一种微弱光信号放大电路的制作方法

本实用新型涉及信号领域，具体是一种微弱光信号放大电路。

背景技术：

随着科技的发展，很多电子设备都采用了智能化科技，他们能够接收周围微弱的信号，根据信号做出相应的处理，利用光能对物质的照射所产生的光强变化来是实现测定物质的结构及形态的方法，目前，光电探测器所接收到的信号一般都非常脆弱，并且光探测器输出的信号往往被深埋于噪声当中，为了得到有效的信号以便于后续软件的分析处理，从而实现对物质的准确测定，设计出低噪声、高精度微弱光信号放大电路是非常重要的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种微弱光信号放大电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种微弱光信号放大电路，包括光电转换器，电压放大电路，滤波与放大电路，所述光电转换器通过光电二极管d1将微弱光信号转换为微弱的电信号，电信号再经过电压放大电路进行放大处理，为了将大部分噪音滤除掉，放大的电信号会通过滤波与放大电路进一步的处理得到待检测的信号。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述光电二极管d1的阴极连接运放a1的同相端、电子r1和电容c1，光电二极管d1的阳极连接运放a1的反相端、运放a3的反相端、电阻r7、电阻r10、电容c3、地端、电阻r12、电阻r14和电阻r17，运放a1的输出端连接电阻r1的另一端、电容c1的另一端和运放a2的同相端，运放a2的反相端连接电阻r2和电阻r3，运放a2的输出端连接电阻r3的另一端和电阻r5，运放a3的同相端连接的电阻r2的另一端和电阻r4，运放a3的输出端连接电阻r4的另一端和电阻r6，电阻r5的另一端连接运放a4的同相端和电阻r8，电阻r6的另一端连接电阻r7的另一端和运放a4的反相端，运放a4的输出端连接电阻r8的另一端和电阻r9，电阻r9的另一端连接电阻r10的另一端、电阻r11和电容c2，电容c2的另一端通过电阻r13连接电阻r12的另一端和运放a5的引脚3，电阻r11的另一端连接电容c3的另一端和运放a5的引脚2，运放a5的引脚8连接+5v电压并通过电容c4连接地端，运放a5的引脚4连接-5v电压并通过电容c5连接地端，运放a5的输出端通过电容c6连接电阻r15和电容c7，电容c7的另一端连接电阻r14的另一端和运放a6的引脚6，电阻r15的另一端连接运放a6的引脚7、电阻r16和输出电压usc，电阻r16的另一端连接r17的另一端和运放a6的引脚5。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述光电转换器由光电二极管d1和运放a1组成，电压放大电路由运放a2、a3和a4组成，滤波与主放大电路由运放a5和a6组成。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述运放a1选用ad824集成运放。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述运放a2、a3和a4都选用pga202集成运放。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述运放a5和a6选用op297ez运放。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述电阻r2为可调反馈电阻。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型微弱光信号放大电路可以充分检测到微弱光信号，放大电路选用仪表放大器结构，对共模噪声抑制性强，并且拥有较高的输入阻抗和较小的输出阻抗，二阶带通滤波器很好的除去有用信号频率以外的噪声，体积小，价格低，结构牢固，可以集成。

附图说明

图1为本实用新型的原理方框示意图。

图2为本实用新型的电路图。

图3为光电二极管的工作模型图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：请参阅图1，一种微弱光信号放大电路，包括光电转换器，电压放大电路，滤波与放大电路，所述光电转换器通过光电二极管d1将微弱光信号转换为微弱的电信号，电信号再经过电压放大电路进行放大处理，为了将大部分噪音滤除掉，放大的电信号会通过滤波与放大电路进一步的处理得到待检测的信号。

实施例2：在实施例1的基础上，请参阅图2，光电二极管d1的阴极连接运放a1的同相端、电子r1和电容c1，光电二极管d1的阳极连接运放a1的反相端、运放a3的反相端、电阻r7、电阻r10、电容c3、地端、电阻r12、电阻r14和电阻r17，运放a1的输出端连接电阻r1的另一端、电容c1的另一端和运放a2的同相端，运放a2的反相端连接电阻r2和电阻r3，运放a2的输出端连接电阻r3的另一端和电阻r5，运放a3的同相端连接的电阻r2的另一端和电阻r4，运放a3的输出端连接电阻r4的另一端和电阻r6，电阻r5的另一端连接运放a4的同相端和电阻r8，电阻r6的另一端连接电阻r7的另一端和运放a4的反相端，运放a4的输出端连接电阻r8的另一端和电阻r9，电阻r9的另一端连接电阻r10的另一端、电阻r11和电容c2，电容c2的另一端通过电阻r13连接电阻r12的另一端和运放a5的引脚3，电阻r11的另一端连接电容c3的另一端和运放a5的引脚2，运放a5的引脚8连接+5v电压并通过电容c4连接地端，运放a5的引脚4连接-5v电压并通过电容c5连接地端，运放a5的输出端通过电容c6连接电阻r15和电容c7，电容c7的另一端连接电阻r14的另一端和运放a6的引脚6，电阻r15的另一端连接运放a6的引脚7、电阻r16和输出电压usc，电阻r16的另一端连接r17的另一端和运放a6的引脚5。

本实用新型的工作原理是：当光电二极管d1检测到微弱光后，将微弱光转换为电信号，通过电压放大电路的放大得到较大的电压信号，最后较大的电压信号通过二阶带通滤波器进一步放大信号并滤除混杂在信号中的除去有用信号频带以外的噪音了，在电路设计时应在连接电源处增加旁路电容，隔离电源的噪音。光电二极管的工作模型图如图3所示。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.一种微弱光信号放大电路，包括光电转换器，电压放大电路，滤波与放大电路，其特征在于，所述光电转换器通过光电二极管d1接收微弱光信号，光电二极管d1的阴极连接运放a1的同相端、电子r1和电容c1，光电二极管d1的阳极连接运放a1的反相端、运放a3的反相端、电阻r7、电阻r10、电容c3、地端、电阻r12、电阻r14和电阻r17，运放a1的输出端连接电阻r1的另一端、电容c1的另一端和运放a2的同相端，运放a2的反相端连接电阻r2和电阻r3，运放a2的输出端连接电阻r3的另一端和电阻r5，运放a3的同相端连接的电阻r2的另一端和电阻r4，运放a3的输出端连接电阻r4的另一端和电阻r6，电阻r5的另一端连接运放a4的同相端和电阻r8，电阻r6的另一端连接电阻r7的另一端和运放a4的反相端，运放a4的输出端连接电阻r8的另一端和电阻r9，电阻r9的另一端连接电阻r10的另一端、电阻r11和电容c2，电容c2的另一端通过电阻r13连接电阻r12的另一端和运放a5的引脚3，电阻r11的另一端连接电容c3的另一端和运放a5的引脚2，运放a5的引脚8连接+5v电压并通过电容c4连接地端，运放a5的引脚4连接-5v电压并通过电容c5连接地端，运放a5的输出端通过电容c6连接电阻r15和电容c7，电容c7的另一端连接电阻r14的另一端和运放a6的引脚6，电阻r15的另一端连接运放a6的引脚7、电阻r16和输出电压usc，电阻r16的另一端连接r17的另一端和运放a6的引脚5。

2.根据权利要求1所述的一种微弱光信号放大电路，其特征在于，所述光电转换器由光电二极管d1和运放a1组成，电压放大电路由运放a2、a3和a4组成，滤波与主放大电路由运放a5和a6组成。

3.根据权利要求2所述的一种微弱光信号放大电路，其特征在于，所述运放a1选用ad824集成运放。

4.根据权利要求3所述的一种微弱光信号放大电路，其特征在于，所述运放a2、a3和a4都选用pga202集成运放。

5.根据权利要求4所述的一种微弱光信号放大电路，其特征在于，所述运放a5和a6选用op297ez运放。

6.根据权利要求1所述的一种微弱光信号放大电路，其特征在于，所述电阻r2为可调反馈电阻。

技术总结
本实用新型公开了一种微弱光信号放大电路，包括光电转换器，电压放大电路，滤波与放大电路，所述光电转换器通过光电二极管D1将微弱光信号转换为微弱的电信号，电信号再经过电压放大电路进行放大处理，为了将大部分噪音滤除掉，放大的电信号会通过滤波与放大电路进一步的处理得到待检测的信号.本实用新型微弱光信号放大电路可以充分检测到微弱光信号，放大电路选用仪表放大器结构，对共模噪声抑制性强，并且拥有较高的输入阻抗和较小的输出阻抗，二阶带通滤波器很好的除去有用信号频率以外的噪声，体积小，价格低，结构牢固，可以集成。

技术研发人员：莫国辉
受保护的技术使用者：莫国辉
技术研发日：2020.11.18
技术公布日：2021.05.11