跨阻放大器（TIA）的功能和應(yīng)用范圍

跨阻放大器（TIA ）全稱為trans-impedance amplifier，是放大器類型的一種，放大器類型是根據(jù)其輸入輸出信號(hào)的類型來(lái)定義的。

TIA的功能如同我們平時(shí)在養(yǎng)花的過(guò)程中給花施肥的一樣，如果一片貧瘠的土地上要種出鮮艷的花朵，那么在給這片土地施肥的時(shí)候，雜草和花苗同樣得到了滋養(yǎng)，這時(shí)候我們就會(huì)人為地將雜草拔掉，這樣雜草沒(méi)了，肥料的營(yíng)養(yǎng)能最大程度地供養(yǎng)給花苗，然后花苗才能茁壯成長(zhǎng)。TIA在DWDM系統(tǒng)中的作用就相當(dāng)于我們?nèi)藶榈貙㈦s草拔掉，而且還一定程度上抵制了雜草的重生。

在電學(xué)范疇，假設(shè)放大器增益A=Y/X，Y為輸出，X為輸入。由于表征一個(gè)信號(hào)不是用電壓就是電流，所以組合一下就有4種放大器，當(dāng)輸入為電流信號(hào)，輸出為電壓信號(hào)時(shí)，A=Y(電壓)/X(電流)，具有電阻的量綱，所以一般稱之為跨阻放大器， 另外，我們常見(jiàn)的都是電壓放大器，也就是輸入輸出都是電壓的那種。

TIA由于具有高帶寬的優(yōu)點(diǎn)，一般用于高速電路，如光電傳輸通訊系統(tǒng)中普遍使用。例如PIN-TIA，PIN-TIA光接收器是用于光通信系統(tǒng)中將微弱的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并將信號(hào)進(jìn)行一定強(qiáng)度低噪聲放大的探測(cè)器件，其工作原理是：PIN的光敏面受探測(cè)光照射時(shí)，由于p-n結(jié)處于反向偏置，光生載流子在電場(chǎng)的作用下產(chǎn)生漂移，在外電路產(chǎn)生光電流；光電流通過(guò)跨阻放大器放大輸出，這樣就實(shí)現(xiàn)了光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)而將電信號(hào)初步放大的功能。在實(shí)際應(yīng)用中，我們會(huì)根據(jù)TIA的要求，采用-5.2 V、3.3 V或其它的供電形式，用不同的外圍電路形式來(lái)完成封裝。

我們知道在DWDM系統(tǒng)中，OSNR是衡量整個(gè)系統(tǒng)傳輸性能的重要指標(biāo)之一，也就是信號(hào)和噪聲的比值，如何將信噪比提高到一個(gè)理想的傳輸性能值，從上面的描述就可得知引入了TIA，它能將電信號(hào)進(jìn)行一定強(qiáng)度的低噪放大。信號(hào)在經(jīng)過(guò)光纖傳輸后，光功率和色散必然在一定程度上有所衰減，光放大器將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)來(lái)進(jìn)行放大處理時(shí)，TIA就能有效地抑制噪聲信號(hào)的放大，分母變小，分子變大，這樣就不難理解TIA是如何提高光信號(hào)與噪聲的比值（OSNR）了。所以通俗地說(shuō)，它是在同等條件下，使負(fù)面因素較低從而使正面因素較高地顯現(xiàn)的一種技術(shù)手段而用到的器件。