Étape 2: L’amplificateur à transimpédance base
Mise en page
Ensuite, nous allons analyser ce qui provoque la loi circuit Iphoto = Vphoto * R. Dans l’image ci-dessus, nous voyons la photodiode à gauche reliée à son extrémité négative à la masse et sur sa fin positive à l’entrée inverting/(-) de l’ampli-Op. On voit aussi un fil qui relie la sortie de l’amplificateur opérationnel à son entrée (-), avec une résistance de valeur Rf en série. Ainsi, n’importe quels composants sont fixés à l’ampli-Op, il va mettre sa tension de sortie telle que l’entrée (-) se trouve à la même tension que le signe (+) d’entrée. Comme le signe (+) l’entrée est connectée à la terre, la tension sur le (-) doit aussi être égale à 0V. Un tel endroit dans notre circuit disposant d’un potentiel électrique de 0V est appelé un « terrain virtuel ».
Circuit droit
Pour trouver une loi de circuit, nous devrons suivre où va le courant. Tel que discuté, le photocourant induit est orienté tel qu’il se déplace de l’extrémité négative du terminal à l’extrémité positive. Se déplaçant le long jusqu'à sa jonction avec l’entrée de l’inverseur, il devient évident que, puisque, selon la règle d’or #1, l’amplificateur opérationnel dessine et ne fournit aucun courant, tout le courant doit se déplacer à travers les barbelés contenant la résistance. Mais cette résistance fait suite à la Loi d’Ohm, V = IR et ainsi, il existerait une chute de tension aux bornes de la résistance égale à Vdrop = Iphoto * Rf. Cette chute de tension exige qu’il y ait cette différence entre les points à droite et à gauche de la résistance. Puisque le (-) doit rester une masse virtuelle (à 0V), l’amplificateur opérationnel va établir la tension sa sortie pour pouvoir réaliser cette chute de tension. Selon la direction du courant, la tension de sortie aurait signe opposé afin de permettre à cette chute de tension se produise. Se pose donc, à notre droit de circuit : Vout =(-Iphoto) * Rf. En particulier, cette loi montre comment le « gain » de notre circuit est donné par la valeur choisie de notre résistance RF Note que la modification de l’orientation de la photodiode va inverser le signe de la tension de sortie.
