跨阻放大器TIA该怎么理解？

TIA的全称是Transimpedance amplifier, 即跨阻放大器。先从字面上理解下，amplifier比较好理解，就是放大器，例如对电压放大。

Transimpedance这个单词可以拆分成两部分，trans+impedance, trans是横跨的意思，impedance是阻抗的意思。

横跨的阻抗，该怎么理解？横跨，应该对应放大器的输入输出端。阻抗，表明输入端与输出端的关系和电阻有关。

通过对英语单词的分析，能有个大概的判断。TIA是一种放大器，应用于将电流放大至电压的场景，例如光电探测器探测信号的放大。

由于是将电流放大为电压，增益定义为输出电压除以输入电流，增益的单位是电阻，因此将这种类型的放大器称为跨阻放大器。

PD接收到光信号后，产生的电流信号比较微弱（uA量级），因此需要利用TIA将其放大，便于后续的信号处理。

TIA的示意图如下图所示，

TIA的电路比较简单，主要由一个运放并联一个反馈电阻构成，通常还会并联一个反馈电容，用于提高系统的稳定性，如下图所示。

TIA的主要参数指标包括工作带宽、增益、输入噪声等。有限的带宽会导致码间减幅振荡，进而引起眼图的闭合。

带宽通常取为信号速率的0.7倍左右。TIA的增益一般在几十kΩ左右。TIA的输入噪声会影响光接收器的灵敏度，TIA的噪声来源主要是热噪声。

实际设计使用TIA时，需综合权衡这几个参数，达到性能的最优。下图是macom网站的截图，

对于TIA具体的参数分析与公式推导，可以参看文献1，这里就不详细分析了（主要是看不太懂。。。），列出两个重要的公式。带宽的计算公式如下，

R_f减小，带宽增大。但是R_f减小后，增益也会减小。因此需要TIA的增益与带宽间存在trade off, 需要选取合适的参数值。等效输入电流噪声的公式如下，

R_f减小，电流噪声增大。

以上是对TIA的简单介绍，作为光模块的电路组成部分，TIA发挥了重要作用。虽说是光学小豆芽，但也得对电芯片有所了解，有一个更全面深刻的认识。