[发明专利]一种基于频率探测的电放大器

说明书

技术领域

本发明涉及放大器领域，特别涉及一种基于频率探测的电放大器。

背景技术

在光电探测实验中，对光信号的探测是将光信号转变为电信号。但是，这样的电信号太弱，需要经过电放大器进行放大输出。采用普通的放大器，信号能量主要集中在低噪声频率处，该频段噪声能量大，该频段内信号的信噪比低，实际实验过程中对于频率探测不利，增加了信号提取与处理的难度。

发明内容

为了降低放大器引入的噪声，降低信号提取与处理的难度，本发明提供了一种基于频率探测的电放大器。

本发明提供的基于频率探测的电放大器，包括LC反馈谐振结构、运算放大器、及LC平衡结构，其中，所述运算放大器包括反相输入端、同相输入端、及平衡输出端，所述LC反馈谐振结构的两端分别与所述反相输入端和所述平衡输出端连接，在所述反相输入端与所述平衡输出端之间构成负反馈网络；所述LC平衡结构与所述同相输入端连接；

所述LC反馈谐振结构，用于在接收到的信号中选取出特定频率的信号；

所述运算放大器，用于对所述特定频率的信号提供跨导增益；

所述LC平衡结构，用于对所述同相输入端和所述反相输入端的偏置电流进行平衡匹配。

可选的，在本发明所述的基于频率探测的电放大器中，所述LC反馈谐振结构具体用于：

利用光电探测器的电容值和所述LC反馈谐振结构的电容值，确定出选频电容值；

利用所述选频电容值，确定出所述特定频率的信号的频率；

根据确定的频率在所述接收到的信号中选取出特定频率的信号。

可选的，在本发明所述的基于频率探测的电放大器中，所述LC反馈谐振结构具体用于：

计算所述光电探测器的电容值和所述LC反馈谐振结构的电容值的乘积；

计算所述光电探测器的电容值和所述LC反馈谐振结构的电容值的和；

计算所述乘积与所述和的比值，得到所述选频电容值。

可选的，在本发明所述的基于频率探测的电放大器中，所述LC平衡结构的电容值与所述LC反馈谐振结构的电容值相同。

本发明的有益效果如下：

本发明提供的基于频率探测的电放大器，通过电感、电容的组合调整LC反馈谐振结构的谐振频率，使得选取出的电流信号的频率处于放大器的低噪声频率波段，该电流信号经过电放大器后，信噪比优于普通的跨导放大器输出的电信号信噪比，有利于提高探测能力，并降低后续数据处理难度。

附图说明

图1为本发明实施例中基于频率探测的电放大器的结构示意图；

图2为现有技术中一种跨导放大器的结构示意图；

图3为利用图2的跨导放大器得到的噪声功率谱；

图4为10ns的激光脉冲经过图2的跨导放大器后的波形图；

图5为对图4的波形图进行频率分析得到的频域图；

图6为10ns的激光脉冲经过本发明实施例的基于频率探测的电放大器后的波形图；

图7为对图6的波形图进行频率分析得到的频域图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了降低放大器引入的噪声，降低信号提取与处理的难度，本发明提供了一种基于频率探测的电放大器。以下结合附图对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

为了使经过电放大器后的信号信噪比提升，本发明将现有的跨导放大器进行了改进。图1为本发明实施例中基于频率探测的电放大器的结构示意图，如图1所示，本发明提供的基于频率探测的电放大器，包括LC反馈谐振结构、运算放大器、及LC平衡结构，其中，所述运算放大器包括反相输入端、同相输入端、及平衡输出端，所述LC反馈谐振结构的两端分别与所述反相输入端和所述平衡输出端连接，在所述反相输入端与所述平衡输出端之间构成负反馈网络；所述LC平衡结构与所述同相输入端连接；所述LC反馈谐振结构，用于在接收到的信号中选取出特定频率的信号；所述运算放大器，用于对所述特定频率的信号提供跨导增益；所述LC平衡结构，用于对所述同相输入端和所述反相输入端的偏置电流进行平衡匹配。