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[参考译文] LMH32401RGTEVM:Thread:"LMH32401RGTEVM:在 LMH32401&quot 的输出中振铃;被锁定,原因是什么?

Guru**** 605955 points
Other Parts Discussed in Thread: LMH32401, LMH32401RGTEVM, OPA857, OPA857EVM-978, OPA858, OPA856, 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/974530/lmh32401rgtevm-thread-lmh32401rgtevm-ringing-in-output-of-lmh32401-is-locked-why

器件型号:LMH32401RGTEVM
主题中讨论的其他器件:LMH32401OPA857OPA857EVM-978OPA858OPA856OPA855

尊敬的 TI 团队:

为什么您的人突然锁定了标题为"LMH32401RGTEVM:在 LMH32401的输出中振铃"的主题?

姓 Sima 的 TI 人上次说他/她会发布他们的测试结果、我们正在等待测试结果。

 结果发生了什么变化?

此致、

Krishna

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    您好、Krishna、

      这是由于线程在一段时间内不活动造成的。 我们可以在这里继续讨论。 您能否共享 OPA857的原理图? 我们可以修复电路的振铃、并能够添加直流伺服环路、使其像具有直流环境光消除功能的 LMH32401一样工作。 由于您具有高输入电容、因此使用非集成 TIA 最适合您的应用。  

    谢谢、

    Sima

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    您好、Sima、

    我们只需将 APD 的阴极连接到+150V、并将阳极连接到 OPA857的反相输入。

    我们使用了 OPA857 (OPA857EVM-978)的带宽扩展 EVM。

    希望这能解答您的问题。

    谢谢,

    Krishna

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    您好、Krishna、

      由于 OPA857是 LMH32401等集成 TIA、因此我们无法使用反馈电容器补偿 APD 的100pF 输入电容。 在本例中、放大器会像 LMH32401那样发生振荡、这会导致瞬态响应中出现振铃。

    根据 OPA857数据表中有关输入电容和频率响应的信息:

    随着输入电容的增加、增益响应中的峰值也会增加、这会增加瞬态响应中的振铃。  

    我们在上一个主题中建议的解决方案在本例中也可以起作用。 TIA 输入端的晶体管可用作减小放大器所见输入电容的方法、而无需使用可能会使输入电流变得一团糟的串联电容器。 您是否需要 TIA 的集成版本、如果不需要、我们可以使用任何非集成放大器作为 TIA、例如 OPA858或 OPA856。  

    我已经创建了一个适合您的应用的解决方案。 我使用了 OPA858、因为它具有更高的带宽和 EVM 可用 性、但您也可以使用 OPA856并填充空白 DSG EVM。 使用此 计算器、您使用的二极管的上升时间约为14ns (或25MHz 带宽)。 您需要大约2pF 的反馈电容来实现具有相位裕度的巴特沃斯响应、或者在50MHz 的系统带宽下需要大约65度的反馈电容。 您可以将带宽降低到25-30MHz、但我为电路板上的寄生电容留出了一些余量。  

    凭借65度的高相位裕度、您将不会看到由于二极管的输入电容而产生的振荡和振铃、因为我们能够通过反馈电容器轻松有效地对此进行补偿。   

    e2e.ti.com/.../OPA858_5F00_HighInputCap.TSC

    e2e.ti.com/.../OPA858_5F00_HighInputCap_5F00_Stability.TSC

    谢谢、

    Sima

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    您好、Sima、

     非常感谢您的仿真。我们非常清楚您突出显示的每个理论点。我们还知道、无论您在仿真中看到什么、它实际上都不会以相同的方式工作。 尤其是在互阻抗放大器中。

    我们需要实际可行的解决方案。

    这是我们联系您的主要原因。  

    在上一个主题中、您提到将使用双极结型晶体管对自举设计进行测试、以自举雪崩光电检测器。 发生什么事了?

    此外,我们是否可以有任何解决方案来稳定 OPA858? 请尝试使用 OPA858测试一个简单的跨阻放大器、您会发现很难对高带宽运算放大器进行命名。

    谢谢、

    Krishna

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    您好、Krishna、

      OPA858具有非常高的带宽、正如您所说、在实践中、高速器件往往更难以控制。 与未集成的 OPA858相比、OPA856的速度较低、但仍适用于您的应用(需要重新计算反馈电容)。 我今天发现了几个晶体管、其中包括2N2222、我可以测试在没有反馈电容器的情况下稳定 TIA 的理论方法。 我将于明天进入实验、并测试上一个主题中讨论的设置。  

    谢谢、

    Sima

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    您好、Krishna、

      我通过四种不同的方式测试了 LMH32401:常规1pF、110ishpF 远离输入、靠近输入、以及两个不同的晶体管(2N2222和2N4126)。 常规1pF 未按预期振荡、较高的110pF 输入电容振荡在远离输入的位置、但当它非常接近放大器的输入时不会振荡。 我还使用输入端的晶体管测试了之前的设置;遗憾的是、它仍然会振荡。 我确实在 EVM 上连接了长引线晶体管、这对于敏感电容而言并不是很理想。 因此、这个概念是否起作用仍处于不确定的阶段、因此我强烈建议在您的应用中使用 OPA855。 它的带宽比 OPA857低得多、但比 LMH32401略高。 对于环境光、您需要包含直流伺服反馈。  您的应用确实提出了一个有关如何有效补偿集成 TIA 的好主题、我们将进一步研究这一点、看看我们是否可以为此创建配套资料、这将需要定制 PCB 设计。 不幸的是,这种研究和建设需要一段时间。 如果您需要其他建议、请告诉我。 在 TIA 计算器中、对于2k 的反馈电阻器、您需要至少具有1GHz GBW 的放大器、如果不需要该增益量、则甚至更低。  

    谢谢、

    Sima  

    默认 EVM

    2.1pF:无振荡(设置为电流源 EVM、但没有电流源、查找振荡)  

    100pF 非常接近放大器的输入:无振荡

    4.100pF 远距离放大器:振荡

    5.晶体管:振荡

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    您好、Sima、

    非常感谢您进行测试。 我不清楚晶体管是如何连接的以及您是使用试验电路板还是通用 PCB。 此外、我建议使用采用 SOT23封装的表面贴装器件、例如 BC847。

    然而、我们需要的是一个能够实际降低输入电容的电路。 根据我记得的内容、您仿真了基于晶体管的公共基极电路、并确定它可以减少振铃。

    我请求您检查该电路的实际行为。  

    谢谢、

    Krishna

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    您好、Krishna、

      我使用了 LMH32401 EVM 并将晶体管连接到 EVM、以匹配自举设置。 确实、在仿真中、晶体管对电路进行了补偿、使其稳定并消除了振铃。 但在实践中、晶体管具有较长的引线、这可能会向电路的输入端引入电感。 使用表面贴装器件是一个更好的选择、但看起来 SOT23封装集电极和发射极位于封装的不同侧、这可能会使焊接变得有点困难。 我会订购并试用。 我将于星期二(2/16)回到实验室。  

    谢谢、

    Sima  

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    您好、Krishna、

     由于美国中西部的风暴、我订购的零部件尚未到达。 据估计,它将在下周初的某个时候到达。 很抱歉耽误你的时间。

    谢谢、

    Sima

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    您好、Sima、

    感谢您的更新。 我知道。 就在我脑海中,我有一个小建议。 如果我不是错的话、这些晶体管的成本不到一美元。

    如果没有太多问题,是否可以从 RadioShack 等本地电子产品部件商店中获取?

    这只是一个建议。 如果不可能、请忽略。 您的意见已经很有价值了。

    谢谢、

    Krishna

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    您好、Sima、

    自我上一封邮件以来已经两个星期了。 您能否向我们提供晶体管电路的最新信息?

    谢谢、

    Krishna

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    您好、Krishna、

    我会尝试使用该电路:

    e2e.ti.com/.../krishna_5F00_lmh32401_5F00_1.TSC

    BF862周围的电路由 Michael 提供:

    Kai

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    您好 Kai、

      感谢您分享这种单放大器自举方法。 此仿真的结果优于我们先前主题中提出的解决方案。 我建议这一解决办法比前一个 Krishna 要好。

    您好、Krishna、

      我周二和周三去实验室测试一个晶体管解决方案、我了解了5种不同的晶体管封装类型。 最小的一个最终匹配了 C10焊盘所在的 EVM 封装。 使用的晶体管 I 是 BC847BM3T5G (采用 SOT723封装)。 我将晶体管的集电极和发射极连接到 C10封装、对于基极、我必须将一根导线焊接到接地端。 对于偏置电阻器、我将其放置在连接到 C10的顶部 R4焊盘上、而另一端有一根导线偏置到负电压。 由于我没有用于电流源的设备、因此我只在示波器上查找振荡。 我没有看到该解决方案出现任何振荡、但放大器的电源确实增加了2-3mA。 我建议使用 KI/Michael 的解决方案、因为它没有上一个解决方案中的缓慢上升时间。

    谢谢、

    Sima

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    Kai、您好、感谢您仿真电路。

    Sima 您好、正如我在前面与您的讨论中所提到的、电流源可以通过以下方法轻松实现:

    LMH32401 IN 引脚的偏置电压为2.47V。如果需要将电流传导到 IN 引脚、例如10uA。

    您可以连接一个设置为2.57V 的信号发生器、并将一个10千欧的串联电阻器连接到它。 这会在10Kohm 电阻器上产生100mV 的压降、随后会将10uA 的电流灌入 IN 引脚。 我们正在像这样测试我们的所有 TIA、它运行良好。

    如果您需要从 IN 引脚拉出电流,只需适当地降低信号发生器的输出电压。

    可通过在 IN 引脚和负偏置电压之间连接一个100pF 电容来设置输入电容。

    我希望这是可行的。

    谢谢、

    Krishna

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    您好、Sima、

    请提供您的测试结果。

    谢谢、

    Krishna

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    您好、Krishna、

      感谢您的建议、我们将能够在明天进入实验并修改电路板。  

    谢谢、

    Sima

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    您好、Krishna、

     不幸的是、我无法使解决方案正常工作。 我在放大器的输出端得到大约70mV 的电压 、 50uA 被灌入输入引脚。 该信号没有振荡、但失真非常严重(看起来大多非常大)。 我认为这是由于解决方案的上升时间较慢、或者由于所有修改、电路板上的导线数量较多。 总共需要4根导线。 我强烈建议改用 Kai / Michael 的解决方案。 我无法在 EVM 上确认这一点。 或者、我强烈建议将分立式放大器用作 OPA858或 OPA856。  

    谢谢、

    Sima

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    您好、Sima、

    首先、您需要从 IN 引脚中拉出电流、而不是将电流泵入引脚。 因为该器件能够很好地处理从其汲取的电流。

    为此、您需要对串联电阻施加负偏置电压。  

    请首先在输入端使用无任何电容器的情况下对电流进行脉冲。 这将证明该器件(LMH32401)是否正常工作。

    检查输出端是否具有正确的跨阻(10K 或20K)。 我是说、电压应为输入电流的10K 或20K 倍。

    你是  

    确认后、请在输入端添加电容并查看其效果。

    请发布一些波形。 请加快。 这已经花费了几个月的时间。

    谢谢。

    Krishna

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    您好、Krishna、

    [引用 userid="462921" URL"~/support/amplifiers/f/amplifiers-forum/974530/lmh32401rgtevm-thread-lmh32401rgtevm-ringing-in-output-of-lmh32401-is-locked-why/3634914 #3634914"]

    Sima 您好、正如我在前面与您的讨论中所提到的、电流源可以通过以下方法轻松实现:

    LMH32401 IN 引脚的偏置电压为2.47V。如果需要将电流传导到 IN 引脚、例如10uA。

    您可以连接一个设置为2.57V 的信号发生器、并将一个10千欧的串联电阻器连接到它。 这会在10Kohm 电阻器上产生100mV 的压降、随后会将10uA 的电流灌入 IN 引脚。 我们正在像这样测试我们的所有 TIA、它运行良好。

    [/报价]

    这会将 LMH32401变为反相放大器。 这不再是 TIA。

    Kai

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    您是否在工作台上尝试过它? 如果不起作用、请尝试通过施加负偏置电压从 IN 引脚拉出电流。 它应该起作用,这就是我们的工作方式,它每一次都起作用。

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    您好、Krishna、

    我没有说过运算放大器运行不好。 但是、由于这不再是 TIA、因此您将无法获得具有代表性的结果来了解 TIA 电路。

    带有晶体管的 Sima 电路看起来非常有趣、但其缺点是晶体管需要集电极电流来流动、而 LMH32401的输入必须提供集电极电流。 这可能会导致严重的直流运行问题。

    这就是我推荐采用 J-FET 的电路(电路实际上是 Michael Steffes 推荐的电路)的原因。 J-FET 电路不会从 LMH32401的输入中汲取任何漏源电流。 只有可忽略的栅极源泄漏电流在流动、这不会产生任何相关的直流问题。

    您是否想尝试一下 J-FET 电路?

    [引用 userid="462921" URL"~/support/amplifiers/f/amplifiers-forum/974530/lmh32401rgtevm-thread-lmh32401rgtevm-ringing-in-output-of-lmh32401-is-locked-why/3656353 #3656353"]此操作已花费了几个月的时间。

    是的、因为您正在尝试将检测器电容非常高的 APD 连接到 LMH32401、因此不建议这样做。 我们确实告诉您、这绝对不是一个好主意。 现在、我们花了几个小时的时间来尝试让您的电路仍然正常工作  

    我认为 Sima 应该为她在这方面的所有工作"谢谢"。

    Kai

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    尊敬的 Kai:

    我们真诚地赞赏 Sima 所做的工作,并渴望尽早解决这一问题。

    连接具有更高电容的 APD 并不是一种新方法、可以使用低电容连接的 APD 可与标准运算放大器 TIA 电路一起工作。 LMH32401的优势在于集成了环境光直流电流消除功能。

    如果可以、您可以为此器件提供应用手册。

    如果需要、请尝试使用 JFET。 我们正在等待您的试用结果。

    谢谢、

    Krishna

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    您好、Krishna、

    由于我不是 TI 的员工、必须从其他地方带回家、我无法为您构建 JFET 电路。

    但是、如果 Sima 想要、以下是两个有用的链接:

    https://e2e.ti.com/support/amplifiers/f/amplifiers-forum/980967/opa656/3635984?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=2SK2394#3635984

    https://e2e.ti.com/support/amplifiers/f/amplifiers-forum/984620/opa656-opa656/3639302?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=2SK2394#3639302

    Kai

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    尊敬的 Kai:

    感谢您的评论。 请让 Sima 继续她的工作。

    您好、Sima、

    请告诉我们您的测试结果。

    谢谢、

    Krishna

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    尊敬的所有人:

    我们很高兴地宣布、我们已使用模拟器件(AD8015)的另一个 IC 解决了我们的所有问题。 这是一个比有问题的芯片更好的 IC、具有非常好的可预测响应。

    我们已通过 APD (CPD = 105pF)成功实现电流到电压的转换、并通过分立式电路实现了环境直流光消除。 这是一项实际的成就、而不是计算机中的某种模拟。

    感谢我的明星、我没有在这块 TI 芯片(LMH)上浪费时间。

    您可以关闭这个充满注释的无用线程、这些注释仅显示计算机仿真和方程式方面的专业知识、但完全不知道实际的性能。

    祝您好运、TI 的这一所谓技术支持!

    谢谢、

    Krishna

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    您好、Krishna、

    很高兴听到您终于找到了一个 OPAMP、似乎可以原谅您的设计错误  

    Kai

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    Kai、 他们是 设计挑战、而不是错误。 由于您对我正在进行的设计不了解,我想知道您如何方便地将它们视为“设计错误”。 您似乎需要了解两者之间的差异。

    无论如何 、我喜欢您通过将自己的能力称为"设计错误"来隐藏自己的能力。 虽然您可以继续进行仿真、以证明无法解决问题、但我喜欢将其视为挑战、并且我已完全成功。

    供您参考、我没有使用运算放大器。 在回复之前,请查看 AD8015是什么。 不用担心,我比糟糕的 IC 更原谅了您的模拟和悲观的评论。 一次,至少在现实世界里有一些东西可以用!

    祝您的模拟和理论以及您的"支持"一切顺利。  

    我想知道 Sima 是否正在阅读此内容。

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    另一件事是、我不必在我的解决方案中使用任何 JFET 自举。 我使用的 IC 也不具有它。