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您好!
我将设计以下基本光电二极管电流感应电路。 我将共模电压保持在100mV、电阻为480M Ω。 我的目标是能够以10kHz 的输入信号运行。 光电二极管的 CJ 为100pF。
要计算我的传递函数: Vout=IPD*RF+VCM =I*480Mohms+100mV
使用此传递函数、我能够计算出1nA 时的最小输出电压为 580mV。 输出电压怎么可能低于这个580mV 的最小值?
为这些类型的应用选择运算放大器时、还有哪些其他设计注意事项?



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您好!
我将设计以下基本光电二极管电流感应电路。 我将共模电压保持在100mV、电阻为480M Ω。 我的目标是能够以10kHz 的输入信号运行。 光电二极管的 CJ 为100pF。
要计算我的传递函数: Vout=IPD*RF+VCM =I*480Mohms+100mV
使用此传递函数、我能够计算出1nA 时的最小输出电压为 580mV。 输出电压怎么可能低于这个580mV 的最小值?
为这些类型的应用选择运算放大器时、还有哪些其他设计注意事项?



您好 Lucas、
我们有一本电路指导手册、其中讨论了关键设计注意事项、请参阅 光电二极管放大器电路
至于您的问题、电压输出摆幅为0.1V 至4.9V (基于5V V+) OPA322 DS: 
替换为给定的 Imax (10nA)、R1=8 480MΩ Ω

因此、您所连接的仿真是正确的、Vo 较低输出摆幅~100mV。
祝你一切顺利、
卡罗莱纳州
您好 Lucas、
这在1nA 时确实是如此。
请参阅以下直流分析、1nA 时的输出接近580nA:

您是否看到 1MHz 单电源光电二极管放大器参考设计? 它比单独的指导手册更详细一些。
祝你一切顺利、
卡罗莱纳州
Ron、
您对 VIN 节点的看法是90度、这是由于运算放大器内部存在主极点? 在瞬态分析中、输出电压的削波清晰可见。 我必须使用该光电二极管输入电流信号、以便可以降低增益。 与更改反馈电阻器相比、我是否可以选择具有更低开环增益的放大器?
我已将 TINA-TI 文件添加到帖子中。


e2e.ti.com/.../CS2-_2D00_-OPA322-_2D00_-Photodiode.TSC
此致、
Lucas Pucheta
卢卡斯
该模型具有共振(增益峰值接近9kHz)、在480M 欧姆电阻器上增加了甚至50飞法拉可解决该问题。
实际电阻器和 PCB 封装中会有一些自然电容。
在10kHz 时、没有足够的运算放大器增益来保持直流工作点。
e2e.ti.com/.../CS2-_2D00_-OPA322-_2D00_-Photodiode_2800_50fF_2900_.TSC