Ниже представлено подробное объяснение принципа работы модифицированной каскодной схемы светового приемника. Каскодная технология в сочетании с индуктивной нагрузкой обеспечивает очень высокую крутизну преобразования тока в напряжение, а также очень высокую скорость.

Верхний n-p-n транзистор образует эмиттерный повторитель – источник постоянного напряжения. Нижний n-p-n транзистор образует источник постоянного втекающего тока.

В месте соединения двух цепей схема стремится поддерживать постоянные значения напряжения и тока.

Изменения тока, поступающего в узел, проявляются как изменения тока через импеданс нагрузки коллектора верхнего транзистора.

Ток от фотодиода добавляется к току узла. Поскольку нижней цепью ток узла поддерживается постоянным, любой дополнительный ток, подаваемый в узел, приведет к уменьшению тока через импеданс нагрузки верхнего транзистора.

Если

I_D – ток фотодиода,
I_A – ток нагрузки верхнего n-p-n транзистора,
I_B – ток нижнего n-p-n транзистора,
то I_B = I_A + I_D или I_A = I_B – I_D.

Схема не обеспечивает усиления по току или напряжению, она изолирует нагрузку от PIN-фотодиода. Ток, протекающий через PIN-фотодиод, транслируется в импеданс нагрузки.

Поскольку напряжение на узле поддерживается постоянным, напряжение на фотодиоде также фиксировано. Поэтому влияние емкости диода на быстродействие сведено к минимуму.

При индуктивной нагрузке падение напряжения на импедансе будет происходить только при изменении тока. Ток, генерируемый фотодиодом под воздействием внешней засветки, не создаст напряжения на индуктивной нагрузке. Однако ток фотодиода не должен быть настолько высоким, чтобы превышать втекающий ток нижнего n-p-n транзистора.

Резистор, включенный параллельно обмотке, используется для ограничения добротности цепи Q. Для широкой полосы пропускания добротность должна быть равна единице или меньше.