我们通常认为放大器是一种接收输入电压并产生较高幅度输出电压的东西。但是，这种基本放大方案的重要变化涉及从电流到电压的转换。
电流至电压放大器可以描述为具有增益，因为输出幅度等于输入幅度乘以设计人员选择的数值，但它是另一种增益类型，因为输出信号和输入信号具有不同的单位，因此无法直接比较。
跨阻放大器
电流至电压放大器也称为跨阻或跨阻放大器，这提醒我们该电路执行与电阻器相同的基本功能。根据欧姆定律，我们知道电压等于电流乘以电阻，实际上，普通的电阻器可用作电流-电压转换器-如果将电阻器连接到电流源，则该电阻器会产生电压等于电流乘以“增益”，即电阻。
下图显示了运算放大器互阻放大器的最基本形式。
在这一点上，您可能想知道，如果可以通过单个电阻器来完成任务，为什么我们需要一个运算放大器来进行电流到电压的转换，该图将帮助我们理解跨阻放大器电路的优势。
了解跨阻放大器的操作
首先，我们必须记住两种用于简化负反馈运算放大器电路分析的重要技术：我们可以假设没有电流流入运算放大器的输入，以及同相输入端的电压端子等于反相输入端子上的电压（这称为虚拟短路）。
1.由于没有电流进入反相输入端子，因此所有输入电流都流过反馈电阻（[RF]）到达输出节点的途中。
2.同相输入端子接地，因此我们可以假定反相输入端子也接地。
3.由于反馈电阻的一侧在（虚拟）地，而另一侧连接到 VOUT，我们所需要的只是欧姆定律，以告诉我们输出电压的幅度等于输入电流乘以反馈电阻。
运算放大器互阻放大器的输入到输出关系表示如下：
这个方程式中的负号是一个重要的细节。如果电流流入电路，则反馈电阻两端的电压将具有极性，如下图所示：
电阻器的右端的电位比左端的电位低，并且由于左端处于（虚拟）地，因此输出电压为负。
跨阻放大器与电阻
跨阻放大器的增益与普通电阻器相同，但是由于阻抗特性非常优越，因此它是一种更好的电流至电压转换方法。
当我们尝试传输电压信号时，我们需要一个具有高输入阻抗的放大器，因为这样可以减少在源输出阻抗两端损失的电压量。但是，重要的是要记住，当我们要传输电流信号时会发生相反的情况。在这种情况下，输入阻抗应尽可能低。
由于跨阻放大器的反相输入端子通过虚拟短路接地，因此即使我们使用非常大的反馈电阻以获得很高的增益，输入阻抗也基本上为零。这与普通电阻器形成了鲜明的对比，在普通电阻器中，输入阻抗等于电阻，因此很高的增益对应于非常高的输入阻抗。
跨阻放大器在输出阻抗方面也很出色。如果我们仅使用一个电阻器来执行电流到电压的转换，然后在电流到电压的电阻器两端连接一个负载电阻器，则我们有两个并联的电阻器，增益变为等效电阻。因此，如果我们使用一个较大的电阻器来获得高增益，然后连接一个较小的负载电阻器，则增益会急剧下降。
另一方面，跨阻放大器表现出我们期望从任何运算放大器电路获得的低输出阻抗。
跨阻放大器的稳定性
基于运放的跨阻放大器经常用于放大光电二极管产生的电流信号。这些实施方式容易受到由光电二极管的结电容引起的振荡问题的影响。下图显示了该电容，其中光电二极管已被等效电路取代。
通过包括与反馈电阻并联的补偿电容器，可以使光电二极管放大器稳定。
概要
1.跨阻放大器使用运算放大器和反馈电阻来生成与输入电流成比例的输出电压。
2.增益的大小等于反馈电阻，并且由于发生反相，因此电路的传递函数为：
3.像电阻一样，跨阻放大器将电流转换为电压，但与电阻不同，即使具有很高的增益，它也具有低输入阻抗和低输出阻抗。
4.与反馈电阻并联的补偿电容器用于确保光电二极管应用的稳定性。