將光電二極管與兩個運算放大器和一個比較器（圖1）組合在一起，形成一個數據速率為800kbps的光纖接收器。小型封裝（運算放大器采用 5 引腳 SOT23，比較器采用 8 引腳 μMAX）可最大限度地減小印刷電路板或混合基板上所需的空間。

圖1.這兩個運算放大器和該比較器構成一個微型光電二極管接收器，數據速率高達800kbps。

光電二極管在光導模式下工作，在IC1處產生信號電壓，其跨阻增益等于R2（本例中為4700Ω）。運算放大器（IC1和IC2）配置為同相放大器，每個放大器的增益約為25V/V;因此，電路的總跨阻增益略低于3MΩ：4700Ω×25×25 = 2.99MΩ。運算放大器的增益帶寬能力將最大實際數據速率設置為800kbps。

IC1和IC2之間的電容耦合抵消了IC1失調電壓的放大。為了實現最佳的信號幅度和對稱性，R6/R11分壓器將IC2的基準電壓設置為2.5V。R12/R13分壓器將比較器的基準電壓源設置得更高（2.6V），為系統提供噪聲容限，并確保比較器輸出在“無信號”條件下保持低電平。

電容耦合不能維持直流信號;相反，它允許信號的直流部分向參考電平“松弛”，如圖2所示。這種效應對于長時間安靜后出現的信號尤其明顯，它直接受到R7C3時間常數的影響。R7C3應盡可能大，以最小化松弛效應，但R7應保持約10kΩ（通過匹配反相輸入源電阻來最小化失調電壓）。當比較器的輸入低于基準電平時，比較器無法切換，因此過分的松弛會導致一長串 1 或 0 結束時的數據丟失（圖 3）

圖2.圖1的耦合電容（C3）導致IC2輸出端和同相輸入端的波形出現“信號松弛”。

圖3.該波形（來自圖1的IC2輸出）表明信號松弛會導致數據丟失。（當波形超過其參考電平時，比較器輸出變為低電平。

同樣，對于邏輯低電平無信號輸出，IC3基準電壓源應略高于IC2基準電壓源（否則，將IC3基準電壓源調低）。這個 ΔV裁判提供可通過R12/R13分壓器調節的系統噪聲容限，但請注意權衡：ΔV裁判過低會導致錯誤的輸出轉換，過高會降低接收信號的時序。設置δv裁判盡可能低而不會引起錯誤的轉換，從而考慮IC2和IC3中的失調電壓。

該系統設計用于5V工作電壓，但數據速率略有下降，可在3.3V甚至3V下工作。降低電源電壓會增加光電二極管的內部電容（與施加的偏置電壓成反比），從而形成一個與R2的低通極點，從而限制光電二極管的頻率響應。在較小程度上，較低的電源電壓也會通過在放大器中產生較小的增益帶寬乘積來限制響應。該電路設計為僅通過一次調整即可適應電源電壓的變化：ΔV裁判隨電源電壓而變化，因此必須根據需要調整R12/R13分壓器，以重新建立所需的噪聲容限。

審核編輯：郭婷