[發明專利]一種放大電路、光電信號檢測電路、檢測芯片電路及芯片

在審

• 申請號: 202010657579.4
• 申請日: 2020-07-09
• 公開（公告）號: CN111817674A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 吳子豪;施健;羅付宏;黃佳春;孫科進;柳寅;干勝科
• 申請（專利權）人: 寧波微科光電股份有限公司
• 主分類號: H03F3/68
• 分類號: H03F3/68;H03F1/32;H03F1/26;H03G3/30;G01V8/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種放大電路、光電信號檢測電路、檢測芯片電路及芯片，采用可調RC電路網絡，得到放大電路，跨阻電阻將光電流信號轉換為電壓信號，經過可變增益放大電路放大后，利用包絡檢波電路進行二級檢波，在光信號較強時，一級檢波的包絡輸出就能夠被采用，在光信號較弱時，在檢波電路中再次進行放大，二級檢波的包絡輸出能夠被采用。本申請通過可變增益放大電路的放大，實現了帶通濾波和可變增益，根據二級檢波的幅度判斷外部光信號的大小。本申請通過RC調整數值，實現不同的增益，提高增益的穩定性和電流?電壓轉換的線性度，實現帶通濾波和低頻帶通放大，保證了系統擁有高的小信號增益和大的動態范圍，簡化了電路結構，降低了成本。

技術領域

本發明涉及光電檢測技術領域，尤其是涉及一種高靈敏度寬動態范圍光電信號檢測電路、檢測芯片及芯片電路。

背景技術

目前，電梯光幕是由安裝在電梯轎門兩側的紅外發射器和接收器、安裝在轎頂的電源盒及專用柔性電纜四大部分組成。在發射器內有多個紅外發射管，紅外發射管數量為8個，或16個，或32個；在發射端微處理器控制下，發射接收管依次打開，自上而下連續掃描轎門區域，當其中任何一束光線被阻擋時，控制系統立即輸出開門信號，轎門即停止關閉并反轉開啟，直至乘客或阻擋物離開警戒區域后電梯門方可正常關閉，從而達到安全保護目的，這樣可避免電梯夾人事故的發生。

微弱光信號檢測技術是電梯光幕的主要技術點。由于電梯應用場景中，兩個電梯門之間距離較遠，隨著電梯門的張開，在接收端收到的光信號會衰減至千分之一。對應的在接收端光敏管中感應的電流只有數nA。在接收端，采用線性放大的方法設計的接收電路，容易受到環境光和噪聲的干擾，采用限幅放大器方法設計的電路，又無法檢測信號的具體強弱來判斷門的位置。

在數據速率很低的情況下，如果采用閉環自動增益控制，由于固有的下限截止頻率將難以適應；在外部光信號強弱變換速度很快，要求系統實時快速反應的情況下，閉環自動增益控制由于固有的環路建立時間也難以適應。

因此，如何對微弱光信號進行有效檢測，是目前亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種放大電路、光電信號檢測電路、檢測芯片電路及芯片，采用可調RC電路網絡，得到放大電路，跨阻電阻將光電流信號轉換為電壓信號，經過可變增益放大電路放大后，利用包絡檢波電路進行二級檢波，在光信號較強時，一級檢波的包絡輸出就能夠被采用，在光信號較弱時，在檢波電路中再次進行放大，二級檢波的包絡輸出能夠被采用。本申請通過可變增益放大電路的放大，實現了帶通濾波和可變增益，根據二級檢波的幅度判斷外部光信號的大小。

第一方面，本發明的上述發明目的通過以下技術方案得以實現：

一種放大電路，包括運算放大器、RC電路網絡，RC電路網絡的一端連接在運算放大器的負或正輸入端，另一端連接在運算放大器的輸出端，運算放大器的正或負輸入端連接設定值端；RC電路網絡包括固定電阻電路、固定電容電路、至少一個可調電容電路、至少一個可調電阻電路；固定電阻電路與至少一個可調電阻電路串聯連接，組成電阻電路，固定電容電路、至少一個可調電容電路、電阻電路并聯連接，

可調電容電路包括串聯連接的電容、第一控制開關，可調電阻電路包括并聯連接的電阻、第二控制開關，第一控制開關用于斷開或連接電容到RC電路網絡中，第二控制開關用于斷開或連接電阻到RC電路網絡中。

本發明進一步設置為：第一控制開關、第二控制開關結構相同，包括由互補SCOM管組成的傳輸門電路，互補CMOS開關管的柵極相互連接、源極相互連接、漏極相互連接；源極、漏極作為開關的兩端。

第二方面，本發明的上述發明目的通過以下技術方案得以實現：

一種光電信號檢測電路，包括依次連接的光信號接收電路、電壓轉換電路、放大電路、檢波電路，光信號接收電路用于將光信號轉換為電流信號，經過電壓轉換電路后，轉換成電壓信號，放大電路對電壓信號進行放大，經過檢波電路后得到電壓幅度信號。