【導讀】在關于直流跨阻放大器的《跨阻放大器的基礎知識》中,我們開始了理解這個簡單電路的良好開端。最后,在接下來的三篇博客結束時,將提供有關跨阻放大器(TIA)電路穩(wěn)定性的見解。在這一點上,是時候弄臟我們的手并深入研究AC響應了。
在關于直流跨阻放大器的《跨阻放大器的基礎知識》中,我們開始了理解這個簡單電路的良好開端。最后,在接下來的三篇博客結束時,將提供有關跨阻放大器(TIA)電路穩(wěn)定性的見解。在這一點上,是時候弄臟我們的手并深入研究AC響應了。
從核心開始
圖1所示為標準高精度TIA電路,采用低皮安輸入偏置電流和mV輸入失調電壓放大器,光電二極管(PD)兩端的電壓為零。
圖1.標準高精度
為了提高精度,圖1的放大器具有超低輸入偏置電流和失調電壓。通過低于最小值 I 來減少電流誤差帕金森,MAX9613的額定輸入偏置電流為1pA (典型值)。為了在光電二極管響應下保持盡可能好的線性度,MAX9613失調電壓為150mV (最大值)超低。
由于周圍的實際電容和寄生電容,該TIA有可能不穩(wěn)定。但希望通過您從本博客系列中獲得的新設計專業(yè)知識,您將能夠設計出這種令人不快的情況。
在圖1中,信號增益等于反饋網(wǎng)絡和光電二極管寄生電阻之和。信號增益公式(公式1)為:
V外/我帕金森≈ (RF||CF) 等式 1
在公式 1 中,如果假設 CF為開路,該跨阻電路的估計直流增益為RF.
進一步檢查公式1得出的極點頻率(公式2)等于:
?P = 1 / (2 p RF x CF) 等式 2
信號頻率響應在R處表現(xiàn)出直流響應F和 fP頻率較高(圖2)。
圖2.TIA 信號頻率響應。
在圖2中,信號是在放大器的反相側獲得的。TIA 的直流增益等于 V外/我帕金森。方便的是,該增益等于反饋電阻RF.隨著頻率的增加,增益保持穩(wěn)定,直到轉折頻率達到,其中RF和 CF形成低通濾波器。
這就是TIA信號響應的故事,但我們仍然沒有討論交流域中的穩(wěn)定性或電路振鈴。圖1有兩個基本區(qū)域,我們將使用它們來進一步闡明交流穩(wěn)定性響應:
1) 運算放大器電路,包括所有運算放大器寄生效應。
2)光電二極管,具有所有光電二極管寄生效應。
這兩個區(qū)域的元件、寄生電容和電阻將構成階躍響應特性。在即將進行的評估中,我們將了解放大器和光電二極管寄生電容如何對電路的穩(wěn)定性產(chǎn)生重大影響。
(來源:中電網(wǎng),作者:Bonnie Baker)
免責聲明:本文為轉載文章,轉載此文目的在于傳遞更多信息,版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題,請聯(lián)系小編進行處理。
推薦閱讀: