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[参考译文] OPA320:TI 参考设计的共阴极实现–精密:验证设计1MHz 单电源光电二极管放大器参考设计

Guru**** 1821780 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA2320
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/1039433/opa320-common-cathode-implementation-of-ti-designs-precision-verified-design-1-mhz-single-supply-photodiode-amplifier-reference-design

器件型号:OPA320
主题中讨论的其他器件:OPA2320

我有兴趣使用 John Caldwell 的 TI 参考设计–精密:验证设计1MHz 单电源光电二极管放大器参考设计、但使用具有共阴极的光电二极管阵列。  

我对 John 的参考设计进行了三次修改、并寻找了设计问题/建议:

  1. 为光电二极管阴极提供5V 电源、同相输入端的基准电压将为4.096、目标电压输出为4.096V (在0光电流时)、约为100mV (在峰值光电流时)。
  2. 选择反馈电容器以实现50kHz 的3dB 截止频率
  3. 在信号进入其他求和/差分电路之前、直接将 TIA 的输出连接到单位缓冲器(计划使用 OPA2320的第二级)。

特别是 w/r/t modification #3、我应该注意到的直接单位缓冲器连接是否存在稳定性问题?  下面是示例原理图。

任何想法都非常感激!

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    您好、Jim、

    请根据您的要求查看以下原理图和仿真。

    由于阵列中有4个光电探测器、因此您需要其中4个电路、您可以使用加法放大器将其添加到 TIA 的输出中;也可以在 MCU 中单独执行此操作并对光感应结果进行后处理。 (如果您想缩小尺寸、也可以将中的输入信号进行多路复用)。   

    e2e.ti.com/.../OPA320-TIA-Array-Neg-V-Slope-09262021.TSC

    如果您有其他问题、请告知我们。  

    最棒的

    Raymond

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    Jim、

    假设结电容 C4为11pF、则电路稳定、具有83.9度的 phas 裕度-请参阅下面的。  对于不同的 C4值、请使用随附的原理图进行交流分析。

    光电二极管通常偏置为零伏、如下所示。  请 确保您使用的光电二极管规格要求5V/4.096V 偏置。

    e2e.ti.com/.../OPA320-TIA-AC-Stability.TSC

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    Marek、

    感谢您进行稳定性分析!

    我的计划是将光电二极管反向偏置~900mV、以减小光电二极管结电容并从光电二极管获得更具线性的响应。  

    对于典型的光导 TIA 实现方案、我认为反向偏置要高得多(许多伏)、以进一步降低结电容(同时接受更高的暗流)。  这是不正确的吗?

    Jim

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    Jim、

    反向偏置光电二极管的电压为900mV 可能会降低结电容、但这会极大地增加  暗流、 这对于测量 PA 级的电流而言是完全不可接受的。  但是、根据10k 相对较小的反馈电阻器、您必须预期测量几百 uA 的电流、因此在您的情况下、这不会是问题。

    典型的光电二极管 TIA 实现方式如下所示-它具有零反向偏置电压、可更大限度地减小其暗流、并且其较大的结电容会通过大小合适的反馈电容器实现稳定。

     

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    您好、Jim、

    我将关闭此查询。 如果您有其他问题、您仍可以重新打开此主题。  

    最棒的

    Raymond