激光外差玻璃厚度測量系統檢測電路的設計

綜合上面兩種檢測電路的優點，文中設計的光電檢測電路如圖6所示，電路在集成運放的輸出端加一個RC濾波器，濾掉經過集成運放放大的噪聲，同時限制了放大器輸出信號的帶寬，在集成運放反相端與輸出端并聯電容Cf1用來補償PIN光電二極管結電容引起的相位滯后，控制噪聲增益峰值，電容Cf1用來補償RC濾波環節引起的相角滯后。

3 電路主要元件參數設計
3．1 光電二極管的選擇
根據檢測信號的特點，選擇光電器件噪聲要低，此設計選擇PIN型光電二極管，其具有響應速度最快，光電響應線性好，光譜響應波段為400～1 100 nm；暗電流噪聲最低，且其價格低廉、驅動電壓低、體積小等優點，因此適合本設計中弱光信號檢測。
3．2 運放的選擇
在選用運放時，應選用低噪聲、輸入失調電流小的運放，選擇在敏感噪聲頻段CMRR較高的運放。本設計采用了OP07或OP27型號的運放。
3．3 其他元件的選擇
電路中電阻，電容的參數選擇時，應該考慮信號的頻率補償、噪聲特性及增益帶寬，所以電阻選擇精度高，噪聲系數小的金屬電阻，電容選擇損耗角小的云母電容。令RC=RfCf1，C=Cf1=Cf2，則：

一般在Q=0．5，fo小于150 kHz時Cf和Cd值比較接近，電路具有很好的響應特性和噪聲特性，由(1)，(2)式計算得：Cf=1nF，Rf=2MΩ，R=1 kΩ。

4 結束語
激光外差檢測電路是一種基于單元電路總體集成設計的電路，具有成本低、檢測精度高、線性度好、動態響應快等優勢。通過對電路分析，并在萬能板安裝測試表明：其完全適用玻璃厚度測量系統差頻信號的檢測，但該檢測電路輸出的信號還十分微弱，仍含有其它干擾成份，還需要經濾波，放大整形處理后，數據處理模塊才能識別。