【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于光電探測器，涉及一種光電探測器件的片上集成信號(hào)處理方法。
技術(shù)介紹
1、硅基光電探測器被廣泛應(yīng)用在光電探測、光通信等領(lǐng)域，隨著光電探測系統(tǒng)向著小型化、高集成和低成本方向發(fā)展，傳統(tǒng)探測器、放大電路等分立器件的板級(jí)連接方案已無法滿足應(yīng)用需求，單片集成結(jié)構(gòu)探測器具有面積小、封裝成本低、寄生小等優(yōu)點(diǎn)，體現(xiàn)出極大競爭優(yōu)勢和應(yīng)用前景。隨著探測器的工藝集成和融合技術(shù)發(fā)展，硅基探測器逐步與bipolar、cmos等工藝實(shí)現(xiàn)融合集成，但其制造工藝的兼容性要求高、工藝集成融合難度大，在保留探測器的優(yōu)越光電探測性能基礎(chǔ)上，如何實(shí)現(xiàn)電流信號(hào)的片上高性能處理與輸出成為急需解決的關(guān)鍵技術(shù)問題，這對(duì)光電探測系統(tǒng)性能和工藝集成水平的提升也具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)的目的在于提供一種光電探測器件的片上集成信號(hào)處理方法，實(shí)現(xiàn)光電探測器件的高增益、低延遲、快輸出速率、低功耗、片上集成的電流信號(hào)處理。
2、為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
3、一種光電探測器件的片上集成信號(hào)處理方法，該方法將光電探測器件與第一電路、第二電路和第三電路進(jìn)行片上集成，具體地，可基于標(biāo)準(zhǔn)雙極工藝平臺(tái)實(shí)現(xiàn)片上集成。其中第一電路用于將光電探測器件輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，第二電路用于將第一電路輸出的電壓信號(hào)放大到滿足幅度和增益帶寬要求，第三電路用于輸出經(jīng)放大的電壓信號(hào)，提高輸出驅(qū)動(dòng)能力。
4、進(jìn)一步的，所述的第一電路包括運(yùn)算放大器和第一電阻。其中，運(yùn)算放大
5、進(jìn)一步的，所述的第二電路包括第一晶體管、第二晶體管、第三電阻、第四電阻和第六電阻。其中，第一晶體管基極與第一電路輸出端連接，集電極分別與第二晶體管基極和第四電阻的一端連接，發(fā)射極通過第三電阻接地；第四電阻另一端與電源連接；第二晶體管集電極與電源連接，發(fā)射極分別與第三電路和第六電阻的一端連接，第六電阻另一端接地。其中，所述的電源通過基準(zhǔn)電壓模塊提供。
6、進(jìn)一步的，所述的第三電路包括第三晶體管、第四晶體管、第七電阻、第八電阻、第九電阻和oc輸出電路。其中，第三晶體管基極與第二電路輸出端連接，集電極通過第八電阻與電源連接，發(fā)射極通過第七電阻接地；第四晶體管基極與第三晶體管集電極連接，集電極與電源連接，發(fā)射極分別與oc輸出電路和第九電阻的一端連接，第九電阻另一端接地。其中給，所述的電源通過基準(zhǔn)電壓模塊提供。
7、所述的oc輸出電路包括二極管和第五晶體管，二極管的正極和負(fù)極分別與第五晶體管的基極和集電極連接；第五晶體管的基極與第四晶體管的發(fā)射極連接，發(fā)射極接地，集電極作為輸出端口。
8、進(jìn)一步的，在第一電路和第二電路之間設(shè)置第二電阻，同時(shí)在第三晶體管發(fā)射極和第一晶體管基極之間設(shè)置第五電阻，通過第二電阻和第五電阻控制第二電路電壓信號(hào)放大時(shí)的增益和帶寬。
9、本專利技術(shù)的有益效果在于：
10、(1)本專利技術(shù)基于標(biāo)準(zhǔn)雙極工藝平臺(tái)，在保證探測器單元的高性能光電探測基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)電流信號(hào)的片上實(shí)時(shí)低延遲處理和快數(shù)據(jù)速率輸出。
11、(2)本專利技術(shù)結(jié)合光電探測單元和信號(hào)處理電路的優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)了單片集成和工藝技術(shù)融合，可有效提升處理速率和可靠性，降低元件間寄生效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)分立器件板級(jí)互連方案的功能替代。
12、(3)本專利技術(shù)具有電流轉(zhuǎn)換電壓與放大、低延遲、低輸出漏電、快輸出速率、易于片上集成等性能特點(diǎn)，適合應(yīng)用于小型化、高集成、低成本的光電探測芯片或應(yīng)用系統(tǒng)。
13、本專利技術(shù)的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本專利技術(shù)的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本專利技術(shù)的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書來實(shí)現(xiàn)和獲得。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種光電探測器件的片上集成信號(hào)處理方法，其特征在于，將光電探測器件與第一電路、第二電路和第三電路進(jìn)行片上集成；通過所述第一電路將所述光電探測器件輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)；通過所述第二電路將所述第一電路輸出的電壓信號(hào)放大到滿足幅度和增益帶寬要求；通過所述第三電路輸出經(jīng)放大的電壓信號(hào)，提高輸出驅(qū)動(dòng)能力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一電路包括運(yùn)算放大器和第一電阻；所述運(yùn)算放大器輸入端與所述光電探測器件輸出端連接，運(yùn)算放大器輸出端與所述第二電路輸入端連接；所述第一電阻跨接在所述運(yùn)算放大器的輸出端和輸入端之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述運(yùn)算放大器輸入端連接一電壓基準(zhǔn)模塊，通過所述電壓基準(zhǔn)模塊向所述運(yùn)算放大器提供偏置電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二電路包括第一晶體管、第二晶體管、第三電阻、第四電阻和第六電阻；所述第一晶體管基極與所述第一電路輸出端連接，集電極分別與所述第二晶體管基極和第四電阻的一端連接，發(fā)射極通過所述第三電阻接地；所述第四電阻另一端與電源連接；所述第二晶體管集電極
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三電路包括第三晶體管、第四晶體管、第七電阻、第八電阻、第九電阻和OC輸出電路；所述第三晶體管基極與所述第二電路輸出端連接，集電極通過所述第八電阻與電源連接，發(fā)射極通過所述第七電阻接地；所述第四晶體管基極與所述第三晶體管集電極連接，集電極與電源連接，發(fā)射極分別與所述OC輸出電路和第九電阻的一端連接，所述第九電阻另一端接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述OC輸出電路包括二極管和第五晶體管；所述二極管的正極和負(fù)極分別與所述第五晶體管的基極和集電極連接；所述第五晶體管的基極與所述第四晶體管的發(fā)射極連接，發(fā)射極接地，集電極作為輸出端口。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，在第一電路和第二電路之間設(shè)置第二電阻，同時(shí)在第三晶體管發(fā)射極和第一晶體管基極之間設(shè)置第五電阻，通過所述第二電阻和第五電阻控制第二電路電壓信號(hào)放大時(shí)的增益和帶寬。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種光電探測器件的片上集成信號(hào)處理方法，其特征在于，將光電探測器件與第一電路、第二電路和第三電路進(jìn)行片上集成；通過所述第一電路將所述光電探測器件輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)；通過所述第二電路將所述第一電路輸出的電壓信號(hào)放大到滿足幅度和增益帶寬要求；通過所述第三電路輸出經(jīng)放大的電壓信號(hào)，提高輸出驅(qū)動(dòng)能力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一電路包括運(yùn)算放大器和第一電阻；所述運(yùn)算放大器輸入端與所述光電探測器件輸出端連接，運(yùn)算放大器輸出端與所述第二電路輸入端連接；所述第一電阻跨接在所述運(yùn)算放大器的輸出端和輸入端之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述運(yùn)算放大器輸入端連接一電壓基準(zhǔn)模塊，通過所述電壓基準(zhǔn)模塊向所述運(yùn)算放大器提供偏置電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二電路包括第一晶體管、第二晶體管、第三電阻、第四電阻和第六電阻；所述第一晶體管基極與所述第一電路輸出端連接，集電極分別與所述第二晶體管基極和第四電阻的一端連接，發(fā)射極通過所述第三電阻接地；所述第四電阻另一...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李明，張慶煒，劉芳潔，蔣君賢，倪飄，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國電子科技集團(tuán)公司第四十四研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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