Other Parts Discussed in Thread: OPA277, LMH6704, OPA855
器件型号: LMH6704
主题中讨论的其他器件: OPA277、 OPA855
您好:
我想了解两个 TI 运算放大器 (LMH6704 和 OPA277) 以及我观察到的一些行为。 有两个主要问题。
通用系统/测量信息
-电源:±5 V
- TIA 输入信号:高斯电流脉冲,上升时间为 1.6ns
- TIA 输出: 5 V 幅度的大脉冲
-目的:使用外部运算放大器对 TIA 输入施加直流失调电压(偏置/基准电平)
1) LMH6704:在超出 CMIR 条件下运行时的行为和降噪
1-1. 配置
- LMH6704 用作单位增益缓冲器(电压跟随器)。
-同相输入:使用 20 千欧电位计调整直流输入电压。
-输出:连接到 TIA 输入端(或 TIA 输入失调注入节点)以应用直流失调电压。

1-2. 观察到的行为
-从数据表中、我了解共模输入范围 (CMIR) 受到限制(使用±5V 电源时约为±2V)。
-在 CMIR 内, Vout 正常跟踪 Vin。
-当我在 CMIR 之外应用负输入时,输出不再跟踪输入。 例如:
Vin =−3.0V→Vout≈−2.4V
尽管直流输出电平本身是稳定的、但输出显示为“压缩“(幅度减小)。
1-3. 噪声/FFT 结果
-我以 0.2V 的步长将 Vin 从−2.0V 扫描到−3.4V、并测量了 LMH6704 输出噪声、同时检查了 FFT。
-我观察到,当输入超过 CMIR 时,噪音会显著降低。
(随附:uVrms 表和 FFT 图)
| VIN | 输出电压 | 噪声 |
| –3.5V | 3.0V | 63uVrms |
| 3.0V | –2.4V | 72.568uVrms |
| –2.5V | –2.2V | 106.801uVrms |
| –2.0V | –2.0V | 367.208uVrms |

1-4. 问题
1) 如果 LMH6704 输入引脚电压保持在电源轨范围内、并且输出保持在输出摆幅范围内、但输入共模超出 CMIR、是否可以(建议或不建议)使用此配置来生成直流偏移? TI 是否有关于这方面的任何指导?
2) 当超出 CMIR 运行时、什么内部机制会导致“压缩“行为 (Vout 不遵循 Vin)?
3) 为什么测量的噪声在 CMIR 之外会降低?
2) OPA277:施加直流失调电压时 TIA 输出端出现异常下冲(负摆幅)
2-1. 配置/用途
-我尝试使用 OPA277 应用 TIA 输入失调电压。
- OPA277 输出被设置为约−3V 并作为偏移注入。

2-2. 观察到的行为
-当 TIA 输出产生一个大的正脉冲(~5V 振幅)时,之后的波形会低于预期的偏移水平,并显示一个负下冲(负脉冲/负摆幅)。
-如果我使用高速缓冲器(例如 LMH6704)来达到同样的目的,下冲就会消失。
(随附:波形捕获,突出显示下冲区域)
左侧:采用 OPA277 时为 TIA 输出;右侧:采用 LMH6704 时为 TIA 输出。
2-3. 问题
1) 尽管目标只是施加直流失调电压、但 OPA277 有限的动态性能(带宽,压摆率,稳定,输出恢复等)是否仍能与 TIA 的高速脉冲响应相互作用并导致下冲?
2) 感谢您提供有关如何排除这种下冲可能的根本原因的建议。 此外、 在这种情况下、哪些缓解方法可行?
附件
-简化版原理图(清晰标记了偏移注入节点)
- LMH6704:输入电压扫描与 uVrms 表、FFT 图
- OPA277:TIA 输出波形捕获(标有下冲区域)
谢谢你。

