电流反馈放大器在光电流应用中的补偿技术与分析

"基于电流反馈放大器在光电流应用中的研究" 本文深入研究了电流反馈放大器（CFA）在光电流应用，特别是作为跨阻放大器（TIA）时所面临的问题与解决方案。光电二极管和其他光-电流传感器常常会带有寄生电容，这些电容对CFA作为TIA的性能产生显著影响。文章强调了如何针对这种寄生电容进行有效的补偿策略，以优化放大器的性能。 CFA的工作模式被简要介绍，与电压反馈放大器（VFA）的比较也得以阐述。尽管CFA通常不是首选的TIA解决方案，因其反相输入电流和噪声较高，但在高增益、低功耗、低噪声和高速应用中，CFA的优势逐渐显现。其环路增益独立于闭环增益的特点，使得CFA能够实现良好的谐波失真和带宽性能，而不受闭环增益变化的影响。 FET输入运算放大器由于其超低的输入偏置电流和噪声，常用于TIA，尤其适合处理低输出电流的设备。然而，对于需要更高速度的系统，FET输入放大器的性能可能不足，这时CFA便成为一种替代选择。文章指出，虽然CFA在噪声方面可能不如FET输入放大器，但其速度优势使其在某些情况下更具吸引力。 为了理解和分析CFA在有寄生电容情况下的行为，文章摒弃了传统的VFA的“噪声增益”或CFA的“反馈阻抗”分析方法，转而采用基于环路增益的经典反馈理论。这种方法避免了电流和电压域转换的复杂性，提供了一种更为直观且实用的波特图分析方式。 2电流反馈放大器的基本知识部分，解释了CFA的理想输入阻抗为零，这意味着输入端近乎短路，反馈信号以电流形式存在。相比之下，VFA的输入阻抗则是无限大，反馈信号为电压。这两种类型的放大器在设计和应用上有着本质的区别，理解这些区别对于优化光电流测量系统至关重要。 这篇文章为读者提供了关于CFA在光电流应用中的详细见解，包括寄生电容的影响、补偿策略以及CFA与VFA之间的操作差异。通过深入理解这些概念，工程师可以在设计高性能、高精度的光电系统时做出明智的选择。