[参考译文] LMH32401：可以使用正 APD 偏置、但交流耦合输入吗？

您好 Ian、

这是一个有关此主题的主题讨论。您是否正在考虑使用此器件的环境光消除功能？

谢谢、

Sima

您好、Sima、  

我已经检查过这个线程、但我认为它不是完全一样的。 我的 APD 将反向偏置为大约60V、但为了使电流从 IN 端子流出、我建议使用交流耦合。 只是想知道是否有人这么做了、他们是否发现了任何问题。  

此致

尊敬的 Ian：

我会运行 TINA-TI 仿真。

Kai

您好 Ian、

 我与我们的测试团队交谈、我们在实践中没有针对这种特定情况进行测试。 对于第一部分、我们测试了类似的设置类型：

当光电二极管提供光电流(阴极偏置为正电压、阳极连接到放大器输入)时、软钳位会在放大器输入过载时激活。 当软钳位激活时、放大器恢复所需的时间更长。 恢复时间取决于输入过载电平。 (第8.2.2节以了解详情)

 如您所述、在此配置中、光电二极管不会灌入电流。 但是、如果您的应用不需要 ALC、则此方法将起作用。 或者、我建议也适用于此配置的 OPA857。  

 在仿真中、对于您的特定配置(移除串联电阻器 R28)、我可以在 ALC 开启或交流耦合的情况下获得正确的输出。 这两种电流都可能是冗余的(注意输入电流饱和)。 带有 TIA 的外部交流耦合具有一些缺点、例如饱和恢复性能下降、恢复/充电时间增加、并且将形成一个分压器、该分压器将取决于电容器的值与输入阻抗。  

谢谢、

Sima

您好、Sima、

我在 LMH32401的数据表中包含了 R28、第29页显示了这一点、以增加杂散电容和键合线电感的阻尼。 DS 中似乎没有关于如何计算该电阻器值的内容。  

对于 DS、图8-7是器件灌电流情况(即 APD 正向偏置)。 对于我的应用、在这些电流水平下、额外的脉冲扩宽不会成为问题。 放大器灌电流时、输入电流钳位是否仍可在高达100mA 的电流下工作？ 在100mA 输入电流和正偏置 APD 下、预计会出现哪种脉冲扩宽？  

我可能可以在没有环境光消除的情况下进行管理。  

谢谢

Ian    

您好 Ian、

 感谢您在 DS 中指出这些信息。 该隔离电阻器是可选的、如果光电二极管源和放大器输入之间的走线足够长、则该隔离电阻器很有用。 正如您所指出  的、原因是长布线会引入寄生电感、这也会隔离输入电容器、并在与放大器的输入/反馈耦合时导致不稳定。  另一个器件的数据表 OPA855 DS 第25页对此进行了说明、建议电阻约为10-20欧姆。  

  如果 APD 正偏置且阳极连接到放大器输入端、则器件将灌入电流。  有助于快速恢复的钳位不适用于器件灌电流、这就是为什么随着过载电流的增加、脉冲展宽/扩展发生的原因。  

谢谢、
Sima

您好、Sima、

因此、如果我对 APD 进行正偏置、100mA 的最大允许输入电流是否仍然适用？

此致

Ian

您好 Ian、

 在两种 µA (灌电流或拉电流)中、器件的线性电流 µA 在高增益配置下约为65 μ A、在低增益配置下约为650 μ A。 对于器件灌电流、该范围将略低。 100mA 集成钳位可保护器件免受超出器件线性电流范围的输入电流的影响。 较高的输入电流会使放大器饱和、从而增加放大器恢复时间和脉冲展宽。 钳位器可将这些问题的缓解时间短于几 ns。 如需更多信息、请参阅数据表第21页的第7.3.2节。 因此、从技术上讲、最大允许范围是线性规格。 您是否需要在线性互阻抗转换中允许高达100mA 的电流？  

此致、
Sima  

您好、Sima、

我不介意放大器灌电流的脉冲扩展(正 APD 偏置)。 在软钳位模式下、当输入电流接近100mA 钳位电平时、您是否有任何有关脉宽增加的数据？ 此外、我还不清楚100mA 限值是指什么？ 这是硬钳位模式还是软钳位模式下钳位电路的钳位能力？ 在该电流水平以上会发生什么情况、例如、如果激光雷达波束撞击后向反射式目标、并且在 APD 中生成非常高的电流并将其馈送到放大器？ 我的正常应用可以看到从 APD 进入放大器的电流脉冲高达50mA。 反向反射器产生更高的脉冲。  

再次感谢、我发现这次讨论非常有用。  

Ian   

尊敬的 Ian：

通常的 TIA 旨在使光电二极管直接连接到输入端。 但在您的设计中、光电二极管和 TIA 之间有一个串联电阻较小的交流耦合电容器。 这实际上改变了拓扑结构、您不再拥有纯 TIA、而是具有由光电二极管的复杂源阻抗驱动的交流耦合的反相放大器。

Kai

Kai、

我可以移除电容器、并使用正偏置 APD 直接耦合到放大器输入、但我需要根据我之前的帖子了解更多信息。  

谢谢 Ian

您好 Ian、

 很抱歉、我将与我们的设计和测试工程师进行沟通、并与您联系。 这是正确的、一般的钳位条件。  100mA 限值是指器件可以处理的电流量、但在拉电流条件下。 我相信、如果没有钳位、器件可以达到的绝对最大值为25mA。 我还将与设计工程师进行仔细检查。

谢谢、
Sima  

您好 Ian、

以下是设计人员的反馈：  

在拉电流配置中、钳位将保护器件电流保护为100mA。 100mA 是几十 nA 的电流脉冲、对于低占空比、可能高达100ns。 25mA 是一个连续额定值；也就是说、在器件的使用寿命内、它可能需要此值。

在灌电流配置中、该器件还可以承受100mA 脉冲、但不会快速恢复。 它还可以吸收25mA 的连续电流。

谢谢、

Sima