電流電壓轉換器

電流電壓轉換器（也稱為電流電壓轉換器或 I-V 轉換器）是一種將輸入電流轉換為成比例輸出電壓的電子放大器。 因此它是一個電流控制的電壓源。

輸出電壓與輸入電流之比稱為互阻抗

Z = U a I

表示，其單位與阻抗 (ohm) 相同。

理想情況下，電流電壓轉換器具有零輸入電阻和非常低的輸出電阻。

放大器電路由“常規”壓控運算放大器 (VV-OPV) 組成，不應與電流反饋運算放大器 (CV-OPV) 組件混淆。

運算放大器的同相輸入端接地； 電流信號被發送到反相輸入。 運算放大器通過歐姆電阻 R 反饋。 憑借其非常高的增益和 R提供的負反饋，運算放大器確保兩個 OPV 輸入之間的電壓差僅為幾分之一毫伏。 結果，電流源 I? 、 R和 OPV 輸入之間的連接點變成了所謂的虛地，實際上就像電壓對地短路。 待測電流會導致恒定的零壓降。

作為節點規則的結果，根據節點規則，此時所有具有正確符號的電流之和為零（理想情況下沒有電流流入 OPV 輸入），R 的輸出電壓為 U a 到：

U a = ? R ? I

或放大或互阻 Z? 單位為伏特/安培（=歐姆）：

Z = ? R

實際上，該符號表示從地面流出（即流向 OPV）的測量電流會導致負輸出電壓。 與使用分流器進行電流測量相比的優勢在于，使用電流電壓轉換器進行電流測量的電壓降可以忽略不計。

電流電壓轉換儀用于測量技術，除其他外，可以精確測量小電流（例如光電流）。 可以精確測量幾納安的輸入電流或幾納瓦的光輸出。 但是，靈敏度越高，截止頻率越低。

適用于通常在其上運行的光電二極管的測量目的的一種工作模式是準短路：光電二極管在其端子未施加電壓的情況下產生光電流。 在這種模式下，光電二極管沒有泄漏電流，不會干擾反向偏置操作。 以準短路方式工作的光電二極管通常將陰極連接到輸入端，陽極接地，因此當光入射時，輸出電壓為正，而 OPV 通常不需要負工作電壓。

由于光電二極管的交流電壓在理想的電流電壓轉換器中為 0，因此其結電容僅在放大器的行為中起作用——它會導致反饋信號的相移和頻率限制。 當二極管反向偏置時，截止頻率會顯著提高，因為這會降低結電容。 在 50pF 光電二極管結電容和 200V/mA 跨阻下可實現 5MHz 帶寬 (OPA657)。

為了能夠在幾個數量級以上進行測量，有可切換或可編程的電流電壓轉換器，也有對數型電流電壓轉換器，可以在不切換的情況下測量多個數量級。