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'光电探测器偏置电路课件PPT 4.2.1光电导探测器（PC）的偏置电路4.2.2光伏探测器（PV）的偏置电路主要内容 探测器的伏安特性分三种类型：可变电阻型光生电势型恒流型PC器件电阻型热探测器（加偏置，不分正负）PV器件，PMT（加反向偏置）光电池（不加偏置） b）VS与RL的关系令上式=0则时，有极大值：这时叫功率匹配,信号电压最大。 c)最佳偏置条件的确定在偏置电流Il一定条件下,由上式可知：Rl↑→Vs↑。但实际上当负载电阻RL↑时,为保持固定的Il,应该VB↑ 二、光电导探测器三种特殊偏置方式及其特点分析1.三种常用的偏置方式1）恒流偏置当选定RL>>Rs，则与Rs无关。即在工作过程中流过探测器的电流是一恒定电流。 当选RL<>G，上式简化为ΔI=SΔΦ5）计算输出功率 （二）光生电势型探测电路的静态计算Id：与温度有关的二极管结电流光电流开路电压电流－电压特性方程短路电流 当有则：得：室温时T=300K，则：利用上式，可在已知Φ、Voc时，计算另一Φˊ下的Vocˊ 1.无偏置的光电池电路：由伏安曲线，对于给定的Φ0，只要选定RL，工作点就能由负载线与光电池相应伏安曲线的交点决定。该点的IQ和VQ即为RL上的输出值。由图知：对应相同的ΔΦ=Φ1―Φ2，当RLRLS时，呈非线性，在检测电路中往往希望线性。 计算临界电阻RLS由给定的Φmax，利用算出VOC。取交于S点，得到临界负载RLS,即临界电阻RLS上的Vmax为则: 线性区工作分两种情况：1）电流放大：要求RL与后级放大器的输入阻抗尽量小，使负载线靠近电流轴以得到最大的电流输出。输出电流变为ISC和Φ有良好的线性关系2）电压放大：在保持良好线性情况下，有最大的电压输出，负载线可接近临界负载线，则输出电压为: 非线性区:当RL>RLS时，输入电路处于非线性区。这时，除在光电流较小范围内有一很窄的线性区外，V与Φ的对数成正比。对于较小的Φ，开始的信号电压输出幅度较大。这一点对于探测弱信号特别有利。 例:光电池在光照度为100lx时，开路电压为VOC=180mV,ISC=80μA，求在由50lx增加到200lx时，为保证线性输出所需最佳负载电阻值和输出电压变化量。解：（1）计算200lx下的开路电压（2）计算线性区域内光电池的电流响应度（3）计算无偏压时最佳电阻和输出电压变化量 四、PV器件动态工作状态设计交变光信号是指快速变化或各类型调制光信号。在分析和设计交变光信号探测电路时应考虑到下述几个问题：1.确定探测电路动态工作点。2.确定光信号频率不失真的动态响应。3.满足信号频率要求下的信噪比。 输入电路动态工作点的计算交变电路中首先建立直流工作点以获得最大的输出。另一方面输入电路与后续电路通常由阻容连接等多种方式实现耦合。后续电路的等效输入阻抗将和输入的直流负载电阻相并联组成交流负载。在设计和分析输入电路时，这是不同于前述静态工作点计算的主要区别之一。 1.光电二极管交流探测电路如图为反偏压PD的交变光探测基本电路。1）计算在已知偏压Vb和光照度E时，负载电阻RL应取多大才能获得最大功率和线性电压输出。设入射照度变化：光照度变化范围:在信号频带范围内，耦合电容C可以认为是短路。等效交流负载电阻： 假定交流负载线为MN，它过M点，斜率由RL//Rb决定。交流负载线与光照度E=E0对应的伏安特性相交于Q点，则过Q点的斜率为–Gb的直线即为直流负载线。为了充分利用器件的线性区间，对应的负载线应通过特性曲线的转折点M。 2）计算RL上的输出功率PL和电压值Vm交流负载上的输出功率为:Vm、Im与Em对应的幅值负载电阻RL上输出功率Vm是RL上的电压值。在ΔMHQ中，交流负载线斜率为： 由图中几何关系得:得:将PL对GL求偏微分，得最大功率输出条件为: 则有： 当已知电源电压Vb时，根据动态工作点和静态工作点重合于Q点的条件，可计算出最大功率输出条件下偏置电阻Rb。中：且比较可得：最大功率输出条件下偏置电阻Rb 在最大功率输出条件下，根据图中几何关系有比较两式得，在最大功率输出下的偏置电阻值 2.光电池交流检测电路静态工作点：通过原点作直流负载线与E=E0交点Q交流负载线:过Q点，斜率为:与最大输入光功率E0+Em对应的光电池曲线相交于M点。M点的电压VM应满足:Vm是与正弦输入光照度对应的输出电压峰值. 由图可知:输出负载RL上的功率值PL为:将PL对GL求微分，可得最大功率输出条件： 得最大功率输出时: 由静态工作点Q的状态，可计算最大功率输出下的偏置电阻Rb。在Q点处有：在最大功率输出条件下有：而得或 例.硅光电池2CR31。在100lx光照下VOC=400mV,ISC=30μA,若输入光照度求：最大功率线性输出时画出等效电路： 解：计算VM最大照度：计算直流偏置电阻Rb计算输出电信号： 第三节脏腑病辨证脏腑辨证概说1、概念：即以脏腑为纲，对病症进行证候分类的辨证方法。也是根据藏象学说的理论对疾病进行病理判别的方法。 （二）证候举要1．心血虚证（心悸+一般血虚表现）（１）概念---即因心血亏少，心脏失养所致的病证。（２）临床表现：(主症)惊悸，怔忡，失眠多梦，头晕，健忘，面色无华，唇色淡白，舌淡白，脉细无力(弱)。 ２．心阴虚证⑴概念---即因心阴亏少，虚热内生所致的病证⑵临床表现：(主症)惊悸，怔忡，失眠多梦五心烦热，口舌干燥，舌红尖瘦，脉细而数(或兼午后潮热，盗汗，两颧潮红) ３．心气虚证⑴概念---即因心气不足，鼓动无力所致的病症⑵临床表现：(主症)心悸，气短，动则益甚，精神不振，易自汗出,面色淡白，舌质淡嫩，脉沉无力(弱)甚至间歇 ４．心阳虚证⑴概念---即由于心阳虚衰，不能温行气血所致病症⑵临床表现：(主症)心气虚诸症+胸闷，心痛，背畏寒，面色晄白,舌淡兼胖，苔白滑，脉微细。 10．小肠实热证⑴概念---即心移热于小肠所表现的证候⑵临床表现：(主症)心烦口渴，口舌生疮，舌尖红，口渴便秘，苔黄，脉数小便赤涩，尿道灼痛，尿血 3.肝气郁结证⑴概念--即肝失疏泄,气机郁滞所致的病症⑵临床表现：(主症)胸腹胀满窜痛,连及两胁,情志抑郁,而喜叹息或咽梗如有异物,或乳胀经行不畅,或二便不爽，脉弦⑶病种举例——郁证，痛证，月经不调 4.肝火上炎证⑴概念---即由于肝经火热内炽上炎所的病症⑵临床表现：(主症)眩晕耳鸣，甚则耳鸣如雷；头目胀痛，甚则头痛如劈；或目赤肿痛;面红目赤，急躁易怒多伴便秘尿黄舌赤苔黄，脉弦数有力。 （二）证候举要1.脾胃气虚证⑴概念：即由于脾胃气不足，运化失职(无力)所致的病症⑵临床表现：(主症)腹胀纳少,胃痛喜按，大便溏薄，肢体倦怠，或面色萎黄，肌肉消瘦，舌淡苔白，脉缓弱。 3.脾不统血证⑴概念---即由于脾营气亏虚，不能统摄血液所致的病证⑵临床表现：(主症)在脾气虚证的基础上，兼现慢性出血现象轻者易发肌衄，鼻衄，妇女月经过多；重者间发便血、妇女崩漏血色暗淡，血质稀薄久病则面色萎黄或淡白无华舌淡薄，脉细弱。 ⑴概念---即由于胃中火热亢盛，消灼中焦所致的病症⑵临床表现：(主症)胃脘灼热,甚者灼痛,渴喜饮冷,消谷善饥，或见口臭，或牙龈肿痛，或便结尿赤，舌红苔黄，脉滑数。8.胃热证 （二）证候举要1．肺气虚证⑴概念---即由于肺气衰弱，宣降无力所致的病证。⑵临床表现：(主症)咳喘无力，少气短息，动则益甚，咯痰清稀；多伴自汗恶风，易于感冒，舌淡苔白，脉弱。 ３．风寒束肺证⑴概念---即由于风寒之邪外束肺系之表所致的病症⑵临床表现：(主症)咳嗽，鼻塞，痰涕清白，微恶寒，发热，无汗多伴喉痒，或伴身痛，舌苔薄白，脉浮紧。⑶病种举例——风寒感冒，外感咳嗽 9.大肠湿热证⑴概念---即由于湿热阻滞大肠，传导失职所致的病症⑵临床表现：(主症)腹痛泄泻，里急后重，大便深黄、糜烂、秽臭，或夹赤白粘冻脓血，或伴灼肛，口渴，身热，尿赤，舌红苔黄腻，脉数而滑。⑶病种举例——痢疾、暑泻 4.肾阳虚证⑴概念---即由于真阳虚衰，虚寒内生所致的病症⑵临床表现：(主症)腰膝酸软,畏寒足冷,神疲乏力,小便淡白。男子精冷，女子宫寒不孕，可伴肢体清冷，面色偏白，舌淡胖，苔滑，脉沉迟而弱。 六、脏腑兼病辨证（一）基本概念与基本类型脏腑兼病---有两个及两个以上的脏腑发生病变者（包括同时为病和先后传变）脏脏相兼---如心肾不交、肝脾不调腑腑相兼---如胃肠食滞、胆胃不和脏腑相兼---如肝气犯胃、肝胆湿热 4.心脾两虚证（气血两虚）⑴概念---即由于心脾两脏气血互损所致的病症。⑵临床表现：(主症)心悸怔忡，失眠多梦，头昏，健忘，食欲不振，腹胀便溏，倦怠乏力。可伴见面色萎黄，妇女经少色淡，舌淡嫩，脉细弱。 6.心肾不交证⑴概念---即由于心肾两脏水火既济失调所致的心肾阴虚阳亢所致病症。⑵临床表现：(主症)腰膝酸软,头晕耳鸣,手足心烦热,心烦不眠,心悸不安,或口舌生疮，舌红,脉细数。 12.肝胃不和证⑴概念---即由于肝气郁滞，横逆犯胃，胃失和降而表现以脘胁胀痛为主的证候。⑵临床表现：(主症)胃脘胀满窜痛，嗳气，呕逆，胀痛连胁，情绪忧郁，脉弦。 第二节、脏腑辨证2..患者黄某，男，55岁，因头痛，耳鸣，口苦5天就诊。患者近2月来工作繁忙，不顺心，现急躁易怒，头晕头痛，耳鸣，胁痛口苦，舌苔黄，脉弦数有力。血压170/120mmHg。辨证：治法：选药（中成药）：用法用量： 第二节、脏腑辨证2..患者黄某，男，55岁，因头痛，耳鸣，口苦5天就诊。患者近2月来工作繁忙，不顺心，现急躁易怒，头晕头痛，耳鸣，胁痛口苦，舌苔黄，脉弦数有力。血压170/120mmHg。辨证：肝火上炎证治法：清肝泻火选药（中成药）：龙胆泻心丸用法用量：口服，一日三次，一次3克 第二节、脏腑辨证3.患者魏某，男，65岁，因尿频半年余就诊。患者夜尿频多，无淋沥涩痛，平素自觉腰半以下冷痛，时有下肢水肿，腰膝酸痛。舌淡而胖，脉沉迟。辨证：治法：选药（中成药）：用法用量： 第二节、脏腑辨证3.患者魏某，男，65岁，因尿频半年余就诊。患者夜尿频多，无淋沥涩痛，平素自觉腰半以下冷痛，时有下肢水肿，腰膝酸痛。舌淡而胖，脉沉迟。辨证：肾阳虚证治法：温补肾阳选药（中成药）：桂附地黄丸用法用量：口服大蜜丸一次一丸一日2次 第二节、脏腑辨证案例分析：4..患者王某，女，56岁，因失眠多日而于2009年12月25日就诊。患者现失眠多梦，体倦乏力，食欲不振，面色萎黄，月经量少，色淡，舌淡，脉细弱。辨证：治法：选药（中成药）：用法用量： 第二节、脏腑辨证案例分析：4..患者王某，女，56岁，因失眠多日而于2009年12月25日就诊。患者现失眠多梦，体倦乏力，食欲不振，面色萎黄，月经量少，色淡，舌淡，脉细弱。辨证：心脾两虚证治法：益气健脾，养血安神选药（中成药）：归脾丸用法用量：口服大蜜丸一次一丸一日三次'