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光电二极管电路中实现低频精度和改善带宽的技巧
光电二极管产生的电流在纳安和低微安范围内。在像这样的微小潮流下，我们经常忽略的非理想行为会变得很明显甚至成问题。
运算放大器输入偏置电流
首先，仔细研究运算放大器的输入偏置电流规格。理想情况下，零电流流入或流出输入端子，并且所有光电流都流经TIA的反馈电阻器，并有助于输出电压。
不幸的是，现实生活中的运算放大器需要一些输入偏置电流，而在其他应用中可以忽略的偏置电流可能会在光电二极管系统中产生无法接受的误差。在非零偏置电流的情况下，一些光电流被转移到运算放大器的输入级，并且如果光电流在低纳安范围内，则不需要花费很大的电流分流即可严重改变放大器报告的测量值。
图1. 此图说明了光电二极管的某些光电流如何用作输入偏置电流，因此对输出电压无贡献。在这种配置中，光电二极管被正电压反向偏置，并且二极管的方向导致光电流流向输出节点。
通常，您将需要具有FET输入级的运算放大器。BJT吸收了过多的偏置电流。但是，即使FET输入级也具有IC输入电路中常见的保护二极管。这些二极管具有泄漏电流，并且随着温度升高，该泄漏电流变得更加重要。如果要设计用于高温应用的光电二极管放大器，请确保检查高温规格！
适用于TIA应用的运算放大器可实现极低的输入偏置电流。例如，我进行了快速搜索，找到了ADI公司的LTC6268。在室温下，其泄漏电流仅为几飞安。但是，在125°C下，规格为4皮安（最大值），增加了三个数量级！
PCB泄漏
其次，我们需要记住，PCB走线没有被提供无限电阻的材料所包围。如果到光电二极管的连接靠近走线或倾倒的铜线，会产生明显的电势差，则流经PCB的DC泄漏电流可能足够大，从而引起误差。
光电二极管的输入信号通过一条走线，该走线通往运算放大器的反相输入端子。反相输入端子通常位于地或附近，因为同相输入端子保持在地或较小的偏置电压。因此，更可能引起泄漏电流问题的走线是那些电压不接近零的走线，例如正或负电源电压。为了最大程度地提高精度，请在这些走线和光电二极管输入走线之间（在合理范围内）保留尽可能多的空间。
扩展带宽
许多光电二极管应用不需要高频响应，这使寿命变得更容易，因为即使在速度不是主要问题的情况下，设计优化的光电二极管电路也很困难。当您对混合带宽提出要求时，情况可能会变得非常具有挑战性。
但是，在高速光电二极管应用中，最佳的反馈电容量可能非常小-在某些情况下，远远小于1 pF。在高增益应用中尤其如此，因为随着反馈电阻的增加，对反馈电容的需求也会减少。
因此，宽带光电二极管TIA可能不需要CF，这是因为反馈极不在产生不稳定的频率上，或者因为反馈路径具有很大的寄生电容，所以不需要故意安装的电容器。
图3.反馈电容器已被与反馈电阻器相关的寄生电容所取代。
更进一步，我们看到寄生电容实际上可能大于所需的补偿电容。在这种情况下，寄生电容不必要地限制了TIA的带宽，设计人员的任务是减少反馈电容以增加带宽。
在具有短走线的紧凑布局中，我们无法做很多事情来减小反馈路径中铜连接的电容。但是，我们可以减少与反馈电阻器相关的寄生电容。
首先，我们可以尝试修改电阻器的PCB尺寸。从理论上讲，可以通过减小电阻器端盖的平行板面积和增加端盖之间的距离来减小电容。接下来，我们可以通过在电阻器PCB占位焊盘之间的接地走线来减小端对端电容。