ZHCAEY0A January   2025  – October 2026 LOG200

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1 简介
  5. 2 关键光电二极管规范
  6. 3 将 LOG200 与光传感器连接
    1. 3.1 光电二极管连接
    2. 3.2 光电二极管自适应偏置电流输出
  7. 4 用于电流检测测量的光学工作台
    1. 4.1 光传感器的瞬态响应
  8. 5 使用 LOG200 进行光功率测量
  9. 6 误差源与未校准误差分析
  10. 7 辅助运算放大器电路
    1. 7.1 单端至差分转换
    2. 7.2 Sallen-Key 低通滤波器
  11. 8 总结
  12. 9 参考资料
  13. 10修订历史记录

2 关键光电二极管规范

光电二极管是测量光源光功率最常见的探测器之一。光电二极管可以在以下两种模式之一运行：光电（反向偏置）或光伏（零偏置）。光电二极管的偏置条件取决于应用的速度要求以及传感器上可耐受的暗电流 (Idark) 大小。暗电流是光电二极管在没有入射光时产生的电流，在低光电二极管电流测量过程中可能成为较大的误差来源。

在光导模式下，施加外部反向偏置，测量的输出电流与输入光功率成线性关系。施加反向偏置增加了耗尽区的宽度，从而提高了响应度并降低了结电容，产生了非常线性的响应。然而，在反向偏置条件下工作往往会增加暗电流。图 2-1 展示了光电二极管反向偏置时的暗电流。

光电二极管在光导模式下的暗电流图 2-1 光电二极管在光导模式下的暗电流

此示例展示了本设计中的近红外 (NIR) 波长铟镓砷 (InGaAs) 光电二极管。在此应用示例中，光电二极管在光电导模式下工作，其中光照射到探测器上时，会通过探测器产生反向电流。对光传感器施加反向偏置，以减小结电容。反向偏置电压（VR）增大了耗尽区宽度，从而减少了结电容；因此，增加 VR 可以提高光电二极管的响应速度和线性度，但会带来较大的暗电流。

表 2-1 展示了 NIR G8195-12 光电二极管参数。

表 2-1 NIR (InGaAs) 光电二极管传感器规范
参数 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位
最大反向电压 VR TA = 25°C 20 V
频谱响应范围 ƛ TA = 25°C 0.9 至 1.7 µm
光电二极管共振性 R(ƛ) TA = 25℃

ƛ = 1.3 µm

 0.75 0.9 A/W
结电容 CJ TA = 25°C
VR = 5V

f = 1MHz

 1.0 1.5 pF
暗电流 Idark TA = 25°C
VR = 5V		 0.02 0.4 nA