[实用新型]一种适用于光谱分析仪的微电流IV变换电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适用于光谱分析仪的微电流IV变换电路。

背景技术

随着光电子技术的飞速发展及日益广泛的应用,对半导体光电器、各种光纤和其它光学元件的市场需求量与日俱增。半导体光电器件及其组件的发射光谱特性、光纤的光波传输特性等是决定其使用质量的主要参数。无论是研究光电器件科研机构还是生产厂家,都必须对器件的光谱特性,光学器件的光波损耗特性等进行测量。而测试这些参数的理想仪器就是光谱分析仪，因此发明一种适用于光谱分析仪中光电倍增管的微光电流前置放大及I/V变换电路，以提高光谱分析仪的灵敏度，准确度及稳定性很有意义。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于光谱分析仪的微电流IV变换电路，可完成功光谱分析仪中光电倍增管的微光电流前置放大及I/V变换功能。

本实用新型采用如下技术方案：一种适用于光谱分析仪的微电流IV变换电路，包括极低偏置电流运算放大器、可控精密稳压源、缓冲放大器和二阶低通滤波器，微电流的输入端通过极高阻电阻RI与极低偏置电流放大器的反向输入端连接，极低偏置电流放大器的输出端与缓冲放大器的反向输入端连接，缓冲放大器的正向输入端通过反馈电阻RF与微电流的输入端连接，缓冲放大器的正向输入端还与极低偏置电流运算放大器的正向输入端连接，极低偏置电流运算放大器的正向输入端与可控精密稳压源连接，缓冲放大器的调零配置引脚的两端与可调电阻器的两端连接，缓冲放大器的输出端与二阶低通滤波器的反向输入端连接，二阶低通滤波器的输出端输出信号。

本实用新型还具有如下技术特征：

1、所述的极低偏置电流运算放大器型号为AD549LHZ。

2、所述的可控精密稳压源型号为TL431A。

3、所述的缓冲放大器型号为AD524ADZ。

4、所述的极高阻电阻RI为300M欧姆。

5、所述的反馈电阻RF为1T欧姆玻璃管密封反馈电阻。

本实用新型的有益效果及优点有：本电路能够实现pA–uA级微弱光电流的放大及电流到电压的转换功能，此电路可改善光谱分析仪工作可靠性，使其测量精度，线性度、温度稳定性等性能指标得到较大提升。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明：

实施例1

如图1所示，一种适用于光谱分析仪的微电流IV变换电路，包括极低偏置电流运算放大器、可控精密稳压源、缓冲放大器和二阶低通滤波器，微电流的输入端通过极高阻电阻RI与极低偏置电流放大器的反向输入端连接，极低偏置电流放大器的输出端与缓冲放大器的反向输入端连接，缓冲放大器的正向输入端通过反馈电阻RF与微电流的输入端连接，缓冲放大器的正向输入端还与极低偏置电流运算放大器的正向输入端连接，极低偏置电流运算放大器的正向输入端与可控精密稳压源连接，缓冲放大器的调零配置引脚的两端与可调电阻器的两端连接，缓冲放大器的输出端与二阶低通滤波器的反向输入端连接，二阶低通滤波器的输出端输出信号。所述的极低偏置电流运算放大器型号为AD549LHZ。所述的可控精密稳压源型号为TL431A。所述的缓冲放大器型号为AD524ADZ。所述的极高阻电阻RI为300M欧姆。所述的反馈电阻RF为1T欧姆玻璃管密封反馈电阻。微电流从输入端IN经300M极高阻电阻RI输入到极低偏置电流放大器的反向输入端，300M欧姆电阻可有效提高极低偏置电流放大器的输入阻抗，为提高电路输入阻抗并保证高绝缘强度极高阻电阻RI和反馈电阻RF必须搭棚焊接，极低偏置电流放大器需要架高1厘米焊接，反向输入端不可焊接到线路板上。极低偏置电流放大器的3、8脚要连接可控精密稳压源，以抵消温度变化带来的漂移及降低极低偏置电流放大器受到的电磁干扰。在极低偏置电流放大器后端加入缓冲放大器，降低负载对输入电流及器件温升的影响。通过上述电路结构的处理，可以精确完成光电倍增管的微光电流放大及I/V变换功能。

当运行环境温度变化时，可控精密稳压源的热感电阻会调整基准源输出电压以抵消低偏置电流放大器的温度漂移，为避免极低偏置电流放大器的精度受负载及温升影响，在极低偏置电流放大器后端加入缓冲放大器，可变电阻RV2为缓冲放大器的输出调零电位器，缓冲放大器具有多种增益可设定，此电路缓冲放大器增益为1，缓冲放大器输出信号送入二阶低通滤波器U3进行滤波，经过滤波的信号最终从输出端输出。