基于APD的光電探測器電路研究與設計

若輸入端信號電流為Is，則信噪比為：

2 光電探測器電路設計
綜上所述，需要設計一個高增益的光電探測器電路。為了使光電探測器能高精度地檢測及傳送微弱信號，一個重要的措施就是選擇具有抗強干擾的低噪聲前置放大器。該前級部分由雪崩光電二極管(APD)與前置放大器組成，這也是光電探測器電路的核心部分，其器件選用高性能、低噪聲放大器來實現電路匹配，并將電流轉換成電壓信號，以實現數倍的放大。理論上看，前置放大器倍數可以設計得很大，但由于會引入熱噪聲而限制電路的信噪比，因此前置信號也不能放得過大。在前置放大器后再加人運算放大器，這樣就不會造成信噪比下降，并保證了光電探測器電路的放大倍數。其中，低噪聲放大器對整個接收系統的性能指標起著關鍵作用，設計出性能好的放大器可以帶來10 dB的噪聲改善。為降低放大器的噪聲，應選用高跨導(gm)低噪聲結型場效應管。由于選用APD作為光電轉換器，要克服噪聲的影響，應注意減少寄生效應，如寄生電容效應等。要最大限度地降低極間電容的影響，應注意裝配工藝設計，減小APD的輸出電容Co和放大器的輸入電容Ci。其優點是適合高速應用，并能大大降低探測器的極間電容C，極間電容的降低對光電轉換電路噪聲的降低將有重大的意義。