跨阻放大器 (TIA)
光电二极管跨阻放大器（TIA）：由最大光电流和满量程输出求 Rf，按输入电容与运放 GBW 求稳定所需的反馈电容 Cf，计算 −3 dB 带宽、可达最大带宽与噪声。
电路原理图
输入参数
计算结果
点按结果可复制数值；支持输入 4.7k、100n、2u2 等工程写法
计算公式
VOUT = IP · Rf
稳定性：Cf ≥ √(CIN / (2π·Rf·GBW))（≈45° 相位裕度；Q = 0.707 约需 √2 倍）
带宽：f−3dB ≈ 1 / (2π·Rf·Cf)，最大 ≈ √(GBW / (2π·Rf·CIN))
精确：Z(s) = Rf / [1 + s(RfCf + 1/ωa) + s²Rf(CIN+Cf)/ωa]，ωa = 2π·GBW
噪声增益（高频）1 + CIN/Cf；Rf 噪声电流 √(4kT/Rf)
原理与说明
跨阻放大器把电流转换成电压：光电流流入虚地节点，全部经过 Rf，输出 V = IP·Rf。由于光电二极管两端电压被运放钳在 0 V，响应线性好、不受结电容充放电拖慢（与直接接负载电阻相比）。
为什么需要 Cf
光电二极管结电容与运放输入电容 CIN 和 Rf 构成反馈网络中的极点，使噪声增益 1/β 在高频以 +20 dB/dec 上升，与运放开环增益相交时相位裕度接近 0 —— 电路会振铃甚至振荡。在 Rf 上并联 Cf 加入零点，让 1/β 在交点前变平（= 1 + CIN/Cf）。Cf 越大越稳定，但带宽 1/(2πRfCf) 越低。
设计要点
- 想要更大带宽：减小 CIN（小面积二极管、反偏）、提高运放 GBW、或减小 Rf 后级再放大。
- 选运放看：低偏置电流（FET 输入）、低输入电容、en 低（高频噪声主要是 en·CIN）、足够 GBW。
- 大阻值 Rf 自身有约 0.1–0.2 pF 并联电容，可能已经足够做 Cf。
- 本计算使用单极点运放模型；实时仿真中 CircuitJS 运放为理想运放（不含 GBW），只体现 RfCf 的响应。