光敏电路：电子产品世界无处不在的眼睛

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Baker's Best：利用硅芯片的光敏性时，难点在于确定如何将光电传感器的低电平电流转换为有用的电气表现形式。

作者：Bonnie Baker

在硅芯片电子时代开始之初，硅芯片光电传感器就被广泛用于电子电路。实际上，由于科学家们昼夜不停地研究，他们在实验室中很快便发现了硅芯片的光敏特性。直到今天，IC 设计人员还常常将其测试晶圆覆盖起来，以避免受到外来光线的影响。尽管硅芯片的光敏性是一种令人讨厌的附带产物，但设计人员还是在各种系统中对这种光电能量转转加以利用。因此，大量应用中都使用硅芯片来感应光线的强度和特性。

这些系统中，硅芯片传感器将光转换为电荷或电流。这些硅芯片传感器就是电子产品世界的“眼睛”，用户可将其用于血液分析、无创肿瘤检测、烟雾探测、设备定位或色谱分析等应用。基本上来说，系统设计人员都知道如何将光转换为电流，而真正的挑战在于确定如何将光电传感器的低电平电流转换为有用的电气表现形式。这些应用中不断提高的要求精度，进一步增加了设计的难度。

传统的跨阻放大器设计拓扑使用一种混合方法来捕获该低电平信号，这种方法首先在反馈环路中使用一个放大器和一个高值电阻器。该电路设计利用电阻来提供对光源的实时、线性表述。该电路将光电二极管放置于放大器反相输入和运算放大器接地。100 kΩ 到 10 MΩ 的电阻器将放大器反相输入连接至输出。然后，您再将非反相输入连接至接地（请参见图 1）。光电传感器上的光刺激会生成电荷。该电荷唯一的溢出路径是通过放大器反馈环路中的高值电阻器。

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传感器是必须的呀