光电二极管放大电路倍数计算？

反倒是fdsf

光电二极管放大电路倍数计算？ [复制链接]

 

先上图，这是一个光电二极管的放大电路，由两级放大电路组成。前级放大电路是I/V转换，这个还是比较好理解的。后级放大电路是同相放大电路，但是这是交流放大电路。所以我这里有几个问题想请教一下各位大神！
1.后级放大电路的放大倍数是多少？需要怎么计算？
2.C53和C49是如何进行取值的？C53为何选择NPO电容？

3.R51应该是起偏置电阻的作用？

 

各位大神帮帮忙，解答一下小弟的疑惑，谢谢啦！

maychang

『1.后级放大电路的放大倍数是多少？需要怎么计算？』

后级是同相放大电路，很低频率下电压放大倍数是 1+(R46/R45)。频率较高时需要考虑C49容抗。

maychang

『2.C53和C49是如何进行取值的？C53为何选择NPO电容？』

应该是根据光电二极管信号频率范围计算的。C53应该保证与R51构成的高通滤波转折频率低于光电二极管最低信号频率，C49应该保证与R46R45构成的低通滤波转折频率高于光电二极管最高信号频率。

maychang

『3.R51应该是起偏置电阻的作用？』

R51目的是加入C53之后，为后级运放同相输入端提供偏置电流通路。你要把它叫做偏置电阻，倒也未尝不可。

suncat

学习了，不错不错，谢谢

反倒是fdsf

maychang 发表于 2022-9-8 19:55 『1.后级放大电路的放大倍数是多少？需要怎么计算？』 后级是同相放大电路，很低频率下电压放大倍数是 1 ...

那这个电路在频率较高的情况下，是不是意味着放大倍数远远达不到1+（R46/R45）

maychang

反倒是fdsf 发表于 2022-9-9 14:05 那这个电路在频率较高的情况下，是不是意味着放大倍数远远达不到1+（R46/R45）

『这个电路在频率较高的情况下，是不是意味着放大倍数远远达不到1+（R46/R45）』

是的。470pF电容在1MHz时容抗只有330欧，显然该电容容抗远小于R45，更小于R46。

反倒是fdsf

maychang 发表于 2022-9-9 14:13 『这个电路在频率较高的情况下，是不是意味着放大倍数远远达不到1+（R46/R45）』 是的。470pF电容在1M ...

嗯，这个大概能够理解了。还有一个问题就是这个频率指的是哪个频率，是光电二极管那里产生的波形的频率，还是LED灯发光的频率？

maychang

反倒是fdsf 发表于 2022-9-10 14:17 嗯，这个大概能够理解了。还有一个问题就是这个频率指的是哪个频率，是光电二极管那里产生的波形的频率， ...

『这个频率指的是哪个频率，是光电二极管那里产生的波形的频率，还是LED灯发光的频率？』

3楼所说的频率，是指光电二极管输出信号的频率。当然，光电二极管不会无缘无故输出交流信号，必是由于光电二极管受到的光照有变化才会使得光电二极管产生的信号发生变化。所以，“光电二极管那里产生的波形的频率” 和 “LED灯发光的频率” 其实是一回事，如果光电二极管是接收LED发出的光的话。

反倒是fdsf

maychang 发表于 2022-9-10 14:56 『这个频率指的是哪个频率，是光电二极管那里产生的波形的频率，还是LED灯发光的频率？』 3楼所说的频 ...

是的，我用示波器测了LED发光二极管的频率和光电二极管那里产生的波形的频率都是50多Hz.

通过下图，我想了解一下放大倍数的问题，放大倍数计算是否可以按照图中波形的幅度值Ampl(CH2)/Ampl(CH1)=36倍，这样进行计算？

 

maychang

反倒是fdsf 发表于 2022-9-13 21:18 是的，我用示波器测了LED发光二极管的频率和光电二极管那里产生的波形的频率都是50多Hz. 通过下图，我 ...

『了解一下放大倍数的问题，放大倍数计算是否可以按照图中波形的幅度值Ampl(CH2)/Ampl(CH1)=36倍，这样进行计算？』

当然可以这样测量。但这不是计算，是实际测量电压放大倍数。“计算” 和 “测量” 还不是同一个概念。

反倒是fdsf

maychang 发表于 2022-9-13 21:33 『了解一下放大倍数的问题，放大倍数计算是否可以按照图中波形的幅度值Ampl(CH2)/Ampl(CH1)=36倍，这样进 ...

那这个图中我是可以直接看出来是放大了几倍吗？

maychang

反倒是fdsf 发表于 2022-9-14 11:11 那这个图中我是可以直接看出来是放大了几倍吗？

如果输入信号幅度任意，当然不能直接看出来。但若你的输入信号幅度可调，你把输入信号幅度调到单位值(例如10mV或者100mV)，那么从输出波形上可以直接读出。

maychang

反倒是fdsf 发表于 2022-9-14 11:11 那这个图中我是可以直接看出来是放大了几倍吗？

你用天平测量某物体的质量，结果也不能直接看出来：天平的右盘里面是一堆砝码，其数值为1、2、2、5、10、20、20、50……克，为得到测量结果，你需要把这一堆砝码的质量加起来。

maychang

反倒是fdsf 发表于 2022-9-14 11:11 那这个图中我是可以直接看出来是放大了几倍吗？

用旋钮式惠斯登电桥测量电阻，你也不能直接读出电阻值，需要将测量臂读数乘以比例臂读数。用高精度的插塞式电桥，更需要将未插孔加起来，再乘以比例臂数值。

不能直接读数，并不说明这不是测量。

maychang

反倒是fdsf 发表于 2022-9-14 11:11 那这个图中我是可以直接看出来是放大了几倍吗？

示波器两通道分别接在放大器输入端和输出端，输入信号幅度又不可调，你只需要读出两通道电压值，做一次除法。这仍然是测量，不是计算。

反倒是fdsf

maychang 发表于 2022-9-14 11:34 示波器两通道分别接在放大器输入端和输出端，输入信号幅度又不可调，你只需要读出两通道电压值，做一次除 ...

『示波器两通道分别接在放大器输入端和输出端，输入信号幅度又不可调，你只需要读出两通道电压值，做一次除法。这仍然是测量，不是计算』 读出两通道电压值，指的是波形的幅值吧？

maychang

反倒是fdsf 发表于 2022-9-14 21:09 『示波器两通道分别接在放大器输入端和输出端，输入信号幅度又不可调，你只需要读出两通道电压值，做一次 ...

『 读出两通道电压值，指的是波形的幅值吧？』

用幅值(峰值或者峰峰值)计算，当然可以，而且比较方便。

反倒是fdsf

maychang 发表于 2022-9-15 08:39 『 读出两通道电压值，指的是波形的幅值吧？』 用幅值(峰值或者峰峰值)计算，当然可以，而且比较方便 ...

好的，谢谢大神悉心解答我的问题

maychang

反倒是fdsf 发表于 2022-9-14 21:09 『示波器两通道分别接在放大器输入端和输出端，输入信号幅度又不可调，你只需要读出两通道电压值，做一次 ...

在某些频率范围，输出信号与输入信号并不同相。这在示波器的两个通道上看得很明显：输出信号与输入信号在时间上并不同步。这种情况，我们说输出与输入信号之间有相位差。

此时放大倍数不能用实数表示，而应该用复数表示。示波器上读出的两个信号峰值相除，是放大倍数(复数！)的模，读出的两个信号时间上的差，换算成相位差，是复数的幅角。模和幅角合起来，才能够完整地表达出放大器是如何放大的。