性曲線交點(diǎn)Q，即為輸入電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，當(dāng)Φ0下降ΔΦ時(shí)，在負(fù)載電阻RL上產(chǎn)生的電壓信號(hào)輸出和的電流信號(hào)輸出。1、圖解計(jì)算法：利用包含非線性元件的串聯(lián)電路的圖解法對(duì)恒流源器件的輸入電路進(jìn)行計(jì)算。負(fù)載線方程：UUbRLI基本電路可借助圖解法合理地選擇電路參數(shù)，如最大工作電流、最大工作電壓和最大耗散功率。圖中給出了Ub不變時(shí)，RL的大小對(duì)輸出信號(hào)的影響：輸入光通量變化時(shí)，負(fù)載電阻的減小，光電器件端電壓增大，輸出電壓減小同時(shí)負(fù)載電阻的減小會(huì)受到最大工作電流和功耗的限制。而過大的RL又使輸出負(fù)載線進(jìn)入非線性區(qū)，使輸出信號(hào)波形畸變。圖解法的應(yīng)用：電路分析

光電開關(guān)1、負(fù)載電阻的影響分析：負(fù)載線的斜率1/RL功耗限制可見負(fù)載電阻增加可增加輸出電壓，但是必須適當(dāng)圖解法的應(yīng)用：2、偏置電壓的影響分析：功耗限制圖中給出了RL

不變時(shí)，Ub的大小對(duì)輸出信號(hào)的影響：當(dāng)偏置電壓增大時(shí)，輸出信號(hào)電壓幅度也隨之增大，線性度得到改善，但電路的功耗隨之加大，過大的偏置電壓會(huì)引起光電二極管的反向擊穿?？梢娖秒妷涸黾涌商岣呔€性度，但是也應(yīng)該適當(dāng)由ΔΦ和ΔI選擇RL和Ub稍高于轉(zhuǎn)換點(diǎn)M，以便有最大不失真電壓輸出。利用輸出的線性關(guān)系，確定RL和Ub同時(shí)保證Ub不大于器件最大工作電壓Umax圖解法的應(yīng)用M2、解析計(jì)算法：對(duì)光電器件的非線性伏安特性進(jìn)行分段折線化，稱為折線化伏安特性。折線化的畫法一折線化的畫法二折線化的畫法折線化伏安特性可用下列參數(shù)確定：轉(zhuǎn)折電壓U0—對(duì)應(yīng)于曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)M處的電壓值。初始電導(dǎo)G0—非線性區(qū)近似直線的初始斜率。結(jié)間漏電導(dǎo)G—線性區(qū)各平行直線的平均斜率。光電靈敏度S—單位輸入光功率所引起的光電流值。φ為輸入光功率Ip為對(duì)應(yīng)的光電流折線化的分析原則：利用折線化的伏安特性，可將線性區(qū)內(nèi)任意Q點(diǎn)處的電流值I表示為兩個(gè)電流分量的和：Id--為與二極管端電壓U成正比，由結(jié)間漏電導(dǎo)形成的無光照電流（暗電流）。Ip—為與端電壓無關(guān)，僅取決于輸入光功率Φ的光電流。則：那么理想的光電二極管等效電路可表示為：M1、確定線性工作區(qū)域(確定U0,G0,G,S的關(guān)系)

折線化伏安特性的分析：在輸入光通量變化范圍Φmin~Φmax為已知的條件下，用解析法計(jì)算輸入電路的工作狀態(tài)：2、計(jì)算負(fù)載電阻和偏置電壓：H點(diǎn)M點(diǎn)3、計(jì)算輸出電壓幅度：Φ=03、計(jì)算輸出電流幅度：通常，上式可簡(jiǎn)化為：4、計(jì)算輸出電功率：4.2.2

光伏型器件光電信號(hào)輸入電路00.10.20.30.40.5-0.2-0.4-0.6-0.8光伏型器件伏安曲線等效電路光伏型器件伏安曲線如圖示，位于第四象限，器件的端電壓U和電流I的方向相反，具有賦能元件的性質(zhì)。這類器件主要是光電池和光電池工作狀態(tài)下的光電二極管。光電池輸出電流有下列形式：將光電池的伏安特性轉(zhuǎn)到第一象限，即規(guī)定電流的正方向，則伏安特性可表示為：或1、光伏型器件輸入電路的形式：

無偏置型、反向偏置型和太陽能電池充電電路2、無偏置輸入電路的靜態(tài)計(jì)算電路方程：圖解法分析：負(fù)載線與給定光通量Φ0對(duì)應(yīng)的伏安曲線的交點(diǎn)即為工作點(diǎn)Q。Q點(diǎn)對(duì)應(yīng)的U和I即為RL上的輸出電流和電壓。光通量變化時(shí)形成相應(yīng)的輸出電流變化和輸出電壓變化。O伏安特性非線性光通量較小時(shí)近似線性關(guān)系光通量較大時(shí)逐漸飽和狀態(tài)

電阻越大越明顯負(fù)載電阻的選取影響輸出信號(hào)光伏型器件負(fù)載電阻和光通量的影響分析：RL↑UMRM

短路電流或線性電流放大(區(qū)域I)

空載電壓輸出(區(qū)域IV)

線性電壓輸出(區(qū)域

II)1、負(fù)載電阻很小,接近于0,電路工作狀態(tài)接近于短路工作狀態(tài),可實(shí)現(xiàn)電流變換。后續(xù)電流放大級(jí)可從光電池中吸取最大的輸出電流。此時(shí)輸出電流為：和短路電流或線性電流放大區(qū)域I線性關(guān)系良好2、光電池的開路電壓通常為0.45-0.6V，當(dāng)入射光強(qiáng)做跳躍式變化時(shí)，不要求電壓隨光通量線性變化（IV區(qū)），適合于開關(guān)電路或繼電器工作狀態(tài)。開路電壓是：特點(diǎn)：在這種狀態(tài)下，對(duì)于較小的入射光通量，開路電壓輸出變化較大，有利于弱電信號(hào)的檢測(cè)空載電壓輸出區(qū)域IV3、此時(shí)負(fù)載電阻處于中間值，小于臨界負(fù)載RM

，輸出電壓與輸入光通量近似線性。這通常是我們需要的工作狀態(tài)！在線性度要求不高時(shí),可用圖解法通過OA負(fù)載線,確定RM線性電壓輸出區(qū)域II特點(diǎn)：連接電壓放大器光敏電阻的應(yīng)用----照相機(jī)電子快門硫化鎘光敏電阻，與人眼光譜響應(yīng)接近輸入電路1、電壓比較器正端電壓固定2、按下開關(guān)，負(fù)端電位被拉到地，電壓比較器輸出高電平，三極管導(dǎo)通，快門打開3、同時(shí)，電容開始充電，A點(diǎn)的電位逐漸升高，充電的電流大小由光敏電阻的阻值決定。若外界光線強(qiáng)烈，則阻值小，電流大，充電過程迅速4、電容充電完畢，電路斷開，負(fù)端電壓升高超過正端，三極管截止，快門關(guān)閉A4.2.3

可變電阻型器件光電信號(hào)輸入電路UL光敏電阻電路圖解法伏安曲線其阻值隨輸入光通量改變的伏安特性如右下圖。光敏電阻的一般輸入電路利用圖解法分析光敏電阻輸入電路如圖示。在建立負(fù)載線之后即可確定對(duì)應(yīng)于輸入光通量Φ1~Φ3變化的輸出信號(hào)。？利用解析法分析光敏電阻輸入電路按照線性電路規(guī)律，依圖有：UL當(dāng)光通量變化時(shí)，光敏電阻變化ΔR，引起負(fù)載上輸出電流ΔI和輸出電壓ΔU的變化：又所以即有：和練習(xí)思考UL已知負(fù)載10k，偏置電壓100V,光電導(dǎo)靈敏度為S=0.5×10-6S/lm，暗電導(dǎo)為0，假設(shè)靜態(tài)工作點(diǎn)光通量為100lm時(shí)，光敏電阻阻值為20k，試求光通量在50lm到150lm的范圍內(nèi)變化時(shí)電路負(fù)載上輸出電流和輸出電壓的變化范圍。光敏電阻的兩種工作狀態(tài)1）恒流偏置2）恒壓偏置當(dāng)RL>>R時(shí)，UL負(fù)載電流與光敏電阻阻值無關(guān)，近似保持常數(shù)。選取RL<<R時(shí)，加在光敏電阻上的電壓近似為電源電壓Ub，與R無關(guān)。輸出信號(hào)電壓為：更換光敏電阻則影響不大4.3光電信號(hào)檢測(cè)電路的動(dòng)態(tài)計(jì)算光電檢測(cè)電路接收交變光信號(hào)時(shí)，與緩變光信號(hào)相比，交變信號(hào)有更豐富的頻率分量，信號(hào)微弱時(shí)還需要多級(jí)放大等。與緩變光信號(hào)檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)不同，在分析和設(shè)計(jì)交變光信號(hào)檢測(cè)電路時(shí)，需要解決下面的動(dòng)態(tài)計(jì)算問題：1、確定檢測(cè)電路的動(dòng)態(tài)工作狀態(tài)，使交變光信號(hào)作用下負(fù)載上能獲得最小非線性失真的電信號(hào)輸出。2、使檢測(cè)電路具有足夠的頻率響應(yīng)，以能對(duì)復(fù)雜的瞬變光信號(hào)或周期光信號(hào)進(jìn)行無頻率失真的變換和傳輸。4.3.1

光電信號(hào)輸入電路的動(dòng)態(tài)計(jì)算為提供光電檢測(cè)器件正常的工作條件，首先要在交變光信號(hào)輸入電路中建立直流工作點(diǎn)。另一方面要考慮后續(xù)電路的等效輸入阻抗與輸入電路直流負(fù)載電阻的并聯(lián)。下面分別以光電二極管和光電池為例介紹其交流檢測(cè)電路的動(dòng)態(tài)計(jì)算方法。1）光電二極管交流檢測(cè)電路檢測(cè)電路交變光信號(hào)輸入光照度：交流信號(hào)視電容短路，負(fù)載為Rb和RL并聯(lián)，畫交流負(fù)載線，通過M點(diǎn)，以便充分利用線性空間。交流負(fù)載線與E0的伏安特性交點(diǎn)為Q點(diǎn)，通過Q點(diǎn)圖解可以得到Rb和Ub。在三角形MHQ中，交流負(fù)載線MN的斜率GL+Gb。交流負(fù)載電流峰值為Im，有：下面計(jì)算負(fù)載RL上（或后續(xù)電路輸入阻抗）的輸出電壓和輸出功率值。由交流負(fù)載線MN有電流關(guān)系：可得：負(fù)載電阻RL上輸出功率PL為：上式中對(duì)RL求偏微分，計(jì)算最大功率輸出下的負(fù)載電阻RL0(推導(dǎo)過程略)，可得：稱為阻抗匹配條件。此時(shí)負(fù)載上輸出電壓峰值Um0、最大輸出功率有效值PLm和輸出電流峰值IL0為：下面求解最大功率輸出條件的直流偏置電阻Rb0和電源電壓Ub，由解析法計(jì)算，Q點(diǎn)的電流值由伏安特性，可知：由負(fù)載線得：由兩式得：另外，在電壓軸上Q點(diǎn)處的電壓UQ為：由UQ的兩個(gè)式子可計(jì)算出Gb0或Rb0為：或2）光電池交流檢測(cè)電路直流負(fù)載線是通過原點(diǎn)且斜率為Gb的直線，與E=E0的伏安特性相交于Q點(diǎn)。交變光信號(hào)輸入光照度：交流負(fù)載線通過Q點(diǎn)，斜率為Gb+GL，與最大光照度伏安特性交于M點(diǎn)。M點(diǎn)的電壓UM應(yīng)滿足：在最大功率輸出條件下的輸出電壓、功率和電流的表達(dá)式：與光電二極管的解析計(jì)算過程類似，可求得對(duì)光電池交流檢測(cè)電路有最大功率輸出的條件為：GL=Gb=GL0最大功率輸出條件的直流偏置電阻的數(shù)值可計(jì)算為：5.3.2光電檢測(cè)電路的頻率特性光電器件的自身慣性和檢測(cè)電路的耦合電容、分布電容等非阻性元件的存在。使光電檢測(cè)電路需要一個(gè)過渡過程才能對(duì)快速變化的輸入光信號(hào)建立穩(wěn)定的響應(yīng)。在檢測(cè)技術(shù)中常采用頻域分析法。在光電器件以各種耦合方式和電路器件組成檢測(cè)電路時(shí)，其綜合動(dòng)態(tài)特性不僅與光電器件本身有關(guān)，而且主要取決于電路的形式和阻容參數(shù)，需要進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)才能充分發(fā)揮器件的固有性質(zhì)，達(dá)到預(yù)期的動(dòng)態(tài)要求。描述檢測(cè)器件頻率響應(yīng)通道的參數(shù)是通頻帶ΔF，它是檢測(cè)電路上限和下限截止頻率所包括的頻率范圍。ΔF愈大，信號(hào)通過能力愈強(qiáng)。本節(jié)以器件等效電路為基礎(chǔ)，介紹檢測(cè)電路的頻率特性，并給出根據(jù)被測(cè)信號(hào)的技術(shù)要求設(shè)計(jì)檢測(cè)電路的實(shí)例。1、光電檢測(cè)電路的高頻特性除熱釋電器件外，大多數(shù)光電、熱電檢測(cè)器件對(duì)檢測(cè)電路的影響突出地表現(xiàn)在對(duì)高頻光信號(hào)響應(yīng)的衰減上。光電二極管交流檢測(cè)電路微變等效電路圖耦合電容對(duì)高頻信號(hào)視為短路。e=E0+Emsinωt為輸入光照度;iL為負(fù)載電流;Cj為光電二極管結(jié)電容；ib為偏置電流，ij為結(jié)電容電流;ig為反向漏電流。均為復(fù)數(shù)值。由圖得：其中稱為檢測(cè)電路的時(shí)間常數(shù)上式可改寫成：可得上限頻率：可見，檢測(cè)電路的頻率特性與光電二極管參數(shù)Cj和g有關(guān)，還取決于放大電路的參數(shù)GL和Gb。稱為檢測(cè)電路的頻率特性對(duì)應(yīng)檢測(cè)電路不同的工作狀態(tài)，頻率特性式可有不同的簡(jiǎn)化形式：①給定輸入光強(qiáng)度，希望負(fù)載上獲取最大功率輸出。要求滿足的條件式：時(shí)間常數(shù)和上限頻率分別為：此時(shí):②電壓放大時(shí)，希望在負(fù)載上獲得最大電壓輸出要求滿足的條件式:此時(shí):時(shí)間常數(shù)和上限頻率分別為：③電流放大時(shí)，希望在負(fù)載上獲得最大電流輸出要求滿足的條件式:此時(shí):時(shí)間常數(shù)和上限頻率分別為：光電檢測(cè)電路的頻率特性1)給定光照度輸出最大功率RL=Rb

Gb

>>g2)輸出最大電壓

RL>>Rb

Gb

>>g3)輸出最大電流Rb

>>RLg很小RL和Rb

的選取考慮增益和帶寬電壓頻率R總結(jié)：

1、為從光電二極管得到足夠的信號(hào)功率和電壓，負(fù)載電阻RL和直流偏置電阻Rb不能很小，阻值過大，又使高頻截止頻率下降，降低通頻帶，因此要由增益和帶寬綜合考慮選擇負(fù)載大小。

2、在電流放大情況下，負(fù)載RL取得很小，由后級(jí)放大得到足夠的信號(hào)增益。因此采用低輸入阻抗、高增益的電流放大器使檢測(cè)器件工作在電流放大狀態(tài)，以提高頻率響應(yīng)。這種高增益放大器可在不改變信號(hào)通頻帶的前提下提高信號(hào)的輸出電壓。2、光電檢測(cè)電路的綜合頻率特性檢測(cè)電路等效電路光電檢測(cè)電路、等效電路如圖。其中考慮了隔直電容、分布電容和放大輸入電容的影響。這些參數(shù)是確定電路通頻帶的重要因素。圖中C0是電路的布線電容，Ci是放大器輸入電容，Cc是級(jí)間耦合電容。輸入電路的頻率特性可寫成：其中當(dāng)Rg>>Rb式中：輸入電路的振幅頻率特性：對(duì)數(shù)頻率特性：規(guī)整化特性實(shí)際對(duì)數(shù)特性對(duì)數(shù)頻率特性高頻段綜合對(duì)數(shù)頻率特性可分為：1、高頻段（ω>ω2=1/T2）ω2稱為上限截止頻率。檢測(cè)電路中的高頻衰減主要是因?yàn)殡娐分懈麟娙萑菘闺Sω的增加而減少，電容分流作用的加大使輸出信號(hào)變小。對(duì)數(shù)頻率特性等效電路對(duì)數(shù)頻率特性等效電路ω0為這段頻率的中心頻率。頻率滿足ωT1>>1和ωT2<<1。相應(yīng)的頻率特性為：可見，中頻段范圍內(nèi)輸入電路可看作理想的比例環(huán)節(jié)，這段頻率區(qū)間稱做電路的通頻帶。2、中頻段（ω1<ω<ω2）中頻段低頻段對(duì)數(shù)頻率特性等效電路3、低頻段（ω<ω1=1/T1）ω1稱為低頻或下限截止頻率。檢測(cè)電路中的低頻衰減的物理原因是電路中串聯(lián)耦合電容的容抗隨ω的減小而增大，信號(hào)在電容上壓降的提高使輸出信號(hào)變小。在保證靈敏度為前提下線性不失真頻率不失真通過分析組成單元的頻率特性,計(jì)算出系統(tǒng)綜合頻率特性電路的通頻帶光信號(hào)的頻譜寬度3、光電檢測(cè)電路頻率特性的設(shè)計(jì)3、光電檢測(cè)電路頻率特性的設(shè)計(jì)檢測(cè)電路頻率特性的設(shè)計(jì)大體包括下列三個(gè)基本內(nèi)容：①信號(hào)的頻譜分析

對(duì)輸入光信號(hào)進(jìn)行傅里葉頻譜分析，確定信號(hào)的頻譜分布；②確定帶寬和上限截止頻率

確定多級(jí)光電檢測(cè)電路的允許通頻帶寬和上限截止頻率；③確定單級(jí)阻容參數(shù)

根據(jù)級(jí)聯(lián)系統(tǒng)的帶寬計(jì)算方法，確定單級(jí)檢測(cè)電路的阻容參數(shù)。下面通過一個(gè)實(shí)例說明頻率特性設(shè)計(jì)的方法：3、光電檢測(cè)電路頻率特性的設(shè)計(jì)例：用2DU1型光電二極管和兩級(jí)相同的放大器組成光電檢測(cè)電路。被測(cè)光信號(hào)的波形如圖，脈沖重復(fù)頻率f=200kHz，脈寬t0=0.5μs，脈沖幅度1V，設(shè)光電二極管的結(jié)電容Cj=3pF，輸入電路的分布電容C0=5pF，設(shè)計(jì)該電路的阻容參數(shù)。取包絡(luò)線第二峰值作為信號(hào)的高頻截止頻率，包含15個(gè)諧波成分，高頻截止頻率fHC取為：此時(shí)，認(rèn)為光信號(hào)是不失真的。3、光電檢測(cè)電路頻率特性的設(shè)計(jì)解：（1）首先分析輸入光信號(hào)頻譜，確定檢測(cè)電路的總頻帶寬度。周期為T=1/f的方波脈沖時(shí)序信號(hào)，其頻譜是離散的，譜線的頻率間隔為：頻譜包絡(luò)線零值點(diǎn)的分布間隔為：頻率的零頻分量確定信號(hào)的直流成分，不影響變化的波形，但為采用交流放大利用阻容耦合電容隔直。取低頻截止頻率fLC為200Hz，則檢測(cè)放大器的總頻帶寬近似為ΔF≈3MHz。3、光電檢測(cè)電路頻率特性的設(shè)計(jì)（2）確定級(jí)聯(lián)各級(jí)電路的頻帶寬由設(shè)計(jì)要求，檢測(cè)電路由輸入電路和兩級(jí)相同放大器串聯(lián)而成，設(shè)三級(jí)帶寬相同，根據(jù)電子學(xué)系統(tǒng)頻帶寬計(jì)算式，相同n級(jí)級(jí)聯(lián)放大器的高頻截止頻率fnHC和低頻截止頻率fnLC為：將fnHC=fHC=3MHz、fnLC=fLC=200Hz和n=3代入上兩式，可得：則輸入電路和單級(jí)放大器的通頻帶寬相同，且：3、光電檢測(cè)電路頻率特性的設(shè)計(jì)（3）計(jì)算輸入電路參數(shù)帶寬為6MHz的輸入電路宜采用電流放大（？）方式，利用前述公式可計(jì)算出。RL為后級(jí)放大器的輸入阻抗，若取RL為2kΩ，為保證RL<<Rb，取Rb=(10~20)RL，即Rb=10RL=20kΩ。耦合電容C的值是由低頻截止頻率決定的。由fL=102Hz和下式可計(jì)算C值為：取C=1μF，對(duì)于第一級(jí)耦合電容可適當(dāng)增大10倍，取電容值C=10μF。（why?）3、光電檢測(cè)電路頻率特性的設(shè)計(jì)（4）計(jì)算輸入電路參數(shù)選用二級(jí)通用的寬帶運(yùn)算放大器，放大器輸入阻抗小于2kΩ，放大器通頻帶要求為6MHz，這里取為10MHz。得到如圖所示的檢測(cè)電路。圖中輸入電路的直流電源為50V，低于2DU1型光電二極管的最大反向電壓。并聯(lián)的500μF電容用以濾除電源波動(dòng)。為減少C電解電容寄生電感的影響，并聯(lián)了Cp=200pF的電容。第5章光電信號(hào)檢測(cè)電路主要內(nèi)容：5.1光電檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)要求5.2光電信號(hào)輸入電路的靜態(tài)計(jì)算5.3光電信號(hào)檢測(cè)電路的動(dòng)態(tài)計(jì)算5.4光電信號(hào)檢測(cè)電路的噪聲5.5前置放大器檢測(cè)器在光電轉(zhuǎn)換過程中，既存在檢測(cè)信號(hào)電壓或信號(hào)電流，還伴隨著無用的噪聲電壓或噪聲電流。噪聲是一種隨機(jī)過程，其波形和瞬時(shí)振幅及相位是無規(guī)則變化的，無法精確測(cè)量，只能用統(tǒng)計(jì)的理論和方法去處理。包括輻射源隨機(jī)波動(dòng)和附加的光調(diào)制、光路傳輸介質(zhì)的湍流和背景起伏、雜散光的入射及檢測(cè)系統(tǒng)所受到的電磁干擾這些噪聲可以通過穩(wěn)定輻射源、遮斷雜光、選擇偏振面或?yàn)V色光片及電氣屏蔽、電干擾濾波等加以改善或消除。元器件帶電粒子的不連續(xù)性及局部不均，是固有噪聲，由基本物理過程決定的，不可人為消除。系統(tǒng)噪聲外部噪聲內(nèi)部噪聲4.4