步驟1：組件

該電路使用光電二極管，運算放大器（Op-Amp）和電阻器。

光電二極管

這是一種特殊類型的半導體材料制成的二極管將入射光子轉變?yōu)?a href="http://hljzzgx.com/tags/電流/" target="_blank">電流。產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，光電二極管中感應的電流有時被稱為“漏電流”。

運算放大器

沒有太多細節(jié)（因為細節(jié)變得復雜），運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算放大器供電的輸入提供上限。雖然運算放大器的不同配置導致不同的行為和規(guī)則，并且對這些行為的全面討論將是不必要和冗長的，我們仍然可以研究運算放大器的兩個“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屬性的關鍵。

電容器

這是任何包含兩個的設備導電板由介電材料隔開并在其周圍的電場中存儲電勢。其復阻抗為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致電路法Iphoto = Vphoto * R的原因。在上圖中，我們看到左側的光電二極管的負端連接到地，而其正端連接到運算放大器的反相/（ - ）輸入端。我們還看到一條連接運算放大器輸出到其（ - ）輸入的導線，其中一個電阻值為Rf串聯。因此，無論哪個元件連接到運算放大器，它都會設置其輸出電壓，使得（ - ）輸入與（+）輸入的電壓相同。當（+）輸入接地時，（ - ）的電壓也必須等于0V。我們的電路中具有0V電位的這種點稱為“虛地”。

電路定律

要找到電路定律，我們需要跟蹤當前的情況。如上所述，感應光電流的取向使得它從端子的負端移動到正端。移動到反相輸入的連接處，很明顯，根據黃金法則＃1，運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和左側的點之間存在這種差異。由于（ - ）必須保持虛擬接地（0V），因此運算放大器會將其輸出電壓設置為能夠實現此電壓降。根據電流的方向，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：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將反轉輸出電壓的符號。

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生，則光電流將具有相同的交流頻率。通過這種AC設置，電路的響應變得越來越不穩(wěn)定，因為存在許多源自運算放大器特性的高頻噪聲。為了穩(wěn)定TIA的電壓輸出，通常并聯地添加電容器。這將顯著降低噪聲。

步驟4：最后

并聯電容，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的，其應用包括建造光度計和各種電路中的反饋，這些電路可以在教學上找到。