使用OPA128设计光电二极管放大电路

"Designing Photodiode Amplifier Circuits with OPA128" 是BB公司关于使用OPA128运算放大器设计光电二极管放大电路的技术文档，主要涉及光电二极管、运放的选择与应用以及噪声性能优化。 在光电二极管放大电路设计中，OPA128是一款具有超低偏置电流的运算放大器，适用于对灵敏度要求较高的应用。噪声电压(eOUT)与热噪声有关，计算公式为 eOUT = √(4kTR)，其中k是玻尔兹曼常量，T是温度（开尔文），B是噪声带宽（赫兹），R是反馈电阻。当信号的跨阻增益(eOUT = i(signal)R)增加时，信噪比也会按根号R的比例提升。 在选择运算放大器时，需要注意其偏置电流。偏置电流会导致大反馈电阻下的电压偏移误差，而宽带宽电路中的小反馈电阻则较少受到偏置电流误差的影响。尽管如此，即便是这类电路，也需要关注偏置电流的控制。OPA128通过独特的设计实现了75fA的最大偏置电流，同时避免了牺牲整体放大器性能的严重性能折衷。 OPA128的创新设计在于最小化性能妥协。小型场效应晶体管（FET）的确具有较低的偏置电流，但FET尺寸减小会降低导通度并显著增加噪声，这在仅仅通过减小输入FET尺寸来实现低偏置电流时，会对性能造成严重限制。因此，OPA128的特殊设计兼顾了低偏置电流和高性能，解决了这一矛盾。 在实际应用OPA128时，需要考虑以下几点： 1. 选择适当的反馈电阻以平衡噪声性能和增益。 2. 考虑工作环境温度对噪声和偏置电流的影响。 3. 确保电路设计能有效地抑制偏置电流导致的电压偏移。 4. 针对不同的光电二极管特性调整电路参数，以优化整体系统性能。 OPA128是设计高灵敏度光电二极管放大电路的理想选择，它在提供超低偏置电流的同时，保持了良好的放大器性能，降低了噪声，从而提高了系统的信噪比。在设计过程中，工程师需要全面考虑各个因素，以实现最佳的电路性能。