浅谈跨阻放大器的跨阻抗和输出阻抗

前面介绍了跨阻放大器和光电二极管（例如PIN二极管）配合使用，可以用来检测微弱的光电信号，完成电流到电压的转换功能，感兴趣的小伙伴可以去考一下古。一个典型的PIN光电二极管和跨阻放大器电路（PIN-TIA）可以表示为

PIN-TIA光接收组件有两个技术指标：跨阻抗和输出阻抗，我们简单介绍一下这两个参数的概念。

跨阻抗

跨阻抗（transimpedance of pre-amplifier）是指PIN-TIA光接收组件输出电压增量△Vout与输入光响应电流增量△Iin的比值，单位为欧姆，其定义公式为

其中V1和I1为输入光强为P1情况下跨阻放大器的输出电压和流经的电流；V2和I2为输入光强为P2情况下跨阻放大器的输出电压和流经的电流。

通常测试时，可采用无输入光时，即P1=0时的电压和电流值分别为V1和I1，此时响应光电流I1近似为0；P2为PIN探测器的非饱和功率点输入时，所测得的电压为V2，此时的响应光电流I2可以由PIN探测器的电流响应度RI和输入光功率的大小P2的乘积获得。

实际对于理想放大器V1为0，V2为I2和Rf的乘积，那么跨阻抗实际就等于跨阻抗增益电阻器Rf。

输出阻抗

输出阻抗是放大器的内阻，阻抗越小，驱动更大负载的能力越高。输出阻抗是在出口处测得的阻抗，我们等效为如图R0，对于一个理想的放大器，内阻应该为0。

测试输出阻抗时需要给电路并入一个可变电阻RL。Vin-与Vin+电势相等，虚短接地；可变电阻RL一端接地，这样可以认为可变电阻RL与输出阻抗（跨阻内阻）处于并联状态。

在输入光强为P1情况下，首先测试可变电阻RL断开时的输出电压V1，这时等效为电流I通过电阻R0后的输出电压为V1

同样在输入光强为P1情况下，闭合可变电阻RL开关，调节可变电阻RL大小，测试该情况下的输出电压V2，由于输入光强P1不变，电流I也不变，这时等效为电流I通过R0和RL的并联电阻R0RL/(R0+RL)后的输出电压为V2。两种情况下电流I值相等，就可以计算出跨阻电路的输出阻抗为