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
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
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!
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