[参考译文] LMH6624：设计具有 LMH6624 IC 的跨阻放大器、以实现高增益和带宽

您好！

我正在调查您的请求。 您的光电二极管的电容是多少？

谢谢！

Hypatia

您好！

首先、感谢您关注我的问题。 我已将光电二极管的链接附加到其光学特性数据表。

LAPD-1-09-17-TO46 (roithner-laser.com)

尊敬的 Hypatia：

我已添加所需的详细信息。 您能帮助我解决这个设计吗

嗨、Rakesh、

我收到了信息、正在进行设计。 二极管的高增益、带宽和电容增加了复杂性、现在我没有看到只有一级的解决方案。 您是否愿意在您的系统中添加另一个放大器？

此外、我假设您在反向偏置模式下使用二极管、因此我在计算中使用80pF 二极管 Cj 值。 这是一个很好的假设吗？

谢谢！

Hypatia

尊敬的 Hypatia：

是的、在系统中添加另一个放大器不是问题。 二极管电容值可用作80pF、并且二极管在反向偏置模式下工作。

Rakesh、

您的问题是相当棘手的,所以感谢您的支持我们。 关于您的应用、我有几个问题要问您。

1.您能实现的最小带宽是多少？ 最好能对输出应用紧密的带通滤波器。 现在、当 bw 为600k 时、噪声将与 您的最小信号10pA 相当。

2.您是否愿意更换放大器？ LMH6624是双极放大器、这意味着输入偏置电流相对较高。 在该部件上、平均电流为13uA、这个值大于您的信号、并且在输出上也会产生巨大的失调电压。 OPA858等 FET 放大器的输入偏置电流将低得多。

3.您是否需要在10p - 10mA 的输入范围内进行线性操作?  在高增益下、您的输出将会通过10mA 输入达到饱和。 我们有一些开关增益放大器器件可以解决该问题、但根据您的需要 、这可能不是必需的。

4.最后、您能告诉我您的一般应用吗？ 这将有助于有更多的背景。

总而言之、我主要关心的问题是误差和噪声 可比或大于信号。 我们正在研究一些可能有所帮助的技巧、但不幸的是、我认为任何一种方法都需要切换放大器、并对您的一些规格做出重大让步、例如切断 bw 或输入范围。

谢谢！

Hypatia

编辑：将光电二极管更改为电容较小的光电二极管肯定也会有所帮助

尊敬的 Hypatia：

感谢您的持续支持、我的计划是 使用 LMH6624 IC 设计一种跨阻放大器(TIA)、它的采样率应至少为每秒100万个(1MSPS)。 最小带宽为100kHz 的放大器现在可以了。 虽然您目前不关心10pA  电流的最低电流要求,但主要目标是在不产生明显噪声的情况下实现光电二极管中可能达到的最低电流的最高增益和灵敏度。 您也无需担心线性运算。
要关注的主要要求
采样速率：最大为1Msps。
带宽：最小值为100kHz。
GAIN：可实现的最大增益。
噪声：尽可能降低噪声、从而灵敏度实现尽可能低的电流。
ADC 基准电压：2.5V。
元件：LMH6624 IC (已推出)。
一种跨阻放大器设计目前是不错的设计、它使用 LMH6624、具有尽可能高的增益和最低的电流灵敏度。 使用两级设计不是问题。

您好、Rakesh。

使用 LMH6624等双极放大器意味着我们的增益会受到严重限制。 无论输入信号电平如何、输入偏置电流都过大、无法处理高增益。 例如、1M 的增益就可以仅从偏置电流得到20V 的输出、这会使放大器严重饱和。   

有时会使用输入偏置电流消除 功能、但在这种情况下它还不够、因为我们无法解决的缺陷(例如偏移电流会大到足以引起问题)。

保持使用此器件的唯一方法是使总增益达到10kV/A 或更低。 如果可以、请告诉我、否则我将继续使用 FET 放大器进行设计

祝你一切顺利！

Hypatia

您好、Hypatia、感谢您更好地理解 IC 的局限性和持续支持。 根据限制、我更改了要求：

• 最大电流为1µA。
• 我已将放大器更改为双电源模式(±5V)。
• 最小电流  
• 放大器增益设置为可能的最大值。 如有任何问题、最好将其限制为10kV/A
• ADC 的采样率为每秒100万个样本。
• ADC 的基准电压为2.5V。您能帮助我解决这个设计吗

谢谢！

Rakesh

Rakesh、

听起来不错、我会考虑这一点。

看起来您要连接 ADC、您是否需要系统的输出是差分输出？

Hypatia

尊敬的 Hypatia：

系统输出(需要)：0V 至+2.5V；ADC 单端模式

谢谢

Rakesh

当然,这也是一个有趣的问题! 如果您遇到任何问题、请告诉我

祝你一切顺利！

Hypatia