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[参考译文] OPA140:TIA 的反馈因子(β)

Guru**** 2473260 points


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/1547236/opa140-feeback-factor-of-tia

部件号:OPA140


工具/软件:

应用手册

尊敬的所有人:

我遇到了 1994 年 2 月的 Burr-Brown 应用手册(SBOA060–FET 跨阻放大器噪声分析)、其中详细介绍了跨阻放大器 (TIA) 的噪声分析。

β“电压噪声“的部分中、本文档提供了输出噪声的表达式、该表达式是运算放大器以输入为基准的电压噪声和反馈因子 betaβ μ 的函数。 β betaβ 分析,反馈因子∥\∥不仅取决于反馈阻抗 ZF(例如 RF<eps> Cf ),还取决于源阻抗 ZS(例如,光电二极管寄生效应建模为 Rs<eps> Cs )

我尝试使用 Sedra & Smith(微电子电路)中描述的反馈分析框架(特别是在跨阻反馈配置下)重新推导此表达式。 然而、在该处理中、β 仅基于反馈网络定义、不包括源阻抗(光电二极管的寄生效应)的影响。

您能否说明一下、在什么假设下、Burr-Brown 推导过程会怎么样?
 在这种 β 下、T Ü V 的定义和推导程度如何?

谢谢!

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    您好 Antonious、

    我记得我在 10 天前回答了这个问题,我不知道为什么它处于未回答的状态。 如果你收到了以前的答复、请告诉我。  

    此致、

    Raymond

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    尊敬的 Raymond:

    很遗憾、除了上面的消息(也出现在该主题中)之外、我没有收到您的任何回复。 请重新发送您的原始回复吗?

    此致、
    Anastasios

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    您好、Anastasios、

    您能否澄清 Burr-Brown 推导是在什么假设下进行的?
     在该上下文中 β 定义和派生的确切程度如何?

    在这里。 我不知道为什么它消失了。 我在 2025年7月3日 上回答。  

     如果使用 R1||R2 重新计算零点频率、Fz = 673Hz、这正是图中所示的频率。 通常、与 R2 或 TIA 的反馈电阻器相比、光电二极管的阻抗 (rsh) 非常高、通常被忽略、请参阅随附的应用手册。  

    在教科书中、光电二极管建模为 IPD||rsh||cd、通常 rsh >> rf 和 rsh 可以在直流项中忽略。 但是、如果 rsh = rf 或 R1 = r2 方案、则不能丢弃 rsh 项。  

     SBOA060 应用中的图 4。 请注意、作者讨论了噪声模型、图 7 中的噪声增益以同相节点为基准、即 1 + R2/R1 或 1 + RF/rsh(直流项)。   

    https://www.ti.com/lit/ab/sboa354/sboa354.pdf?ts = 1755184805314

    如果您有其他问题、敬请告知。  

    此致、

    Raymond

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    尊敬的 Raymond:

    非常感谢您提供的富有洞察力的分析和应用手册。

    我查看了这两个注释、并了解了如何在低频和高频(包括插入极点和零点)上得出噪声增益。 该方法是明确的、而且很好地介绍了。

    β、我努力调和一个特定点:根据 Sedra 和 Smith 提出的反馈理论、跨阻放大器配置中的反馈因子 Δ f 不应取决于源(在本例中为光电二极管)的寄生效应。 但是、在您的分析中、β(决定接近速率,稳定性等)似乎被视为与噪声增益相同、这似乎意味着依赖于源寄生效应。

    如果要严格遵循这种方法(反馈分析)来确定 β、则生成的表达式将仅包括反馈分量 (Rf 和 Cf)、不包括任何与源相关的寄生效应。 这让我认为、分析可能意味着有所不同、并且噪声增益和反馈因子 β 被等同于传统反馈理论。

    感谢您对这一解读的想法、以及是否可能遗漏了一些细微之处。

    此致、
    Anastasios

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    您好、 Anastasios、

    我已经阅读了这两篇注释、我了解了如何在低频和高频下得出噪声增益、包括插入极点和零点。 这种方法是明确的、而且很好地呈现出来。

    您是对的。  β 分析中的两个推导都是正确的。  

     β μ V 中的 Sedra-Smith 推导过程:反馈因子与源无关、只考虑反馈电阻器和电容。 正向跨阻块比较简单、在这种情况下、反馈路径从概念上断开时、从求和节点注入到输出电压的电流误差。 该推导基于 跨阻放大器的规范模型和 β Ω。  

    SBOA060–FET 跨阻放大器的噪声分析应用手册基于具有不同 β Ω 的噪声增益模型、这基于分压器推导。 它考虑了传递函数中的所有输入和输出...

    如果您正在为 TIA 应用选择合适的运算放大器、  SBOA060 的分析是预测稳定性和噪声的最准确和可靠的方法、仿真结果反映出与实际基准测试结果更好的一致性。   

    如果您有其他问题、请告诉我。  

    此致、

    Raymond

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    尊敬的 Raymond:

    我不熟悉这种分析方法。 如果可能、您能否分享概述反馈和噪声增益分析一般原理的参考资料或资源?

    如果没有现成的参考、我很高兴关闭该主题。

    此致、
    Anastasios

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    您好、 Anastasios、

    您能否分享一份概述反馈和噪声增益分析一般原理的参考资料或资源?

    以下是 TI 应用手册中的一些与噪声增益相关的参考资料。  

    https://www.ti.com/lit/an/sboa015/sboa015.pdf?ts = 1755235829491

    https://www.ti.com/lit/an/sboa066a/sboa066a.pdf?ts = 1755278609238&ref_url=https://www.253A%252F%252Fwww.google.com%252F

    https://www.ti.com/lit/an/sloa020a/sloa020a.pdf?ts = 1755214169762

    https://www.ti.com/lit/an/slva043b/slva043b.pdf

    说到教科书、请查看 Franco 编写的“使用运算放大器和模拟集成电路进行设计“。我回顾说、这本书广泛讨论了运算放大器的噪声增益、请尝试第 10 章(?)。  

    如果您有其他问题、请告诉我。  

    此致、

    Raymond