一種醫(yī)用光電檢測前置放大電路設(shè)計(jì)

　　6 信號帶寬分析

　　分析各級電路模塊的信號帶寬，可以計(jì)算得到整個(gè)電路的信號帶寬：

　　1)光電二極管S1223的帶寬：25MHz;

　　2) I/V轉(zhuǎn)換級的帶寬：為1階低通模型，可知低通截止頻率為5.1MHz;

　　3)1階高通模型的帶寬：為1階高通模型，可知高通截止頻率為16Hz;

　　4)固定增益環(huán)節(jié)的帶寬：為1階低通模型，可知低通截止頻率為3.18MHz;

　　5)2階巴特沃茲低通濾波器的帶寬：低通截止頻率為2.56MHz。

　　綜上，根據(jù)多級放大電路頻響的上限截止頻率計(jì)算公式

　　計(jì)算可得，整個(gè)光電檢測前置放大電路的信號通帶范圍為(16 Hz~2.07M Hz)，帶寬約為fH=2.07M Hz，滿足光學(xué)信號的設(shè)計(jì)需求。

　　7 噪聲分析

　　根據(jù)多級放大電路的原理，本文介紹的光電檢測前置放大電路的噪聲主要決定于I/V轉(zhuǎn)換電路引入的噪聲。對用于高速光電信號轉(zhuǎn)換的I/V轉(zhuǎn)換電路，該級噪聲主要為運(yùn)放的電壓噪聲和Rf的電阻熱噪聲。由于整個(gè)電路的的信號帶寬為fH=2.07MHz，取等效噪聲帶寬變換因子為1.57，同時(shí)后級放大級增益為G=10，則結(jié)合圖5所示的I/V轉(zhuǎn)換等效電路模型，整個(gè)電路的噪聲計(jì)算如下：

　　結(jié)語

　　本文介紹的醫(yī)用光電檢測前置放大電路設(shè)計(jì)，在研制過程中經(jīng)歷多次試驗(yàn)，結(jié)果表明滿足開發(fā)的臨床診斷設(shè)備應(yīng)用需求，且具有電路形式簡單、噪聲性能良好、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，可以在同類醫(yī)用診斷設(shè)備的設(shè)計(jì)應(yīng)用中加以推廣，具有良好的應(yīng)用前景。

　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]劉斌,張秋蟬.光電檢測前置放大電路的設(shè)計(jì)[J].燕山大學(xué)學(xué)報(bào),2003,27(3):194-196
　　[2]宋濤,張斌,羅倩倩.光電轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J].光電技術(shù)應(yīng)用,2010,25(6):46~48
　　[3]S1223 Si PIN Photodiode數(shù)據(jù)手冊.日本濱松公司.
　　[4]高光天,等.傳感器與信號調(diào)理器件應(yīng)用技術(shù)[M].科學(xué)出版社.2002
　　[5]AD8034運(yùn)輸放大器數(shù)據(jù)手冊.Analog Devices, Inc.