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[参考译文] OPA858:放大器一段时间后出现不稳定的振铃行为

Guru**** 613395 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA858, OPA855
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/1257168/opa858-amplifier-develops-unstable-ringing-behavior-after-some-time

器件型号:OPA858
主题中讨论的其他器件: OPA855

您好!

我们目前将 OPA858用于如下所示的简单跨阻放大器电路。 光电二极管可看到散射激光的光子、因此我们将 OPA 858用作相当标准的 TIA、如下所示。 系统在一段时间内正常运行(我们能够在高增益下运行、削波最大正电平)、然而经过一段时间(小时)后、放大器似乎表现出振铃行为(但仍然有一些功能)。 振铃行为似乎逐渐发展(保养了几个小时后)、起初振铃是间歇性的、但随着时间的推移、振铃似乎会变得更永久性(表明放大器可能会逐渐损坏)。

关闭放大器电源(当它在振铃时)、降低激光功率并将其打开会导致无噪声运行、但是一旦(旧芯片)看到削波信号、它就会开始快速振铃。 新的放大器能够观察到削波的信号、并且在标称值下运行一个小时(这使我们怀疑有人可能造成一定程度的逐渐损坏)


出于最高灵敏度的原因-在我们的应用中、最好在尽可能高的激光功率设置和尽可能高的射频增益设置下运行。 在这种情况下、放大器几乎始终会"削波"正脉冲(脉冲输出完全达到最大电平、因为光电二极管在脉冲期间接收到大量光)。

这个问题已经在两个单独的电路板上重现、用新的电路板替换 PCB 上的 OPA858似乎使这个问题暂时消失。

为了检查是否有足够的裕度-添加 pF CF 的量(与射频反馈电阻器并联)不会使振铃消失-但当然会以不利的方式限制系统带宽。


该放大器是否对过驱动特别敏感(即在 PD 上接收到太多的光、以至于输出基本上看起来像是一个撞击电源轨的正方波)?

对于我们如何进一步隔离问题、您有什么建议吗?

您是否有方法建议保护放大器(如果这确实是问题所在)以便我们可以在此模式下运行放大器或使用可能不会遇到此问题的替代器件?

编辑:使用 OPA855进行过此尝试,但仍能看到类似的行为(降低增益)-它可能不会损坏,但尝试找出导致放大器变得不稳定的原因。  

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    Matthew、您好!

    将激光设置为最大功率时、光电二极管电流的值是多少?

    您能否测量以最大激光功率进行输出削波时的反相输入引脚电压(OPA858的引脚3)、并让我们知道?

    此致

    阿南特

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    光电二极管电流估计约为30uA  

    下面附加了示波器捕获-绿色迹线表示 IN-引脚、橙色迹线表示输出 J2  

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    Matthew、您好!

    我将回顾这篇文章、并在星期五之前与您联系。

    此致

    阿南特

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    Matthew、您好!

    我们将对此进行研究、但需要更多时间来进行调试、我们将在本周结束时回来。

    此致

    阿南特

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    似乎将电源轨从+/- 2.5V 降低到+/- 2V 可以改善 (我们没有运行很长时间、但看起来很有希望) -不确定这是不是您的线索,但我们怀疑芯片中有什么东西正在发生 (我们可以在这里进行推测、但不知道我们不确定的芯片的实际架构-让我们 知道您是否需要"损坏"的样片用于 FA/成像)  

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    另一个数据点是它看起来也可以通过+2/-2.5

     (我怀疑由于我们的脉冲正在触及正轨、可能是系统的那个部分发生了故障)

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    Matthew 和

    由于没有任何引脚电压超过绝对最大限制、因此不应对器件造成任何损坏。

    我将尝试在我们的实验室中复制相同的测试条件、看看它会造成任何损坏。


    此致

    阿南特

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    Matthew、您好!  

    您使用100k 电阻器尝试使用哪种尺寸的反馈电容器。 该电路确实需要一些反馈电容才能在没有振荡的情况下运行、在我看来、这确实是一个不稳定问题。 可能是板载电容一开始就足够了、但随着芯片发热或略微老化、它就变得不稳定。  

    由于二极管的输入电容在35pF 下相当大、因此可接受的总反馈电容范围很小、在大约0.2pF 至1.5pF 之间。  

    此致、  

    雅各布  

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      您能提供任何见解、为什么以-2.5V 和+2V 的电压运行芯片(用于其电源轨)、而不改变系统的任何其他东西似乎使它完美地拥有运行很长一段时间的美好夜晚 (以+/-2.5运行似乎平均在大约2-3小时内就出现了故障、但只是将正轨降低到2V、到目前为止已经稳定了数天。  

    我们尝试了0.5和1pF 电容以及一些中间值、这似乎没有帮助。  

    您是否希望我对有缺陷的芯片进行解码/图像/层/ FIB 并在此处发布? 如果是、让我知道要查找什么、然后我会开始。 我还可以构建一些你们在数据表中使用的相同测试装置、尝试对断开的芯片和新芯片进行 A/B 特性描述?

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    Matthew 和

    首先能否检查一下受损芯片的 Iq 和输入偏置电流? 它与新芯片相比有何变化?

    为了进一步确定问题的根本原因、最好将一些损坏的器件发运给我们。 为此、我将通过电子邮件单独与您联系。

    此致

    阿南特