什么是跨阻放大器 跨阻放大器和普通运放的区别

跨阻放大器输出的是什么信号

跨阻放大器（Transimpedance Amplifier）的输出是电压信号。

跨阻放大器主要用于将输入的电流信号（例如光电二极管产生的光电流）转换为对应的电压信号进行放大。光电二极管（Photodiode）的输出是电流，然而对于许多应用，我们更希望得到对应的电压信号进行进一步处理和分析。

跨阻放大器的作用是将输入电流转换为输出电压，其放大倍数由反馈电阻决定。当输入电流通过反馈电阻时，会产生对应的电压值。放大器的增益即为反馈电阻与输入电流之间的线性关系。

跨阻放大器的输出是与输入电流成比例的电压信号，可以通过适当选择放大倍数来使得输出电压能够满足应用需求。

跨阻抗放大器电路由光电二极管组成，放大器和反馈电容/电阻对（图1）。该电路看起来很简单，但隐藏的寄生效应会在不知不觉中导致不必要的电路不稳定。

图1：零反向偏置，互阻抗运算放大器电路。它看起来很简单，但寄生效应会导致不稳定。 （图像来源：Digi-Key Electronics）

撞击光电二极管的光会产生从二极管阴极流向阳极的电流（Ipd）（图1）。该电流也流过反馈电阻Rf。 Ipd乘以Rf的值会在运算放大器的输出Vout处产生输出电压。在这个电路中，增加光亮度会使输出电压变得更大。

图1中标题中的“零反向偏压”表示光电二极管两端的电压为0伏。如果光电二极管两端的反向偏压为0伏，则漏电流或暗电流较低，与反向偏压较大的配置相比，光电二极管结电容较高。

交流信号TIA电路的增益主要取决于放大器反馈环路中的电阻和电容。公式1表示图1的理想交流和直流信号传递函数。

该公式表明单极点频率响应取决于反馈元件，但是这并没有解释为什么TIA有时会发生振荡。

跨阻放大器和普通运放的区别在哪

跨阻放大器（Transimpedance Amplifier）和普通运放（Operational Amplifier）是两种常见的放大器，它们在设计和应用中有一些区别。

1. 输入输出特性：跨阻放大器的输入是光电二极管（Photodiode）的电流，输出则是对应的电压信号。因此，跨阻放大器的输入阻抗为电流，输出阻抗为电压。而普通运放一般是输入电压，输出也是电压，因此输入和输出的阻抗一般均为电压。

2. 反馈方式：跨阻放大器的反馈环路常常是以电流形式进行的，通过将电流信号转换为电压信号来放大。普通运放则一般是以电压形式进行反馈。

3. 放大增益：跨阻放大器一般具有高的电流-电压转换增益，适用于放大微弱的电流信号，例如光电二极管产生的光电流。而普通运放一般具有可调节的电压增益，适用于放大信号电压。

4. 频率响应：跨阻放大器在设计上通常考虑了高速传输的需求，具有较宽的带宽。普通运放可以设计为高频放大器，但通常用于中低频范围。

跨阻放大器和普通运放并非完全互斥，用途和应用场景有所不同。跨阻放大器主要用于光电检测、光通信和光学传感等领域，而普通运放在模拟信号处理、滤波器设计和放大器设计等方面应用广泛。

审核编辑：黄飞