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https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1186039/jfe150-capacitance-added-to-gate-by-the-input-protection-diodes
你(们)好
我已经使用 JFE150完成了一个电荷放大器、并且我注意到噪声会随着时间的增加而增加
因为输入保护二极管连接到+6V 和-6V、用作电源。
此类电源电压是板载的、来自 LT3042EMSE 和 LT3093IMSE。
JFE150在+6V 和 GND 之间供电。
数据表中未指定连接的输入二极管的电容、我在哪里可以找到它？
谢谢。
您好 Fabio、
由于 JFE150内的保护二极管相当可靠、我假设二极管电容在低 pF 范围内、可能是1...2pF。 在任何情况下、电容也将取决于施加的反向电压。
电源电压和 TIA 输入之间的电容如何提高噪声级别有两种方法：
将电源电压的噪声注入 TIA 的输入。 补救措施：改善电源电压去耦/滤波。
2、电容还会增加从 TIA 输入端到信号接地端的杂散电容、就像增大探测器电容一样。 这将增加 TIA 的噪声电压增益并提高 TIA 放大器产生的噪声电压贡献。 解决方法：安装具有较低结电容的外部保护二极管。
您可能需要查看 LEGay OPA101的数据表。 这份非常好的数据表包含非常彻底的噪声计算
https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/689182/opa111-application-note-ab-076-noise-analysis-of-fet-transimpedance-amplifiers-needs-update/2539745#2539745
Kai
我同意 Kai 的评估。 虽然假设1-2pF 是合理的、但我们没有有关二极管电容的数据。 电源噪声也将是一个很大的影响因素。 我同意凯先生的两项建议。
此致、
Chris Featherstone
您好、Kai、感谢您的回复。
我同意你的说法。
为了更好地了解情况、我在仅连接保护二极管的 BAV199和 JFE150上做了一些电容测量。
我已经使用+/- 2V、6V、8V、10V、12V 在中央节点(JFE150的栅极)和基准接地之间进行掩蔽。
是这样吗？
在 BAV199上、我分别计算了1.5-1.6pF、1.2pF、1.0pF、0.8-0.9pF、0.8-0.9pF、 电容会在电压增大时减小。
在 JFE150、21.8、21.9-22.0 pF、21.9-22.0 pF、21.9-22.0 pF、 21.9pF、电容看起来不随偏置电压变化。
描述了检测器电容为25pF 时对电荷放大器的影响、如果我连接 JFE150内部保护二极管、噪声从2.76mV RMS 上升到3.61mV RMS、 13.4pC 注入电荷在10ns 内的上升时间为200ns 至230ns。
最后、JFE150内部的保护二极管具有增大检测器电容的效果：更大的噪声、更低的带宽(更长的上升时间)。
我将尝试在放大器输入端放置一个 BAV199、并将结果通知您。
Fabio
我已经重新完成了 JFE150的建议、将1G 电阻器放置在靠近 V-的栅极上、并将22nF 隔离电容器放置在栅极上、以避免仪表产生一些偏置。
这些值为22.1pF、22.0pF、22.0pF、21.9pF、21.3pF、 因此、可以看到随着偏置电压的增加而有所下降。
具有一个 JFE150的充电放大器、工作电压为+/-10V、射频=340M、在10ns 内注入13.4 FC 的电荷。
它有0.110 FC ENC (689 e--)、无
输入端无保护二极管：
检测器电容25pF、噪声= 3.22mV RMS、上升时间= 94ns
检测器电容54pF、噪声= 3.85mV RMS、上升时间为142ns
+/- 10V 之间的 BAV199：
检测器电容25pF、噪声= 3.33mV RMS、上升时间= 99ns
检测器电容54pF、噪声= 4.06mV RMS、上升时间= 151ns
JFE150保护二极管代替 BAV199、介于+/- 10V 之间：
放大器无法达到工作点、环路会尝试降低栅极电压、但达到最小电压、也许栅极上的保护二极管电流泄漏与射频有竞争优势。
明天我将使用+/- 6V 放大器、尽管它具有 RF=3G、但它似乎没有这个问题、但保护二极管连接到+/- 6V。
--
我没有足够的时间来浏览您的所有帖子、但我只想说、由于保护二极管和 JFET 位于同一个裸片上、您可能无法单独测量保护二极管的电容 电容产生的电流。
是的、事实是这样、我可以看到对噪声和带宽(上升时间)的影响。
今天上午在这里进行的采购。
无保护二极管：VoutDC =-0.646V (通过3G 电阻器偏置栅极)
检测器电容= 25pF、噪声 RMS = 2.71mV、上升时间= 202ns
检测器电容= 54pF、噪声 RMS = 3.46mV、上升时间= 268ns
对于 BA199：VoutDC =-0.655V
检测器电容= 25pF、噪声 RMS = 2.81mV、上升时间= 206ns
检测器电容= 54pF、噪声 RMS = 3.57mV、上升时间= 273ns
使用内部 JFE150二极管：VoutDC =-0.653V
检测器电容= 25pF、噪声 RMS = 3.65mV、上升时间= 236ns
检测器电容= 54pF、噪声 RMS = 4.19mV、上升时间= 304ns
我们可以看到：使用内部二极管、随着检测器电容(放大器输入端)升高、我会看到噪声和上升时间增加、增加了40pF 以上。
这就是影响、因此在我的应用中、我无法使用内部二极管。
总之、了解保护二极管的特性可能很有趣。
F.
感谢精密的测量。 您的结果非常有趣
JFE150总共包含六个保护二极管。 您是否已将 JFE150的所有内部保护二极管替换为外部 BAV199或仅替换为输入保护二极管？
此外、JFE150的引脚"S"上的电势是否足够高于引脚"VCL"上的电势？
您好 Kai。
外部 BAV199只被放置在输入上。
VCH =+6V、VCL =-6V、S = 0V (GND)
