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第1章 光电二极管1

1.1光电效应2

1.2光电二极管模拟电路4

1.3光电二极管的变体7

1.3.1 PIN光电二极管8

1.3.2雪崩光电二极管9

1.4位置敏感光电二极管11

1.4.1基本的横向光电二极管12

1.4.2横向光电二极管模型14

1.4.3双横向光电二极管15

1.4.4四横向光电二极管17

参考文献20

第2章 基本放大器21

2.1线性度22

2.2偏置24

2.2.1利用补偿电阻减小偏置25

2.2.2利用T型反馈网络减小偏置误差26

2.3带宽29

参考文献32

第3章 带宽与稳定性33

3.1固有的响应极限34

3.1.1寄生电容的响应极限34

3.1.2运算放大器的带宽响应限制35

3.2相位补偿要求38

3.2.1 L-C等效谐振和相位补偿38

3.2.2基本电路反馈分析40

3.3相位补偿44

3.3.1基本相位补偿44

3.3.2相位裕度分析46

3.3.3相位裕度分析的典型例子47

3.3.4通常情况下的相位裕度分析49

3.3.5相位补偿电容的选择51

3.4电流-电压转换器的带宽优势53

3.5相位补偿的可选方案56

3.5.1光电二极管放大器的二阶响应56

3.5.2把二阶系统结果用到光电二极管放大器上59

3.5.3选择相位补偿进行峰值限制60

3.5.4实现精确的相位补偿62

参考文献64

第4章 宽带光电二极管放大器65

4.1光电二极管的偏置66

4.1.1偏置的影响66

4.1.2光电二极管偏置和电流-电压转换器67

4.2偏置的改善69

4.2.1偏置电压的滤波70

4.2.2偏置引起误差的共模抑制72

4.3自举光电二极管74

4.3.1基本自举光电二极管放大器74

4.3.2自举放大器的带宽分析76

4.3.3相位补偿自举放大器77

4.4自举电路和电流-电压转换器的结合80

4.4.1基本组合及其要求80

4.4.2一个实际的缓冲器解决方案83

4.4.3组合的带宽分析86

参考文献88

第5章 噪声89

5.1总体的噪声效应90

5.1.1噪声密度和噪声增益91

5.1.2噪声增益峰92

5.1.3总均方根输出噪声95

5.2运算放大器的输入噪声电压效应96

5.2.1 e noe噪声部分的直观推导97

5.2.2 E noe分析的简化98

5.2.3 E noe的组成100

5.3噪声效应的结合102

5.3.1噪声分析总结102

5.3.2对于主要噪声效应的识别106

参考文献109

第6章 降噪111

6.1利用反馈电容C f降噪112

6.1.1 C f的噪声增益降低112

6.1.2 C f情况下的噪声分析115

6.2噪声带宽与信号带宽116

6.3使用复合放大器降噪117

6.3.1复合放大器的噪声带宽降低117

6.3.2复合放大器的噪声增益降低120

6.3.3优化复合噪声与带宽122

6.3.4复合情况下的噪声分析123

6.3.5与有源滤波器电路方案的比较126

6.4相位补偿解耦降噪127

6.4.1解耦的噪声增益降低127

6.4.2解耦情况下噪声与带宽的优化129

6.4.3解耦情况下的噪声分析132

参考文献134

第7章 高增益光电二极管放大器135

7.1使用反馈T型网络136

7.1.1反馈T型产生的增益和噪声136

7.1.2 T型的噪声电压响应优化140

7.1.3 T型的阻抗噪声响应优化141

7.1.4 T型方案的噪声分析144

7.2增加一个电压放大器147

7.2.1优化双放大器的带宽与噪声的关系148

7.2.2带宽与噪声优化的设计150

7.2.3双放大器方案的噪声分析153

7.3增加电压增益157

7.3.1电压增益方案157

7.3.2优化单放大器的带宽与噪声159

7.3.3单放大器方案的噪声分析162

7.4增加电流增益164

7.4.1电流增益方案165

7.4.2优化电流增益的带宽与噪声关系168

7.4.3电流增益方案的噪声分析170

参考文献172

第8章 减少电源噪声耦合173

8.1电源旁路要求175

8.1.1噪声耦合机制175

8.1.2噪声耦合频率响应177

8.1.3电源耦合与频率稳定性179

8.1.4振荡条件180

8.2选择基本旁路电容182

8.2.1旁路谐振183

8.2.2旁路谐振的直观分析184

8.2.3旁路选择185

8.3选择次级旁路电容187

8.3.1旁路电容自身谐振187

8.3.2双重旁路电容190

8.3.3双重旁路的选择191

8.4旁路方案193

8.4.1双重旁路谐振的消谐194

8.4.2选择消谐电阻197

8.5电源去耦199

8.5.1去耦方案199

8.5.2选择去耦元件202

参考文献203

第9章 减小外部噪声效应205

9.1降低静电耦合206

9.1.1静电屏蔽206

9.1.2差动输入的电流-电压转换器207

9.1.3差动输入连接的其他噪声效应210

9.1.4差动输入光电二极管放大器的替代方案216

9.1.5差动输入替代方案的其他噪声影响217

9.2降低磁耦合以及射频干扰219

9.2.1磁屏蔽219

9.2.2电路中磁耦合的降低220

9.3复合耦合噪声影响的降低225

9.4磁场产生的最小化225

参考文献228

第10章 位置敏感光电二极管放大器229

10.1直接位移监测放大器230

10.1.1使用差动光电二极管放大器单轴监测230

10.1.2差动光电二极管放大器噪声的降低232

10.1.3不同的光电二极管连接方式234

10.1.4差动光电二极管连接方式的替代方案235

10.1.5二维方向上的测量237

10.2归一化的监测放大器239

10.2.1差动光电二极管放大器的归一化240

10.2.2归一化的简化242

10.2.3归一化的差动光电二极管放大器的简化245

10.3归一化的数字方案247

10.3.1阵列信号的处理247

10.3.2确定逻辑输出水平249

参考文献251

名词解释253