本发明专利技术属于集成电路光敏检测技术领域，具体涉及一种光敏二极管的暗电流补偿电路。本发明专利技术的光敏二极管的遮光处理电路用于将光敏二极管产生的暗电流转换成电压信号输出；光敏二极管暗电流和光照电流的叠加电路用于将光敏二极管暗电流和光照电流转换成电压信号输出；电压跟随器U1、电压跟随器U3分别用于采集光敏二极管的遮光处理电路输出的电压、光敏二极管暗电流和光照电流的叠加电路输出的电压；减法器用于将光敏二极管暗电流和光照电流的叠加电路输出的电压减去光敏二极管的遮光处理电路输出的电压，得到纯净的光照电流转换的电压信号；三运放仪表放大器用于对与暗电流无关的电压信号进行放大处理，以便于后级电路对电压值的采集。值的采集。值的采集。
【技术实现步骤摘要】
一种光敏二极管的暗电流补偿电路
[0001]本专利技术属于集成电路光敏检测
，具体涉及一种光敏二极管的暗电流补偿电路。
技术介绍
[0002]随着现代科学技术的发展，光电检测的应用领域日益扩大，检测电路的噪声问题越来越受到人们的关注，其中噪声就包括光敏二极管的暗电流。暗电流可以定义为没有光入射的情况下探测器存在的漏电流，其大小影响着光接收机的灵敏度大小，是探测器的主要指标之一。
[0003]现有技术中通常在器件内部解决光敏二极管的暗电流问题，或采用开关电路，这会不可避免的引入开关噪声，采用实际电路去解决暗电流问题的方法较为少见。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供了一种光敏二极管的暗电流补偿电路，以解决上述提到的问题。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是：一种光敏二极管的暗电流补偿电路，包括光敏二极管的遮光处理电路、光敏二极管暗电流和光照电流的叠加电路、电压跟随器U1、电压跟随器U3、减法器、三运放仪表放大器；所述光敏二极管的遮光处理电路用于将光敏二极管产生的暗电流转换成电压信号输出；光敏二极管暗电流和光照电流的叠加电路用于将光敏二极管暗电流和光照电流转换成电压信号输出；电压跟随器U1用于采集光敏二极管的遮光处理电路的输出电压并输出至减法器；电压跟随器U3用于采集光敏二极管暗电流和光照电流的叠加电路的输出电压并输出至减法器；减法器用于将光敏二极管暗电流和光照电流的叠加电路输出的电压减去光敏二极管的遮光处理电路输出的电压，得到纯净的光照电流转换的电压信号；三运放仪表放大器用于对与暗电流无关的电压信号进行放大处理，以便于后级电路对电压值的采集。
[0006]作为本专利技术的优选技术方案：所述光敏二极管的遮光处理电路包括电阻R1、光敏二极管D1、恒流源I2、电容C2；电阻R1一端接电源电压VCC，另一端接恒流源I2，光敏二极管D1的正端和负端接恒流源I2的两端，恒流源I2一端接电压跟随器U1的同相输入端，另一端接地，电容C2的两端接恒流源I2的两端。
[0007]作为本专利技术的优选技术方案：所述光敏二极管暗电流和光照电流的叠加电路包括电阻R3、恒流源I3、电容C1、恒流源I1；电阻R3一端接电源电压VCC，另一端接恒流源I3，恒流源I3一端接电压跟随器U3的同相输入端，另一端接地，电容C1的两端接恒流源I3的两端，恒流源I1一端接电压跟随器U3的同相输入端，另一端接地。
[0008]作为本专利技术的优选技术方案：所述电压跟随器U1包括可变电阻R2、电阻R6；电压跟随器U1的7脚接电源电压VCC，可变电阻R2一端接电压跟随器U1的8脚，另一端接电压跟随器U1的1脚，电阻R6一端接电压跟随器U1的反相输入端，另一端接电压跟随器U1的输出端，电压跟随器U1的4脚接负电压供电VEE。
[0009]作为本专利技术的优选技术方案：所述电压跟随器U3包括可变电阻R4、电阻R5；电压跟随器U3的7脚接电源电压VCC，可变电阻R4一端接电压跟随器U3的8脚，另一端接电压跟随器U3的1脚，电阻R5一端接电压跟随器U3的反相输入端，另一端接电压跟随器U3的输出端，电压跟随器U3的4脚接负电压供电VEE。
[0010]作为本专利技术的优选技术方案：所述减法器包括电阻R18、电阻R17、可变电阻R14、电阻R16、电阻R15；电阻R18一端接电压跟随器U3的输出端，另一端接减法器U7的同相输入端，减法器U7的7脚接电源电压VCC，可变电阻R14一端接减法器U7的8脚，另一端接减法器U7的1脚，减法器U7的输出端接运放U5的同相输入端，电阻R15一端接减法器U7的反相输入端，另一端接减法器U7的输出端，电阻R16一端接电压跟随器U1的输出端，另一端接减法器U7的反相输入端，电阻R15一端接减法器U7的反向输入端，另一端接减法器U7的输出端，减法器U7的4脚接负电压供电VEE。
[0011]作为本专利技术的优选技术方案：所述三运放仪表放大器包括电容C3、运放U5、电容C4、电阻R9、电阻R8、电阻R13、电阻R10、电容C6、运放U4、电容C5、电阻R12、电阻R11、电容C7、运放U6、电容C8、电阻R20；电容C3一端接电源电压VCC，另一端接地，运放U5的7脚接电源电压VCC，电容C4一端接负电压供电VEE，另一端接地，运放U5的4脚接负电压供电VEE，电阻R9一端接运放U5的反向输入端，另一端接运放U5的输出端，电阻R8一端接运放U5的输出端，另一端接运放U6的反相输入端，电阻R13一端接运放U5的反向输入端，另一端接运放U4的反向输入端，电阻R10一端接运放U4的反向输入端，另一端接运放U4的输出端，电容C6的一端接负电压供电VEE，另一端接地，运放U4的4脚接负电压供电VEE，运放U4的同相输入端接地，电容C5的一端接电源电压VCC，另一端接地，运放U4的7脚接电源电压VCC，电阻R12一端接运放U4的输出端，另一端接运放U6的同相输入端，电阻R11一端接运放U6的反向输入端，另一端接运放U6的输出端，运放U6的4脚接负电压供电VEE，电容C7一端接负电压供电VEE，另一端接地，运放U6的7脚接电源电压VCC，电容C8的一端接电源电压VCC，另一端接地，电阻R20一端接运放U6的同相输入端，另一端接地。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提出的一种光敏二极管的暗电流补偿电路设计新颖，使用方便，检测灵敏度高，可将极其微弱的光照信号放大，以便于后级电路对电压值的采集，实用性强。
附图说明
[0013]图1：本专利技术的电路连接示意图一；
[0014]图2：本专利技术的电路连接示意图二；
[0015]图3：本专利技术用于观察光照电流10nA情况下，此时电压跟随器和减法器探针的示数的示意图；
[0016]图4：本专利技术用于观察光照电流10nA情况下，此时减法器电压表XMM1示数和三运放仪表放大器电压表XMM2示数的示意图；
[0017]图5：本专利技术不显示图4电压表的示意图；
[0018]图6：本专利技术用于观察光照电流1μA情况下，提取到的与暗电流无关的电压信号的大小及其放大后的电压信号的大小的示意图；
[0019]图7：本专利技术不显示图6电压表的示意图；
[0020]图8：本专利技术用于观察光照电流100pA情况下，提取到的与暗电流无关的电压信号的大小及其放大后的电压信号的大小的示意图；
[0021]图9：本专利技术不显示图8电压表的示意图。
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。当然，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0023]如图1
‑
2所示，为本专利技术提出的一种光敏二极管的暗电流补偿电路，包括光敏二极管的遮光处理电路、光敏二极管暗电流和光照电流的叠加电路、电压跟随器、减法器、三运放仪表放大器五部分构成。光敏二极管的遮光处理电路用于将光敏二极管产生的暗电流转换成电压信号输出；光敏本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光敏二极管的暗电流补偿电路，其特征在于，包括光敏二极管的遮光处理电路、光敏二极管暗电流和光照电流的叠加电路、电压跟随器U1、电压跟随器U3、减法器、三运放仪表放大器；所述光敏二极管的遮光处理电路用于将光敏二极管产生的暗电流转换成电压信号输出；光敏二极管暗电流和光照电流的叠加电路用于将光敏二极管暗电流和光照电流转换成电压信号输出；电压跟随器U1用于采集光敏二极管的遮光处理电路的输出电压并输出至减法器；电压跟随器U3用于采集光敏二极管暗电流和光照电流的叠加电路的输出电压并输出至减法器；减法器用于将光敏二极管暗电流和光照电流的叠加电路输出的电压减去光敏二极管的遮光处理电路输出的电压，得到纯净的光照电流转换的电压信号；三运放仪表放大器用于对与暗电流无关的电压信号进行放大处理，以便于后级电路对电压值的采集。2.根据权利要求1所述的一种光敏二极管的暗电流补偿电路，其特征在于，所述光敏二极管的遮光处理电路包括电阻R1、光敏二极管D1、恒流源I2、电容C2；电阻R1一端接电源电压VCC，另一端接恒流源I2，光敏二极管D1的正端和负端接恒流源I2的两端，恒流源I2一端接电压跟随器U1的同相输入端，另一端接地，电容C2的两端接恒流源I2的两端。3.根据权利要求1所述的一种光敏二极管的暗电流补偿电路，其特征在于，所述光敏二极管暗电流和光照电流的叠加电路包括电阻R3、恒流源I3、电容C1、恒流源I1；电阻R3一端接电源电压VCC，另一端接恒流源I3，恒流源I3一端接电压跟随器U3的同相输入端，另一端接地，电容C1的两端接恒流源I3的两端，恒流源I1一端接电压跟随器U3的同相输入端，另一端接地。4.根据权利要求1所述的一种光敏二极管的暗电流补偿电路，其特征在于，所述电压跟随器U1包括可变电阻R2、电阻R6；电压跟随器U1的7脚接电源电压VCC，可变电阻R2一端接电压跟随器U1的8脚，另一端接电压跟随器U1的1脚，电阻R6一端接电压跟随器U1的反相输入端，另一端接电压跟随器U1的输出端，电压跟随器U1的4脚接负电压供电VEE。5.根据权利要求1所述的一种光敏二极管的暗电流补偿电路，其特征在于，所述电压跟随器U3包括可变电阻R4、电阻R5；电压跟随器U3的7脚接电源电压VCC，可变电阻R4一端接电压跟随器U3的8脚，另一端接电压跟...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐雨欣，罗向东，徐佳斌，赵佳庆，张洋，李雪涛，张建伟，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：
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