반사식 광전 인코더의 적용 요구를 충족하기 위해 광전 다이오드 배열, 트랜스임피던스 증폭기, 전차분 증폭기 및 바이어스 회로를 통합한 광전 칩을 설계하였다. 먼저 반사식 인코더의 이미징 원리에 따라 광전 다이오드 배열을 설계하였다. 그 다음, 증가 신호 처리 경로로 가변 이득 트랜스임피던스 증폭기와 전차분 구동 증폭기를 계단식으로 설계하여 읽기 신호의 노이즈를 줄이고 부하 능력을 향상시켰다. 이어서 넓은 전원 전압 입력 범위와 우수한 전원 리플 억제 능력을 갖춘 바이어스 회로를 집적하였다. 0.35 μm 광전 CMOS 공정을 기반으로 웨이퍼를 제작하였으며, 테스트 환경 구축을 통해 광전 집적 칩이 3.5~6 V의 넓은 전원 전압 범위 내에서 정상 작동하며 모터 속도 6000 r/min 내에서 출력되는 증가 신호가 양호한 직교성을 보였다. 각도 측정 결과 전진 및 후진 상황에서 각도 측정 오차 최대값은 각각 4.752″ 및 5.04″였다. 5 V 공급 전압에서 회로의 직류 소비 전력은 66.5 mW이며, 전체 칩 면적은 5.91 mm × 2.81 mm이다. 광전 칩의 고집적, 우수한 신호 직교성, 넓은 전원 전압 입력 범위, 높은 전원 리플 억제 능력 등의 요구를 충족하여 반사식 광전 인코더에 적합하다.

광전 칩;반사식 인코더;증가 신호;바이어스 회로;가변 이득 증폭기