实用高性能光传感器放大电路的设计研究

电子元件技术：

引言

传感网具有部署灵活、方便扩展等特点，可用于事件检测、目标定位、跟踪识别、信息传输和智能处理。

传感器是传感网概念中最基础和最广泛的技术支撑之一。传感器又有电子和光学之分，其应用上有测力、称重、测温等方式。随着激光和光纤技术的进一步应用，近几年来，光传感器得到了快速发展。光传感器具有灵敏度高，不受电磁干扰，应用简单，性价比高等特点，在各种领域得到广泛应用。如各类家电摇控器，光电测量系统，光纤传感领域，全光网络等。

根据物联网对传感器技术的要求，研究其信号的放大与传输技术是目前传感网的研究热点之一。如何提高微弱的光传感器信号的放大性能和传输效率，是光传感器需要解决的关键技术之一。本文主要针对光传感器的放大电路进行研究，深入了解光传感信号的特点及对光传感器的性能要求，掌握特定放大电路的设计理论和设计方法，特别是运用新器件的能力及电路改进的措施。依据目前放大器件及电路设计理论与实践，设计出实用的新型高性能光传感器放大电路。

1 光传感器及放大电路的现状和特点

随着物联网概念的提出和应用，对光传感器提出了更高要求，如在特殊环境下的使用，要求有更高的灵敏度，更大的波动性，低能耗，微型化等。这就需要光传感器的信号放大电路更具稳定性和长寿命，故障率低，更大的输出功率和抗干扰能力强等特点。

由于光传感器在一些应用场合采集到的光信号非常微弱，如夜间或光线较暗的场所，而在一些场合光线又比较强烈，如阳光下或聚光灯下等。因此，放大器应具有很强的适应性和更好的动态调节能力。虽然目前放大器的种类很多，但符合现代物联网要求的高性能光传感放大器还处于完善和改进阶段，有待进一步研究和解决的技术问题还有不少，如稳定性问题，高增益需求，较大动态范围，低噪声特性，较高输出电平，较强抗干扰能力等。

2 光传感器放大电路设计研究

2.1 光传感器的驱动电路