光电流检测电路 射极跟随器应用

今天分享一个射极跟随器做的光敏检测电路,这个电路算是我的初恋了,背在脑子里滚瓜烂熟,今天分享给诸位道友。我们熟知的光敏检测电路通常有以下两种,第一就是直接的电阻分压式,大致如下,下图截取自亿光光电二极管规格书,使用电阻Rss将流过光电二极管的光电流转化为电压交给ADC采集:

第二种是使用运算放大器做的跨阻放大器,利用运算放大器作为跨阻放大(因为通常这种光电流都很小),下图选取自《新概念模拟电路》

那么今天我介绍的是第三种,使用射极跟随器放大光电流,电路图大致如下:

那么我们将光敏二极管等效为一个电流源,为方便观察,将电流源设置为一个频率为1khz,电流为10uA的脉冲电流信号。那么这样就可以有效的将光电流进行放大了,上图中R1为三极管的偏置电阻,R2为检流电阻,I2为等效的光敏二极管

通过下图的分析,可求取Ve静态工作点为42.6mV左右,计算过程及计算公式如下:

通过分析可知,光电流10uA被三极管放大100倍后(三极管β为100),约等于1mA,所以说ie的最小值就是上图所求静态工作点,为0.85mA。ie的最大值0.85mA+1mA。所以说三极管发射极的波形即为最小为42.6mV左右,最大为92.5mV左右(1.85mA*50Ω)的一个频率为1khz的脉冲波形,电路仿真图如下:

总结:这个电路对我来说记忆犹新,有的电路就是当时算算不多明白,等以后突然就发现,原来是这么一回事,设计的还是很巧妙的。遇到电路不要害怕,理智分析,不会就先跳过去。想一想曾经刚毕业的时候分析这个电路还是一脸懵懂,现在回首再次分析,感慨万千。

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