[参考译文] OPA3S2859：令人困惑的是 OPA3S2859 中控制引脚的高电平和低电平电压

您好、Jerry、

  是的、您回答正确。 阈值会随不同的电源而变化。 数据表中的规格将为您显示逻辑高电平和逻辑低电平的最大和最小电压。 但没有明确显示该范围。

 例如、正如您所说、对于+5V 单电源、禁用电压实际上为 1.5V、使能电压在 4.2V 时正确。 这意味着此器件的引脚将在最大 4.2V（通常为 3.8V）下启用。 因此、您可以期望引脚在 3.8V 至 4.2V 之间的任何范围内导通、具体取决于单元/批次。 不过、该引脚在 4.2V 和高于 4.2V 时能保证导通。 您可以在高达 5V 的电源电压下施加。 与负/接地电源相同、禁用电压最小值为 1.5V、但通常可在 1.3V 时开始禁用。 在 1.3V 以下保证低电平或禁用到 0V 接地电源。

 现在、对于 2.5V 和–2.5V 电源、根据单元的不同、禁用电压可以是–1V 至–1.2V 之间的任何值、使能电压可以是 1.7V 至 1.3V 之间的任何值。 但是、使能电压完整范围为 1.3V 至 2.5V、禁用电压完整范围为–1V 至–2.5V。

  因此您看到、EVM 可通过将引脚设置为最大电源电压或最小电源电压来轻松实现。 但在实践中或应用中、您可能希望发送脉冲或方波、而不仅仅是恒定直流。因此、规格更加详细、因为某些应用需要知道引脚何时最大、最小值、或者由于时序原因通常即将处于逻辑低电平或高电平。  

 如果以上内容可以理解、请告诉我。

谢谢！

Sima

尊敬的 Sima：

感谢您解答我有关 OPA3s2859 控制引脚的问题、我的 OPA3s2859 设计采用+/–2.5V 电源 、这些 latchA#、latchB#、sel0、sel1 和 PDN#将由 TCA6416（I2C 转 I/O 扩展器）控制。 TCA6416 的输出 为直流电平 0V 或 5V

如您对  使用+/–2.5V 电源的 OPA3s2859 的解释所述、使能电压完整范围为 1.3V 至 2.5V、禁用电压完整范围为–1V 至–2.5V  

 禁用电压全范围是否可以为 0V 至–2.5V？

如果使用+/–2.5V 作为电源、则 IN ODER 以启用/禁用这些控制引脚、将使用 OPA 比较器的 VCC 为+2.5V、OPA 的 VEE 为–2.5V、控制引脚输入到 IN+中、IN-连接到 GND。 正确吗？ 或者您对此控制电路有其他建议吗？

如果使用 +5V 电源、 使能电压 为+5V、禁用电压 为 0V、这是正确的吗？

Wu Jerry

您好、Jerry、  

 很抱歉、我在上一个回复中错键入了错误、禁用电压基于正电源 (VS+)

。

是的、当 OPA3S2859 配置为+/–2.5V 的电源时、则逻辑控制引脚的范围为：

• 禁用电压范围：1.2V 至–2.5V  
• 使能电压：1.3V 至 2.5V

 当您使用+5V 单电源配置时、逻辑引脚范围为：

• 禁用电压：3.7V 至 0V
• 启用电压：3.8V 至 5V

  我不理解这种说法：“在可启用/禁用这些控制引脚的过程中、将使用 OPA 比较器的 VCC 为+2.5V、OPA 的 VEE 为–2.5V、控制引脚输入到 IN+中、IN-连接到 GND。 “怎么样? 由于您要将其用作 TIA、因此您实际上需要以下配置：

 标记为逻辑引脚的引脚将遵循上述范围。

谢谢您、

Sima

尊敬的 Sima：

当 OPA3S2859 配置为+/–2.5V 电源时 、TCA6416（I2C 到 I/O 扩展器）的逻辑高电平 5V 和逻辑低电平 0V 很难控制这些控制引脚。 我认为采用 LM324 作为比较器、当逻辑高电平@ 5V 时输出+2.5V、  当逻辑低电平@ 0V 时输出–2.5V  。

您想帮助我查看 带有 QPD 原理图的 OPA3s2859（单个+5V 电源）吗？谢谢

   OPA3S2859 的 PGTIA_1_OUT、PGTIA_2_OUT、PGTIA_3_OUT 和 PGTIA_4_OUT 连接到作为 OPA 缓冲器的 LMH6611 x 4、然后 LMH6611 的输出连接到 ADS9813 (8 通道、ADC)。

Wu Jerry

您好、Jerry、

 我懂了。 对于逻辑引脚、由于最大 5V 电压高于限值、因此使用的是比较器。 我最熟悉我们的高速放大器器件、但从  LM324 比较器来看、它不接受+/–2.5V 的 5V 输入。 您也可以使用简单的 电阻分压器对信号进行分压、因为您无需一直降至–2.5V 即可实现逻辑低电平、也可以使用电压转换器/电平转换器、例如 SN74LV1T34。  

 对于 OPA3S2859、该器件的主要用途是电流到电压转换+增益+缓冲器。 因此、您需要移除每个通道上的 1k Ω 输入电阻器和 3.9pF 输入电容器。 输入端的电容器旨在表示光电二极管的内部电容器。 通过查看 GAP3000Q、输入电容介于 165pF 至 275pF 之间、具体取决于电压偏置。 此外、上升/下降时间为 8ns、这表明需要 44MHz 的闭环带宽。 请确认这是否适用于您的应用。 我必须研究器件是否能够在所需的带宽下处理此输入电容。

谢谢您、
Sima

您好、Jerry、

   165pF 至 275pF 之间的输入电容将过高、无法在不同增益电阻值下实现 44MHz。 您只能在 300 欧姆或更低时实现该闭环带宽。 您是需要开关增益功能、还是能够有一个 TIA 级后跟一个可变增益放大器？ 您预期的输入电流范围是多少？

 对于我们的任何器件、您都可以从 产品器件文件夹的“设计和开发“选项卡->设计工具和仿真“下下载 OPA3S2859 Tina 和 PSpice 文件。 这适用于 OPA3S2859：OPA3S2859 数据表、产品信息和支持|德州仪器 TI.com

谢谢您、
Sima  

尊敬的 Sima：

您能告诉我如何 在 44MHZ 带宽下获得 300 欧姆电阻吗？

是的、我希望 OPA3S2859 的三个增益由这些控制引脚切换

OPA3S2859 的输入电流为 13uA ~ 10mA（根据 GAP-1000 和 GAP-3000 数据表）

实际上、我希望 QPD 可以从外部激光灯检测 40kHz  至 50kHz 的音调、然后通过 OPA3S2859、然后通过 LMH6611（缓冲器）、再进入具有 250kHz SMPS 的 ADS9813。

实际上、我有另一个与前面的原理图帖子相同的电路、只是 GAP-3000 替换为 GAP-1000、GAP-1000 的电容器为 25pF

QPD -> LMH6611（缓冲器）-> ADS9813-> FPGA、这是此应用的功能块。

总之、OPA3S2859 是否可满足我的应用要求？  

Wu Jerry

您好、Jerry、

 感谢您提供更多详细信息！

 是的、因为 13uA 至 10mA 是宽输入范围、所以为什么您需要可切换增益是合理的。 在这种情况下、我建议使用一个 10k Ω 反馈增益电阻器、一个 1k Ω 反馈增益电阻器和 100 Ω 反馈增益电阻器。 不过、只有在 100 欧姆增益下、您才能实现 44MHz 闭环带宽。 似乎您使用的是器件的较低频率范围、并进入的采样率较低的 ADC、那么您的应用可能能够处理比 QPD 数据表指定的最大值更慢的上升时间、这似乎是正确的吗？ 如果是这 种情况、则 OPA3S2859 是 合适的选择。  

 如果您认为上述设计合适、我们可以  在后续回复中使用 OPA3S2859 来帮助确定建议的设计。 是否在 ADC 中使用单端信号或差分信号？ 您的上一个设计似乎是使用单端。  

此致、
Sima  

尊敬的 Sima：

再次感谢您的出色支持。

每个 OPA3S2859 输出都连接到 LMH661 的+IN（作为缓冲器）、并输出到 ADS9813 的单端输入 (18 位、2MSPS)、ADS9813 的所有数字数据均由 FPGA 芯片处理。

具有-N 的所有电阻器和电容器值表示未安装

LMH6611 似乎不需要–5V 电源、对吧？

Wu Jerry

您好、Jerry、

 没问题！ 是的、由于光电二极管单极脉冲的存在、最好使用单电源并调整 IN+上的共模电压：

 下面我们快速模拟一下这两个级：（不包括去耦电容器，但您可以在正轨上添加它们）：

e2e.ti.com/.../OPA3S2859_5F00_LMH6611.TSC

谢谢您、
Sima

尊敬的 Sima：

关于 OPA3S2859 EVM 原理图的最后一个问题是、我是否需要将 R24（10 Ω）、R5（169 Ω）、R7（71.5 Ω）作为 OPA3S2859 的输出路径？ 或仅保留 10 欧姆的 R5？

Wu Jerry

您好、Jerry、

 如果您希望将较长的布线/电缆驱动到下一级、则需要 50 欧姆阻抗匹配以避免功率反射。 EVM 将器件设置为 200 欧姆负载、同时阻抗与示波器/其他设备的 50 欧姆内部阻抗匹配 50 欧姆。 在您的应用中、只要有 10 Ω 电阻器、就可以在电路板上与缓冲器之前放大器的输出阻抗隔离。 并使缓冲器布局靠近 OPA3S2859。  

谢谢！
Sima