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[参考译文] 高增益带宽电流到电压转换器

Guru**** 1807890 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA699, OPA855
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/1031609/high-gain-bandwidth-current-to-voltage-converters

主题中讨论的其他器件:OPA699OPA855

您好!

下面是我针对不同功率级别的光电二极管不同类型的脉冲数字化的问题陈述。

情况1。 需要 将来自 APD (CD = 2pF)的100nA 电流脉冲数字化。

情况2.  引脚(Cd = 6-12pF)在100Mhz 下的500nA 电流脉冲需要数字化

我目前正在使用 LT6269-10来实现共源共栅2、其中我只能实现14uA (第一级增益为2.5K、第二级增益为10、参考值为350mV)

我目前在案例1中使用 LT6268、在这种情况下、我只能实现35uA (第一级增益1K、第二级增益= 10、对于参考值350mV)

请建议一个能够实现 案例1和2目标的部分  

到目前为止,我的实验中值得注意的要点如下:  

1、运算放大器的单位增益越稳定(强制)

2.运算放大器越好是单轨放大器、因为我可以轻松处理直流/直流电源噪声(由于直流/直流噪声、我也无法满足要求)

3.如果运算放大器的第一级本身能够实现10k 的跨阻增益、然后第二级的增益为+10、则更好

4、目前我在第二级使用 opa699作为比较器+10和 LT6754,所以第一级是我的关键要求,比较器级可以建议以后使用等效比较器。

此致。

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    在搜索 TI 目录后、我觉得 OPA3S2859RTW 是 一款双通道且具有增益开关选项的最佳器件

    但是当我尝试通过输入电流源来查看其响应时,我无法正确地使用输入脉冲发生器,如何更改 TINA 中脉冲发生器的输入电流?

    此外、我看到输出中的直流漂移为1V、  

    您能否修改基准 TINA 电路并向我展示100nA 和500nA 电流的结果  

    如何仿真二极管电容?

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    Shyam、您正在进行跨阻设计、但需要单位增益稳定的运算放大 器-这就是您的要求中的一个框、您无法取得领先地位。 事实上、由于很多原因、您需要解补偿跨阻、而您唯一需要关注的是生成的闭环响应。 我已经发布了很多有关跨阻设计的信息、但本文中的第三个示例应用涉及一些问题、 我发送这个问题是为了回答一个不同的问题-为什么环路增益相移接近-180deg 中量程、这很正常、并且在大多数时间都不相关、  

    https://www.planetanalogue.com/applying-high-speed-de-compensated-vfas-hitting-performance-targets-while-tuning-phase-margin-insight-10/

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    我明白 了,我对稳定的运算放大器感兴趣,因为我已经看到很多时间运算放大器,如 LTC6269-10,在这些情况下,我没有其他选择切换到稳定的运算放大器

    在解决方案方面、对于案例2、我可以稍微偏离规格、转到70-80MHz、而案例1没有变化

    昨天我评估了 HMC799、他的回答我没有发现有希望、这就是我转向考虑替代方案的原因

    但是,所附的文章给我带来了很大的困惑:)真的很想缩小到可以为我做工作的运算放大器。

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    您看到的所有结果都是不了解跨阻环路增益的结果。 是的、这是正常的-但不是必需的、因为这些振铃和看起来是振荡的。  

    每次关注一个问题、即更高带宽要求源 C 是什么-这是任何旨在实现反馈网络的设计的起点、该反馈网络将提供所需的阶跃响应。 如果您附加了示例 LTC6269-10原理图、也会有所帮助。 很可能可以很容易地解决这个问题-此外、很容易就会在负载定义不佳时遇到麻烦。  

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    Shyam、您好!

      感谢您提供所有必要的信息。  

    对于第一种情况:对于1k 欧姆的第一级、您需要1MHz 或更高的放大器增益带宽积(对于巴特沃斯响应)。 对于10千欧的第一级、您需要12MHz 或更高的放大器增益带宽积 (用于巴特沃斯响应)。  

    对于第二种情况:对于1k 欧姆的第一级、您需要1.9GHz 或更高的放大器增益带宽积 (对于巴特沃斯响应)。 对于10千欧的第一级、您需要7.5GHz 或更高的放大器增益带宽积 (用于巴特沃斯响应)。

      在技术上、您可以避免在第一个和第二个较低增益情况下使用解补偿放大器。 但是、对于7.5GHz 或更高的 GBW、我们有 OPA855、这是一款超高速8GHz 解补偿放大器。 仅需澄清一下、您是否正在寻找集成 TIA (集成反馈或增益控制选项)、或者您 在这里的主要问题是输入参考 噪声电压?

    谢谢、

    Sima  

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    在 Comcast 邮件中分享了结果的原理图和详细信息。

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    除了所有事情之外、我想说一件事、如果在结构本身具有 femto farad 内部反馈电容的解决方案、那将是很棒的、因为它很难实现和保持大量电路板输出。

    关于运算放大器的建议、OPA855是否是稳定的运算放大器? 还是补偿运算放大器? 互阻抗应用。

    如何在同相端子上选择直流偏移电压?

    我尝试了下面的一些东西、得到了奇怪的响应

    电流源(100nA)=> OPA855 => OPA699  

    回答如下:不确定如何在输出端发挥直流偏移、也怀疑在板上实现250fF 电容器、所有这些都是设计方法看起来很困难、请建议您继续操作。

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    Shyam、您好!

     这里有一个集成 TIA 列表、其中包括内部 增益电阻器和内部反馈电容器。 有些还具有其他可能对您的应用有用的集成功能。  

      OPA855是一款解补偿放大器。 需要7V/V 或更高的增益、正如 Michael 先前所解释的、TIA 固有地将达到高增益。 但是、在光电二极管的布局和放置方面、务必非常小心地使用这些超高速放大器。 OPA855数据表的第12节对此进行了概述。 我强烈建议遵循 OPA855EVM、其 Gerber 文件随附在下面。  

      对于放大器同相输入端的直流电压、这取决于您希望在输出端看到的直流偏移、更重要的是、这取决于放大器的输入共模电压范围。 对于 OPA855、数据表中指定了该参数、如下所示:

        

      通过在反馈中放置串联电容器、在反馈中使用容性三通网络(考虑 PCB 电容)或 针对低于0.05pF 寄生电容的 PRP 电阻器、可以实现更低的电容器。  

    e2e.ti.com/.../8883.GerberNCdrills.zip

    谢谢、

    Sima

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    1. PRP 电阻器:您能说吗?您想说电阻器的精度高0.01%,就像 VISH-S-A0011468454-1.pdf (ihs.com)一样。

    2.我会在反馈和返回中模拟电容 T 网络

    3.我仍然不理解您对直流电压漂移的评论

    4.我无法在目录页面上获得具有内部电容器的 TIA、我认为我的 BW 没有这样的电容器

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    因此、我所讨论的 PRP 电阻器不一定具有超严格的 R 公差、而是具有0.05pF 以下寄生电容的红色缓冲器化学蚀刻的电阻器。  

    https://www.prpinc.com/

    更典型的 SMD R 显示了这些数字、这些是我几年前进行的一些测量。 仅在电缆末端使用 SMA 连接器进行校准和 DUT 工作、  

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    对于 PRP、这在我记忆中已经有几十年了、8351系列是网络分析仪中一次使用的产品、未指定、但具有超低寄生 C

    https://www.prpinc.com/pr-8351-8956-series

    我在这里找不到等效的 SMT。  

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    我错误地标记为"这解决了我的问题"、请回复、  

    我不确定您是如何从其数据表中提取电容值的、我没有看到电阻器 OEM 指定电容值。

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    Shyam、您好!

    对于这种相对较高的检测器电容、我不会增加反馈电阻、最终会产生超小的反馈电容、尤其是在您报告稳定性问题时。 我会采取另一种方法、根据需要减小反馈电阻。 这将提供更可靠的结果、并减少稳定性问题。

    Kai

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    我所说的 Excel snip 注意到我使用 HP4195网络/频谱分析仪进行了测量-这种旧的盒子允许您测量阻抗、然后将其实际安装到6个集总元件模型中的一个。 这是一个具有3步校准的 S11测量。