[参考译文] LMP7721：LMP7721 TIA 设计问题：线性损耗(>1mA)、振荡(<10nA)

如果没有源电容和负载、则无法继续。  

Deepak、您好！

1. 电路应该正常工作。

将输入信号和任何电缆与 OPAMP 的输入完全断开、并将所有器件与 OPAMP 的输出断开。 探测 OPAMP 的输出、但不要使用示波器探头直接接触 OPAMP 的输出。 插入100R 隔离电阻器。 它是否仍在振荡？

探测电源电压。 电源电压是否干净、稳定且无噪声？

您能否显示设置的原理图和照片？

Kai

您好、德克萨斯州、

在聊天中提到的上述建议大大帮助我克服了上述问题。 现在、我们要设计 TIA 电路拓扑、其中可以使用 PA (最大1nA)分辨率测量高可变电流电平(50uA - 5mA)、即如果特定时间的可变电流为1mA (反馈增益=250欧姆) 在下一次瞬时、向 TIA 的反相端子添加1nA 电流、使总电流达到(1mA+1nA)。 标准 TIA 拓扑(在上面的文本交谈中提到)使 Vout = 250*(1mA+1nA)= 250mV + 250nV、即使在 PCB 上具有非常高的分辨率 ADC (24位)、测量由于1nA (此处为250nA)而导致的 Vout 变化也是不可行的。 我们能否有效地测量覆盖高电平电流(mA)的低电流(由于器件物理特性而产生的1nA)？ 请更正以下方法(可能所有方法都是非常规的)以解决上述问题：

1. 在设计第一级 TIA 和第二级具有增益反馈积分器的两级放大器时，它是否有助于测量差分信号？
2. 在 TIA 的反相节点放置微分器？
3. 我们能否通过 TIA 嵌入对数放大器来解决此问题？

详细的建议将使像我这样的模拟初学者受益。

谢谢、此致、

Deepak

使用250ohm TIA 测量1nA 变化没有简单的方法、因为这意味着分辨率为250nV -请参阅下文。

将输入电流从1mA 更改为1.000001mA 需要比 LMP7721的输入电压噪声低得多的分辨率。 在最佳情况跟随器配置中模拟输入噪声时、总噪声为45.6uV -因此比所需的250nV 分辨率高近200倍。

在实际应用中模拟总噪声时、幅值相同、为45.6uV -请参阅下文。   

因此、为了将噪声降低到所需的分辨率、需要在输出端添加一个低通滤波器并使用多样本平均法-请参阅下面的内容。

由于您不会尝试测量低于 PA 的电流、 因此不需要最大 Ib 为20fA 的 LMP7721 -您可以使用 OPA328。

请参阅以下链接中的 TIA 实现示例： https://www.ti.com/lit/an/sboa558/sboa558.pdf

更好的做法是将包含 OPA328的 OPA3S328与三个内部低泄漏开关一起用于增益更改-请参阅下面的。