主题中讨论的其他部件: OPA657, LMH6629, OPA857
大家好,
客户正在使用OPA659。 客户使用 图39。 HIS数据表参考电路的宽带,低噪声,互阻抗放大器(TIA)
设计。 在他的神宫里,CDIODE是0.7pF。 客户希望将带宽控制在100MHz。 图39中的二极管可以提供
从数百NA到数十 UA。 输入电流 频率为10Hz至30kHz。
当带宽控制在100MHz时,如何计算图39中的RF和CF值?
祝你一切顺利,
张美基
亚洲客户支持中心
德州仪器(TI)
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大家好,
客户正在使用OPA659。 客户使用 图39。 HIS数据表参考电路的宽带,低噪声,互阻抗放大器(TIA)
设计。 在他的神宫里,CDIODE是0.7pF。 客户希望将带宽控制在100MHz。 图39中的二极管可以提供
从数百NA到数十 UA。 输入电流 频率为10Hz至30kHz。
当带宽控制在100MHz时,如何计算图39中的RF和CF值?
祝你一切顺利,
张美基
亚洲客户支持中心
德州仪器(TI)
Mickey,
我感到困惑-您说输入电流频率是10 Hz到30 kHz,但所需的带宽是100 MHz?
要从理论上了解如何设计TIA,请参阅以下两篇文章:
e2e.ti.com/.../what-you-need-to-know-about-transimpedance-amplifiers-part-1
e2e.ti.com/.../what-you-need-to-know-about-transimpedance-amplifiers-part-2
在这些文章中有一个计算器,我用它来得出以下数字。 请注意,当计算器要求输入电容时,您应该包括光电二极管的电容和运算放大器输入电容。
现在,让我们开始设计:
OPA659:它的增益带宽乘积或GBW为350 MHz。 使用4.5pF的输入电容,您只能获得1.5kOhm (CF = 1.85pF)的增益,以获得100 MHz的闭环带宽。
OPA657:增益带宽产品或GBW为 1600 MHz。 使用5.9pF的输入电容(4.5pF +0.7pF来自运算放大器本身) ,您只能获得4.2kOhm (CF = 0.53pF)的增益 ,以获得100 MHz的闭环带宽。
LMH6629:增益带宽乘积或GBW为 4000 MHz。 使用6.4pF的输入电容(4.0pF +1.7pF来自运算放大器本身) ,您只能获得10 kOhm (CF = 0.226pF)的增益 ,以获得100 MHz的闭环带宽。 稳定此放大器可能有点棘手,因为它不是单位增益稳定。 您需要在TINA中模拟电路以获得精确增益。 此外,此放大器是双极输入,因此其电流噪声会很高,从而降低SNR。
OPA857:这是一个集成互阻抗放大器,具有2个可切换增益。 这可能是您的最佳选择。 您可以获得20kOhm的增益和105MHz的带宽。 反馈电容与反馈电阻器集成在一起。
您可以购买一个EVM,它包括直接在放大器输入处添加光电二极管进行测试的功能。 请参阅下文
-Samir
您好Mickey:
问题1:我从PCB添加了一些寄生电容等。我不太担心这里的准确性,因为OPA659没有足够的带宽,而且噪音也太大。 对于TIA应用来说,它确实不是一个好的解决方案。
问题2:如果您使用的是计算器1,那么您将根据所选的光电二极管和放大器了解GBP和输入电容。 然后,您将不断更改RF的值,直至达到所需的闭环TIA带宽。
| 计算器i | ||
| OPAMP增益带宽产品(GBP) | 1600.00 | MHz |
| 反馈电阻(RF) | 100.00 | 千欧 |
| 输入电容(CIN) | 100.00 | PF |
| 闭环TIA带宽(f-3dB) | 5.05 | MHz |
| 反馈电容(CF) | 0.446 | PF |
问题3:是的,100 MHz是-3dB带宽。 当然,对于5千欧的OPA857,由于其-3dB带宽为125 MHz,因此您的功率相当平坦。 图3显示OPA857中的1kOhm负载在+/-1dB内。 如果客户在脉冲应用中使用此功能,则峰值应该不重要。
-Samir