一種光電探測器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光電探測器，具體是一種帶有保護電路的光電探測器。
【背景技術(shù)】
[0002]光電探測器是基于光電二極管和運算放大電路構(gòu)成的光電子器件，廣泛應(yīng)用在量子光學(xué)和量子信息的實驗系統(tǒng)中用于激光噪聲的測量。
[0003]現(xiàn)有的測量激光噪聲的光電探測器如圖4、圖5所示，包括光電二極管、跨阻放大電路和運算放大電路。為了有效地檢測激光噪聲這個微弱信號，人們在電路的設(shè)計中，往往需要跨阻放大電路的放大倍數(shù)比較大，但這時又引入了一個新的問題，如圖4所示，如果照射在兩個光電二極管上的激光功率相差較大，則跨阻放大電路中的運算放大器很容易處于輸出飽和的狀態(tài)，進而使得運算放大器因為超負荷工作而損壞；如圖5所示，如果照射在光電二極管上的激光功率過大，同樣會導(dǎo)致跨阻放大電路中的運算放大器損壞，甚至直接導(dǎo)致光電二極管損壞，從而損壞光電探測器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有光電探測器的不足，提供一種帶有保護電路的光電探測器。
[0005]本發(fā)明提供的一種光電探測器，包括第一光電二極管ro1、第二光電二極管TO2、跨阻放大電路和運算放大電路，其特征在于還包括保護電路；所述的保護電路包括跟隨電路、比較電路和模擬開關(guān)電路；光電探測器的跨阻放大電路的輸出端連接跟隨電路的輸入端，跟隨電路的輸出端連接比較電路的輸入端，參考電壓信號連接比較電路的輸入端，比較電路的輸出端連接模擬開關(guān)電路的控制端，模擬開關(guān)電路的端口 I和I1、III和IV分別連接在給第一光電二極管PDl和第二光電二極管PD2供電的電路中。
[0006]本發(fā)明提供的另一種光電探測器，包括光電二極管PD、跨阻放大電路和運算放大電路，其特征在于還包括保護電路；所述的保護電路包括跟隨電路、比較電路和模擬開關(guān)電路；光電探測器的跨阻放大電路的輸出端連接跟隨電路的輸入端，跟隨電路的輸出端連接比較電路的輸入端，參考電壓信號連接比較電路的輸入端，比較電路的輸出端連接模擬開關(guān)電路的控制端，模擬開關(guān)電路的端口 I和II連接在給光電二極管ro供電的電路中。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
[0008](I)本發(fā)明采用包括跟隨電路、比較電路和模擬開關(guān)電路構(gòu)成的一種保護電路，應(yīng)用于光電探測器中，可有效地保護運算放大器和光電二極管不被損壞，從而增加光電探測器的使用壽命。
[0009](2)本發(fā)明可以通過對現(xiàn)有的光電探測器進行升級改造，改造成一種帶有保護電路的光電探測器，推廣應(yīng)用在量子光學(xué)和量子信息的實驗系統(tǒng)中。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明一種光電探測器的結(jié)構(gòu)示意圖
[0011]圖2是本發(fā)明另一種光電探測器的結(jié)構(gòu)示意圖
[0012]圖3是本發(fā)明光電探測器保護電路的原理圖
[0013]圖4是現(xiàn)有的一種光電探測器的結(jié)構(gòu)示意圖
[0014]圖5是現(xiàn)有的另一種光電探測器的結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0016]如圖1所示的一種光電探測器，包括第一光電二極管ro1、第二光電二極管TO2、跨阻放大電路I和運算放大電路2，其特征在于還包括保護電路3 ;所述的保護電路3包括跟隨電路31、比較電路32和模擬開關(guān)電路33 ;光電探測器的跨阻放大電路I的輸出端連接跟隨電路31的輸入端，跟隨電路31的輸出端連接比較電路32的輸入端，參考電壓信號連接比較電路32的輸入端，比較電路32的輸出端連接模擬開關(guān)電路33的控制端，模擬開關(guān)電路33的端口 I和I1、III和IV分別連接在給第一光電二極管PDl和第二光電二極管TO2供電的電路中。
[0017]所述的保護電路3如圖3所示，保護電路3中的跟隨電路31包括運算放大器Al，電阻Rl ;比較電路32包括運算放大器A2，電阻R2、R3、R4、R5 ;模擬開關(guān)電路33包括模擬開關(guān)A3，電阻R6、R7 ;電阻Rl連接運算放大器Al的正向輸入端，運算放大器Al的反向輸入端連接其輸出端；運算放大器Al的輸出端連接電阻R2輸入運算放大器A2的正向輸入端，電阻R3連接運算放大器A2的正向輸入端和輸出端，參考電壓信號連接電阻R4輸入運算放大器A2的反向輸入端，電阻R5連接運算放大器A2的反向輸入端，電阻R5接地；運算放大器A2的輸出端同時連接模擬開關(guān)A3的兩個控制端，電阻R6和R7分別連接模擬開關(guān)A3的兩個控制端，電阻R6和R7接地；模擬開關(guān)A3的端口 I和I1、III和IV分別連接在給第一光電二極管PDl和第二光電二極管PD2供電的電路中。
[0018]如圖2所示的另一種光電探測器，包括光電二極管ro、跨阻放大電路I和運算放大電路2，其特征在于還包括保護電路3 ;所述的保護電路3包括跟隨電路31、比較電路32和模擬開關(guān)電路33 ;光電探測器的跨阻放大電路I的輸出端連接跟隨電路31的輸入端，跟隨電路31的輸出端連接比較電路32的輸入端，參考電壓信號連接比較電路32的輸入端，比較電路32的輸出端連接模擬開關(guān)電路33的控制端，模擬開關(guān)電路33的端口 I和II連接在給光電二極管H)供電的電路中。
[0019]所述的保護電路3中的模擬開關(guān)A3的端口 I和II連接在給光電二極管H)供電的電路中。其余同圖3所示。
[0020]本發(fā)明光電探測器的工作原理:當跨阻放大電路2輸出端的電壓小于輸入比較電路32的參考電壓時，比較電路32輸出低電平，模擬開光A3的輸出端口 I和II接通、III和IV接通，光電探測器正常工作；當跨阻放大電路2輸出端的電壓大于輸入比較電路32的參考電壓時，比較電路32輸出高電平，模擬開光A3的輸出端口 I和II斷開、III和IV斷開，給光電二極管供電的電源被切斷，光電探測器停止工作。
[0021]結(jié)合附圖1，如果照射在光電二極管PDl和PD2上的激光功率相差較大時，則跨阻放大電路2的輸出電壓大于輸入比較電路32的參考電壓時，光電探測器停止工作，保護光電探測器中的運算放大器不會因為超負荷工作而損壞。
[0022]結(jié)合附圖2，如果照射在光電二極管ro上的激光功率過大時，則跨阻放大電路2的輸出電壓大于輸入比較電路32的參考電壓時，光電探測器停止工作，保護光電探測器中的運算放大器不會因為超負荷工作而損壞，同時也保護光電二極管不會因為入射激光功率太大而損壞。
【主權(quán)項】
1.一種光電探測器，包括第一光電二極管(PDl)、第二光電二極管(PD2)、跨阻放大電路(I)和運算放大電路(2)，其特征在于還包括保護電路(3);所述的保護電路(3)包括跟隨電路(31)、比較電路(32)和模擬開關(guān)電路(33);光電探測器的跨阻放大電路⑴的輸出端連接跟隨電路(31)的輸入端，跟隨電路(31)的輸出端連接比較電路(32)的輸入端，參考電壓信號連接比較電路(32)的輸入端，比較電路(32)的輸出端連接模擬開關(guān)電路(33)的控制端，模擬開關(guān)電路(33)的端口 I和I1、III和IV分別連接在給第一光電二極管(PDl)和第二光電二極管(TO2)供電的電路中。
2.一種光電探測器，包括光電二極管(ro)、跨阻放大電路(I)和運算放大電路(2)，其特征在于還包括保護電路(3);所述的保護電路(3)包括跟隨電路(31)、比較電路(32)和模擬開關(guān)電路(33);光電探測器的跨阻放大電路⑴的輸出端連接跟隨電路(31)的輸入端，跟隨電路(31)的輸出端連接比較電路(32)的輸入端，參考電壓信號連接比較電路(32)的輸入端，比較電路(32)的輸出端連接模擬開關(guān)電路(33)的控制端，模擬開關(guān)電路(33)的端口 I和II連接在給光電二極管(PD)供電的電路中。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光電探測器，屬于一種帶有保護電路的光電探測器。所述的保護電路(3)包括跟隨電路(31)、比較電路(32)和模擬開關(guān)電路(33)；光電探測器的跨阻放大電路(1)的輸出端連接跟隨電路(31)的輸入端，跟隨電路(31)的輸出端連接比較電路(32)的輸入端，參考電壓信號連接比較電路(32)的輸入端，比較電路(32)的輸出端連接模擬開關(guān)電路(33)的控制端，模擬開關(guān)電路(33)的端口I和II、III和IV分別連接在給第一光電二極管(PD1)和第二光電二極管(PD2)供電的電路中。本發(fā)明可有效保護光電探測器中的運算放大器和光電二極管不被損壞，增加光電探測器的使用壽命。
【IPC分類】G01J1-44
【公開號】CN104535179
【申請?zhí)枴緾N201510005306
【發(fā)明人】王鵬軍, 劉建麗
【申請人】山西大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月6日