1 光电二极管器件工作模式
| 工作模式 | 偏置 | 优点 | 缺点 |
| 光伏模式 | 零偏 | 最精确的线性运算 | 响应速度慢 |
| 光导模式 | 反向 | 实现更高的开关速度 | 1、降低线性度 2、存在少量的电流(称为暗电 流)，它们甚至在没有光照度的情况下也会流动 |
可在运算放大器的同相输入端使用第二个同类光电二极管消除暗电流误差。
由于结电容取决于光电二极管的扩散区以及施加的反向偏置，采用扩散区较小的光电二极管并施加较大的反向偏置即可获得更快的上升时间。
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。
原因：当所加的反向电压增加时，会使耗尽区变宽，相当于极板距离加大，根据平板电容的理论，结电容量就会减小；反之反向电压减小时，使耗尽区变窄，结电容增加。
反偏后
2 传递函数
具体推导过程
传递函数为一阶系统第一个极点转折频率点为CF和RF共同组成，决定了系统信号带宽。
输入电容Cin由光电二极管CD，共模输入电容CM和差模输入电容CD共同组成。
在45°相位裕度下产生的信号带宽可表示为：
具体推导过程
45°相位裕度时是f2刚好和OPEN LOOP GAIN曲线相交，由等腰三角形△f1f2fCR可知，
选定RF ，则产生2 MHz带宽的CF值可以表示为：
通过计算获得45°相位裕量所需的电容值，可确定3.3 pF电容
对于稳定系统是否足够。产生f (45) 的CF值可以表示为：
详细推导过程
由于所需的3.3 pF高于1.1 pF的最小值，而通过增加电容值，便可增加相位裕量，因此系统稳定。
不同闭环状态下的系统响应
临界阻尼（相位裕度=45°）
临界阻尼（相位裕度＞45°）
临界阻尼（相位裕度＜45°）
3 噪声分析
选定器件后，必须确定完成信号转换所需的分辨率。如同大多数的噪声分析一样，只需考虑几个关键参数。噪声源以RSS方式叠加；因此，只需考虑至少高于其它噪声源三至四倍的任何单个噪声源即可。
具体推导过程
电阻热噪声的带宽为信号带宽f2
电压噪声
因为信号带宽与闭环带宽一直，所以电压噪声带宽采用的也是f2
总噪声：
动态范围：系统采用的是±5V供电，下面公式中的5V代表信号幅度
4 ADC选型
有效分辨率：满量程 / 噪声有效值
无噪声分辨率：满量程 / 噪声峰峰值
有效分辨率与无噪声分辨率关系：
Vn（rms）* 6.6 = Vp-p（噪声峰峰值）
无噪声分辨率 = 有效噪声分辨率 – log2（6.6）= 16.19 – 2.7bit
差分运放输出带宽计算：
