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[参考译文] OPA855:由 OPA855组成的跨阻放大器具有峰值。

Guru**** 2386610 points
Other Parts Discussed in Thread: 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/1288656/opa855-transimpedance-amplifier-consisted-with-opa855-has-spikes

器件型号:OPA855

大家好、我正在将 OPA855用于具有雪崩光电二极管的 TIA (跨阻放大器)。

不过、我的 TIA 电路具有具有激光信号尖峰。

(我将使用激光二极管"905D1S09S"、激光元件。 和激光二极管驱动器"PCO-7114-22-2A")

我如何抑制这些尖峰。

电路图

尖峰图像(50欧姆模式的示波器)

激光二极管驱动器的电流监控图像

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    您好!

    您在输出上看到的不稳定情况是根据电路的配置进行预测的。 OPA855是一款解补偿放大器、在增益为7或更大时保持稳定。 为了使 TIA 具有稳定的配置、您需要具有7V/V 或更大的高频噪声增益。 高频噪声增益由1+(Ctort/Cf)确定、其中 Ctot=CPD+CCM+Cdiff。

    您正在使用的光电二极管的电容为1.2pF、OPA855的输入电容为0.8pF、这意味着 Ctot 为2pF。 因此、要使放大器稳定工作、CF 必须为333fF 或更小。 本文(链接)进一步介绍了计算方法。 它还介绍了如何确定 CF 和 RF、以设置噪声增益曲线的极点和零点、从而使 TIA 保持稳定。

    我建议仿真电路、包括运行稳定性分析、以检查电路的反馈电阻器和电容器值。 我在下面附上了 TINA 仿真、您可以使用这些仿真来运行这些仿真。

    e2e.ti.com/.../OPA855_5F00_transient_5F00_E2E.TSC

    e2e.ti.com/.../OPA855_5F00_stability_5F00_E2E.TSC

    如果您有任何其他问题、敬请告知。

    谢谢。

    尼克

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    感谢你的帮助。 我将使用100fF 反馈电容器重试。

    一些尖峰会降低、但仍有三个或四个尖峰。

    最初、我认为它看起来喜欢反射、但没有地方可以有2ns 延迟的反射。

    除稳定性或反射外、出现尖峰还有其他原因吗?

    或者、这仍然是稳定性问题吗?

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    您好!

    您是否也能尝试提高反馈电阻器的值? 我不确定您使用的输入电流范围和频率。 不过、理想情况下、如果您可以测试大约6k Ω 的反馈电阻器、因为这是数据表上经过测试的反馈电阻器值。

    我怀疑小反馈电阻器仍会导致不稳定。 当我使用80欧姆的反馈电阻器和100fF 的反馈电容器运行稳定性分析时、模型显示不稳定。 但是、如果我增大反馈电阻器、比如6千欧、该模型会显示出稳定性。 这与反馈电阻器和反馈电容器产生的极点和零点的位置有关。

    谢谢。

    尼克

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    大家好、我没有 TINA、我用演示版来试用它。 但 OPA855未在演示版本中运行。 我稍后将尝试使用 OrCAD PSpice。 感谢您的建议。

    我还尝试使用6.04k 欧姆的反馈电阻器。 然后、我可以获得具有宽脉冲宽度的单个脉冲

    带5.5F (1/10^5.5光学滤波器)的 image1

    具有4.3F (1/10^4.3光学滤波器)的图像2

    我认为脉宽较宽的原因是

    我使用 具有600mA 阈值电流的激光二极管"905D1S09S"。

    以及电流监控器为20V/A 的激光二极管驱动器。 (这意味着激光二极管的阈值电压为1.2V)

    我将理解下一个图像、意思是"TIA 获取脉冲具有约1ns"的脉冲宽度

    通道2:具有20V/A 的电流监控器、通道4:具有50欧姆模式示波器的 TIA 输出

    我认为单脉冲是通过放大尖峰实现的。

    如果我的理解是错误的,你能给我建议(为什么脉冲宽度不是1ns 而是5ns ~7ns )

    我可以将这个脉冲用于激光雷达、但我很好奇...

    谢谢!

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    您好!  

    我认为、您看到更宽脉冲宽度的原因是您开始达到一些带宽限制。 使用6.04k Ω 反馈电阻器和100fF 反馈电容器运行交流分析、带宽约为369 MHz。 这意味着输出脉冲的上升时间约为1ns (tr = 0.35 / BW)。  

    因此、使用这些反馈电阻器和电容器值将产生大于1ns 的脉冲宽度。 通过降低反馈电阻、带宽将增加。 不过、使用过小的反馈电阻值会导致不稳定、就像您之前看到的那样。  

    如果需要减小脉冲宽度、我建议运行稳定性分析和瞬态分析、以查看反馈电阻值降低时的行为。 还需要注意的是、这些仿真不会考虑任何杂散 PCB 电容的影响、而杂散 PCB 电容也会进一步降低带宽。  

    谢谢。

    尼克

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    大家好、我解决了我的问题。  

    首先、我用您的同类建议解决稳定性问题!

    其次、我混淆了激光二极管驱动器的电流监控单元。 它为20A/V、而非20V/A。 这意味着我的激光二极管具有800mA 的阈值电流(示波器将显示40mV、而不是我所说的1.2V)。 因此、激光二极管通过多个电流拍摄多个脉冲。 我调节激光二极管驱动器的高电压、可以获得单个脉冲。

    感谢您的帮助!

    谢谢

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    您好!

    很高兴我可以为您提供帮助、您能够确定多脉冲问题。 我将关闭该主题。 如果您有任何其他问题、请随时回复此主题或打开新的 E2E 主题。

    谢谢。

    尼克