【摘 要】该文阐述了光电传感器的分类，光电传感器的工作原理以及影响光电传感器的性能指标的直流因素的影响，并针对直流因素的影响提出了解决方案。
　　【关键词】光电传感器；光电二极管；直流影响
　　光电传感器就是采用光电元器件作为检测元件的传感器，光电传感器的原理是利用光强度的变化转换成电信号的变化。它可用于检测如光强、辐射测温、吸收和发散光谱、光照度、浊度测量、气体成分分析等。最常见的光电传感器有光电二极管和光电三极管。由于光电传感器具有非接触、性能可靠、响应快等优点，被广泛的应用在自动化测试、移动通信等多个领域。
　　雪崩光电二极管是最普通的一种光电传感器。雪崩光电二极管就是利用载流子的雪崩倍增效应来放大光电信号以提高检测的灵敏度。雪崩光电二极管在它的有效区域，根据光强度产生相应强度的电流，然后通过反馈放大器，输出相应幅度的电压值，如图1所示。
　　图1 光电传感器的原理示意图
　　想得到一个高灵敏度的雪崩光电二极管放大电路，第一个挑战是选择一款适合的运算放大器。在大多数的精密应用中，在对放大器进行选择的时候，首先要选择一款低失调电压的放大器，失调电压在放大器电路中主要表现为光电二极管的暗电流增加，暗电流的增加会影响放大器的整体输出，失调电压对系统而言，会造成整体的系统误差；其次，要选择放大器的输入漏电流，任何形式的电流，只要是从放大器的输入端进入放大器，都会对系统造成测量误差。
　　想得到一个高灵敏度的雪崩光电二极管放大电路，第二个挑战是设计一个合理的电路布局，尽量减少外部泄漏路径，这些泄露可能会导致运算放大器的性能降低。最常见的外部泄露路径是通过印制板电路本身造成的泄露。如图2所示的印制板图，就是一个典型的放大器布局不合理造成外部泄露的布局。
　　图2 有泄漏的光电传感器的布局图
　　图2中的+5V布线是放大器的供电端，同时也是印制板其他器件的供电端，如果印制板的+5V和光电二极管的输入之间的电阻是5GΩ（如图3的RL所示），那么就会有1nA的电流从+5V的供电端流入放大器。这样，我们精心选择的1pA的放大器，就失去了意义。为了减小外部泄露对放大器的影响，我们可以采用图3的布局。
　　图3 避免泄露的光电传感器的布局图
　　图3中将光电二极管的输出与+5V的供电使用光电二极管的地线隔离开来，这样如图所示，+5V的板间电阻RL就不会对放大器的输入产生影响，这样就有效的降低了由于布局不合理造成的外部电流泄露。
　　总之，要设计一个高灵敏度的雪崩增益光电传感器电路。不仅要选择合适参数的放大器，更要有合理的电路板布局，这样才能更有效地发挥传感器电路的性能。