光電二極管在多種設備中都有應用，主要功能是將光信號轉化為電子電路可利用的電流或電壓。它們廣泛應用于從太陽能面板到光纖通信，以及從精密儀器到顏色分析設備和醫療成像設備等。這些應用對調整和穩定光電二極管輸出的電路有著嚴格要求。

在對速度和響應寬度要求特別高的場合，跨阻抗放大器是常見的選擇。這種放大器的設計通常包括一個特別添加的反饋電容，盡管它看起來是多余的，實際上是為了保證電路穩定而精心設計的。

這類電路將光電二極管設置為“光電導模式”，并在其一端施加偏置電壓。兩個運算放大器之間的連接確保另一端保持接地，這樣在光電二極管兩端就形成了穩定的反向偏置電壓。光電二極管本質上是一個與光強度成比例的電流源，并包括一個大電阻和所謂的暗電流。

由光電二極管產生的電流通過跨阻抗放大器被放大，并通過所謂的反饋電阻器轉換為電壓。理論上，所有的電流都應通過這個電阻器，但實際上，運算放大器內部的偏置電流會消耗其中一部分，導致輸出電壓出現誤差，影響電路的動態范圍。因此，挑選一個具有較低偏置電流的放大器對于確保高動態范圍和精度至關重要。

運算放大器的輸入電流可能會隨溫度變化而變化。使用FET輸入級的放大器在常溫下通常具有較低的輸入電流，適合用于精密應用。但在高溫下，這些放大器的泄漏電流可能會顯著增加。解決這個問題的一種方法是利用專門設計的ESD保護二極管來控制溫度升高時的電流增長。另一種方法是在放大器輸入端使用一個額外的FET來緩沖光電二極管，盡管這需要額外的組件和占用電路板空間。

噪聲也是決定跨阻抗放大器性能的關鍵因素，其中電流噪聲和電壓噪聲都可能影響輸出信號的純凈度。為了獲得最佳性能，選擇一個低電流噪聲和低電壓噪聲的放大器是必要的。此外，放大器的輸入電容能夠限制電路的帶寬，這是因為它增加了信號路徑中的總阻抗。設計電路時減少輸入電容，并通過優化電路板布局來減少雜散電容，是提高帶寬和穩定性的關鍵步驟。

因此，選擇適當的放大器和精心設計的電路對于構建高性能光電二極管系統至關重要。例如，一個具有極低輸入偏置電流和優化帶寬的放大器可以顯著提高系統的響應速度和整體準確性。