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专利名称：同一电流转换成线性空间的电压和对数空间的电压的电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及将一个光电流信号同时转换成线性空间的电压和对数空 间的电压的电^^。
背景技术：
当前的将一个光电流信号同时转换成线性空间的电压和对数空间的电压 的方法 一般是通过镜像电流源的结构进行实现，将该电流信号复制出 一个近 似的电流信号，然后将两个信号进行分别处理，即一个放大为线性空间电 压， 一个放大为对数空间电压，但是由于没有两个性能参数完全一样的三极 管，所以镜像电流源产生的电流之间会存在一定的误差，这种误差是在放大 倍数之外的误差，是不可消除的，在精度要求高的电路中就不能满足设计要 求。
发明内容
本实用新型提出了 一种在电流链路上串联高精度电阻来实现一个光电流 信号同时转换成线性空间的电压和对数空间的电压的电路，通过将同 一个光 电二极管产生的光电流同时经过对数放大器和线性放大器进行放大，较小设 计误差。
为了实现上述目的，本实用新型同 一 电流转换成线性空间的电压和对数 空间的电压的电路结构包括光电二极管的负极接正电源，二极管的正极接一
电阻，所述电阻的另一端连接对数放大器的电流输入端；所述电阻的两端连 接线性运算放大器的正负输入端，将高电电势端输入到线性运算放大器的正 向输入端，将低电势端接到运放的负向输入端。
其中，优选方案，所述电阻为数字电位器。
其中，优选方案，所述电阻为高精度电阻。其中，优选方案，所述光电二极管的负端加反偏电压V ，电源v、光电
二极管、高精度电阻、对数放大器是串联关系。
本实用新型的优点在于本实用新型提供通过串联电阻或数字电位器来 实现一个光电流信号同时转换成线性空间的电压和对数空间的电压的电路， 是把同一个光电二极管产生的光电流同时经过对数放大器和线性放大器放 大，并保证每个放大器的性能不受另外一个放大器的性能影响，这样可以保 证光电流通过两种放大器放大出来的电压进行分别的功能控制，对数放大器 的有效监测范围大(50dB以上)，可用来进行信号检测，线性放大器的响 应速度快(由线性放大器的频率响应特性决定)，可用来进行泵浦控制。
以下结合附图对本发明的实施方法进一步说明


图1表示本实用新型同 一电流转换成线性空间的电压和对数空间的电压 的电路的第 一 实施例的原理框图。
图2表示本实用新型同一电流转换成线性空间的电压和对数空间的电压 的电路的原理框图的第二实施例的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的功效作进一步说明。
如图l所示，本实用新型同一电流转换成线性空间的电压和对数空间的 电压的电路包括光电二极管11的负极接电源12,光电二极管ll的正极接高精 度电阻13，所述电阻13的另一端连接对数放大器14的电流输入端；所述电阻 13的两端连接线性放大器15的正负输入端，所述电阻13产生的高电电势端输 入到放大器15的正向输入端，所述电阻13产生的低电势端接到放大器14的负 向l餘入端。
其中，所述光电二极管ll的负端加反偏电压，电源12、光电二极管ll、 高精度电阻13、对数放大器14串联。
其中，所述光电二极管11产生的光电流通过电阻13将形成压降，将该压 降采集出来即可计算出电流值。
4其中，所述光电二极管11产生的光电流流过电阻13时产生的压降不可超 过光电二极管的反偏电压，否则将会出现饱和状态。
本实施例的工作原理首先按照上述原理框图连接好电路，其次通过光 电二极管11的光电流的大小计算串联电阻13的阻值，使得在电阻13上产生的 压降不能超过电源电压。
所述电阻13计算过程主要包括计算光电二极管ll的最大电流值，通过 输入到光电二极管ll的最大光功率P来计算光电流I 。 I=P x r (i)
其中R为光电二极管的响应度，该值为光电二极管ll的一个重要指标， 可以在指标书中得到，该值一般介于O. 8 ~ l.O之间。 计算出光电流的最大值后，通过公式 V=I x r (2)
(2)式中r为串联电阻的阻值，V为电源电压，通过公式(2)即可算出 串联电阻13的阻值，直接电路中连接上述计算出来的阻值的电阻。
图2为同一电流转换成线性空间的电压和对数空间的电压的电路的第二 实施例的原理方框图。如图2所示同一电流转换成线性空间的电压和对数 空间的电压的电路包括光电二极管11的负极接正电源12 ，光电二极管11的正 极接数字电位器23 ，所述数字电位器23的另 一端连接对数放大器14的电流输 入端；所述数字电位器23的两端连接线性放大器14的正负输入端，所述数字 电位器23产生的高电电势端输入到放大器14的正向输入端，所述数字电位器 23产生的低电势端接到放大器14的负向输入端。
其中，所述光电二极管ll的负端加反偏电压，电源12、光电二极管ll、 高精度电阻13、对数放大器14串联。
其中，所述光电二极管11产生的光电流通过数字电位器23将形成压降， 将该压降采集出来即可计算出电流值。
其中，所述光电二极管11产生的光电流流过数字电位器23时产生的压降 不可超过光电二极管的反偏电压，否则将会出现饱和状态。
本实施例的工作原理首先按照上述原理框图连接好电路，其次通过光
5电二极管11的光电流的大小计算串联数字电位器23的阻值，使得在数字电位 器23上产生的压降不能超过电源电压。
所述数字电位器23计算过程主要包括计算光电二极管ll的最大电流 值，通过输入到光电二极管ll的最大光功率P来计算光电流I 。 I=P x R (l)
其中R为光电二极管的响应度，该值为光电二极管ll的一个重要指标， 可以在指标书中得到，该值一般介于O. 8 ~ 1. 0之间。 计算出光电流的最大值后，通过公式 V=I x r (2)
(2)式中r为串联电阻的阻值，V为电源电压，通过公式(2)即可算出 串联数字电位器23的阻值，通过单片机(外围)设置数字电位器23的电阻 值。
本实用新型的优点在于本实用新型提供通过串联电阻或数字电位器来 实现一个光电流信号同时转换成线性空间的电压和对数空间的电压的电路， 是把同一个光电二极管产生的光电流同时经过对数放大器和线性放大器放 大，并保证每个放大器的性能不受另外一个放大器的性能影响，这样可以保 证光电流通过两种放大器放大出来的电压进行分别的功能控制，对数放大器 的有效监测范围大(50dB以上)，可用来进行信号检测，线性放大器的响 应速度快(由线性放大器的频率响应特性决定)，可用来进行泵浦控制。
以上所述者，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范 围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。
权利要求1、同一电流转换成线性空间的电压和对数空间的电压的电路，其特征在于包括光电二极管的负极接正电源，二极管的正极接一电阻，所述电阻的另一端连接对数放大器的电流输入端；所述电阻的两端连接线性运算放大器的正负输入端，将高电电势端输入到线性运算放大器的正向输入端，将低电势端接到线性运算放大器的负向输入端。
2、 根据权利要求1所述同一电流转换成线性空间的电压和对数空间的电 压的电路，其特征在于所述电阻可为数字电位器。
3、 根据权利要求1所述同一电流转换成线性空间的电压和对数空间的电 压的电路，其特征在于所述电阻为高精度电阻。
4、 根据权利要求1所述同一电流转换成线性空间的电压和对数空间的电 压的电路，其特征在于所述光电二极管、电源、高精度电阻、对数 放大器串联。
专利摘要本实用新型提供同一电流转换成线性空间的电压和对数空间的电压的电路，其特征在于包括光电二极管的负极接正电源，二极管的正极接电阻或数字电位器，所述电阻或数字电位器的另一端连接对数放大器的电流输入端；所述或数字电位器的两端连接线性运算放大器的正负输入端，将高电电势端输入到线性运算放大器的正向输入端，将低电势端接到线性运算放大器的负向输入端。这样可以保证光电流通过两种放大器放大出来的电压进行分别的功能控制，对数放大器的有效监测范围大(50dB以上)，可用来进行信号检测，线性放大器的响应速度快(由线性放大器的频率响应特性决定)，可用来进行泵浦控制。
文档编号G01R19/00GK201242562SQ20082009599
公开日2009年5月20日 申请日期2008年8月1日 优先权日2008年8月1日
发明者王惊伟, 虞爱华 申请人:昂纳信息技术(深圳)有限公司