4.5.2　放大电路

基于光纤光栅传感器解调系统是由光传感器对变压器振动信号进行检测，然后由光电探测器接收光信号，由于光信号比较微弱，功率仅有几毫瓦，所以有光电二极管转换输出的电流信号也比较弱，并且受到检测环境噪声的影响较大。传统的做法是将一个前置放大器链接在光电二极管的输出端，实现两个功能，一是放大光电二极管所输出的微弱电信号，二是匹配后续电路与光电二极管之间的阻抗。要求放大器具有高速、低噪声、高增益、低输出阻抗、足够的信号带宽和负载能力、良好的线性和抗干扰能力、结构紧凑和良好的接地及屏蔽。并且由于前置放大器对电路的噪声影响很大，同时其产生的噪声将随有用信号一起被二级放大电路放大。因此，前置放大器的精度、稳定度和灵敏度将直接决定整个系统的性能指标。本节根据系统要求，设计了一款基于锁定放大器的方法来进行光电信号监测后的放大处理工作，如图4.25所示。

由于D/A转换后的锯齿波信号经过滤波后驱动下级需要+25V 的高电压，本节选用德州仪器的一款高电压、大电流运算放大器OPA552。另外，为了使得D/A输出的信号从0V 到+25V，所以设计时，在运放反向端提供-5V电压，从而能让芯片能达到0V。(https://www.daowen.com)

图4.25中放大电路采用的电压串联负反馈，由于输入的电压信号为0～2V，但是驱动法布里珀罗滤波器的电压需要0～25V，所以需要放大倍数为12.5倍。