光電檢測電路的噪聲來源及處理

陳鑫 西藏自治區(qū)拉薩市城關(guān)區(qū)西藏大學(xué)新校區(qū)

1 光電檢測電路簡述

光電檢測技術(shù)是近些年來一項新興的電路檢測技術(shù)，它主要利用光學(xué)和電學(xué)信號對電路的運行狀況進行實時監(jiān)測。光電檢測技術(shù)使用的檢測裝置主要由光電接收裝置、光電輸入裝置、光電信號放大裝置等元件所組成。在這些組成元件中，光電接收裝置主要是用來接收光電信號并把這些信號在該裝置中轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)備可用的電學(xué)信號。由于輸入光電檢測設(shè)備的原始信號相對較弱，使用這些未經(jīng)處理的信號進行電路檢測會大大降低其判斷的準確性，因此需要讓這些信號經(jīng)過放大器，從而實現(xiàn)光電信號放大。在組成光電檢測裝置的所有元件中，光電接收裝置和放大裝置是整個設(shè)備能夠有效運行的根本保障，因此在購買此類商品時，首先要考慮的是這兩種裝置的性能能否滿足光電檢測的要求。

2 光電檢測電路中噪聲的來源

光電檢測技術(shù)雖然具有精準度較高的優(yōu)勢，但是該技術(shù)在使用過程中，受到設(shè)備的限制會產(chǎn)生很多噪音，這些噪聲所產(chǎn)生的聲波會極大的干擾其檢測過程，因此要想進一步提高設(shè)備檢測的精準度，就必須著手堅決這些噪聲問題。從整個設(shè)備的運行過程分析來看，這些噪聲產(chǎn)生的原因具有一定的隨機性，聲音的波長及頻率以及振幅在設(shè)備運轉(zhuǎn)的各個階段所產(chǎn)生的效果不同，因此要想抓住噪聲的本質(zhì)不使其產(chǎn)生噪聲是十分困難的。噪聲的來源主要由兩方面，一方面是設(shè)備的內(nèi)部噪音，另一方面是從設(shè)備的外部傳來的噪音。（1）外部噪音。外部噪音主要包括電流傳播過程所產(chǎn)生的干擾、電磁干擾、設(shè)備間的靜電干擾等方面；（2）內(nèi)部噪音。內(nèi)部噪音指的是光電檢測設(shè)備內(nèi)部元件的運行所產(chǎn)生的噪聲。內(nèi)部噪音最主要的來源在于設(shè)備的運行。

3 光電檢測電路噪聲的處理方法

通過分析可以看出，現(xiàn)階段影響光電檢測技術(shù)的噪聲主要分為外部噪聲和內(nèi)部噪聲兩種類型，外部噪音可以通過人為添加隔離裝置所解決，而要想從根本上解決內(nèi)部噪音的問題，我們還有很長的路要走，本文針對進一步減小內(nèi)部噪音影響的方式進行了分析，主要可以通過以下幾方面對內(nèi)部噪音問題進行一定的改善：（1）在光電檢測設(shè)備設(shè)計過程中，可以使用一些低噪聲的元件進行設(shè)計。例如，現(xiàn)階段光電檢測設(shè)備通常使用的是三極管，那么為了使設(shè)備的精準度進一步提升，我們可以選擇利用晶體管代替原來的三級管。這樣做，可能會導(dǎo)致設(shè)備的造價有一定的提升，但是由于準確性的提高，其利用價值完全可以彌補價格的缺陷。除此之外，在電阻元件的選擇過程中，我們要盡量選擇電阻率相對較低的電阻。高電阻率的期間雖然能夠阻擋一定電流的通過，但是其噪聲音量也會相應(yīng)的提升。（2）光電檢測設(shè)備中的放大裝置是設(shè)備各個元件中比較重要的一類裝置，光電信號需要經(jīng)過放大器對原有信號進行一定的放大，我們可以設(shè)想，如果該設(shè)備的光電放大器的噪聲過大，那么會直接導(dǎo)致其光電接收的穩(wěn)定性，從而在一定程度上會導(dǎo)致原有的輸入信號出現(xiàn)失真的情況。因此，在設(shè)備設(shè)計過程中，首先需要選擇能夠符合光電檢測的性能優(yōu)良的放大器，其次在電流選擇方面，需要選擇一個能夠很好適合設(shè)備運行的工作電流，只有這樣，才能最大程度的降低噪聲的影響；（3）能夠影響光電檢測設(shè)備中放大裝置噪聲的因素除了上述兩點外，最為關(guān)鍵的影響因素在于信號源電阻的選擇，合適的信號源電阻不僅能夠提供合適的輸出電流，而且能夠在一定程度上降低放大器運行過程中的電流。因此，我們在選擇工作電源時，需要充分考慮放大裝置的運行狀況；（4）由于光電檢測電路中的光電信號通常需要進行遠距離的傳輸，因此為了保證信號在傳遞過程中保持較高的準確度，需要對放大電路進行合理的設(shè)計。在設(shè)計光電傳輸電路時，最重要的一點在于要根據(jù)電源電阻的大小進行合理設(shè)計。

4 結(jié)語

通過上述分析可以看出，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的新興技術(shù)被應(yīng)用到電路檢測過程中，光電檢測技術(shù)作為一項具有傳輸速度快、傳輸距離遠的現(xiàn)代化技術(shù)，在使用過程中能夠很好的解決原來電路檢測技術(shù)的不足，因此該項技術(shù)目前在多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但受限于機械化水平較低的影響，在設(shè)備運行過程中，設(shè)備內(nèi)部噪聲問題會很大程度的影響光電檢測的穩(wěn)定性及準確性。為此，我們必須要針對這些噪聲產(chǎn)生的原因進行合理分析，并在此基礎(chǔ)上提出合理的解決方案，為進一步提高電路檢測精準性奠定良好基礎(chǔ)。

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