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[参考译文] OPA828:跨阻补偿解决方案调查-这一解决方案来自哪里?

Guru**** 1756540 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA828, OPA3S328
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/1173776/opa828-survey-of-transimpedance-compensation-solutions---where-did-this-one-solution-come-from

器件型号:OPA828
主题中讨论的其他器件: OPA3S328

因此、我已经参与了互阻抗设计补偿的过程、我将在结尾处提到一个看起来非常准确的较新公式、想知道该公式后面是什么-但首先

本应用手册重复了一种非常常见(古老)的方法、但随后报告了一种非常不正确的 BW、 https://www.ti.com/lit/an/sboa354/sboa354.pdf

在这里、OPA828 (45MHz GBP)与100pF 检测器和50kOhm 增益搭配使用、可实现约1.1MHz 的小信号带宽。  

我在这里单步执行了一些测试-本应用手册使用了将反馈极点置于 Fo 频率的旧思想、这实际上会为您提供1的闭环 Q、从而扩展带宽并峰值约为1.25dB。 不是很满意的阶跃响应、很容易修复。  

e2e.ti.com/.../OPA828-model-tests-and-Zt-testing-from-SBOA354-document-TI-only.docx

多年来、我们在高速 TI 放大器中使用的改进型 CF 解决方案现已问世、  

e2e.ti.com/.../4784.Transimpedance-design-flow-using-high-speed-op-amps.pptx

ADI 光电二极管设计向导似乎正在正确地执行此操作、遵循了我在前面有关此主题的文章中所述的内容。  

https://www.edn.com/control-frequency-response-and-noise-in-broadband-photodetector-transimpedance-amplifier/

 

Hasan 开发了一款较新的工具、并将其放入这个 e2e 中-它似乎与我所做的事情相匹配、但它是否还可以像 Jerry Graemes 这样做、在此处的文字文件中稍微更准确地计算公式?  

我建议您使此链接中的 Excel 工具更容易找到、并删除或修复 SBOA354中的误导性信息

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/956151/faq-transimpedance-amplifier-calculator?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=faq%3Atrue

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    同样、我在看这个相对较新的开关增益器件 OPA3s328、这些公式是正确的、其中 CF 的分母中有4个、而不是2个。 平方根中的额外2实际上是根据高速设计流程将目标 Q 设置为0.707或巴特沃斯、因此在某些地方看起来是正确的、  

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    Michael、

    正确的是、第一个应用手册的 BW 不精确。  但这是因为应用手册的要点是展示 OPA828设计电路在保持稳定的同时满足/超过 TIA 带宽要求1MHz。 显然、您可以调整反馈电容器以增加相位裕度 -建议的电路具有超过45度的相位裕度、因此非常稳定-根据需要修改 Q 或降低带宽。 应用手册只是建议 OPA828单位增益带宽(fGBW)足以满足 TIA 设计要求。  

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    不确定我是否对应用手册 Cf 生成的阶跃响应满意 仍想知道 Hasan 工具方程来自哪里? 或它是什么。  

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    您好、Michael、

    不确定 Hasan 工具。  我将把它传输到高速论坛来解决这个问题。

    此致、
    Mike

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    你们说,偶尔,就我所知,没有单独的论坛,只有不同的人。  

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    是的、这一切都在我们的内部。  仅供参考、由于假日周、有几个人外出、因此他们可能在下周之前不会回到您的家。

    此致、
    Mike

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    Michael、

    只是为了让您不必等到下周、我想说您的上述阶跃响应使用大信号而不是小信号、因此它对电路稳定性没有太多的评价(Hasan 使用100mV 阶跃)。  如果您使用小信号输入运行相同的瞬态分析、则会显示出过冲仅为15%的非常稳定的电路-远 低于建议的最大值25%(请参阅下文)。  下面让 Hasan 回答您的其他问题。

    e2e.ti.com/.../OPA828-TIA-stability.TSC

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    因此、我所做的2V 阶跃也恰好是大约12.5%的过冲、与小信号大致相同

    理想的 Q=1阶跃应为大约16%的过冲、这是 Hasan 电子表格的另一部分

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    出于好奇、这种用于 CF 的 Maxim 解决方案(所附文字文件中为2.88pF)在噪声增益和 GBP 交叉点设置极点时更加准确、在这里、它的过冲率为17%、而理论上、Q 为1时为16.3%、  

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    另一个示例是、我通常以0.63 =Q 为目标以获得良好的阶跃响应-将反馈极点设置为0.63*1.1MHz 需要4.59pF 的反馈 C、并提供大约2.5%的过冲、 略高于理想值、但我尚未验证模型输入 C -需要为15pF 的总 CDIFF+CCM 才能使分析与所需结果匹配。  

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    因此、要将其关闭、  

    我可以发现、最早的讨论只是将反馈极点设置为 Fo、并产生45度的相位裕度和大量振铃。 (Walt Jung 的《运算放大器综合应用手册》、第273页)。 这种原始的方法(我肯定在他的工作中早就出现过)已经被复制到了博物馆中、从而对许多设计造成了不利影响。  

    我所做的后续发展是、为 CF 估算一个使用 Q=P1/Fo 的解决方案、其中 P1是反馈极点-高速组从2001年左右就一直在使用该流量。  

    这就是 Hasan 的工具(来自 Samir 的文章、他根据我之前的工作进行了改编)。 Graeme 的后一本书提供了有关 CF 的更详细的公式(第58页)、其中包括似乎与 Hasan 工具提供的匹配的 zeta。

    我仍然认为 Hasan 的刀具更容易找到、这是我从 TI 了解的最接近 ADI 光电二极管设计向导的工具。