AD795KN+LM741C弱光强检测系统的电路设计与制作(8)
那么，当 ， ， 时，电路的传递函数为：
3.2.2 滤波电路设计方案二
图3.6所示的二阶带通滤波器是一种二阶压控电压源(VCVS)带通滤波器，其滤波电路采用有源滤波器完成，并由二阶压控电压源(VCVS)低通滤波器和二阶压控电压源高通滤波器串接组成带通滤波器。本课题滤波电路部分采用设计方案二。
图3.6 二阶带通滤波器
电路前半部分采用压控电压源二阶低通滤波电路过滤通带外高频信号，既引入了负反馈，又引入了正反馈。当信号趋于零时，由于 的电抗趋于无穷大，因而正反馈很弱；当信号频率趋于无穷大时，由于 的电抗趋于零，因而 趋于零。可以想象，只要引入正反馈得当,就既可能在 时使电压放大倍数数值增大，又不会因正反馈过强而产生自激振荡。因为通向输入端电位控制由集成运放和 , 组成的电压源，故称之为压控电压源滤波电路。取 , ，则电路传递函数为：
上式中，只有当 时，即分母中s的一次项系数大于零，电路才能稳定工作，而不产生自激振荡。
电路后半部分采用压控电压源二阶高通滤波电路过滤通带外低频信号。高通滤波电路与低通滤波电路具有对偶性，将相应的电容换成电阻，电阻换成电容，就可得到高通滤波电路。取 , ,则通带放大倍数为：
设 ，同样，只有当 时，电路才能正常工作而不产生自激振荡。电路的品质因数为Q，则
该带通滤波器的通带易得为：
3.3 主放大电路的设计
众多需要检浏的微弱光信号通常都是通过各种传感器来进行非电量的转换，从而使检测对象转变为电量(电流或电压)。由于所测对象本身为微弱量，同时受各种不同传感器灵敏度的限制，因而所得到的电量自然是小信号，一般不能直接用于采样处理。本设计中的光电二极管前置放大电路主要起到电流转电压的作用，但后续电路一般为A／D转换电路，所需电压幅值一般为2 V。然而，即使是这样，输出的电压信号一般还需要继续放大几百倍，因此还需应用主放大电路。其典型放大电路如图3.7所示。
图3.7 主放大电路
该放大器的放大倍数为 ，其中 为反馈电阻， 。
3.4 整体检测电路设计
通过对前置放大电路、滤波电路和主放大电路的设计方案选择，最终确定了如图3.8所示完整检测电路的设计，并从经济和实用的角度对相关的关键元器件的参数进行了确定。