在高精度光電轉(zhuǎn)換應(yīng)用中，我們經(jīng)常使用光電二極管和互阻抗放大器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并將其放大。如圖1所示，通過R1的光電流可在放大器輸出端產(chǎn)生電壓，實現(xiàn)電流電壓轉(zhuǎn)換。這是最簡單、最常用的光電轉(zhuǎn)換電路。本文將介紹如何在已有光電二極管的情況下選擇放大器，如何在已有放大器的情況下選擇光電二極管，以及如何優(yōu)化反饋電阻器R1及補償電容器C1。
　　
　　圖1：最簡單的常用光電轉(zhuǎn)換電路
　　圖2是開環(huán)增益（Aol）、互阻抗（電流至電壓 I-V）增益以及整個頻率下的噪聲增益。根據(jù)圖2，在互阻抗電路設(shè)計過程中，我們必須考慮零點、極點以及放大器GBW（fc），以滿足系統(tǒng)要求。
　　
　　圖2：互阻抗放大器的頻率響應(yīng)
　　硅光電二極管、PIN二極管和APD二極管是三種典型的光電二極管。硅光電二極管專為高精度光度測定領(lǐng)域設(shè)計，因為它們具有高靈敏度與低暗電流。PIN二極管能夠以低偏置電壓提供大帶寬，一般用于高速光度測定與光通信。APD二極管具有高內(nèi)部增益機制、快速時間響應(yīng)以及紫外至近紅外區(qū)的高靈敏度，主要用于高速遠距離光通信系統(tǒng)。
　　硅光電二極管的主要規(guī)范有光譜響應(yīng)、光靈敏度、暗電流、終端電容、分流電阻、響應(yīng)時間以及噪聲等效功率。運算放大器規(guī)范也很重要。在本應(yīng)用中，我們更關(guān)注放大器的偏置電流、失調(diào)、GBW、噪聲、輸入電容以及輸出軌。選擇運算放大器時，首先應(yīng)選擇JFET或CMOS放大器。JFET與CMOS輸入放大器具有極低的偏置電流，非常適合光電轉(zhuǎn)換。
　　在光電二極管規(guī)范確定后，如何選擇放大器、R1和C1：
　　在本部分中，我們將探討在指定了系統(tǒng)帶寬（BW0）和光電二極管特征（光電二極管結(jié)點電容Cd和光電二極管分流電阻Rsh）的情況下如何選擇組件。目標是選擇放大器、反饋電阻器和補償電容器?，F(xiàn)在我們已知的參數(shù)有BW0、Cd和Rsh。在光電轉(zhuǎn)換過程中，輸出噪聲可影響電路靈敏度。光電二極管在應(yīng)用中的最大輸出電流由輸入光學(xué)功率以及光電二極管規(guī)范決定。因此，我們可通過在開始進行計算或測量來確定光電二極管的最大輸出電流Iomax。