Förstärkarkrets Transimpedance (2 / 4 steg)
Steg 2: Grundläggande Transimpedance förstärkaren
Layout
Nästa vi kommer att analysera vad som orsakar krets lagen Iphoto = Vphoto * R. I bilden ovan ser vi fotodiod till vänster ansluten på högkant negativa till marken och dess positiva änden inverting/(-) ingången på Op-förstärkaren. Vi ser också en tråd som förbinder produktionen av Op-förstärkaren till dess (-) ingång, med ett motstånd värde Rf i serien. Således oavsett vilka komponenter är kopplade till Op-förstärkaren, det kommer att ange dess utspänning så att vars (-) är på samma spänning som (+) ingång. Som på (+) ingång är ansluten till marken, spänningen på (-) måste också vara lika med 0V. En plats i vår krets som har en elektrisk potential på 0V kallas en "virtuell marken."
Krets lag
För att hitta en krets lag, kommer vi att spåra där strömmen går. Som diskuterats, är den inducerade photocurrent orienterad så att den rör sig från den negativa änden av terminalen till positiva slut. Går framåt till korsningen av inverterade indata, blir det tydligt att som, enligt gyllene regel #1, Op-förstärkaren drar och ger ingen aktuell, alla nuvarande har att flytta genom tråd som innehåller motståndet. Men detta motstånd följer Ohms lag, V = IR, och därmed skulle det finnas ett spänningsfall över resistorn lika med Vdrop = Iphoto * Rf. Denna spänning tappar kräver att denna skillnad över punkterna till höger och vänster om motståndet. Eftersom det (-) måste förbli en virtuell marken (0V), skulle Op-förstärkaren sätta spänningen på sin produktion för att kunna uppnå denna spänning tappar. Beroende på riktningen av strömmen, skulle den tillverkade spänningen ha motsatt tecken för att möjliggöra denna spänningsfall ska ske. Således, vår krets lag uppstår: Vout =(-Iphoto) * Rf. Denna lag visar särskilt hur "vinst" för vår krets ges av det valda värdet av vårt motstånd Rf. Observera att ändra orientering på fotodiod kommer att vända tecknet av utspänningen.