主题中讨论的其他器件: OPA818、OPA817、 TINA-TI
工具与软件:
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您好、 Aditya:
非常感谢您的答复。
目前、我正在使用 Keithley 2450源表、通过 BNC 连接器提供电流。 Keithley 未指定输出电容、但我估计它小于10000 pF。
OPA657的 GBP 为1.6GHz、并假设 Cin < 10000 pF、我选择 CF = 0.25 pF、Cpcb = 0.1 pF。 带宽为30kHz、仍低于40kHz 的最大允许带宽。
我附上了当输入电流为100nA 时的输出电压图像。 尽管输出电压不稳定并严重振荡、但平均电压仍然准确。
我不知道振荡的确切原因。 我已经尝试逐渐增加 CF、它降低了振荡振幅、但同时也降低了带宽、这不符合我的要求。
此致、
数据
Hi DAT、
感谢您提供所有详细信息、我们将进行探讨并回复您。
请试用我们的 TIA 电路设计工具: Analog Circuit Design Studio 您可以在其中提供所有输入、如:CPD、TIA 增益、运算放大器选择等 该工具还具有"建议 TIA"模式。 该工具将提供建议的 CF、TIA 带宽、噪声和 SNR 信息等
此致、
Aditya Gosavi
尊敬的 Aditya:
我已经使用该工具、但是它不支持 OPA657。 然而、我曾尝试用 OPA818 (性能升级至 OPA657)进行计算、我发现该工具提供的结果与我使用 TI 提供的跨阻计算器文件进行计算时相似。
之前、我使用的是 ADI 的 AD4817-1、该公司的410 MHz 英镑。 在 TIA 输出端进行测量时、我观察到振荡、因此我怀疑这个问题与 GBP 有关。 我预计用 GBP 为1.6GHz 的 OPA657替换它会解决这个问题。 但是、更换后、TIA 输出电压振荡的幅度比之前更高。
这就是 AD4817-1的 GBP:
我期待您对此问题的反馈。
此致、
数据
嘿 DAT、
为了准确评估跨阻放大器(TIA)的稳定性、建议在未连接源测量单元(SMU)的情况下执行检查。 SMU 的输出电容可能会显著影响 TIA 的带宽。 在输入端有一个10nF 电容、TINA TI 仿真可得出 OPA657的 TIA 带宽为4-5kHz、OPA817的 TIA 带宽为17kHz、该带宽小于您的需求。
请将光电二极管(或代表光电二极管结电容的等效电容器)直接连接到 TIA 输入端、并应用必要的偏置。 在该配置下观察 TIA 输出的振荡将确认稳定性(与输入信号无关)。
此外、10nF 的输入电容对实现超过40kHz 的带宽提出了重大挑战。 要为电路修改提供定制建议、请提供预期的光电二极管电容。 该参数对于确定 TIA 的带宽和稳定性至关重要。
此致、
Aditya Gosavi
Hi DAT、
尽管 OPA657具有更高的增益带宽积、但观察到的 OPA657和 OPA817之间的 TIA 带宽差异仍可归因于大10nF 输入电容与反馈网络的相互作用。 这种大输入电容会在反向反馈因子(1/β)中引入早期零点、也称为噪声增益(1 + ZF/Zin)。 因此、噪声增益曲线在相对较低的频率下与运算放大器的开环增益(AOL)曲线相交。
具体而言、在 OPA657的案例中、这个交叉发生在5kHz 左右、而对于 OPA817、它发生在17kHz 左右。 这种差异是由于 TIA 的闭环带宽由噪声增益曲线与 AOL 曲线相交的频率(对于巴特沃斯响应或0.707的 Q 因子)定义。
此外、与 OPA657 (约70dB)相比、OPA817的开环直流增益明显更高(约90dB)。 OPA817中较高的直流增益可有效地将噪声增益和 AOL 曲线的交点移至更高的频率、从而实现更宽的闭环带宽。
这种现象在提供的 TINA-TI 仿真原理图中很容易观察到。
对于带宽:opa817/opa657 TIA.TSC
对于 AOL 和逐个 β 分析:opa817/opa657 TIA only stability.tsc
此致、
Aditya Gosavi