本發(fā)明涉及光電探測技術(shù)領(lǐng)域，特別是針對TOF熒光信號探測。

技術(shù)背景

應(yīng)用于冷原子干涉型重力儀中TOF熒光信號探測放大器，一般要求響應(yīng)速度快、信噪比高和穩(wěn)定性好。現(xiàn)有的熒光探測放大器在使用成本和結(jié)構(gòu)體積上不適用與冷原子干涉型重力儀中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，提供一種響應(yīng)速度快、信噪比高和穩(wěn)定性好的TOF熒光信號探測放大器。

本發(fā)明的用于冷原子干涉型重力儀中TOF熒光信號探測放大器，包括依次連接的一級放大電路單元1、低通濾波電路單元2、二級放大電路單元3和輸出接線端4。

所述的一級放大電路單元1由硅光二極管D1、調(diào)零電阻R1、濾波電容C1、反饋電阻R2、反饋電容C2、濾波電容C3和高精密運算放大器U1構(gòu)成，其中：硅光二極管D1的后級引腳和高精密運算放大U1的2號引腳相連，硅光二極管D1的前級引腳和地相連，調(diào)零電阻R1的第一端引腳和高精密運算放大器U1的3號引腳相連，調(diào)零電阻R1的第二端引腳和地相連，濾波電容C1的第一端引腳和高精密運算放大器U1的4號引腳相連，濾波電容C1的第二端引腳和地相連，反饋電阻R2的第一端和高精密運算放大器U1的2號引腳相連，反饋電阻R2的第二端和高精密運算放大器U1的6號引腳相連，反饋電容C2的第一端和高精密運算放大器U1的2號引腳相連，反饋電容C2的第二端和高精密運算放大器U1的6號引腳相連，高精密運算放大器U1的4號引腳和電源負極相連，高精密運算放大器U1的7號引腳和電源正極相連；

所述的低通濾波電路單元2由電阻R3和電容C4構(gòu)成，其中：電阻R3的第一端和高精密運算放大器U1的6號引腳相連，電阻R3的第二端和電容C4的第一端相連，電容C4的第二端和地相連；

所述的二級放大電路單元3由調(diào)零電阻R4、濾波電容C5、比例放大電阻R5、濾波電容C6、輸出限流電阻R6和運算放大器U2構(gòu)成，其中：調(diào)零電阻R4的第一端和地相連，第二端和運算放大器U2的2號引腳相連；濾波電容C5的第一端和地相連，第二端和運算放大器U2的4號引腳相連；比例放大電阻R5的第一端和運算放大器U2的1號引腳相連，第二端和運算放大器U2的8號引腳相連；濾波電容C6的第一端和地相連，第二端和運算放大器U2的7號引腳相連；輸出限流電阻R6的第一端和運算放大器U2的6號引腳相連，第二端和輸出端相連；運算放大器U2的4號引腳和電源負極相連，7號引腳和電源正極相連；

所述的輸出接線端4采用標準的SMA接線端子P1，其中內(nèi)芯和限流電阻R6相連，外端和地相連。

本發(fā)明的優(yōu)點:實現(xiàn)了對冷原子干涉型重力儀中TOF熒光信號的快速探測和有效放大，具有結(jié)構(gòu)簡單、高信噪比和制作成本低等優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)單元框圖；

圖2是本發(fā)明的設(shè)計原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

參見圖1和圖2，本發(fā)明的用于冷原子干涉型重力儀中TOF熒光信號探測放大，包括依次連接的一級放大電路單元1、低通濾波電路單元2、二級放大電路單元3和輸出接線端4。

所述的一級放大電路單元1由硅光二極管D1、調(diào)零電阻R1、濾波電容C1、反饋電阻R2、反饋電容C2、濾波電容C3和高精密運算放大器U1構(gòu)成，其中：硅光二極管D1的后級引腳和高精密運算放大U1的2號引腳相連，硅光二極管D1的前級引腳和地相連，調(diào)零電阻R1的第一端引腳和高精密運算放大器U1的3號引腳相連，調(diào)零電阻R1的第二端引腳和地相連，濾波電容C1的第一端引腳和高精密運算放大器的4號引腳相連，濾波電容C1的第二端引腳和地相連，反饋電阻R2的第一端和高精密運算放大器U1的2號引腳相連，反饋電阻R2的第二端和高精密運算放大器U1的6號引腳相連，反饋電容C2的第一端和高精密運算放大器U1的2號引腳相連，反饋電容C2的第二端和高精密運算放大器U1的6號引腳相連，高精密運算放大器U1的4號引腳和電源負極相連，高精密運算放大器U1的7號引腳和電源正極相連；

所述的低通濾波電路單元2由電阻R3和電容C4構(gòu)成，其中：電阻R3的第一端和高精密運算放大器U1的6號引腳相連，電阻R3的第二端和電容C4的第一端相連，電容C4的第二端和地相連；

所述的二級放大電路單元3由調(diào)零電阻R4、濾波電容C5、比例放大電阻R5、濾波電容C6、輸出限流電阻R6和運算放大器U2構(gòu)成，其中：調(diào)零電阻R4的第一端和地相連，第二端和運算放大器U2的2號引腳相連；濾波電容C5的第一端和地相連，第二端和運算放大器U2的4號相連；比例放大電阻R5的第一端和運算放大器U2的1號引腳相連，第二端和運算放大器U2的8號引腳相連；濾波電容C6的第一端和地相連，第二端和運算放大器U2的7號引腳相連；輸出限流電阻R6的第一端和運算放大器U2的6號引腳相連，第二端和輸出端相連；運算放大器的4號引腳和電源負極相連，7號引腳和電源正極相連；

所述的輸出接線端4采用標準的SMA接線端子P1，其中內(nèi)芯和限流電阻R6相連，外端和地相連。

一級放大電路單元1實現(xiàn)的功能是通過硅光二極管D1將采集到的熒光信號轉(zhuǎn)換成電流，通過高精密運算放大芯片U1和反饋電阻R2，將電流信號轉(zhuǎn)換成可測的電壓信號，其中反饋電容C2是用于錄取信號中高頻噪聲信號，有效避免噪聲信號被放大，調(diào)零電阻R1是為了減少失調(diào)電壓的影響，濾波電容C1和C3是為了減少電源中紋波信號對芯片正常工作的影響，提高芯片的穩(wěn)定性。

低通濾波電路單元2的主要功能是對放大電壓信號中的高頻噪聲信號進行有效的濾除，有效提高信號的信噪比。

二級放大電路單元3是將電壓信號進行二次放大，滿足實驗所需的放大倍數(shù)，其中：比例放大電阻R5和運算放大器U2是將一級放大輸出的電壓信號進行一定比例的放大，調(diào)零電阻R4是為了減少失調(diào)電壓的影響，濾波電容C5和C6是為了減少電源中紋波信號對芯片正常工作的影響，提高芯片的穩(wěn)定性，限流電阻R6是為了限制輸出的電流大小，起輸出保護的作用。

本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。