应用于TIA放大的高速运算放大器

   

引言：在光电转换的系统中，光电二极管产生的光生电流是极小的，跨阻放大器TIA需要拥有足够高的增益将微弱的输入电流信号放大到更高的电压水平，以增加信号的幅度和灵敏度。

HA1002型高速宽带运算放大器是由深圳市乾鸿微电子有限公司自主设计，并基于国内代工厂工艺流片的模拟集成电路产品。该产品基于CMOS工艺设计，可以在2.5V~5.5V电源范围内工作。具有高输入阻抗以及高宽带、低噪声等特点，适用于光电转换系统作前端放大器。

    在光电转换的系统中，光电二极管产生的光生电流是极小的，跨阻放大器TIA需要拥有足够高的增益将微弱的输入电流信号放大到更高的电压水平，以增加信号的幅度和灵敏度。同时，由于输入信号是微小的光生电流, 也要求系统具备较低的电流噪声和电压噪声。

 

    所以，拥有高宽带、低输入偏置电流和低电流噪声等特点的HA1002型高速运算放大器就非常适合用作光电转换系统中的跨阻放大器，其典型应用如下图：

跨阻放大器应用线路图（双电源）

       在上图电路中设计中我们需要先确定光电二极管的电容C（D）,期望的跨阻增益gain,R(FB)，和运算放大器的增益带宽(GBW) 。

    电路设计中加入的反馈电容C(F) ，是为了避免电路发生振荡。加入电容C(F)可以在反馈网络中产生一个极点，在环路增益中产生一个零来补偿光电二极管的内部结电容。电阻R(F)用来提供增益。    电源电压参考如下表：

参数	范围
电源电压V(V+)	2.5V
电源电压V(V-)	-2.5V

电源电压参考表

    设计方法：

将反馈极点设置为满足方程（1），实现最大平坦的二阶巴特沃斯频率响应：

（1）

用方程（2）可以计算带宽：

（2）