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[参考译文] OPA855:OPA855 TIA:在具有 1ns 脉冲的严重输入过驱下出现非线性饱和行为(骤降/骤降)

Guru**** 2903660 points

Other Parts Discussed in Thread: OPA855, OPA695

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/1641529/opa855-opa855-tia-non-linear-saturation-behavior-sag-dip-under-severe-input-overdrive-with-1ns-pulses

器件型号: OPA855
主题中讨论的其他器件: OPA695

尊敬的 TI 支持团队:

我目前正在从事光学接收器设计、并在我的信号链上观察到一种非常特定的非线性饱和行为。 请您深入了解 OPA855 内部架构在极端输入过驱条件下是否具有已知特性。

系统概述:

  • 传感器:雪崩光电二极管 (APD) 从激光接收 1ns 光脉冲。

  • 第一级 (TIA):带反馈电阻器 Rf = 4k Ω 的 OPA855。

  • 第二级:OPA695 配置为反相放大器设置、增益为 2。

  • 测量值:随附的图展示了在链末端(OPA695 之后)测量的峰值输出电压与激光峰值光功率的函数关系。

观察到的行为:

如随附的图中所示、随着光功率的增加、系统呈现出具有中间压降的“双饱和“曲线:

58c97994-f0eb-4dbd-92b3-612fb2283daa.png

  1. 线性区域和第 1 个饱和:输出线性上升、直到达到大约 2.5V 的第一个饱和点。

  2. “骤降“/电压下降:随着光功率继续增加、饱和输出电压突然下降约 0.4V(低至~2.1V)。

  3. 二次饱和(硬钳位):在更高的光功率下、电压会恢复、硬钳位回 2.5V+。

问题:

  1. 您能否确认深度输入过驱期间此特定的“骤降“是否是由激活内部输入保护二极管引起的 OPA855 的已知行为?

  2. 内部钳位机制是否会暂时改变输出级的偏置、从而在前馈接管之前导致该压降?

  3. 可靠性:当 OPA855 在 1 ns 脉冲的情况下反复承受这种深度过驱状态时、是否存在长期可靠性问题?

  4. 是否建议使用任何外部保护方案(例如,输入端的外部钳位二极管)来缓解这种情况、而不会影响 1ns 脉冲所需的带宽?

提前感谢您的时间和专业知识!

此致、

弗洛里安·邦内特 --加兰 —  IRIDESENSE

  • 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。

    尊敬的 Florian:

    对此答复的延迟表示歉意。 任何保护二极管激活的主要方式是器件的输入或输出高于电源轨。 您的耗材设置是什么? 如果电压为+/- 2.5V、则放大器的输出应该无法正常达到+2.5V。 如果是这种情况、那么当您的数据中的输出开始高于+2.5V 时、便会导致 ESD 保护二极管导通、并可能在您进一步过驱器件时导致这种骤降。  

    如果您的电源远高于+2.5V、那么这可能是另一个问题。 您可能需要仔细检查 Vin+和 Vin-引脚之间是否存在也可能传导这些二极管的较大差分电压。 在这种情况下、导通这些二极管会存在可靠性问题。

    遗憾的是、许多外部钳位方案确实会牺牲带宽。  

    谢谢、

    Evan