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跨阻放大器

Category: Software
Product Number: 跨阻放大器的虚短虚断·如何分析以及电流的流向·?
Software Version: 跨阻放大器 电压型运放 虚短虚断
下图是一个电压型运算放大器构成的电流电压转换电路,由光电二极管电流流向可判断电容C1电压为上负下正,又由于运放正向输入端接地,因此光电二极管的电流产生的电压在运放反相输入端的电压为负,在经过反相放大器放大转变为正电压信号;

信号源是电流源,无论是理想电流源还是非理想电流源,其内阻都很大,由电流源和电压源的相互转换,在电压源时很容易想象到这个过程,就是一个电压放大器;但是在电流源下,将这样一个理想电流源直接接在运放两端,信号源两端是有电压的,并引入负反馈,续短虚断仍然成立,那电流岂不是从gnd到gnd,如果能明白这一点,我想应该明白了反馈和实际运放和理想运放的差异。

有两个问题请教:
1、这个电路是将信号源的电流信号转换为电容上的电压信号,但是这个电容直接连接运放的同相反相输入端,虚断仍然成立虚短不成立,那么这个电容C1如何选择?或者说对于跨阻放大器如何分析虚短虚断?

常规电压输入反相放大电路的计算过程实际是利用续短虚断通过电流计算的,只不过这个电流是输入的电压信号Vi-Vn/Rg所得,然后用Vi-Vn/Rg=Vn-Vo/Rf进一步计算得到增益。如果是电流信号输入呢,那就省了第一步,直接就是Ii=Vn-Vo/Rf,简化Vn=0(虚地),那么输出和输入电流的关系就是Vo=-Rf×Ii,增益即你说的放大倍数就是-Rf,该如何分析上面这个解释。

2、信号源产生的电压和运放的输入偏置电压输入失调电压会共同反映到输出电压,那么该如何选择运放?
  • 1.实际跨阻放大器电路中不会存在这个电容,这个电容是放大器,光电二极管以及布局布线产生的等效电容。

    2.放大器电路的分析方式有很多种,对于跨阻放大器来说,主要是通过电流流向来进行分析,电流源产生电流信号后,由于放大器的反相输入端是不会有电流流入和流出的,因此电流信号只能通过R2流动,最后以电压的形式反应在输出端口。

    3.跨阻放大器运放的选择有多种考虑因素,和产生电流的器件(一半为光电探测器)、电路的目标带宽、输出电压等有关,因此需要综合考虑选择。可以使用ADI在线小工具进行参考设计。

    Photodiode Circuit Design Wizard | Analog Devices