由于发光二极管、光敏晶体管、环境温度、光路径等的不同，光传感器的传输增益范围变化很大，最大与最小传输增益之比为16:1。这样大的传输增益变化就会使直流耦合电路中的输出电阻器的选用更加复杂化。你必须筛选输出电阻器的大小，以防止传输增益高了会造成输出级饱和，但在输出电阻器阻值很小时，传输增益低了又会使输出电压的振幅很小。对此，通常必须进行调节。使直流输出电压与传输增益相匹配，而且在极端的温度和尘埃条件下，还必须反复调节才能使输出级可靠工作。但图1所示电路不需要进行调节。该电路使用直流耦合反馈来控制流经输出电阻器的电流。因此，输出电压是可预测的，而且是恒定不变的。 运算放大器的输入电流和D3 中的
传感技术中的光传感器是用于检测光强或光谱分布的重要元件，广泛应用于各种环境监测、光学通信、自动化设备等领域。由于其工作原理和组件的差异，例如发光二极管（LED）、光敏晶体管以及环境因素如温度和光路径的变化，光传感器的传输增益存在显著差异。最大与最小传输增益之比可达16:1，这给电路设计带来挑战，因为需要选择合适的输出电阻器来确保稳定的工作性能。
传统的解决方案是通过调节电路参数来匹配传输增益和直流输出电压，尤其是在极端条件下的温度和尘埃环境中，需要频繁调节以保持输出级的可靠性。然而，图1所示的电路设计巧妙地解决了这个问题，它利用直流耦合反馈机制控制输出电阻器的电流，使得输出电压变得可预测且恒定。
该电路的核心是运算放大器，它的输入电流和D3的电流可以忽略不计，这样就能确保I1（通过R1的电流）等于I2（光敏晶体管的电流）。当光敏晶体管导通时，输出电压为2.7V；当光被遮挡，光敏晶体管断开，输出电压降为0V。运算放大器的输出电压调整自身以维持这样一个关系：发光二极管电流乘以传输增益等于光敏晶体管的发射极电流，从而自动适应传输增益的变化。
传输增益的范围从80到5（5≤I3/I2≤80），其中I3是发光二极管的电流，I2是光敏晶体管的电流。为了应对大范围的输出电流需求，设计中选用了TLC071运算放大器，它在3.5V电压下能提供高达20mA的电流。同时，根据最大输出电流I3MAX（8mA）和最大输出电压VOUTMAX（3.5V - VD1）计算得到R3的最大值为350Ω，以限制电流并防止运算放大器饱和。
在无光照情况下，光敏晶体管的发射极电流变为零，输入电流I1不再通过Q1，导致运算放大器输出变为正电源电压。为了避免饱和状态影响恢复时间，设计中使用了D2和D3组成的齐纳二极管组合，当输出电压接近3.4V（VD2+VD3）时，这两个二极管会对输出电压进行钳位，防止饱和现象发生。电阻R3（270Ω）的设置既能提供足够的LED电流，又不会使运算放大器饱和。
当该电路驱动可能饱和的逻辑电路时，建议使用滞后门电路或具有滞后特性的比较器作为缓冲，以确保输出电压的稳定性。通过这样的设计，图1所示的电路成功实现了无需手动调节的光传感器系统，能够自动适应传输增益的变化，提高系统的可靠性和稳定性。
