Para atender às necessidades de aplicação de codificadores ópticos refletivos, foi projetado um chip fotoelétrico integrado que inclui matriz de fotodiodos, amplificador transimpedância, amplificador totalmente diferencial e circuito de polarização. Primeiro, a matriz de fotodiodos foi projetada de acordo com o princípio de formação de imagem do codificador refletivo. Em seguida, foi projetado um amplificador transimpedância de ganho ajustável e um amplificador totalmente diferencial em cascata como cadeia de processamento do sinal incremental, reduzindo o ruído do sinal de leitura enquanto melhora a capacidade de carga. Depois, integrou-se um circuito de polarização com ampla faixa de tensão de alimentação de entrada e boa capacidade de supressão de ripple. Baseado no processo CMOS fotoelétrico de 0,35 μm, a fabricação foi realizada e, por meio da criação de um ambiente de teste, o chip integrado pode funcionar normalmente numa ampla faixa de tensão de alimentação de 3,5 a 6 V, e o sinal incremental de saída dentro da velocidade do motor de 6.000 rpm apresenta boa ortogonalidade. Os resultados da medição de ângulo indicam que o erro máximo de medição do ângulo em sentido horário e anti-horário é de 4,752″ e 5,04″, respectivamente. Com uma tensão de alimentação de 5 V, o consumo de corrente contínua do circuito é de 66,5 mW, e a área total do chip é de 5,91 mm × 2,81 mm. Atende aos requisitos de alta integração do chip fotoelétrico, boa ortogonalidade do sinal, ampla faixa de tensão de entrada de alimentação e alta capacidade de supressão de ripple, sendo adequado para codificadores ópticos refletivos.

chip fotoelétrico;codificador refletivo;sinal incremental;circuito de polarização;amplificador de ganho ajustável