op analysis 1

 线性运用中有虚短虚断，但是，由于引入了正反馈,故运放工作在非线性状 态下,具有“虚断”和“虚短跳变”的特性，两者不同。只成立虚断

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半导体激光器的驱动电路主要由电流源组成。激光器对电流冲击的承受能力较差，电流微小的变化将引起光输出的变化，这些变化有可能影响激光器的使用寿命，因此在实际应用中对驱动电流源的性能和安全保护有很高的要求。为了能够很好地观察荧光信号的强弱变化，设计激光器的电流源连续可调节，改变驱动电流大小，同时改变激光器的光功率。该电路的原理图如图4所示，电流源供电通过LDO给其供电，减小电源噪声，使激光器工作在稳定可靠条件下。

U1为数字转化为模拟信号芯片，输出电压在0～4.096 V可调，电流源由运算放大器U2A，精密电阻R1、R2、R4、R7和i极管Q1组成。原理如下，根据虚断的概念可得：

由式(7)可以得知，半导体激光器的驱动电流与激光器的阻抗无关，只与输入电压VIN和精密电阻R5、R6相关，驱动电流通过调节输入电压大小实现连续可调。

1.3.2 信号处理电路

光敏二极管的PN结有一个结电容和一个寄生电阻，结电容和采样电阻组成了一个RC充电回路，RC值的大小决定了光敏二极管的响应速度。光敏二极管在反向偏置电压作用下工作，再加上寄生电阻的存在，在没有光信号输入时，光敏二极管仍然会流出电流，该电流称为暗电

流。S5106的暗电流正常值为0.2 nA。由于结电容的存在，该结电容延迟了信号的响应，在输出信号端会产生震荡，在取样电阻R2上需并联一个合适容值的电容C4用来对电路进行补偿，消除信号的震荡。

当激光照射在试纸卡上时，激发出来的荧光反射到S5106上形成光电流，通过电阻R2实现I/V转换，将电流转换成电压值。由于荧光信号非常微弱，产生的光电流值一般都为几个nA，再加上运算放大器输入级偏置电流的存在，为减小偏置电流对光电流的影响，一般需要选取偏置电流极小的运算放大器，可选取pA级别的。其中I/V转换原理图如图5所示。