一种程控增益前置放大电路的设计

赵延杰

【摘 要】本文分析了光电探测器工作特点，介绍了模拟开关ADG704和集成运算放大器OPA656的性能特点，设计了一种大动态范围程控增益前置放大电路，该电路通过模拟开关控制前置放大电路增益，放大电路增益能够达到54dB，同时进行了试验验证。

【关键词】ADG704；OPA656；脉冲激光；前置放大

0 引言

随着光电探测技术的发展及应用的日益广泛，对弱信号处理能力要求更高。激光以其单色性、方向好、抗干扰能力强等优点，其在激光探测、测距等领域得到广泛应用。激光探测系统通常由光学系统、光电探测器、低噪脉冲放大器等部分组成，主要完成激光脉冲光电转换、信号放大及输出。由于激光脉冲窄，频谱宽度宽，光信号的动态范围大等特点，要求前置放大电路具有带宽高、响应快、动态范围大，低噪声等特点[1]。所以前置放大电路设计成为光电探测系统设计的重要内容。

1 光电探测器

光电二极管通常工作在两种模式：光伏模式和光电导模式。当测量精度比速度更重要时采用光伏模式。测量速度比测量精度重要时采用光电导模式。光伏模式下，二极管零偏压，没有暗电流，线性输出，低噪声，更适用于线性小信号精密测量；光电导模式下，二极管需要反偏电压，有暗电流，噪声大，线性度较差，但灵敏度高、响应快[2-3]。

对于本文设计的光电探测系统而言，被检测光信号强度变化范围大，同时要求快速响应等特点，设计时采用光电导模式，二极管反偏置以达到对光信号快速响应的要求。……