光導型紅外傳感器低噪聲前置放大器的設計

馮剛　賈濤　魏小梅

摘 要：為了提取微弱紅外光電信號，通過理論計算和試驗驗證的方法，得到了偏置電路的最佳匹配，并利用噪聲的隨機特性，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上，進一步將信噪比提高，從而設計出能滿足微弱紅外光電信號提取的光導型紅外傳感器低噪聲前置放大器。

關鍵詞：前置放大器；光導型紅外傳感器；噪聲；信噪比

中圖分類號：TN304 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2014）09-0022-03

0 引 言

隨著物聯(lián)網的飛速發(fā)展，各類傳感器得到了廣泛的應用?？墒褂脗鞲衅鲗⒏黝愇锢砹浚ㄈ鐪囟取毫?、光等）轉換為電壓、電流參數(shù)，經線性化處理后上傳到網絡，匯總物聯(lián)網中心進行遠程的分析、控制，實現(xiàn)資源共享。但由于要檢測的物理量變化較弱，加之傳感器的響應率有限，輸出的轉換信號較低。若與傳感器連接的前置放大器設計不當，就會使信號淹沒在“噪聲”中而無法使用。因此，設計時對傳感器前置放大器提出了低噪聲的設計要求。

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)內部電子元器件及材料物理學產生的自然擾動。外部干擾噪聲可以采用屏蔽的方法進行處理，而系統(tǒng)內部產生的噪聲只能通過電子線路設計的優(yōu)化進行控制，無法根除。

1.2 噪聲分類

參考文獻

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

[2]袁繼俊，董培芝.中國紅外產品及應用[M].北京：長城出版社，2004.

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

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

[5]溫度傳感器校準系統(tǒng)中紅外信號檢測電路設計[J].激光技術， 2013，37（2）：247-250.

摘 要：為了提取微弱紅外光電信號，通過理論計算和試驗驗證的方法，得到了偏置電路的最佳匹配，并利用噪聲的隨機特性，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上，進一步將信噪比提高，從而設計出能滿足微弱紅外光電信號提取的光導型紅外傳感器低噪聲前置放大器。

關鍵詞：前置放大器；光導型紅外傳感器；噪聲；信噪比

中圖分類號：TN304 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2014）09-0022-03

0 引 言

隨著物聯(lián)網的飛速發(fā)展，各類傳感器得到了廣泛的應用?？墒褂脗鞲衅鲗⒏黝愇锢砹浚ㄈ鐪囟?、壓力、光等）轉換為電壓、電流參數(shù)，經線性化處理后上傳到網絡，匯總物聯(lián)網中心進行遠程的分析、控制，實現(xiàn)資源共享。但由于要檢測的物理量變化較弱，加之傳感器的響應率有限，輸出的轉換信號較低。若與傳感器連接的前置放大器設計不當，就會使信號淹沒在“噪聲”中而無法使用。因此，設計時對傳感器前置放大器提出了低噪聲的設計要求。

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)內部電子元器件及材料物理學產生的自然擾動。外部干擾噪聲可以采用屏蔽的方法進行處理，而系統(tǒng)內部產生的噪聲只能通過電子線路設計的優(yōu)化進行控制，無法根除。

1.2 噪聲分類

參考文獻

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

[2]袁繼俊，董培芝.中國紅外產品及應用[M].北京：長城出版社，2004.

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

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

[5]溫度傳感器校準系統(tǒng)中紅外信號檢測電路設計[J].激光技術， 2013，37（2）：247-250.

摘 要：為了提取微弱紅外光電信號，通過理論計算和試驗驗證的方法，得到了偏置電路的最佳匹配，并利用噪聲的隨機特性，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上，進一步將信噪比提高，從而設計出能滿足微弱紅外光電信號提取的光導型紅外傳感器低噪聲前置放大器。

關鍵詞：前置放大器；光導型紅外傳感器；噪聲；信噪比

中圖分類號：TN304 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2014）09-0022-03

0 引 言

隨著物聯(lián)網的飛速發(fā)展，各類傳感器得到了廣泛的應用?？墒褂脗鞲衅鲗⒏黝愇锢砹浚ㄈ鐪囟?、壓力、光等）轉換為電壓、電流參數(shù)，經線性化處理后上傳到網絡，匯總物聯(lián)網中心進行遠程的分析、控制，實現(xiàn)資源共享。但由于要檢測的物理量變化較弱，加之傳感器的響應率有限，輸出的轉換信號較低。若與傳感器連接的前置放大器設計不當，就會使信號淹沒在“噪聲”中而無法使用。因此，設計時對傳感器前置放大器提出了低噪聲的設計要求。

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)內部電子元器件及材料物理學產生的自然擾動。外部干擾噪聲可以采用屏蔽的方法進行處理，而系統(tǒng)內部產生的噪聲只能通過電子線路設計的優(yōu)化進行控制，無法根除。

1.2 噪聲分類

參考文獻

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

[2]袁繼俊，董培芝.中國紅外產品及應用[M].北京：長城出版社，2004.

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

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

[5]溫度傳感器校準系統(tǒng)中紅外信號檢測電路設計[J].激光技術， 2013，37（2）：247-250.