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[参考译文] OPA855:跨阻放大器"#39;s 输出波形与输入电流相关?

Guru**** 1693050 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/1396918/opa855-transimpedance-amplifier-s-output-waveform-is-associated-with-input-current

器件型号:OPA855

工具与软件:

我将 OPA855与具有 APD (雪崩光电二极管)的跨阻放大器配合使用。

我想针对宽输入信号的动态范围设置适当的反馈电阻器。

首先、我将反馈电阻器设置为几百欧姆(100 ~ 200欧姆)。

当输入信号饱和时、首先确认脉冲宽度按预期增加。

然而、之后证实脉冲意外失真。

(反馈电阻器*电流大于5[V])信号的上升沿失真。 (下图的绿色圆圈)

如果输入 电流更大、失真也会更大。 脉冲不会保持其梯形。

 图例:光学滤波器的幅值"+1.0"表示激光功率衰减了10倍。

然后、我设置一个5千欧的反馈电阻器。

不过、此时 (反馈电阻器*电流)接近50[V]、但脉冲不会失真。 (这意味着脉冲宽度增加、但仍然是 梯形。)

好的、我有关于输入电流和 TIA 输出的领域的问题。

OPA855的输出波形是否受到输入电流的影响?

我在 OPA855的数据表中找不到有关这一点的信息。

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    您好 JeongRok、

     在 APD 的光功率或输入电流增加期间、您的脉冲上升时间是否会缩短? 我以前见过这样的客户应用、TIA 在提高功率的基础上驱动更快的信号。

     预期上升时间范围(频率)是多少?您的 APDS 输入电容是多少?  

    谢谢!

    SIMA  

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    下图是 TIA (OPA855)在将光学滤波器从3.0调整到7.5的输出。

    (20次测量的整体平均值)

    (TIA (OPA855)的反馈电阻器为5k Ω、反馈电容器为0.3pF)

    从4.3到6.0的上升时间如下表所示。在该 范围内、信号未饱和且噪声影响已被充分忽略。

    4.3. 4.5. 4.8. 5.0 5.3. 5.5. 5.8. 6.0
    1.68[ns] 1.73[ns] 1.75[ns] 1.93[ns] 2.02[ns] 2.11[ns] 2.03[ns] 1.89[ns]

    根据上表、当 APD 的输入电流增加期间、脉冲上升时间看起来在减少。

    该 LD 系统的上升时间典型值为1.4ns。

    我使用 MTAPD-06-013。 该 APD 的电容为1.2pF。 和0.6ns 上升时间。

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    您好  JeongRok、

     感谢您提供这些数据、它对您非常有帮助。 由于上升时间会随着电流增大而减小、因此输出会失真、因为它与输入上升时间(而非输入电流)相关。  

     我已经通过计算了解了、OPA855应该能够 处理高达2GHz 或0.5ns 的上升时间、以及3pF 的估算输入电容(APD + OPA855的内部电容+ PCB 估算电容)和100Ohm 的反馈电阻器。 超过此值、您可能会遇到不稳定性、这就是您看到过冲/下冲响应的原因。  

     借助5k Ω 反馈电阻器、您可以实现具有65度相位裕度的高达300MHz (0.707或巴特沃斯响应)。  

      

     您是否能够尝试使用原始的100Ohm 反馈电阻、但将反馈电容略微增加到1pF 或2pF?

      

    谢谢!

    SIMA  

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    我建议尝试 使用100欧姆的反馈电阻器和1pF 的反馈电容器。

    该信号的下降时间为1.3[ns](示波器显示679个计数的平均值)、但信号的尾太长。

    我认为长尾问题会被大反馈电容解决。

    能否将我的第一个问题("为什么大输入出现时我的波形失真")的答案整理如下?

    1. 当信号饱和时、大信号具有很短的上升时间
    2. 短上升时间 与 高频信号相等
    3. 当高频信号出现时、我的 TIA 电路发生振荡。

    然后我还有一些其他问题、

    • 这是一种"振荡"吗?在这种"振荡"中、当出现大信号时、脉冲未能保持梯形?
    • 如果是这样、为什么信号的背面显示的形状与振荡相同?