跨阻放大器的方方面面！

麻雀虽小，五脏俱全。
下图所示电路，可以说是电路，也可以说是系统，几乎所有模电理论或分析技术，都要/能派上用场。

在基本模电的基础上，碰到的第一个问题，就是光电二极管的建模，有了模型，才有可能用基本电路原理求解各个性能参数。

这个二极管的最基本模型，是理想二极管并联RC和电流源：




图中ip表示光产生的电流。
把这个模型代入原电路，就可以把问题转换为普通的有源电路。

理论上，光二极管后加个电阻，把电流转换成电压，然后用跟随器隔离一下，这个电路就可以工作了：







实际上为何不能这么用？

原因很多，其中之一是带宽太窄：






如上图所示，电阻的量级是很高的，运放的输入电容大约是若干pF，加上光二极管较大的等效电容，电路的3分贝带宽高不了。
而且想增大增益，就要增大RL，让同样的电流ip产生更大的电压，但是根据上图fp的表达式，增大RL直接降低带宽，也就是说，这里有增益带宽积折中的限制。


所以，最基本的I-V转换器多采用下图：






如上图所示，利用运放的输入虚短特性，直接把光二极管虚短掉，信号电压约为零，输入电容也约为零。

来看上面最基本电路的稳定性。







图中的电容C是光二极管和运放的共模输入电容之和，由于Rf和C构成1/beta的零点，所以闭环响应有尖峰甚至不稳定。

所以他这个电路加了补偿电容：






加入补偿电容之后，1/beta变成这个样子：

那么补偿电容Cf应该如何确定呢？【看原帖，作者是乱调的，调整电容和电阻，看示波器波形变化。】


第一步，通过查阅芯片的datasheet，或者是实测，确定运放的带宽fc，据此确定等效电容Cc:





如果Ci和Cc同量级或是大于后者，那么对于45°相位裕度，补偿电容应该取两个电容的几何平均（略大一点）。








补偿过后，他又在输出端加了个所谓的隔直电容：






前面的补偿又废了，前功尽弃。

好贴

原帖说传输线较长，相当于较大的容性负载，此时需要这样补偿：






上面给出了初始调试值，在此基础上，边看示波器，边微调元件值。