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[参考译文] OPA356:将 TIA 的电流或电压限制器更改成了 IN-

Guru**** 1828310 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA356, OPA355, OPA627
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/1195704/opa356-current-or-voltage-limiter-for-tia-to-in-

器件型号:OPA356
主题中讨论的其他器件: OPA355OPA627

我设计一个具有 OPA356和 SFH250V (光电二极管)的 TIA:

由于   SFH250V 的最大光电流为100uA、  

我希望在我的使用中具有更高的光电流增益。

因此、在 I 实验后需要100k RFB。

但最大电压输出 将为100k*100uA=10V。

10V 似乎超过了信号输入大量的绝对最大值

(我的电源 由 USB-5V 提供)

如何选择/设计电流/电压限制器?

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    您的设计现在不是特别稳定、我从二极管数据表中将源极 C 设置为8pF、  

    您可能需要增大反馈 C、此处为2.2pF、  

    更进一步、确实需要定义负载,  

    进行限制? 取决于您对快速恢复的关注程度=如果您不关心、只需在反相节点上放置一些钳位二极管、首选极低的 C 值、 e2e.ti.com/.../Transimpedance-from-SFH250V-with-OPA356.TSC

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    下面是一个保护二极管示例、该二极管可能过于符合您的需求、但2 -在一个封装中、您可能只需要一个极性、  

    似乎根本没有改变频率响应、不确定模型中是否有 C、在 TINA 中、模型被锁定、您看不到网表、  

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    尊敬的 Dewei:

    此外、当 OPAMP 的输出削波时、OPAMP 的-input 为负(!) 您可能会超出 OPA356的共模输入电压范围、这可能会使 OPAMP 发生闩锁或锁定:

    e2e.ti.com/.../dewei_5F00_opa356.TSC

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    您好:@Michael Steffes

    实际上、我在设计此电路之前已经阅读了 tidu535。

    https://www.ti.com/lit/ug/tidu535/tidu535.pdf

    是的、我关心快速瞬变。

    我的目的是检测宽度约为100ns 的脉冲。

    对于目标频率为1MHz -3dB 的 tidu535、我尝试了修改 tidu535来达到10MHz 带宽。

    我认为修改电容器似乎是个好主意。

    我的物体会检测宽度较小(~100ns)的脉冲、因此如果系统有一点过冲、那就没问题。

    OPA355的 Cfb (其中 RFB=100k)为0.1pF、在我进行瞬态仿真后似乎有振荡

    0.5pF 较好

    我知道0.5pF 的 CFB、我必须注意布局。

    因为影响 CFB 的寄生电容很小。

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    您好@klaas69:

    感谢您的提示。

    是的、我需要考虑如何限制 V-的输入。

    如果添加电阻器或二极管会影响瞬态响应、

    我想或许可以将 RFB 减小到50K 或更小、

    并实现第二级放大器和第三级以滤除放大器噪声。

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    尊敬的 Dewei:

    这里的主要问题是检测器电容大、这会导致需要一个相当大的反馈电容来恢复相位裕度。 要实现>10MHz 的带宽,唯一的方法是降低反馈电阻:

    e2e.ti.com/.../dewei_5F00_opa356_5F00_2.TSC

    e2e.ti.com/.../dewei_5F00_opa356_5F00_3.TSC

    一个好的补救措施是用一个较高的反向电压来偏置 SFH250V:10V 的反向电压将检测器电容从大约8pF 降低至2.5pF、这将允许您用一个较高的反馈电阻和较小的反馈电容来运行 TIA。

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    非常感谢@klaas69的回复!

    我还将尝试反向偏置解决方案。

    根据 SFH250V 数据表、当添加-2.5V 反向偏置时、电容为4pF、虽然这已经足够了。

    噢! 我忘记在导入的东西了。

    我买了10 OPA356。

    我使用分线板和试验电路板来组装电路、以便 进行光测试。

    10个 OPA356中的7个在我使用上述电路进行灯测试时出现故障。

    我想故障的原因是您提到的闩锁。

    (不确定)

    当时我尝试了100m 和50m 反馈电阻、

    并在测试过程中暴露在高强度光下。

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    尊敬的 Dewei:

    然后、您应紧急添加两个 BAV99保护二极管、Michael 已经提到:

    R4 = 100R 还有助于限制进入 OPA356的电流。

    为了保持足够高的相位裕度、反馈电容必须增加至1.2pF:

    请注意、进一步增加 R4可能会破坏相位裕度、从而使电路不稳定。 在这种情况下、反馈电容器必须进一步增加。 最好将 R4与 Michael 的 BAV99保护二极管结合使用。 那么 R4可以保持足够小。

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    您好:@Kia klaas69:

    我读取了 提到的 slva898:

    我是否应该将一个二极管连接到 GND、并将另一个二极管连接到 Vcc?

    您的图片中将两个二极管连接到 GND。

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    尊敬的 Dewei:

    Michael 所示的方案是反相放大器和 TIA 的标准保护方案。 使用两个反并联二极管将输入钳制到信号接地是合理的、因为反相放大器或 TIA 的标称输入电压在虚拟接地上是"固定的"。 (另请参阅 OPA627数据表的图33B。)

    您提供240mV 的偏置电压并将虚拟接地偏移该量不会有太大的变化、因为240mV 低于 BAV99等 PN 二极管的导通电压。 仅当偏置电压接近保护二极管的导通电压甚至超过该电压时、才需要修改保护方案。

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    您好@Kai klass69:

    关于 BAV99、如果我理解正确:

    BAV99中二极管的一侧接地、

    因此,如果|VI|>0.7V(二极管的正向电压),BAV99的一个二极管将以250mA(二极管的正向电流)分流(灌电流),输入电压仍然保持|VI|。

    如果|VI|< 0.7V,则 R4可以限制输入电流。