3.3.2 零伏偏置电路

PN结光生伏特器件在自偏置的情况下，若负载电阻为零，该偏置电路称为零伏偏置电路。由式（3-2）可知，光生伏特器件在零伏偏置下，输出的短路电流Isc与入射辐射量（如照度）成线性关系变化，因此，零伏偏置电路是理想的电流放大电路。

如图3-43所示为由高输入阻抗放大器构成的近似零伏偏置电路。图中Isc为短路光电流， Ri为光生伏特器件的内阻，集成运算放大器的开环放大倍数Ao很高，使得放大器的等效输入电阻很低，光生伏特器件相当于被短路。有

图3-43 电流、电压放大原理

一般集成运算放大器的开环放大倍数Ao高于105，反馈电阻Rf≤100 kΩ，则放大器的等效输入电阻Ri≤10 Ω，因此，可认为图3-43所示的电路为零伏偏置电路，放大器的输出电压Uo与入射辐射量成线性关系：

反馈电阻Rf很高，电路的放大倍率和灵敏度都很高。

除上述利用具有很高开环放大倍率的集成放大器构成的零伏偏置电路外，还可以利用由变压器的阻抗变换功能构成的零伏偏置电路，将光生伏特器件接到变压器的低阻抗端（线圈匝数少），使光的波动产生的交变信号被变压器放大并输出；另外，还可以利用电桥的平衡原理设置直流或缓变信号的零伏偏置电路。但是，这些零伏偏置电路都属于近似的零伏偏置电路，它们都有一定大小的等效偏置电阻，当信号电流较强或辐射强度较高时将使其偏离零伏偏置。故零伏偏置电路只适合对微弱辐射信号的检测，不适合较强辐射的探测领域。要获得大范围的线性光电信息变换，应该尽量采用光生伏特器件的反向偏置电路。