光发射与接收电路制作.ppt

光发射与接收电路制作,实验目的,实验原理,仪器介绍,实验内容,思考练习,实验的意义,该实验项目包含发光二极管发射电路和光电接收电路制作两部分。该实验分两个阶段完成，第一阶段为电路的制作过程，学生需用分立元器件在面包板或试验板上搭出整个电路。第二阶段为整个电路的排错、调试和测试。学生通过该实验的进行可综合、系统地了解发光二极管发射电路和光电接收电路的工作原理和特点，熟悉元器件的应用，提高电路制作的能力，通过电路排错和调试可提高分析问题解决问题的能力，并掌握使用测量仪嚣进行光电电路检测的方法。,1.实验目的,学习发光二极管发射电路及光电接收 电路的工作原理 掌握发光二极管发射电路及光电接收电路基本参数的测量掌握发光二极管发射电路及光电接收电路的制作及调试 熟练掌握基本测试仪器（数字示波器、万用表）的使用。,2.实验原理,基本概念,电压放大倍数带通滤波器带宽带通滤波器的中心频率,基本原理,发光二极管发射电路及光电接收电路的工作原理,基本概念,电压放大倍数定义为：AV=VO/VI 其中：VO为放大器的输出电压 VI为放大器的输入电压*注意：放大倍数通常是在正弦信号下的交流参数，只有在放大器处于放大状态且输出不失真的条件下才有意义。,带宽、中心频率：放大器的放大倍数A(f)是频率的函数。在低频段和高频段放大倍数都要下降。当A(f)下降到最大电压放大倍数AO的0.707倍（-3dB）时，相应的频率fL称为下限频率，fH称为上限频率。fH、fL之差即为放大器的带宽BW（具体称3dB带宽）。即：BW3dB=fH-fL。Ao对应的工作频率称为中心频率fo。见下图。,基本概念,工作原理,1)原理图：,2)工作原理：,电路原理图如上图所尔示。NE555、R1、R2、VR1、C1 组成方波发生器。R3、R4、LED（发光二极管）、三极管9013 组成LED驱动器。R5、PD（光电接收管）、C2组成光电接收器。R8、R9、LF353A、C3组成第一级放大器。R10、R11、R12、R13、C4、C5、LF353B组成带通滤波器并进行第二级放大。方波发生器产生一定频率的方波信号经驱动器使LED发出对应频率的光信号，光电接收器接收LED发出的光信号并将其转变成电信号，第一级放大器将电信号进一步放大，带通滤波器将放大的电信号进一步滤波以滤除杂波并输出。,3.实验仪器,4.实验内容,1、发射电路及接收电路的制作:请在面包板上按电路图搭好电路，请注意发光二极管（LED）、光电三极管（PD）、及电解电容是有极性的，不要搞反。集成块的管脚也不要接错。,4.实验内容,2、电路检查及调试:请检查线路是否接错，特别要注意集成块的电源不要接反，否则会烧坏集成块。在检查线路时可借助万用表进行。调试的流程应分先后次序，应为：方波发生电路-LED驱动电路-光电转换电路-反向放大电路-带通滤波电路。,4.实验内容,3、电路的测量:（1）、测量方案图：,4.实验内容,3、电路的测量:（2）、电压放大倍数的测量：请测出反向放大器的放大倍数。注意信号不能处于失真状态。并将测量结果填入右表。,4.实验内容,3、电路的测量:(3)：中心频率及带宽测量：调节电位器VR1，使UO2端的信号最大，此时的方波频率即为带通滤波器的中心频率。记下此频率值。保持UO1大小不变，调节电位器VR1，找出使UO2端信号分别下降为最大的0.707倍的二个频率点fH、fL，记下二频率点的值，计算带通滤波器的3dB带宽BW(fH、fL之差)。以上数据请测三次，并将数据填入下表：,4.实验内容,3、电路的测量:,5.思考练习,1、请说出发光二极管（LED）和激光二极管（LD）、普通光电管（PD）和PIN管之间的区别，各有什么优缺点?2、本电路的主要干扰信号有那些，本电路的那部份主要起抗干扰作用，如何进一步改进?,