电阻性反馈电路---电流电压转换器

  一个电流电压转化器（I-V转换器）也称为跨阻放大器（transresistance amplifier），它接受一个输入电流，并产生形为的输出电压，这里A是电路增益，以伏/安计。如图

图1 基本I-V转换器

  假设运算放大器是理想的，那么有

增益是-R。增益的幅度也成为该转换器的灵敏度。

  值得注意的是，负反馈元件不必局限为一个电阻，在更一般的情况下它是一个阻抗，其中是复频率，对(1)式取拉普拉斯变换形式有从而这个电路称为跨阻抗放大器。

闭环参数

  如果要使用一个实际的运算放大器，就要来研究非理想的情况。

图2 负反馈拓扑 a)输入串联 b)输入并联 c)输出并联 d)输出串联

  由上图可以判断，这是一个并联-并联拓扑结构。

环路增益

求解过程如下：
  除去所有输入源后，如下图所示

图3 除去输入源后的电路图

在图示位置剖开并注入一个测试信号

，当这个信号环绕这个环路传播时，作为返回信号

又折回来，所以

可按下式

求得。又有

可知

闭环增益

  在实际的电路中，通常有,因此对(4)式有
对原电路分析可知
消去求得

输入阻抗

输出阻抗

例题： 如果图1用741运算放大器和R=1MΩ实现，求它的闭环参数。
题解：查阅数据手册

可知 ， ， 。
求得

高灵敏度I-V转换器

  很明显，高灵敏度的应用可能会要求特别大的电阻，除非采取适当的措施，否则与电阻R并联的周围电阻将会是净反馈电阻减小，并使电路的准确度降低。图4中展示了一种广为采用的方法来避免这个问题。

图4 高灵敏度I-V转换器

  这个电路利用一种T型网络来实现高灵敏度，而不需要特别大的电阻。
  在节点

将电流相加得

，根据“虚短”，“虚断”可知，

，消去

得到

，这个电路是靠倍乘因子

来增加R的，这样就可以从一个合理的R值出发，然后乘以所需要的

值来实现高灵敏度。

实际的运算放大器在它的输入端还是有一个微小的电流，称为输入偏置电流，它会影响高灵敏度I-V转化器的性能。这一缺陷可以用低输入偏置电流的运算放大器来克服，如JFET输入和MOSFET输入运算放大器。

光电检测器放大器

图5 (a) 光电导检测器 (b) 光电检测器