一种医用光电检测前置放大电路设计

  作者:闫华文 时间:2014-02-26来源:电子产品世界

  6 信号带宽分析

  分析各级电路模块的信号带宽,可以计算得到整个电路的信号带宽:

  1)光电二极管S1223的带宽:25MHz;

  2) I/V转换级的带宽:为1阶低通模型,可知低通截止频率为5.1MHz;

  3)1阶高通模型的带宽:为1阶高通模型,可知高通截止频率为16Hz;

  4)固定增益环节的带宽:为1阶低通模型,可知低通截止频率为3.18MHz;

  5)2阶巴特沃兹低通滤波器的带宽:低通截止频率为2.56MHz。

  综上,根据多级放大电路频响的上限截止频率计算公式

  计算可得,整个光电检测前置放大电路的信号通带范围为(16 Hz~2.07M Hz),带宽约为fH=2.07M Hz,满足光学信号的设计需求。

  7 噪声分析

  根据多级放大电路的原理,本文介绍的光电检测前置放大电路的噪声主要决定于I/V转换电路引入的噪声。对用于高速光电信号转换的I/V转换电路,该级噪声主要为运放的电压噪声和Rf的电阻热噪声。由于整个电路的的信号带宽为fH=2.07MHz,取等效噪声带宽变换因子为1.57,同时后级放大级增益为G=10,则结合图5所示的I/V转换等效电路模型,整个电路的噪声计算如下:

  结语

  本文介绍的医用光电检测前置放大电路设计,在研制过程中经历多次试验,结果表明满足开发的临床诊断设备应用需求,且具有电路形式简单、噪声性能良好、稳定性高等优点,可以在同类医用诊断设备的威廉希尔 官网app 中加以推广,具有良好的应用前景。

  参考文献:
  [1]刘斌,张秋蝉.光电检测前置放大电路的设计[J].燕山大学学报,2003,27(3):194-196
  [2]宋涛,张斌,罗倩倩.光电转换电路的设计与优化[J].光电技术应用,2010,25(6):46~48
  [3]S1223 Si PIN Photodiode数据手册.日本滨松公司.
  [4]高光天,等.传感器与信号调理器件应用技术[M].科学出版社.2002
  [5]AD8034运输放大器数据手册.Analog Devices, Inc.

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关键词: 光电检测 前置放大电路 信号调理 201402

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