低功耗准线性CMOS光电耦合放大器

设计了一款CMOS光电耦合隔离放大器(简称光电耦合放大器),其中输入放大器采用"套筒式"共源-共栅CMOS运放A1,输出放大器选用两级共源-共源CMOS运放A2,A1的输出信号经过两个光电耦合器反馈到输入回路,且A1、A2分别引入负反馈。此外,还采取了其他的改进措施。实验结果表明,与BiCMOS光电耦合放大器相比,所设计的CMOS光电耦合放大器的±3 dB带宽约增加14 kHz,功耗降低5.46 mW,增益线性度提高到5.9×10—5,因而特别适合于高线性度、低功耗的光电信号处理和智能检测系统中。

一种BiCMOS光电耦合隔离放大器的设计

设计了一种BiCMOS光隔离放大器,给出了其中两个运算放大器的设计电路。设计过程中只在推拉式输出级配置两个双极型晶体管(BJT),而在电路的其余部分则设置CMOS器件。为了提高放大器的增益线性度和稳定性,光电耦合部分和各运放中都引入了负反馈,并采取了优选元器件参数和提速等措施。实验结果表明所设计光隔离放大器的±3 dB带宽比双极型光隔离放大器ISO100增加了约20 kHz,当电源电压为8.6 V时,时延-功耗积比ISO100降低了约17.7pJ,增益线性度提高到5.5×10-5,因此特别适用于高速通信系统中。

光电耦合隔离放大器的频率响应研究

频率响应是光电耦合隔离放大器的一个重要参数。通过理论分析和实验研究详细讨论了光电耦合隔离放大器的频率特性与组成放大器的元器件参数以及外接元件参数的关系。

提高光电耦合隔离放大器线性度的措施

介绍并分析了影响光电耦合隔离放大器线性度的因素,提出了一种提高该器件线性度的有效方法。

基于有理函数逼近的光耦合隔离放大器宽频域建模方法

目前光耦合隔离放大器频率特性的获取方法多是基于额定参数推算,但经过长时间运行后,内部元件参数因老化发生改变,隔离放大器内部元件不再以额定参数工作,导致基于额定参数得到的频率特性不再准确。针对这一问题,提出一种光耦合隔离放大器宽频域建模方法。在不依赖其元件参数的情况下,通过测量不同频率下隔离放大器传递函数值,基于有理函数逼近拟合原理构造误差函数,采用粒子群优化算法对该误差函数进行迭代求取最优解及拟合传递函数表达式。在不同噪声水平下对算法的准确性进行研究,基于仿真与实测数据验证了所提方法在宽频域下具有较高的准确性和良好的抗噪能力。

光耦功率放大技术在CT超低剂量扫描的研究

目的将全新的光电耦合高电压强电流放大处理技术用于CT机的前置放大处理中,隔离噪声和高电压大电流放大图像信号,实现超低剂量扫描,高清晰成像。方法将光电耦合放大器制作成射线剂量仪,并用CT机等超低剂量120KV、3-6mA…对其曝光,并与标准射线剂量仪校准,使其输出值不仅为射线剂量值,更能显示为高电压和大电流的优质图像信噪比。结果超小电流扫描经探测和光耦放大后最大值为87.5V和0.96A,而噪声电压为0.13μV、电流仅为0.02μA,给超低剂量扫描和传输处理时的功耗及高电压的宽动态范围显示留了很大空间。结论 CT超低剂量扫描时光耦放大器可在源头彻底隔离各种噪声并超高倍放大、高电压大电流输出图像信号,可保证高清晰高分辨率成像。

Single Event Transients of Operational Amplifier and Optocoupler

The single event transient effects of the operational amplifier LM124J and the optocoupler HCPL 5231 are investigated by a pulsed laser test facility. The relation of transient pulse shape to pulsed laser equivalent LET is tested,the sensitive areas of the SET effects are identified in voltage follower application mode of LM124J, and the mechanism is initially analyzed. The transient amplitude and duration of HCPL5231 at various equivalent LET are examined,and the SET cross-section is measured. The results of our test and heavy ion experimental data coincide closely,indicating that a pulsed laser test facility is a valid tool for single event effect evaluation.