光电二极管是很多光学测量中最常用的传感器类型之一。诸如吸收和发射光谱、色彩测量、浑浊度、气体探测等应用均有赖于光电二极管实现精密光学测量。

1、光电二极管的两种工作模式

1>光导模式：在光电二极管的阴极加一个反向的偏置电压。电路中测得的电流代表器件接受到的光照; 测量的输出电流与输入光功率成正比。 外加偏压使得耗尽区的宽度增大，响应度增大，结电容变小，响应度趋向直线。 在这些条件下工作容易产生较大的暗电流，但可以选择光电二极管的材料以限制其大小。

两种典型应用电路如下：

第一种是反向放大的方式，流过Rf的电流从左到右：Vout= -Rf * Isc，注意这是用双电源供电的情况，如果使用单电源供电电路应该用第二个电路图，在同相端加一个偏置

 

下面这个电路是同向的放大电路这个电路优点就是先将pd的电流通过RL转成电压，这样就避免了运放的影响。

 

2>光伏模式：没有电压施加到光电二极管，并且当暴露于光照时P-N结产生正向电压的原理被用作微型光电池。 该工作状态通常用作光电探测器，由于没有加反向的偏置电压，所以暗电流是比较小的，pd手册上一般给出暗电流的大小是根据反向偏置电压10mv时给出的。如果待检测信号也是十分微弱的信号，尽量避免噪声干扰是首要任务，所以这个时候建议采用光伏模式。

电路如下图所示：

 这样接法有一个明显的好处就是等电位，光电二极管正好在运放的两端，电压是一样的，那个光电二极管的等效电阻上就不会有电流流过。

这种电路简单，但是缺点也是很多的：

第一个就是运放的失调电压VOS的影响。

第二重要的直流规格是运算放大器的输入漏电流。电流进入运算放大器输入端，或者进入反馈电阻以外的任何地方，都会产生测量误差。具有零输入偏置电流的运算放大器是不存在的，但某些CMOS或JFET输入运算放大器非常接近这个数值。

第三就是当弱电流输入时pcb板的布局布线影响

参考文章：adi的技术文章MS-2624