跨阻放大器(TIA:trans-impedance amplifier)是用于電流電壓轉換放大的模擬器件，常應用于光電探測前端。

TIA放大器后接差分運放以提升增益

光學傳感器接收到光信號將其轉換為微小電流，隨后通過TIA將來自光電二極管的輸出電流轉換為差分電壓信號，然后通過比較器判斷反射信號的檢測成功與否，最后由MCU來處理來自比較器的信號。

圖1光學傳感器前端信號處理示意圖

經(jīng)光學傳感器光電二極管(PD)/雪崩光電二極管(APD)轉換的電流通常只有數(shù)十微安，若使用寬帶運放來搭建光學傳感器的TIA放大電路，由于失調電壓、噪聲等的影響，數(shù)百微安的電流難以被放大器有效的放大，寬帶運放運用于微小電流轉差分電壓設計上較為復雜。若將光學傳感器專用跨阻放大器（TIA）用于激光雷達設計，不但增益穩(wěn)定，還簡化了外部電路，TIA輸入端可直接連接APD，使用TIA進行光學傳感器前端設計優(yōu)勢明顯。

深圳市乾鴻微電子有限公司自主設計并基于國內代工廠工藝流片的HA1003型輸入鉗位保護的單通道TIA放大器具有200M的高帶寬，可放大僅持續(xù)幾納秒的輸入電流脈沖，為整個系統(tǒng)提供更高的分辨率；5k、15k、30k、50k四種可編程增益模式動態(tài)可選，無需設置后續(xù)放大級；4pA√Hz的低噪聲系數(shù)延長了工作距離。HA1003采用塑封QFN16L、4mm*4mm封裝，功能對標ADI公司MAX40660產品，是光學傳感器前端***中的優(yōu)選。

圖2 TIA放大器后接全差分放大器示意圖

在實際應用的過程中，可能會遇到50k增益仍不足以滿足應用需求，此時可在TIA放大器后接一全差分放大器，以損失部分帶寬來提升放大器增益。HA1003為單端輸入、差分輸出的TIA放大器，HA1001E為差分輸入、差分輸入的全差分放大器；如圖所示，HA1003型輸入鉗位保護的單通道TIA放大器后接一HA1001E型全差分放大器，對于數(shù)百微伏的小電壓信號，HA1001E將信號增益為RF/RI倍，選擇的信號增益大小應結合實際應用情況中前端信號的大小來進行選擇，以避免輸出信號飽和。進行電路設計時，應注意預留補償電容以防止相位裕度不足以致輸出信號失真。