步驟1：組件

該電路使用光電二極管，運(yùn)算放大器（Op-Amp）和電阻器。

光電二極管

這是一種特殊類型的半導(dǎo)體材料制成的二極管將入射光子轉(zhuǎn)變?yōu)?a href="http://www.www27dydycom.cn/tags/電流/" target="_blank">電流。產(chǎn)生的電流被稱為光電流，并且可以被描述為從其正端向其負(fù)端（或其較長的引線到其較短的引線）流動的正電荷。注意，該方向與常規(guī)二極管中的電流方向相反;正是由于這個原因，光電二極管中感應(yīng)的電流有時被稱為“漏電流”。

運(yùn)算放大器

沒有太多細(xì)節(jié)（因?yàn)榧?xì)節(jié)變得復(fù)雜），運(yùn)算放大器基本上是一個高增益電壓放大器，需要兩個輸入，比較它們，并使用差值來設(shè)置輸出電壓。這兩個輸入被命名為反相/（ - ）和非反相/（+）輸入。輸出電壓由兩個為運(yùn)算放大器供電的輸入提供上限。雖然運(yùn)算放大器的不同配置導(dǎo)致不同的行為和規(guī)則，并且對這些行為的全面討論將是不必要和冗長的，我們?nèi)匀豢梢匝芯窟\(yùn)算放大器的兩個“黃金規(guī)則”，這將使該電路看起來更直觀。這些是。..。..

1。輸入沒有消耗電流。

2。如果將輸出線連接到（ - ）輸入，則（ - ）將自身設(shè)置為與（+）輸入的電壓相等。

牢記這些規(guī)則是理解TIA屬性的關(guān)鍵。

電容器

這是任何包含兩個的設(shè)備導(dǎo)電板由介電材料隔開并在其周圍的電場中存儲電勢。其復(fù)阻抗為1/jwC，其中j為sqrt（-1），w為電流的角頻率，C為電容，電容主要用于該電路以穩(wěn)定電路的電壓輸出。

電阻器

這是遵循歐姆定律的任何電子元件，即V = IR。用語言來說，電阻兩端的電壓降等于通過它的電流乘以電阻。該電路元件的復(fù)阻抗只是其電阻R

步驟2：基本互阻抗放大器

布局

接下來我們將分析導(dǎo)致電路法Iphoto = Vphoto * R的原因。在上圖中，我們看到左側(cè)的光電二極管的負(fù)端連接到地，而其正端連接到運(yùn)算放大器的反相/（ - ）輸入端。我們還看到一條連接運(yùn)算放大器輸出到其（ - ）輸入的導(dǎo)線，其中一個電阻值為Rf串聯(lián)。因此，無論哪個元件連接到運(yùn)算放大器，它都會設(shè)置其輸出電壓，使得（ - ）輸入與（+）輸入的電壓相同。當(dāng)（+）輸入接地時，（ - ）的電壓也必須等于0V。我們的電路中具有0V電位的這種點(diǎn)稱為“虛地”。

電路定律

要找到電路定律，我們需要跟蹤當(dāng)前的情況。如上所述，感應(yīng)光電流的取向使得它從端子的負(fù)端移動到正端。移動到反相輸入的連接處，很明顯，根據(jù)黃金法則＃1，運(yùn)算放大器吸取并且不提供電流，所有電流必須穿過包含電阻器的導(dǎo)線。但是這個電阻遵循歐姆定律，V = IR，因此電阻上的電壓降等于Vdrop = Iphoto * Rf。該電壓降要求在電阻器的右側(cè)和左側(cè)的點(diǎn)之間存在這種差異。由于（ - ）必須保持虛擬接地（0V），因此運(yùn)算放大器會將其輸出電壓設(shè)置為能夠?qū)崿F(xiàn)此電壓降。根據(jù)電流的方向，輸出電壓將具有相反的符號，以便能夠發(fā)生該電壓降。因此，我們的電路定律出現(xiàn)：Vout =（ - Iphoto）* Rf。特別是，這個定律表明我們的電路的“增益”是如何由我們的電阻器Rf的選擇值給出的。請注意，更改光電二極管的方向?qū)⒎崔D(zhuǎn)輸出電壓的符號。

步驟3：穩(wěn)定

使用我們的電路原樣，只需一根電阻將輸出連接到（ - ）輸入端，電路法就只適用于光電二極管中感應(yīng)的直流電流。換句話說，只有在擊中光電二極管的光是恒定的情況下，該法才有效。如果光源由交流電源產(chǎn)生，則光電流將具有相同的交流頻率。通過這種AC設(shè)置，電路的響應(yīng)變得越來越不穩(wěn)定，因?yàn)榇嬖谠S多源自運(yùn)算放大器特性的高頻噪聲。為了穩(wěn)定TIA的電壓輸出，通常并聯(lián)地添加電容器。這將顯著降低噪聲。

步驟4：最后

并聯(lián)電容，原理圖顯示了基本互阻抗的完整布局放大器。這種電路的知識提供的可能性是無數(shù)的，其應(yīng)用包括建造光度計(jì)和各種電路中的反饋，這些電路可以在教學(xué)上找到。