フォトダイオード増幅回路のノイズを1/3に低減

フォトダイオードとともに用いるトランスインピーダンスアンプ回路では、通常、1MΩのフィードバック抵抗を使用する（図1）。この回路では、出力ノイズ（スペクトルノイズ密度）が常温（300K）において少なくとも130nV/√Hzになる。この値は1MΩの抵抗の熱雑音に起因し、この構成のアンプ回路におけるノイズフロアの理論限界に相当する。実際には、これにオペアンプから発生するノイズが加わって回路全体のノイズ量が決まる。仮に1MΩの抵抗を液体窒素で77.2Kに冷却して使用できるなら、ノイズを65nV/√Hzに低下させることが可能である。これ以外の現実的な方法で、130nV/√Hzのノイズフロアを改善することはできないだろうか。 上の問いに対する1つの解が図2の回路である。この回路全体としてのトランスインピーダンスゲインは1MΩ相当（1V/μA）であり、出力ノイズの実測値はわずか43nV/√Hzに抑えら