跨阻放大器(TIA)被广泛用于将传感器(如光电二极管)的电流输出转换为电压信号，因为许多电路和仪器只能接受电压输入。从输出到反相输入具有反馈电阻的运算放大器是这种TIA最直接的实现方式。然而，即使是这种简单的TIA电路，也需要在噪声增益、失调电压、带宽和稳定性之间仔细权衡。显然，TIA中的稳定性对于良好和可靠的性能非常重要。本应用笔记解释用于评估稳定性的经验计算，然后说明如何微调反馈相位补偿电容的选择。
暴力休克：为什么会发生？
图1至图3显示了一些基本的TIA电路。图1广泛用于双电源系统。图2是用于单电源应用的电路的微小修改。由R1和R2组成的电阻分压器可以保证在只有很小的暗电流流过光电二极管的黑暗条件下，运算放大器的输出节点高于输出电压下限。通过确保运算放大器的输出级工作在线性区域，这种偏移提高了弱光条件下的光电检测和响应速度。然而，必须注意保持IN引脚上的偏置电压较小。否则，光电二极管中的反向漏电流会降低线性度，并增加温度范围内的失调漂移。在某些应用中，使用图3中的电路，其中光电二极管直接放置在运算放大器的输入端。该电路避免了光电二极管上的反向偏置，尽管它需要一个缓冲基准电压源。基准电压必须足够快，以吸收应用所需的光电二极管电流。这又意味着放大器A1必须和放大器A2一样快。
基本TIA电路(双电源)。
图1中的基本TIA电路针对单电源进行了修改。
图2中的基本TIA电路针对单电源进行了修改。
与任何带反馈的运算放大器电路一样，上述电路都可以分为一个具有开环增益AVOL的放大器和一个由电阻和光电二极管组成的反馈网络。图4示出了图1至3中的光电二极管的等效电路。对于大多数光电二极管来说，RSERIES=0和RSHUNT=无穷大是合理的近似值。因此，简化模型简化为与结电容并联的短路电流源。这个简化的光电二极管模型将用于后续的稳定性分析。
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