跨阻放大器 TIA

（TIA ）全称为trans-impedance amplifier，是放大器类型的一种，放大器类型是根据其输入输出信号的类型来定义的。

TIA的功能如同我们平时在养花的过程中给花施肥的一样，如果一片贫瘠的土地上要种出鲜艳的花朵，那么在给这片土地施肥的时候，杂草和花苗同样得到了滋养，这时候我们就会人为地将杂草拔掉，这样杂草没了，肥料的营养能最大程度地供养给花苗，然后花苗才能茁壮成长。TIA在系统中的作用就相当于我们人为地将杂草拔掉，而且还一定程度上抵制了杂草的重生。

在电学范畴，假设放大器增益A=Y/X，Y为输出，X为输入。由于表征一个信号不是用电压就是电流，所以组合一下就有4种放大器，当输入为电流信号，输出为电压信号时，A=Y(电压)/X(电流)，具有电阻的量纲，所以一般称之为跨阻放大器，另外，我们常见的都是电压放大器，也就是输入输出都是电压的那种。

TIA由于具有高带宽的优点，一般用于高速电路，如光电传输通讯系统中普遍使用。例如PIN-TIA，PIN-TIA光接收器是用于光通信系统中将微弱的光信号转换成电信号并将信号进行一定强度低噪声放大的探测器件，其工作原理是：PIN的光敏面受探测光照射时，由于p-n结处于反向偏置，光生载流子

在电场的作用下产生漂移，在外电路产生光电流；光电流通过跨阻放大器放大输出，这样就实现了光信号转换成电信号进而将电信号初步放大的功能。在实际应用中，我们会根据TIA的要求，采用 V、 V或其它的供电形式，用不同的外围电路形式来完成封装。

我们知道在DWDM系统中，OSNR是衡量整个系统传输性能的重要指标之一，也就是信号和噪声的比值，如何将信噪比提高到一个理想的传输性能值，从上面的描述就可得知引入了TIA，它能将电信号进行一定强度的低噪放大。信号在经过光纤传输后，光功率和色散必然在一定程度上有所衰减，光放大器将光信号转化为电信号来进行放大处理时，TIA就能有效地抑制噪声信号的放大，分母变小，分子变大，这样就不难理解TIA是如何提高光信号与噪声的比值（OSNR）了。所以通俗地说，它是在同等条件下，使负面因素较低从而使正面因素较高地显现的一种技术手段而用到的器件。

跨阻放大器TIA

（TIA ）全称为trans-impedance amplifier，是放大器类型的一种，放大器类型是根据其输入输出信号的类型来定义的。 TIA的功能如同我们平时在养花的过程中给花施肥的一样，如果一片贫瘠的土地上要种出鲜艳的花朵，那么在给这片土地施肥的时候，杂草和花苗同样得到了滋养，这时候我们就会人为地将杂草拔掉，这样杂草没了，肥料的营养能最大程度地供养给花苗，然后花苗才能茁壮成长。TIA在系统中的作用就相当于我们人为地将杂草拔掉，而且还一定程度上抵制了杂草的重生。在电学范畴，假设放大器增益A=Y/X，Y为输出，X为输入。由于表征一个信号不是用电压就是电流，所以组合一下就有4种放大器，当输入为电流信号，输出为电压信号时，A=Y(电压)/X(电流)，具有电阻的量纲，所以一般称之为跨阻放大器，另外，我们常见的都是电压放大器，也就是输入输出都是电压的那种。 TIA由于具有高带宽的优点，一般用于高速电路，如光电传输通讯系统中普遍使用。例如PIN-TIA，PIN-TIA光接收器是用于光通信系统中将微弱的光信号转换成电信号并将信号进行一定强度低噪声放大的探测器件，其工作原理是：PIN的光敏面受探测光照射时，由于p-n结处于反向偏置，光生载流子

在电场的作用下产生漂移，在外电路产生光电流；光电流通过跨阻放大器放大输出，这样就实现了光信号转换成电信号进而将电信号初步放大的功能。在实际应用中，我们会根据TIA的要求，采用 V、 V或其它的供电形式，用不同的外围电路形式来完成封装。我们知道在DWDM系统中，OSNR是衡量整个系统传输性能的重要指标之一，也就是信号和噪声的比值，如何将信噪比提高到一个理想的传输性能值，从上面的描述就可得知引入了TIA，它能将电信号进行一定强度的低噪放大。信号在经过光纤传输后，光功率和色散必然在一定程度上有所衰减，光放大器将光信号转化为电信号来进行放大处理时，TIA就能有效地抑制噪声信号的放大，分母变小，分子变大，这样就不难理解TIA是如何提高光信号与噪声的比值（OSNR）了。所以通俗地说，它是在同等条件下，使负面因素较低从而使正面因素较高地显现的一种技术手段而用到的器件。

工程师不得不知的20个经典模拟电路(详细图文)

工程师不得不知的20个经典模拟电路（详细图文）对模拟电路的掌握分为三个层次初级层次：是熟练记住这二十个电路，清楚这二十个电路的作用。只要是电子爱好者，只要是学习自动化、电子等电控类专业的人士都应该且能够记住这二十个基本模拟电路。中级层次：是能分析这二十个电路中的关键元器件的作用，每个元器件出现故障时电路的功能受到什么影响，测量时参数的变化规律，掌握对故障元器件的处理方法;定性分析电路信号的流向，相位变化;定性分析信号波形的变化过程;定性了解电路输入输出阻抗的大小，信号与阻抗的关系。有了这些电路知识，您极有可能成长为电子产品和工业控制设备的出色的维修维护技师。高级层次：是能定量计算这二十个电路的输入输出阻抗、输出信号与输入信号的比值、电路中信号电流或电压与电路参数的关系、电路中信号的幅度与频率关系特性、相位与频率关系特性、电路中元器件参数的选择等。达到高级层次后，只要您愿意，受人尊敬的高薪职业--电子产品和工业控制设备的开发设计工程师将是您的首选职业。 1桥式整流电路注意要点：1、二极管的单向导电性，伏安特性曲

线，理想开关模型和恒压降；2、桥式整流电流流向过程，输入输出波形；3、计算：V o，Io，二极管反向电压。2电源滤波器注意要点：1、电源滤波的过程，波形形成过程；2、计算：滤波电容的容量和耐压值选择。3信号滤波器注意要点：1、信号滤波器的作用，与电源滤波器的区别和相同点；2、LC 串联和并联电路的阻抗计算，幅频关系和相频关系曲线；3、画出通频带曲线，计算谐振频率。 4微分和积分电路注意要点：1、电路的作用，与滤波器的区别和相同点；2、微分和积分电路电压变化过程分析，画出电压变化波形图；3、计算：时间常数，电压变化方程，电阻和电容参数的选择。 5?共射极放大电路注意要点：1、三极管的结构、三极管各极电流关系、特性曲线、放大条件；2、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图；3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。 6分压偏置式共射极放大电路注意要点：1、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图；2、电流串联负反馈过程的分析，负反馈对电路参数的影响；3、静态

跨阻放大器(TIA )

跨阻放大器（TIA ）全称为trans-impedance amplifier，是放大器类型的一种，放大器类型是根据其输入输出信号的类型来定义的。 TIA的功能如同我们平时在养花的过程中给花施肥的一样，如果一片贫瘠的土地上要种出鲜艳的花朵，那么在给这片土地施肥的时候，杂草和花苗同样得到了滋养，这时候我们就会人为地将杂草拔掉，这样杂草没了，肥料的营养能最大程度地供养给花苗，然后花苗才能茁壮成长。TIA在DWDM系统中的作用就相当于我们人为地将杂草拔掉，而且还一定程度上抵制了杂草的重生。在电学范畴，假设放大器增益A=Y/X，Y为输出，X为输入。由于表征一个信号不是用电压就是电流，所以组合一下就有4种放大器，当输入为电流信号，输出为电压信号时，A=Y(电压)/X(电流)，具有电阻的量纲，所以一般称之为跨阻放大器，另外，我们常见的都是电压放大器，也就是输入输出都是电压的那种。 TIA由于具有高带宽的优点，一般用于高速电路，如光电传输通讯系统中普遍使用。例如PIN-TIA，PIN-TIA光接收器是用于光通信系统中将微弱的光信号转换成电信号并将信号进行一定强度低噪声放大的探测器件，其工作原理是：PIN的光敏

面受探测光照射时，由于p-n结处于反向偏置，光生载流子在电场的作用下产生漂移，在外电路产生光电流；光电流通过跨阻放大器放大输出，这样就实现了光信号转换成电信号进而将电信号初步放大的功能。在实际应用中，我们会根据TIA的要求，采用-5.2 V、3.3 V或其它的供电形式，用不同的外围电路形式来完成封装。我们知道在DWDM系统中，OSNR是衡量整个系统传输性能的重要指标之一，也就是信号和噪声的比值，如何将信噪比提高到一个理想的传输性能值，从上面的描述就可得知引入了TIA，它能将电信号进行一定强度的低噪放大。信号在经过光纤传输后，光功率和色散必然在一定程度上有所衰减，光放大器将光信号转化为电信号来进行放大处理时，TIA就能有效地抑制噪声信号的放大，分母变小，分子变大，这样就不难理解TIA是如何提高光信号与噪声的比值（OSNR）了。所以通俗地说，它是在同等条件下，使负面因素较低从而使正面因素较高地显现的一种技术手段而用到的器件。

按应用分类的运算放大器选型指南

ADI 公司开发创新能源解决方案已逾十年。我们的高性能放大器产品组合在促进变电站设备中的电能质量监控方面起着重要作用，而且随着再生能源系统的最新发展，它们也有助于实现突破性的解决方案。能源应用放大器欲了解有关能源应用的更多信息，请访问：https://www.360docs.net/doc/7018466907.html,/zh/energy 典型太阳能电池系统图典型变电站自动化系统图

过程控制和工业自动化应用放大器 40多年来，工业过程控制系统设计者与ADI公司密切合作，以定义、开发、实施针对各种应用进行优化的完整信号链解决方案。我们提供基于业界领先技术和系统性专业技术的精密控制与监测解决方案，使过程控制同时具备可靠性与创新性。欲了解有关过程控制和工业自动化应用的更多信息，请访问：https://www.360docs.net/doc/7018466907.html,/zh/processcontrol

仪器仪表和测量应用放大器 ADI公司提供高性能模拟解决方案，用来检测、测量、控制各种传感器。我们的技术支持广泛的创新设备鉴别、测量液体、粉末、固体和气体。领先的放大器产品可帮助客户优化定性和定量仪器的性能。网络分析仪框图电子秤框图欲了解有关仪器仪表和测量应用的更多信息，请访问：https://www.360docs.net/doc/7018466907.html,/zh/instrumentation

电机和电源控制应用放大器针对电机和电源控制解决方案，ADI公司提供齐全的产品系列以优化系统级和应用导向设计。ADI公司的放大器产品在电流检测和电压检测应用中具有许多优势。欲了解有关电机和电源控制应用的更多信息，请访问：https://www.360docs.net/doc/7018466907.html,/zh/motorcontorl

健器械的未来。脉搏血氧仪功能框图

跨阻型放大器应用中关注的指标

跨阻型放大器应用中关注的指标 1 引言 TIA 全称为trans-impedance amplifier. 也就是跨阻型放大器。在需要电流转电压的应用场合，如检测微弱光电流信号的场合，通常需要用到跨阻型放大器。TI有一系列的跨阻放大器，如OPA656,OPA657,OPA843,OPA84,LMH6629 等等。TI 该产品系列主要的优势在于低噪声，能支持反馈高增益下宽带应用。这些特点在微弱光检测的场合是非常关键的。另外TI 的产品是一系列的，在不同的指标要求如带宽升级时可以很方便地找到pin-pin 兼容的产品。本文介绍了高速TIA 应用中关注的指标及计算过程。另外介绍了在光检测应用下常见问题的解决。 2 TIA 应用概论在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。比较典型的两个器件是：OPA657（1.6GHz,输入电流噪声1.8 fA/rtHz, 输入电压噪声4.8nV/rtHz），OPA847（3.9GHz, 输入电流噪声 2.5pA/rtHz, 输入电压噪声0.85nV/rtHz）。这两款都是Decompensated 放大器。 Decompensated 放大器特点如下： Decompensated 放大器指的是非单位增益稳定的放大器，如OPA657 最小稳定增益是7V/V,OPA847 则为12V/V. 其波特图和普通放大器比较如下：

和单位稳定放大器相比，其特点如下：带宽更宽，尤其是小信号下的带宽更宽，Slew rate 更快，以及更大的GBW. 另外一般来讲，decompensated 的放大器能够提供更好的电压噪声。所以在大增益的跨阻放大且要求一定带宽的场合，使用decompensated 放大器要比单位增益稳定放大器有优势。 3 TIA 应用指标分析 3.1 带宽计算一个用于光电流检测的常规的跨阻型运放的工作电路一般简化如

仪表放大器应用工程师指南(第三版)

仪表放大器应用工程师指南（第三版）仪表放大器应用工程师指南第一章仪表放大器的基本原理前言仪表放大器有时被错误地理解。并非所有用于仪器仪表的放大器都是仪表放大器，而且仪表放大器决不只用于仪器仪表。仪表放大器用于从电机控制到数据采集以及汽车系统等诸多领域。本书的目的是阐述什么是仪表放大器，它的工作原理怎样，如何使用它以及在何处使用它等基本问题。另外，本书还介绍了几种不同类型的仪表放大器。仪表放大器与运算放大器的区别是什么, 仪表放大器是一种具有差分输入和相对参考端单端输出的闭环增益单元。大9多数情况下，仪表放大器的两个输入端阻抗平衡并且阻值很高，典型值为 Ω10或更大。其输入偏置电流也很低，典型值为1nA至50 nA。与运算放大器一样，仪表放大器输出阻抗也很低，在低频段通常仅有几毫欧。运算放大器的闭环增益是由其反向输入端和输出端之间连接的外部电阻决定。与运算放大器不同的是，仪表放大器使用一个与信号输入端隔离的内部反馈电阻网络。对仪表放大器的两个差分输入端施加输入信号，其增益既可由内部预置，也可由用户通过引脚连接一个内部或者外部增益电阻器设置，该增益电阻器也与信号输入端隔离。图1-1所示的是一个电桥前置放大电路，即为一种典型的仪表放大器应用。当检测信号时，电桥电阻阻值改变，使电桥失去平衡并且在电桥两端产生一个差分的电压变化。该电桥的信号输出就是这种差分电压，且其直接连接到仪表放大器的输入端。此外，恒定的直流电压也施加到电桥的两输入端。这种直流电压通常在两输

入端是相等的或是共模的。仪表放大器的主要作用通常是抑制共模直流电压或对两输入端共模的任何其它电压，同时放大差分信号电压，即两输入端之间的电压差。相反，如果若在该类应用中采用标准的运算放大器，那么它只会对信号电压和任何直流信号、噪声或其它共模电压进行简单放大。因此，信号会淹没在直流失调电压与噪声之中。正因为如此，即使最好的运算放大器也不能有效地提取微弱的信号。图1-2对比了运算放大器和仪表放大器输入特征之间的差别。信号放大与共模抑制(CMR) 仪表放大器是一种放大两输入信号电压之差而抑制对两输入端共模的任何信号的器件。因此，仪表放大器在从传感器和其它信号源提取微弱信号时提供非常重要的功能。共模抑制(CMR) 是指抵消任何共模信号(两输入端电位相同)同时放大差模信号(两输入端的电位差)的特性，这是仪表放大器所提供的最重要的功能。直流和交流的共模抑制比都是仪表放大器的重要技术指标。使用现代任何质量合格的仪表放大

跨阻放大器输入阻抗计算

TIA Input Z: Infinite… or Zero? What is it, really? Bruce Trump - October 8, 2012 What is the input impedance of a transimpedance amplifier (TIA)? Infinite? Zero? No, what is it really? Nothing is really zero or infinite, right? The answer might surprise you—worth understanding, even if you don’t use TIAs. After all, an inverting amplifier is just a TIA with an input resistor, right? The transimpedance amplifier converts an input current to a voltage and is often used to measure small currents, (figure 1). With an ideal op amp, infinite gain and bandwidth, the input impedance of a TIA is zero. Feedback of the op amp maintains V1 at virtual ground, creating a zero impedance. Like an ammeter, an ideal current measurement circuit should have zero impedance. We’re still working on the ideal op amp, so until then, what’s the input Z with finite gain-bandwidth product? Some reasoning and 8th-grade algebra reveal an interesting result. The open-loop gain vs. frequency for the OPA314 is shown in figure 2. As with most op amps today, the gain follows a constant -20dB/decade slope through a wide frequency range—over five decades for this general purpose device. Its gain-bandwidth is 3MHz, so the gain at any frequency along this range is fapproximately 3MHz/f. Manipulating the factors that we know (shown in yellow boxes) yields the result. Z is proportional to R F and frequency and inversely proportional to GBP. But, hey… Z proportional to frequency? That feels much like a basic circuit element—an inductor. The impedance of an inductor is 2fL, so we can calculate an equivalent input inductance of the TIA.

TI跨阻型放大器应用指南

Application Report ZHCA479 – September 2012 1 跨阻型放大器应用指南毛华平德州仪器公司 (TI) 高速应用工程师摘要本文简要介绍了Decompensate 型跨阻型放大器的应用常见问题. Abstract: this article simply introduce the normal application of unity gain stable TIA and decompensated TIA, and the normal issue met in the real application. Key words: GBP (Gain bandwidth product), decompensated, stability, noise, CF(feedback capacitor), overshoot. Contents 1 引言 .................................................................................................................................. 2 2 TIA 应用概论 ..................................................................................................................... 2 3 TIA 应用指标分析 .............................................................................................................. 3 3.1 带宽计算 3 3.2 噪声计算 6 4 实际应用中的常见问题 ...................................................................................................... 6 4.1 振荡 6 4.2 overshoot 9 5 总结 .................................................................................................................................. 11 6. 参考资料 (11) Figures Figure 1 decomp 和单位增益稳定运放波特图 .................................................................................... 2 Figure2 TIA 光电检测电路 .................................................................................................................. 3 Figure3 TIA 用于DAC 输出电流检测电路 ........................................................................................... 3 Figure4 未补偿时的波特图 ................................................................................................................... 4 Figure5 补偿后的波特图 ....................................................................................................................... 5 Figure6 常用TIA 增益与带宽关系 ........................................................................................................ 6 Figure7 未加补偿的20k 放大电路 ........................................................................................................ 7 Figure8 原始输出响应 .......................................................................................................................... 7 Figure9 加补偿后的电路 ....................................................................................................................... 8 Figure10 加补偿后的脉冲响应 .............................................................................................................. 8 Figure11 原始补偿的频响 ..................................................................................................................... 9 Figure12 增大补偿的电路 ................................................................................................................... 10 Figure13 增大补偿后的脉冲响应 ........................................................................................................ 10 Figure14 增大补偿后的频响 (11)

运算放大器增益误差设计指南

运算放大器增益误差设计指南作者：Bonnie Baker，德州仪器(TI)，高级应用工程师您坐下来为您的电路选择合适的运算放大器(op amp) 时，首先要做的便是确定系统通过该放大器进行传输的信号带宽。一旦您确定下来这一点，您便可以开始寻找正确的放大器。来自高速设计专家的告诫是：您应该避免使用相对您的应用而言速度过快的模拟器件。因此，您要尽量选择一种闭环带宽稍高于信号最大频率的放大器。它听起来好像是一种较好的产品选择方案，但是这种设计方法将可能会给您的应用板带来灾难性的后果。在实验室中，您可能会发现当您将应用最大频率的输入正弦波信号置入系统时，您放大器的输出信号并未穿过希望的全刻度模拟范围。信号增益远低于预期。您放大器的转换速率等级超出所需。另外，您并没有驱动放大器输出至电源轨中。哪里出错了呢？不要再反复检查您的电阻值了！在增益单元中设计某个放大器时，为这项工作选择备选放大器时您需要了解一些事情。例如，您的信号最大带宽(SBW) 是多少？放大器闭环噪声增益(NG) 是多少，以及考虑中的放大器的增益带宽产品(GBWP) 是什么？另外，您想要容许多少增益误差？闭环噪声增益就是放大器增益，就像一个小电压源与运算放大器同相输入串联。让我们通过例子来说明这个问题。例如，以1 MHz信号带宽(SBW) 开始，图1 所示放大器电路噪声增益（NG = 1 + 9R/R）为10V/V。图1还显示了具有相对于该电路刚好足够带宽的放大器的开环频率响应；或者您认为合适的开环频率响应。放大器GBWP 为16 MHz。图 1 该电压反馈放大器的开环增益和闭环增益具有16 MHz 的增益带宽产品和10 V/V 的电路噪声增益。由图1 所示可知，像它这样的运算放大器可以支持1 MHz 频率10 V/V (20 dB) 的增益，但我们需要进一步研究。SBW 开环增益曲线的增益为：在我们的例子中，1 MHz频率下放大器的开环增益(A VOL-SBW) 等于16 V/V。但是，没什么好抱怨的。该电路的闭环增益误差等于NG/(AOL-SBW + NG)。在我们的例子中，1 MHz 闭环增益误差等于0.385，即38.5% 的增益误差！就该电路而言，如果您想要容许放大器0.05 的增益误差，同时您知道因产品和温度的不同，放大器的GBWP 会改变30% 最大值，则您需要一个具有247 MHz GBWP 的放大器。产品选择部分的指导公式如下：在为您的电路选择放大器时，请使用该公式获得一次过关。在您确定放大器的带宽以后，您便可以开始深入研究您应用的其它重要放大器特性，例如：电压补偿或噪声。

ADI《仪表放大器应用工程师指南》中文版

下面是我上月25号整理的，当时偶然发现我就趋值班的时间整理了一下，现在整理一下供大家点评。下面有下划线的地方是我修改过的（方括号［］内是原译和本人观点），我觉得这样比较通顺一点，正文中的黑体处属于准确性明显不足的地方。今天还发现了一个明显是错误的地方，呆会帖出来，大家看看是不是？信号放大与 CMR ［原译：仪表放大器是一种放大两输入信号电压之差而抑制对两输入端共模的任何信号的器件。----观点：原文说得好好的，但译出了一种洋味，特别是那个“对”字，纯属多余又影响理解。|| 原文：An instrumentation amplifier is a device that amplifies the dif ference between two input signal voltages while rejecting any signals that are common to both inputs. 抑制这两个输入端共模信号的器件，因此，仪表放大器在从传感器和其它信号源提取微弱信号时提供非常重要的功能。共模抑制（CMR）是指抵消任何共模信号（［原译：两输入端电位相同----观点：两个输入端的电位|| 原文：the same potential on both inputs］）同时放大差模信号（两输入端的电位差）的特性，这是仪表放大器所提供的最重要的功能（阅读附注：也可以说是表现最突出、最有吸引力的功能/性能）。［原译：DC 和交流（AC）CMR 两者都是仪表放大器的重要技术指标----观点：意思没错，就是有点“涩”，翻译时加上CMR的中文意思更多方便更语言化一点，但那个“两者”是没有必要加进去了。|| 原文：Both dc and ac common-mode rejection are important in-amp specifications.］直流和交流的共模抑制CMR都是它的重要技术指标。［原译：使用现代任何质量合格的仪表放大器都能将由于DC 共模电压（即，出现在两输入端的DC 电压）产生的任何误差减小到80 dB 至120 dB。----观点：理由同上句，但读者要注意原文并没有说交流共模抑制也能达到8 0～120dB。|| 原文：Any errors due to dc common-mode voltage (i.e., dc v oltage present at both inputs) will be reduced 80 dB to 120 dB by any mo dern in-amp of decent quality 共模电压（即出现在两输入端的直流电压）产生的任何误差减小到80～120dB。然而，［原译：如果AC CMR 不够大会产生一种很大的时变误差。因为它通常随着频率产生很大变化，所以要在仪表放大器的输出端消除它是困难的。幸好大多数现代单片集成电

跨阻放大器设计实验报告

跨阻放大器设计实验报告一、设计规格和要求: 1.源信号：电流20μA，10 kΩ, 带宽1kHz~1MHz，单端接地。 2.负载信号：电压输出，10 kΩ//100 pF, 最大有效电压1V，单端接地。 3.噪声：SNR >50 dB。。 4.电源抑制比: PSRR>-60dB。 5.要求仿真: 放大器的瞬态响应，信噪比，带宽，电源抑制比等。 6.设计环境：PSPICE 二、实验步骤： 1.认真阅读实验设计要求； 2.查阅相关资料，理解跨阻放大器设计原理和相关理论知识； 3.用仿真软件画出原理图； 4.给各个元件设置参数； 5.运行仿真波形图并观察比对仿真结果。三、电路图的设计由设计要求连接电路图如下图所示： 1、简单的pspice9.2实验入门。电路图1 2、电路2参数。信号源：ISIN：IOFF=0；IAMPL=10uA；FREQ=10kΩ

电阻：Rs=10 kΩ；Rb1=60 kΩ；Rb2=9.1 kΩ；Rc=23.8 kΩ；Rf=100 kΩ；RL= 10 kΩ 电容：C1=C2=10uF；CL=10p 电源：VCC=5V 三极管：Q2N3904 电路图2 3、电路3参数。信号源：VAC：ACMAG = 1 Vac；DC = 0Vdc 电阻：Rs=10 kΩ；Rb1=60 kΩ；Rb2=9.1 kΩ；Rc=23.8 kΩ；Rf=100 kΩ；RL= 10 kΩ 电容：C1=C2=0.1uF；CL=10p 电源：VCC=5V 三极管：Q2N3904 电路2与3的区别主要在于C1，C2和信号源的选取。电路2主要进行瞬时响应分析，最大有效值分析等。电路3主要是带宽分析等。C1和C2的选取主要是为了使电路工作带宽符合设计要求。

PCB布局秘籍(附放大器PCB布线实例)

在电路设计过程中，应用工程师往往会忽视印刷电路板(PCB)的布局。通常遇到的问题是，电路的原理图是正确的，但并不起作用，或仅以低性能运行。在本文中，我将向您介绍如何正确地布设运算放大器的电路板以确保其功能、性能和稳健性。最近，我与一名实习生在利用增益为2V/V、负荷为10k?、电源电压为+/-15V的非反相配置OPA191运算放大器进行设计。图1所示为该设计的原理图。图1：采用非反相配置的OPA191]OPA191原理图我让实习生为该设计布设电路板，同时为他做了PCB布设方面的一般指导（例如：尽可能缩短电路板的走线路径，尽量将组件保持紧密排布，以减小电路板所占空间），然后让他自行设计。设计过程到底有多难？其实就是几个电阻器和电容器罢了，不是吗？图2所示为他首次尝试设计的布局。红线为电路板顶层的路径，而蓝线为底层的路径。图2：首次布局尝试方案

看到他的首次布局尝试，我意识到了电路板布局并不像我想象的那样直观；我至少应该为他做一些更详细的指导。他在设计时完全遵从了我的建议：缩短了走线路径，并将各部件紧密地排布在一起。但其实这种布局还有很大的改善空间，以便减小电路板寄生阻抗并优化其性能。接下来就是对布局的改进。我们所做的首项改进是将电阻R1和R2移至OPA191的倒相引脚（引脚2）旁；这样有助于减小倒相引脚的杂散电容。运算放大器的倒相引脚是一个高阻抗节点，因此灵敏度较高。较长的走线路径可以作为电线，让高频噪声耦合进信号链。倒相引脚上的PCB电容会引发稳定性问题。因此，倒相引脚上的接点应该越小越好。将R1和R2移至引脚2旁，可以让负荷电阻器R3旋转180度，从而使去耦电容器C1更贴近OPA191的正电源引脚（引脚7）。让去耦电容器尽可能贴近电源引脚，这一点极其重要。如果去耦电容器与电源引脚之间的走线路径较长，会增大电源引脚的电感，从而降低性能。我们所做的另一项改进在于第二个去耦电容器C2。不应将VCC与C2的导孔连接放在电容器和电源引脚之间，而应布设在供电电压必须通过电容器进入器件电源引脚的位置。图3显示了移动每个部件和导孔从而改善布局的方法。图3：改进布局的各部件位置将各部件移至新位置后，仍可以做一些其他改进。您可以加宽走线路径，以减小电感，即相当于走线路径所连接的焊盘尺寸。还可以灌流电路板顶层和底层的接地层，从而为返回电流创造一个坚实的低阻抗路径。图4所示为我们的最终布局。

跨阻抗放大器

Transimpedance amplifier From Wikipedia, the free encyclopedia Fig. 1. Simplified transimpedance amplifier In electronics, a transimpedance amplifier (TIA) is a current-to-voltage converter, most often implemented using an operational amplifier. The TIA can be used to amplify[1] the current output of Geiger–Müller tubes, photo multiplier tubes, accelerometers, photo detectors and other types of sensors to a usable voltage. Current-to-voltage converters are used with sensors that have a current response that is more linear than the voltage response. This is the case with photodiodes where it is not uncommon for the current response to have better than 1% linearity over a wide range of light input. The transimpedance amplifier presents a low impedance to the photodiode and isolates it from the output voltage of the operational amplifier. In its simplest form a transimpedance amplifier has just a large valued feedback resistor, R f. The gain of the amplifer is set by this resistor and because the amplifier is in an inverting configuration, has a value of ?R f. There are several different configurations of transimpedance amplifiers, each suited to a particular application. The one factor they all have in common is the requirement to convert the low-level current of a sensor to a voltage. The gain, bandwidth, as well as current and voltage offsets change with different types of sensors, requiring different configurations of transimpedance amplifiers. In the circuit shown in Fig. 1 the photodiode is connected between ground and the inverting input of the op-amp. The other input of the op-amp is also connected to ground. This provides a low impedance load for the photodiode, which keeps the photodiode voltage low. The photodiode is operating in photovoltaic mode with no external bias. The high gain of the opamp keeps the photodiode current equal to the feedback current through Rf. The input offset voltage due to the photodiode is very low in this self-biased photovoltaic mode. This permits a large gain without any large output offset voltage. This

用于宽范围光电二极管的跨阻抗放大器具有苛刻的要求

用于宽范围光电二极管的跨阻抗放大器具有苛刻的要求光电二极管广泛见诸于众多的应用，其用于把光转换为可在电子电路中使用的电流或电压。从太阳能电池到光数据网络、从高精度仪器到色层分析再到医疗成像等均在此类应用之列。所有这些应用都需要用于对光电二极管输出进行缓冲和调节的电路。对于那些需要高速和高动态范围的应用，通常采用如图1所示的跨阻抗放大器（TIA）电路。在图1中，反馈电容显示为一个寄生电容。对于许多应用来说，这是一个为确保稳定性而有意布设的电容器。该电路让光电二极管处于“光电导模式”，并在其负极上施加了一个偏置电压。两个运放输入之间的虚拟连接把正极保持在地电位，从而在该光电二极管的两端施加了一个恒定的反向偏置电压。可以把光电二极管看作是一个电流源（与光强成比例）、一个电容器、一个大的电阻器和一个所谓暗电流的全并联连接。二极管两端的偏置电压越大，光电二极管电容往往会变得越小。虽然这对速度有益，但在实际中则受限于光电二极管承受大反向电压的能力。由光电二极管产生的电流（IPD）被TIA电路放大，并通过跨阻抗增益电阻器（这里也称为反馈电阻器，即RF）转换为一个电压。理想的情况是，该电流全部流过RF（即：IFB=IPD），

然而实际上，放大器会以运放输入偏置电流的形式“窃取”部分电流。此偏置电流在输出端上产生一个误差电压并限制了动态范围。增益电阻器越大，这种影响就越厉害。应选择具有足够低偏置电流（以及输入失调电压和输入失调电压漂移）的放大器以实现所需的动态范围和总体准确度，这一点很重要。另一个考虑因素是运放输入电流随温度变化的影响。采用双极性输入级的运放具有相当恒定的输入电流。但是该电流即使在室温条件下也非常高（达到nA甚至μA级），因而导致无缓冲双极放大器不适合很多高跨阻抗增益应用。为此，相比于双极放大器，人们通常优先选择具有一个FET输入级的运放，因为它们天生具有较低的输入电流，在室温条件下常常为几个pA或更低。但是，输入ESD保护二极管在变热时会发生泄漏，从而造成输入电流随温度呈指数性上升。一个在室温下具有pA级偏置电流的运放在125℃时输入电流达到nA级的情况并不少见。本文稍后将介绍一款通过ESD 二极管的自举来解决该问题的运放。另一种可选方案是使用一个分立的FET在放大器输入端上对光电二极管进行缓冲，但这需要一个额外的组件（相应地需要占用电路板空间），而且具有相对较高的输入电容。由于动态范围是最大输出信号与噪声之比，因此应选择具有足够低噪声的运放，这一点很重要。运放的电流噪声和

电子工程师考试.docx

注册电子工程师考试 2008-10-20 06:17 一、考试简介: 全国电子工程师技术水平考试是在信息产业部领导下，信息产业部电子行业职业技能鉴定指导中心组织实施的，面向从事电子及相关类专业的企业工程技术人员、企业技术工人、各普通院校学生及技工学校学生。全国电子技术水平考试按照市场对电子专业人才不同岗位的需求，将认证由低到高分为三个级别：一级对应能力水平相当于电子助理工程师；二级对应能力水平相当于电子工程师；三级对应能力水平相当于电子高级工程师。内容包括了电力电子器件、模拟电子技术、数字电子技术、现代通信技术、CMOS数字集成电路、单片机应用系统、信号与系统分析基础八门课程，涵盖了电子技术应用人才所需的理论知识、技能水平和项目设计实施能力。参加考试合格后，学员可获得信息产业部颁发的相应级别的认证证书和成绩单。证书中对通过该级别考试后所掌握的知识和具备的能力进行了详细的描述，既可作为学员职业能力的证明，也可作为企事业单位选聘人才依据。二、全国电气智能应用水平考试（NCEE）报考条件：（一）在校学生报考条件: 一级（助理）报考条件：专科以下（含中专及同等学历）者均可报名考试。二级（中级）报考条件：专科以上（含专科）者均可报名考试。三级（高级）报考条件：本科以上（含本科）者均可报名考试。在校生只能从一级开始考，并且达到一级水平3年以上可申请参加二级水平考试，达到二级水平3年以上可申请参加三级水平考试。（二）社会学员报考条件一级报考条件：中专既同等学历以上者,同时需要交纳同等种类认证证书，均可报名考试。二级报考条件：中专既同等学历需要5年以上工作经验，大专学历需

共源级放大器的电路设计及版图实现

巢湖学院2014届本科毕业论文（设计）共源级放大器的电路设计及版图实现摘要集成电路设计技术是现在信息时代的关键技术之一，当今的超大规模集成电路（VLSL）设计也已经离不开计算机辅助（CAD）。Tanner 就是CAD软件的一种，它是由Tanner Research公司开发的基于windows平台的用于集成电路设计的工具软件，该软件功能强大，从电路设计、分析模拟到电路布局都可实现。本设计就是基于tanner软件实现共源级放大器的电路图设计及版图绘制。共源极放大器是CMOS电路中的基本增益级。它是典型的反向放大器，负载可以是有源负载或者电流源。共源极放大器需要得到比有源负载放大器更大的增益。设计电流源负载共源极放大器对学习了解IC有着本质的帮助和提高，这是理论与实践的相结合。本论文主要设计三种情况的放大器电路，他们是电阻负载共源级放大器、二极管连接的负载的共源级放大器和电流源负载共源级放大器电路，通过这三种放大器的设计能让我们更好的使用共源级放大器。关键词：共源级放大器；版图；Tanner Tools

共源级放大器的电路设计及版图实现 Circuit Design and Layout Implementation of the Dommon-source Amplifier Abstract IC design technology is now one of the key technologies of the information age, today's VLSI (VLSL) has been inseparable from computer-aided design (CAD). Tanner is a CAD software, which is based IC design software tools for windows platform, powerful functionality of the software developed by the Tanner Research, analog circuit design, analysis of the circuit layout can be realized. This design is the circuit diagram tanner common source software based amplifier design and layout drawing. Is a common-source amplifier circuit of the basic CMOS gain stage. It is a typical inverting amplifier, or the load may be an active load current source. Common-source amplifier needs to be greater than the active load amplifier gain. Design current source load common-source amplifier IC has to learn to understand the nature of the help and improve, which is a combination of theory and practice. This thesis amplifier circuit design three cases, they are a common source amplifier resistive load of source-level amplifier and a current source diode connected load of the load common source amplifier circuit, amplifier design by these three make us more Use good common source amplifier. Key word: CAD；TANNER；Common-source Amplifier