广泛用于光通信和医疗确诊。其他运用包含颜色丈量、信息处理、条形码、相机曝光操控、电子束边际检测、传真、激光准直、飞机着陆辅佐和导弹制导。

  规划过程中，经常会优化用于光电形式或光敏形式的光电二极管。呼应度是检波器输出与检波器输入的比率， 是光电二极管的要害参数。 其单位为 A/W 或 V/W。

  前置放大器在高背景噪声环境中提取传感器生成的小信号。 光电导体的前置放大器有两类：电压形式和跨导（图 2）。

  图 3c 所示的跨导放大器结构发生的精细线性传感功用是经过“零偏压”光电二极管完成的。在此装备中，光电二极管发现输出间存在短路，依照公式 3 （Isc =Ilight），基本上不存在“暗”电流。

  光电二极管暴露在光线c 的电路时，电流将流到运算放大器的反相节点，如图 3 所示。若负载（RL）为 0 且 VOUT = 0 V，则理论上光电二极管会呈现短路。实际上，这两种情况都绝不会呈现。RL 等于 Rf/Aopen_loop_Gain，而 VOUT 是放大器反应装备施加 的虚拟地。

  图 4所示电路是一个高速光电二极管信 号调度电路，具有暗电流补偿功用。体系转化来自高速硅PIN光电二极管的电流，并驱动20 MSPS模数转化器（ADC）的输入。该器材组合可供给400 nm至1050 nm的频谱敏感度和49 nA的光电流敏感度、91 dB的动态规模以及2 MHz的带宽。信号调度电路采纳5 V电源供电，功耗仅为40 mA，合适便携式高速、高分辨率光强度运用，如脉息血氧仪。

  光电二极管作业时选用零偏置（光伏）形式或反向偏置（光导）形式。光伏形式可取得最准确的线性运算，而让二极管作业在光导形式可完成更高的开关速度，但价值是下降线性度。在反向偏置条件下，存在少数的电流（称为暗电流），它们甚至在没有光照度的情况下也会活动。可在运算放大器的同相输入端运用第二个同类光电二极管消除暗电流差错，如图4所示。

  图4. 具有暗电流补偿功用的光电二极管前置放大器体系（原理示意图：未显现一切衔接和去耦）

  本电路还合适其它运用，如模仿光隔离器。它还能满意需要更高带宽和更低分辨率的运用，如自适应速度操控体系。

  本电路笔记评论图4中所示电路的优化规划过程，以满意特定带宽运用的要求，这些过程包含：安稳性核算、噪声剖析和器材挑选考虑要素。

  光电二极管归于高阻抗传感器，用于检测光的强度。它没有内部增益，但比较其它光检测器，可在更高的光级度下作业。

  因为结电容取决于光电二极管的分散区以及施加的反向偏置，选用分散区较小的光电 二极管并施加较大的反向偏置就可以取得更快的上升时间。在 CN-0272电路笔记中，选用 SFH 2701 PIN光电二极管，其结电容典型值为3 pF，0 V偏置下的最大值为5 pF.1 V反向偏置时的典型电容为2 pF，5 V 反向偏置时为1.7 pF.本电路的丈量均在5 V反向偏置下进行。

  该软件环境供给了光电二极管的 LabVIEW跨导模型，答应依据规划示例中运用的详细光电二极管进行定制（图 5a）。必须先运转仿真，再构建任何板卡。因为噪声增益途径（图 5b）中引进了零点，所以有极大几率会呈现不安稳。MulTISim 仿真说明晰噪声增益途径中引进零点形成的不 安稳（图 5b）。改动反应电阻上的电容会影响可用的带宽（图 5c）。

  如上文所述，必须在反应电阻上放置 2 pF 电容来引进一个极点，然后撤销此零点。 2 pF 反应电容是理论值。 可以剖析不同值对规划电路可用带宽的影响（图 5c）。还可以终究靠监控输出来校验电路带宽，其3 dB 带宽为 1 kHz。

  修改点评：本文介绍剖析了光电二极管的原理及信号调度电路图，光电二极管发生一个与照明度成份额的弱小电流。而前置放大器将光电二极管传感器的电流输出信号转化为一个可用的电压信号。可用于CT扫描仪、血液剖析仪、烟雾检测器、方位传感器、红外高温计和色谱剖析仪等体系中。