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[参考译文] OPA855：典型值和最大值之间偏移的 TIA 设计

admin
Guru**** 2388170 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/1290023/opa855-tia-design-with-offset-between-v_il-typ-and-max

器件型号：OPA855

您好、TI 团队！

我们有一个用于光电二极管电流转换的二级跨阻放大器电路。 OPA855的工作电压为 VS+和 VS-分别为3.3V 和 GND。 根据建议的 TIA 设计、我们在同相输入端具有1.2V 的失调电压、该失调电压介于 V_IL 的典型值和最大值之间。

我的问题是：

  • 为什么共模输入电压低位有典型值和最大值？ 是否始终建议将失调电压设置在 V_IL MAX 和 V_IH MIN 之间？
  • 如果 V_IL 略低(例如、输出不稳定)、那么预期的输出影响是什么？
  • 在数据表中给定的 V_IL 典型值为1.1V、V_IL 最大值为1.3V 的情况下、我们应该在1.2V 的电流设计失调电压下期望保持稳定性的器件分布是什么？  
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    TI__Guru**** 2388170 points
    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。

    您好、Ryan、

    我明白您的困惑来自何处、因此在我们讨论您提出的问题之前、让我来澄清一下该特定规范。 共模输入范围或输入电压摆幅定义为 可施加到器件将在线性工作区域内工作的输入的输入端的输入共模电压范围。 我们通常在 OPA855数据表中将限值定义为输入范围上下限值。 对于一个3.3V 电源、范围上限(V_IH)被指定为典型值2.9V、而范围下限(V_IL)被指定为典型值1.1。 这意味着此器件的输入共模电压范围可介于2.9V 至1.1V 典型值之间并且将线性运行。  

    我们通常为这些规格提供 MAX 和 MIN、以确保器件在最坏的情况下能够具有给定的输入电压摆幅范围。 这意味着 V_IL 的最大值表明最差器件的低输入电压值为1.3V。 这是最坏情况、因为它现在不是一直线性工作到典型值1.1V、而是线性工作到典型值1.3V、从而限制了可以工作的输入范围、这并不理想。 同样的逻辑也可应用于我们针对 V_IH 规格拥有的最小值、因为现在、2.7V 将是器件在高达典型值2.9V 时以线性方式运行的最高共模电压值。 这并不意味着器件的共模电压必须在 V_IL 的典型值和最大值范围内、这意味着共模电压必须高于这个下限。 将其置于1.2V 区域可能会导致某些器件无法线性运行、因为有些器件会因工艺不同而在低于1.2V 的电压下无法工作。 因此、我们建议器件在输入电压范围内运行、因为在该范围之外运行会导致非线性放大器和错误结果。

    第10.4节显示了如何 针对不同的电源配置对器件进行偏置、与大多数放大器一样、在采用单电源配置对器件进行偏置时、将为 Vs+/2。 在您的情况下、我们建议根据您的应用将同相引脚偏置为3.3/2或1.65V 或某种接近1/2 Vs 的水平。 这将确保您完全处于输入电压范围内。 对于器件的输出摆幅、也必须考虑相同的注意事项。 有一组很好的 TI 视频突出这些概念、我推荐还有更多有关运算放大器的视频。 可 在此处找到相关链接。 重点介绍 我们讨论的主题的视频可以在"输入和输出限制"下找到。

    此致、

    伊格纳西奥

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    TI__Guru**** 2388170 points
    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。

    感谢您的回复和澄清! 我想您已经回答了我的前两个问题、所以我来总结一下：

    • 在最坏情况下、为输入电压摆幅范围提供了 V_IL 和 V_IH 的典型值和最大值或最小值。 在某些情况下、如果将失调电压设置在典型值和极端值之间、则可能会由于工艺变化而在某些器件中产生非线性并产生错误结果。
    • 超出下限运行的器件可能无法线性运行。

    第三个问题更多的是一个过程变量问题、此问题未指定、因此我希望您可以在此回答。 鉴于有一个可产生典型值和最大值 V_IL 的工艺变化：

    [报价 userid="583163" url="~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1290023/opa855-tia-design-with-offset-between-v_il-typ-and-max 当数据表中给出的 V_IL 典型值为1.1V 且 V_IL 最大值为1.3V 时、我们应该期望在1.2V 的电流设计失调电压下保持什么部件分布？  [/报价]
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    TI__Guru**** 2388170 points
    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。

    您好、Ryan、

    遗憾的是、有关此规格的分布没有明确的答案、并且由于批次之间存在差异、一些晶圆可能不会像其他晶圆那样遵循类似的分布。 因此、我们始终建议为自己留出一些裕量 、并 设计即使在给定规格的指定最大值下也能正常工作的电路。 我们保证器件在最坏的情况下将为1.3V、但没有明确的分布可以衡量在  1.2V 共模输入下执行非线性操作的器件数量、因为器件的共模输入范围很可能是1.3V 及以上。

    此致、

    伊格纳西奥