单运放差分跨阻放大器

噪声降至10%以下

仅用单运放实现差分放大，在保持宽带宽的同时消除直流偏置及反向偏置噪声，将信噪比提升超过20 dB，适用于微弱高速光信号检测。

Zhiyuan, Wu · Wen, Zeyang · Wenqiang, Li · 杨功流

Measurement Science and Technology 2025

参数信息

噪声电压降幅

<10 %

信噪比提升

>20 dB

增益带宽积（AD8065）

140 GHz·Ω

增益带宽积（OPA847）

500 GHz·Ω

技术优势

噪声电压降至10%以下

单运放差分结构消除了光电二极管反向偏置引起的噪声和误差，实验测得噪声电压降到原来的10%以下。

信噪比提升超20 dB

得益于噪声的降低，信噪比提升超过20 dB，尤其适合检测高频微弱光信号。

一个运放搞定差分放大

相比典型TIA使用多个运放，本设计仅用一个运放实现差分放大，简化结构并减少元件数量。

T型电容网络抑寄生

用T型电容网络替代T型电阻网络，抑制寄生电容的不利影响而不引入额外噪声。

应用场景

• 光纤陀螺：抑制电子串扰噪声，提升精度与稳定性，减小死区。
• 光学生物传感器：检测微弱生物光信号，提高传感器灵敏度。
• 光学层析成像：检测高频微弱光信号，提升成像信噪比。