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[参考译文] OPA657:TIA 的电流/电压限制

Guru**** 1456440 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA657, OPA858
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/1238359/opa657-current-voltage-limit-of-tia

器件型号:OPA657
主题中讨论的其他器件: OPA858

您好!

我正在使用 OPA657作为 TIA 来测试以下电路。

我发现在检测小光脉冲(高斯波)时效果很好。

但在检测到大脉冲时、当 OPA657饱和、高斯波的下降沿快速滚降。 它在最后部分具有小振荡。

正常:

饱和:

顶部斩波是可以接受的、但它恢复时的振铃不可用。

那么、如果我认为此振铃是由从饱和状态恢复引起的、如何增加电流或电压限制以避免饱和?

BTW:此大脉冲导致高 di/dt 也会对附近的通道有一点干扰。 如果 APD 电流可以受限、则会更好。

谢谢!

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    您好、Follin  

    您的 APD 应提供的最小和最大电流是多少? 最佳解决方案是降低增益以便 TIA 级不会饱和、但我知道这可能会在检测较小信号时导致增益降低过多。  

    另一种选择是在反馈网络中使用钳位二极管、从而降低高于特定输出电压的有效增益。 这种方法的缺点是、它可能需要多个串联的二极管才能在钳位之前实现合理的输出摆幅。 它也会受到二极管电压和泄漏电流容差的影响。  

    此致、  

    雅各布  

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    您好、Jacob:

    最小电流为3~6nA。

    我认为最大电流大于1mA、但我希望将其抑制到 (3.4V+1.8V)/500k≈0.01mA、因此 OPAMP 不会饱和。

    您是否介意详细介绍 钳位二极管电路、以及元件选型时应注意的事项(我认为首先应考虑漏电流和寄生电容)?  

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    您好、Follin  

    当然、我可以分享一些更多详细信息。 我们实际上使用我们的 OPA858放大器利用这种配置做了一些实验。 下面是我们添加二极管钳位的配置之一、该配置会将增益从100k 降低到50k、然后再降低到5k。 您可以在示波器图像中看到放大器输出(黄色)能够钳制而不会使输出饱和。 不利之处在于、二极管在导通时会引起一些轻微的毛刺、这可以在输出信号的下降沿看到。  

    此致!  

    雅各布  

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    您好、Jacob:

    感谢您的 schematcis 和示波器图像!

    我有 几个问题:

    1) 1)您提到的毛刺从时基获取?多长时间、它将远远小于10ns、但我想更清楚地了解它是否会影响信号处理。

    2)有转子点会与二极管的正向电压有关,所以如果我希望 510k 增益具有更大的输入范围,那么我就要用3个甚至更多的二极管 串联,对吗? 如果是、是否有其他好方法可以避免在此处添加许多组件?  而 CD 和 CF (电容器与50k 电阻器并联)的组合使其更为复杂。

    一个二极管:Ω

    三个二极管:

    3) 3) 当光电流较小时、如何评估流入二极管路径的电流? 例如、当 APD 产生10nA 电流时、 很难知道此时二极管的 Vf 是多少?

    期待您的反馈、再次感谢!

     

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    您好、Follin  

    没错、毛刺脉冲时间很短、但主要由二极管电容决定、这取决于所使用的器件。  

    您可以使用多个串联的、我们也做了该实验。 它运行良好并有助于减少二极管的电容、因为它们串联在一起。  

    我不确定是否存在低电流、这可能取决于二极管的泄漏。 对于低电流应用而言、这可能并不是一种很好的方法。  

    此致!  

    雅各布  

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    您好、 Jacob:

    我将找到一些组件并进行测试。 如果由于低电流条件而出现故障、我将在新的主题中寻求帮助。 非常感谢!

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    您好、Follin  

    不用客气。 很乐意提供帮助。  

    此致!  

    雅各布