馮剛　賈濤　魏小梅

摘 要：為了提取微弱紅外光電信號(hào)，通過(guò)理論計(jì)算和試驗(yàn)驗(yàn)證的方法，得到了偏置電路的最佳匹配，并利用噪聲的隨機(jī)特性，采用多路并聯(lián)相加的電路形式，在采用最佳偏置匹配的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將信噪比提高，從而設(shè)計(jì)出能滿足微弱紅外光電信號(hào)提取的光導(dǎo)型紅外傳感器低噪聲前置放大器。

關(guān)鍵詞：前置放大器；光導(dǎo)型紅外傳感器；噪聲；信噪比

中圖分類號(hào)：TN304 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2014）09-0022-03

0 引 言

隨著物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，各類傳感器得到了廣泛的應(yīng)用?？墒褂脗鞲衅鲗⒏黝愇锢砹浚ㄈ鐪囟取毫?、光等）轉(zhuǎn)換為電壓、電流參數(shù)，經(jīng)線性化處理后上傳到網(wǎng)絡(luò)，匯總物聯(lián)網(wǎng)中心進(jìn)行遠(yuǎn)程的分析、控制，實(shí)現(xiàn)資源共享。但由于要檢測(cè)的物理量變化較弱，加之傳感器的響應(yīng)率有限，輸出的轉(zhuǎn)換信號(hào)較低。若與傳感器連接的前置放大器設(shè)計(jì)不當(dāng)，就會(huì)使信號(hào)淹沒(méi)在“噪聲”中而無(wú)法使用。因此，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)傳感器前置放大器提出了低噪聲的設(shè)計(jì)要求。

1 電子線路中的噪聲

1.1 噪聲定義

電子線路中的噪聲分為兩大類，外部電磁干擾和電子信息系統(tǒng)內(nèi)部電子元器件及材料物理學(xué)產(chǎn)生的自然擾動(dòng)。外部干擾噪聲可以采用屏蔽的方法進(jìn)行處理，而系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲只能通過(guò)電子線路設(shè)計(jì)的優(yōu)化進(jìn)行控制，無(wú)法根除。

1.2 噪聲分類

參考文獻(xiàn)

[1] [美] C.D.Motchenbacher， F.C.Fitchen.LOW-NOISE ELECTRONIC DESIGN [M].龍忠琪，譯.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1979.

[2]袁繼俊，董培芝.中國(guó)紅外產(chǎn)品及應(yīng)用[M].北京：長(zhǎng)城出版社，2004.

[3] 琚雪梅，張巍，畢東云，等.紅外吸收型CO2氣體傳感器的設(shè)計(jì)[J]. 傳感器技術(shù)， 2005（8）： 67-69.

[4]馬麗芹，陸啟生，杜少軍，等.光導(dǎo)型光電探測(cè)器瞬變行為的仿真[J].中國(guó)激光，2004，31（3）：342-346.

[5]溫度傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)中紅外信號(hào)檢測(cè)電路設(shè)計(jì)[J].激光技術(shù)， 2013，37（2）：247-250.

摘 要：為了提取微弱紅外光電信號(hào)，通過(guò)理論計(jì)算和試驗(yàn)驗(yàn)證的方法，得到了偏置電路的最佳匹配，并利用噪聲的隨機(jī)特性，采用多路并聯(lián)相加的電路形式，在采用最佳偏置匹配的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將信噪比提高，從而設(shè)計(jì)出能滿足微弱紅外光電信號(hào)提取的光導(dǎo)型紅外傳感器低噪聲前置放大器。

關(guān)鍵詞：前置放大器；光導(dǎo)型紅外傳感器；噪聲；信噪比

中圖分類號(hào)：TN304 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2014）09-0022-03

0 引 言

隨著物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，各類傳感器得到了廣泛的應(yīng)用?？墒褂脗鞲衅鲗⒏黝愇锢砹浚ㄈ鐪囟?、壓力、光等）轉(zhuǎn)換為電壓、電流參數(shù)，經(jīng)線性化處理后上傳到網(wǎng)絡(luò)，匯總物聯(lián)網(wǎng)中心進(jìn)行遠(yuǎn)程的分析、控制，實(shí)現(xiàn)資源共享。但由于要檢測(cè)的物理量變化較弱，加之傳感器的響應(yīng)率有限，輸出的轉(zhuǎn)換信號(hào)較低。若與傳感器連接的前置放大器設(shè)計(jì)不當(dāng)，就會(huì)使信號(hào)淹沒(méi)在“噪聲”中而無(wú)法使用。因此，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)傳感器前置放大器提出了低噪聲的設(shè)計(jì)要求。

1 電子線路中的噪聲

1.1 噪聲定義

電子線路中的噪聲分為兩大類，外部電磁干擾和電子信息系統(tǒng)內(nèi)部電子元器件及材料物理學(xué)產(chǎn)生的自然擾動(dòng)。外部干擾噪聲可以采用屏蔽的方法進(jìn)行處理，而系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲只能通過(guò)電子線路設(shè)計(jì)的優(yōu)化進(jìn)行控制，無(wú)法根除。

1.2 噪聲分類

參考文獻(xiàn)

[1] [美] C.D.Motchenbacher， F.C.Fitchen.LOW-NOISE ELECTRONIC DESIGN [M].龍忠琪，譯.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1979.

[2]袁繼俊，董培芝.中國(guó)紅外產(chǎn)品及應(yīng)用[M].北京：長(zhǎng)城出版社，2004.

[3] 琚雪梅，張巍，畢東云，等.紅外吸收型CO2氣體傳感器的設(shè)計(jì)[J]. 傳感器技術(shù)， 2005（8）： 67-69.

[4]馬麗芹，陸啟生，杜少軍，等.光導(dǎo)型光電探測(cè)器瞬變行為的仿真[J].中國(guó)激光，2004，31（3）：342-346.

[5]溫度傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)中紅外信號(hào)檢測(cè)電路設(shè)計(jì)[J].激光技術(shù)， 2013，37（2）：247-250.

摘 要：為了提取微弱紅外光電信號(hào)，通過(guò)理論計(jì)算和試驗(yàn)驗(yàn)證的方法，得到了偏置電路的最佳匹配，并利用噪聲的隨機(jī)特性，采用多路并聯(lián)相加的電路形式，在采用最佳偏置匹配的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將信噪比提高，從而設(shè)計(jì)出能滿足微弱紅外光電信號(hào)提取的光導(dǎo)型紅外傳感器低噪聲前置放大器。

關(guān)鍵詞：前置放大器；光導(dǎo)型紅外傳感器；噪聲；信噪比

中圖分類號(hào)：TN304 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2014）09-0022-03

0 引 言

隨著物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，各類傳感器得到了廣泛的應(yīng)用?？墒褂脗鞲衅鲗⒏黝愇锢砹浚ㄈ鐪囟取毫?、光等）轉(zhuǎn)換為電壓、電流參數(shù)，經(jīng)線性化處理后上傳到網(wǎng)絡(luò)，匯總物聯(lián)網(wǎng)中心進(jìn)行遠(yuǎn)程的分析、控制，實(shí)現(xiàn)資源共享。但由于要檢測(cè)的物理量變化較弱，加之傳感器的響應(yīng)率有限，輸出的轉(zhuǎn)換信號(hào)較低。若與傳感器連接的前置放大器設(shè)計(jì)不當(dāng)，就會(huì)使信號(hào)淹沒(méi)在“噪聲”中而無(wú)法使用。因此，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)傳感器前置放大器提出了低噪聲的設(shè)計(jì)要求。

1 電子線路中的噪聲

1.1 噪聲定義

電子線路中的噪聲分為兩大類，外部電磁干擾和電子信息系統(tǒng)內(nèi)部電子元器件及材料物理學(xué)產(chǎn)生的自然擾動(dòng)。外部干擾噪聲可以采用屏蔽的方法進(jìn)行處理，而系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲只能通過(guò)電子線路設(shè)計(jì)的優(yōu)化進(jìn)行控制，無(wú)法根除。

1.2 噪聲分類

參考文獻(xiàn)

[1] [美] C.D.Motchenbacher， F.C.Fitchen.LOW-NOISE ELECTRONIC DESIGN [M].龍忠琪，譯.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1979.

[2]袁繼俊，董培芝.中國(guó)紅外產(chǎn)品及應(yīng)用[M].北京：長(zhǎng)城出版社，2004.

[3] 琚雪梅，張巍，畢東云，等.紅外吸收型CO2氣體傳感器的設(shè)計(jì)[J]. 傳感器技術(shù)， 2005（8）： 67-69.

[4]馬麗芹，陸啟生，杜少軍，等.光導(dǎo)型光電探測(cè)器瞬變行為的仿真[J].中國(guó)激光，2004，31（3）：342-346.

[5]溫度傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)中紅外信號(hào)檢測(cè)電路設(shè)計(jì)[J].激光技術(shù)， 2013，37（2）：247-250.