В прошлой статье мы начали разговор о советах по проектированию фотодиодных усилителей. Здесь мы рассмотрим две концепции, которые могут потребоваться для настройки трансимпедансных усилителей в схемах с фотодиодами: ток утечки и полоса пропускания.
Фотодиоды вырабатывают токи в диапазоне наноампер и единиц микроампер. При таких крошечных токах неидеальности, которые мы часто игнорируем, могут стать заметными и даже проблематичными.
В этой статье рассматриваются важные детали, связанные с конструкцией трансимпедансных усилителей для систем на основе фотодиодов.
Если попробовать объяснить простыми словами, то трансимпедансный усилитель – это схема преобразователя, которая преобразует входной ток в пропорциональное выходное напряжение. Как мы знаем, когда ток протекает через резистор, он создает падение напряжения на резисторе, которое будет пропорционально величине тока и самому значению резистора. Здесь, предполагая, что значение резистора является идеально постоянным, мы можем легко использовать закон Ома для расчета значения тока на основе значения напряжения. Это самый базовый преобразователь тока в напряжение, и, поскольку для этого мы использовали резистор (пассивный элемент), он называется пассивным преобразователем тока в напряжение.
С другой стороны, трансимпедансный усилитель является активным преобразователем тока в напряжение, поскольку он использует активный компонент, такой как операционный усилитель, для преобразования входного тока в пропорциональное выходное напряжение. Также возможно создание активных преобразователей с использованием других активных компонентов, таких как транзисторы IGBT, MOSFET и т. д. Наиболее часто используемым преобразователем тока в напряжение является трансимпедансный усилитель (TIA), поэтому в этой статье мы узнаем больше об этом устройстве, и как использовать его в ваших схемах.