小型光電二極管接收器可處理高達(dá)800kbps的光纖數(shù)據(jù)速率

將光電二極管與兩個(gè)運(yùn)算放大器和一個(gè)比較器（圖1）組合在一起，形成一個(gè)數(shù)據(jù)速率為800kbps的光纖接收器。小型封裝（運(yùn)算放大器采用 5 引腳 SOT23，比較器采用 8 引腳 μMAX）可最大限度地減小印刷電路板或混合基板上所需的空間。

圖1.這兩個(gè)運(yùn)算放大器和該比較器構(gòu)成一個(gè)微型光電二極管接收器，數(shù)據(jù)速率高達(dá)800kbps。

光電二極管在光導(dǎo)模式下工作，在IC1處產(chǎn)生信號(hào)電壓，其跨阻增益等于R2（本例中為4700Ω）。運(yùn)算放大器（IC1和IC2）配置為同相放大器，每個(gè)放大器的增益約為25V/V;因此，電路的總跨阻增益略低于3MΩ：4700Ω×25×25 = 2.99MΩ。運(yùn)算放大器的增益帶寬能力將最大實(shí)際數(shù)據(jù)速率設(shè)置為800kbps。

IC1和IC2之間的電容耦合抵消了IC1失調(diào)電壓的放大。為了實(shí)現(xiàn)最佳的信號(hào)幅度和對(duì)稱性，R6/R11分壓器將IC2的基準(zhǔn)電壓設(shè)置為2.5V。R12/R13分壓器將比較器的基準(zhǔn)電壓源設(shè)置得更高（2.6V），為系統(tǒng)提供噪聲容限，并確保比較器輸出在“無(wú)信號(hào)”條件下保持低電平。

電容耦合不能維持直流信號(hào);相反，它允許信號(hào)的直流部分向參考電平“松弛”，如圖2所示。這種效應(yīng)對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間安靜后出現(xiàn)的信號(hào)尤其明顯，它直接受到R7C3時(shí)間常數(shù)的影響。R7C3應(yīng)盡可能大，以最小化松弛效應(yīng)，但R7應(yīng)保持約10kΩ（通過(guò)匹配反相輸入源電阻來(lái)最小化失調(diào)電壓）。當(dāng)比較器的輸入低于基準(zhǔn)電平時(shí)，比較器無(wú)法切換，因此過(guò)分的松弛會(huì)導(dǎo)致一長(zhǎng)串 1 或 0 結(jié)束時(shí)的數(shù)據(jù)丟失（圖 3）

圖2.圖1的耦合電容（C3）導(dǎo)致IC2輸出端和同相輸入端的波形出現(xiàn)“信號(hào)松弛”。

圖3.該波形（來(lái)自圖1的IC2輸出）表明信號(hào)松弛會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。（當(dāng)波形超過(guò)其參考電平時(shí)，比較器輸出變?yōu)榈碗娖健?/strong>