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APD前端放大器电路设计

dahai 在 2016-8-8 詢問的問題
最後回覆由Rocky2016於2016-8-31提供

您好,想请教一下。我现在设计APD前端放大电路,主要用于激光雷达测距探测,该电路要求如下:

                     1.信号上升沿5ns以下,带宽100MHz以上

                 2.高增益、低噪声、高动态范围

    目前我的方案是APD+TIA(跨阻放大器)+VGA(可变增益放大器)。

    APD探测到最终信号输出幅度在700mv以内,我的问题是:

                  1.由于输出幅度在700mv以内,VGA是否需要采用两级级联放大,还是一级就可以了,TIAVGA如何选型,是否有参考电路和推荐器件?

                  2.激光雷达需要在室外工作,需要对背景光有较好的抑制作用,而背景光除了采用光学滤光片大部分被滤掉后,还会有很少的光通过APD转变成高斯白噪声,如果是强背景光条件,这种噪声会很大,影响探测。我目前想采用的方法一是根据高斯白噪声的RMS大小反馈控制VGA,当背景光大时,降低增益,反之提高增益,但该方案会影响弱信号探测;二是采用滤波电路将该噪声滤除,根据高斯白噪声的大小反馈动态调整放大器输入端的滤波电路参数,但不知会不会将信号也滤掉,或者影响信号上升沿。如果可以使用滤波器,采用何种滤波器,是否有参考电路和推荐器件,参数如何计算?

                  3.如果通过高斯白噪声的RMS大小反馈控制VGA,该电路如何实现,是否有参考电路和推荐器件?

                 4.由于采用脉冲激光测距对精度要求很高,如果采用比较器设置阈值测信号前沿,由于信号的幅度抖动会带来测量时间的较大误差,目前想采用恒定比值法测量,即比较器的鉴别阈值会随着信号幅值的变化而变化,鉴别阈值与信号幅值的比值保持不变。目前我查的资料该电路是用两个比较器和一个D触发器实现,是否有这种电路的参考电路和推荐器件?或者如果上述高斯白噪声可以通过滤波器滤掉,是否可以采取自动增益控制使信号输出赋值保持不变,保证激光测距的测量精度?是否有这种电路的参考电路和推荐器件?

                 5.APD的偏置电压会随温度变化,是否有合适的温度补偿电路和推荐器件,电路只要能随温度变化输出电平即可?

                  谢谢。

結果