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[参考译文] OPA857:OPA857和 THS7530放大器链的下冲

Guru**** 666300 points
Other Parts Discussed in Thread: THS7530, OPA857
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/1255061/opa857-undershoot-with-opa857-and-ths7530-amplifier-chain

器件型号:OPA857
主题中讨论的其他器件:THS7530

我正在尝试将来自30 µA 范围内的光电探测器的光信号放大、使用一个跨阻放大器(OPA857)、后跟一个可变增益放大器(THS7530)。 问题在于输出正在经历下冲、我已经发现这主要来自第一级、也许是由于输入寄生电容。 下面是我的设计原理图。 有什么方法可以对此进行补偿吗?

以下是当我将并联电容器增加到2pF 时的仿真输出:

电路输出之间的关系:

PCB 布局:(iC4是第一个运算放大器、第二个是 IC3。 PD 是光电探测器):

从第一级的输出添加一个并联 RC 到其输入(反馈)可在一定程度上补偿下冲、但它仍然存在、并且不可忽略。 它还会扩大不需要的脉冲宽度。

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    尊敬的 Farzin:

    为了更深入地了解这一点并更好地了解发生了什么情况、请您提供用于仿真的 TINA 文件。 关于测量结果、您是在 THS7530的输出端还是在 OPA857的输出端进行探测? 如果是、您是否在 OPA857的输出端看到预期的信号? 您还能解释一下、您正在改变的2pF 电容器是什么意思。 这将有助于解决您遇到的其中一些问题。

    此致、

    伊格纳西奥

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    尊敬的 Ignacio:

    首先、我将光电检测器(APD)建模为与电容器并联的电流源、 数量级为350f、这是不切实际的小、因此我将电容器增加到2pF、现在可以看到下冲(尝试模拟我的电路板上发生了什么)。 我正在探测 THS7530输出端的信号。

    我附上了 TINA 文件供您参考。 谢谢你。

    e2e.ti.com/.../ti_2D00_question.TSC

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    尊敬的 Farzin:

    感谢您提供 Tina 文件、在查看数据表并对电路运行一些仿真后、我认为您观察到的 APD 电容导致了您所经历的下冲、这是正确的。 OPA857针对约1.5pF 的低总输入电容进行了优化。 这意味着该值包括电路板寄生效应。 布局+ APD 中任何高于1.5pF 的额外输入电容、器件的性能预计会降低、这可能是您在结果中看到的结果。 我看到过您的布局、我们建议将 PD 尽可能靠近您所做的输入、因此似乎没有任何主要问题。 因此、输入电容可能来自 APD 本身。 数据表第7.1节中的第1段重点介绍了上述想法。  APD 数据表强调的是您所使用的组件是否有电容值?

    此致、

    伊格纳西奥

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    伊格纳西奥、您好!

    感谢您抽出宝贵的时间来研究我们的产品。 APD 的数据表中声明了其端子电容的值为0.3pF。 这使我怀疑这个问题是否因为 输入 电容而造成 OPA857不稳定。 因此、我绕过了第二级(THS7530)并使用 ADC 进行了测量、但没有下冲。 THS7530作为单个放大器的 TINA 仿真还显示了脉冲输入的该过冲/下冲。 我无法找到这种情况的原因。

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    尊敬的 Farzin:

    如果 APD 的输入电容在该范围内、则不应成为问题。 这是一项伟大的调试工作、可以缩小舞台的范围。 如果您在 THS7530数据表中看到某些脉冲响应图、则会看到该过冲/下冲。 当电路包括两级时、当您增加 THS7530的增益时、这个过冲/下冲问题是否发生变化? 器件的过冲和下冲源于外部因素以及器件的设计方式。 步骤响应等行为、不同配置中的更改、因此如果可能、在不同配置中查看第二阶段可能会对您遇到的问题有一些了解。

    此致、

    伊格纳西奥

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    伊格纳西奥、您好!

    当电路包括两级时、下冲会随着增益的增加而降低、并随着增益的增加而得到更多结果、从而导致脉冲响应呈指数衰减。

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    尊敬的 Farzin:

    当您增加增益时、这些结果是合理的。放大器将具有更大的相位裕度并整体更加稳定、从而减少过冲/下冲。 但是、该器件的数据表中未捕获衰减行为、您能否调整器件增益以在输出端产生合适的响应? 在两级电路中、在探测 TIA 的输出时、您是否看到该下冲、或者它是否仅在第二级后的输出中?

    此致、

    伊格纳西奥

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    伊格纳西奥、您好!

    再次感谢您的观看。 这是位于 OPA857输出引脚处的脉冲响应。

    R1 (在原理图中)之后还有以下各项、因此我认为信号到达第二级的状态良好。 此外、绕过第二级不会出现不稳定行为。 (请注意、这些脉冲是反转的)

    调整增益不会补偿具有不同直流电平的所有输入脉冲。 当输入具有接近零电平直流(THS7530的输入共模)时、该理论会出现、但借助更高的直流电平、它会进行补偿。

    逐字记录、

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    您好 Farzin:

    感谢您更新 Igancio 的问题。  伊格纳西奥不在办公室,将在下周早些时候回来。

    请根据需要分享任何更新。

    此致!

    亚历克

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    您好 Farzin:

    您是否仍需要有关该主题的帮助?

    此致!

    亚历克

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    尊敬的 Alec:

    在 伊格纳西奥的建议仍然工作。 我将根据结果进行更新。

    逐字记录、

    法尔钦