光电探测跨阻放大器概念
跨阻型放大器是一种电流转电压的专用放大器，也叫TIA，trans-impedance amplifier，常用于检测微弱光电流信号。在 TIA 应用时, 由于输入信号是电流, 能够应用于这种场合的跨阻放大通常需要具备较低的电流噪声和电压噪声。
光电探测跨阻放大器应用介绍
在光电探测应用中，如光电倍增管电流转电压使用时，信号通常在μA量级，且速度快，因此对跨阻放大的噪声及带宽都提出了很高的要求。在这种场景使用时，一般更推荐使用非单位增益稳定放大器，与单位稳定放大器相比，它具有带宽更宽，尤其是小信号下，slew rate更快及更大的增益带宽积（GBW），同时一般来说，它能提供更好的电压噪声。
带宽计算
上图光电流探测电路示例
TIA光电流检测电路
其中，GBP为运放的增益带宽积。另外，由于前段的寄生电容Cs 和Rf 会在噪声增益曲线上形成一个零点，导致运放的开环增益曲线和噪声增益曲线相交处的逼近速度为-40dB/dec，这样会导致运放不稳定，即自激振荡，其波特图如下：
未补偿时的波特图
所以需要采用Cf来补偿，引入一个极点，补偿后的曲线如下：
补偿后的波特图
噪声计算
由以上公式算出带宽后，运放本身的噪声可由以下公司计算：
其中：
IEQ =等效的输入噪声电流，这个值在带宽F<1/(2πRFCF)内有效；
IN=运放本身输入的电流噪声，算inverting的输入；
EN=运放输入的电压噪声；
CD=前面的光电二极管的寄生电容；
F=带宽，单位为Hz；
4kT=1.6E-21J at T=290°K
根据这个公式计算出等效的输入噪声电流后, 就可以算出在 TIA 输出后 SNR 了。
参考文献
[1] Xavier Ramus “Transimpedance Considerations for High-Speed Amplifiers
[2] Ti“跨阻型放大器应用指南”
