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[参考译文] OPA301:TIA、使用 OPA301-TIA BW 计算

Guru**** 2473270 points
Other Parts Discussed in Thread: LMH32401, OPA857, OPA855

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1531533/opa301-tia-using-opa301-bw-calculation

器件型号:OPA301
主题中讨论的其他器件: LMH32401OPA857OPA855

工具/软件:

尊敬的团队:

下面给出了我的电路。

我使用该公式来计算 TIA 的带宽。

我的 RF 为 200K、Cd 为 1.3pF(DIODE)+ 9pf(运算放大器输入电容)。

计算后、我得到 11Mhz 的值、仿真值为 800K。

我想知道为什么会有这样的差异。

e2e.ti.com/.../OPA301.TSC

此致

Hari

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    您好 Hari、

     很抱歉、我们错过了您的主题。

     使用的公式是–3dB 带宽的正确近似值。 不过、该公式经过简化以实现近似计算、因为为了进行精确的带宽计算、我们需要使用完整的传递函数、该函数包含与所选反馈电容相关的 Q 系数。  

     在仿真中、如果更改反馈电容 C1、这将改变闭环带宽。 您选择的电路为 1pF、这将为您提供一个匹配所选值的非常稳定的电路。 如果您将反馈电容降低至 0.3pF、这会将 Q 系数调整至 0.707 左右、这被视为“巴特沃斯响应“、这意味着交流响应通带具有最大平坦度、没有峰值。 在本例中、我们旧的 TIA 计算器会给出大约 3.41MHz 的带宽。 增加反馈电容将提高电路稳定性(较低峰值)、因此会降低闭环带宽。

      全新 TIA 计算器: https://dev.ti.com/gallery/view/TIA/TIA_GFN/ver/1.0.4/

      旧版 TIA 计算器:  【常见问题解答】跨阻放大器计算器 

     如果您对完整的 TIA 分析公式感兴趣、而不是对给定的近似形式感兴趣、请阅读以下有关该概念的一些好应用手册:

    1. https://www.ti.com/lit/an/sboa122/sboa122.pdf
    2. https://www.tij.co.jp/jp/lit/an/snoa942a/snoa942a.pdf
    3. https://www.ti.com/lit/an/sboa055a/sboa055a.pdf
    4. https://www.ti.com/lit/ab/sboa354/sboa354.pdf?
    5. https://www-f9.ijs.si/~margan/Articles/trans_z_amplifier.pdf

    谢谢您、
    Sima  

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    尊敬的 Sima:

    没有问题。非常感谢。每当我使用 TIA Calculator.I 得到下面显示的错误。

    我知道我犯了什么错误。我需要正反向偏置。该工具显示极性错误。

    此致

    Hari

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    您好 Hari、

     感谢您使用计算器。

     出现此误差的原因是、您需要对光电二极管施加正电压偏置或负电压偏置、以便进行操作、具体取决于所选的光电二极管。  通常、这些二极管被设计为反向偏置、这意味着需要施加外部电压、而阴极必须比阳极更加正向。  

     使用具有负电压偏置的二极管的示例来自 LMH32401 数据表:(灌电流配置:器件与搭配使用,该 PD 的阴极连接到放大器输入端,阳极连接到负电源电压)。 这意味着流出二极管的电流为正、放大器输出端的电压摆幅高于设定的电压基准。 与二极管的反向偏置相比、放大器引脚 (IN+) 处的电压基准需要连接到更高的电位、才能使二极管正常工作。 (注意:对于 LMH32401、它集成了特定的 VOD 引脚和差分输出放大器,因此对于该特定放大器,该放大器会有所不同)  

     第二幅图像来自 ThorLabs:显示了简单的 VFB 放大器可以与具有接地或负电压偏置的相同连接 PD 一起使用。

      使用具有正电压偏置的二极管的示例来自 OPA855 和 OPA857 数据表:(拉电流配置:器件与 PD 搭配使用,其阳极连接到放大器输入端,阴极连接到正电源电压)。 这些连接确保光电二极管提供输出电流、以使放大器电压输出降至基准电压以下。 与二极管的反向偏置相比、放大器引脚 (IN+) 处的电压基准需要连接到更低的电位、才能使二极管正常工作。  

      在 TIA 计算器中、反极性展示了第二个示例。 因此、为了使二极管正常运行、Vbias 应为正电压、Vref 的值应低于 Vbias。 (从技术上讲,它不必为正,第二部分仅对运行至关重要,例如,您可能具有–1V 偏置、然后是–2V 的 Vref、但这可能取决于所选的二极管、它将指定电压偏置与内部 PD 电容。) 我无法找到自己选择电压基准值的方法、这可能是主要的困惑、我将让设计人员了解这个问题、并了解我们是否可以包括选择该值的方法。  

     因此、为了使其目前在反极性下工作、您必须将输出电压更改为负、计算器才能正常工作:

     该计算器在设置放大器电源电压时的输出电压不正确。 我还会让设计人员知道这一点、可能会这样设置来计算脉冲相对于 Vref 为负、而不是实际的负输出。 如 OPA857 中所示:

    谢谢您、

    Sima  

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    尊敬的 Sima:

    谢谢你。

    此致

    Hari