設計用于精密光電傳感的跨阻放大器

1946866 2022-11-28 | pdf | 226.77KB | 次下載 | 免費

資料介紹

光電二極管及其關聯的跨阻抗或前置放大器是光與有用輸出電壓之間的橋梁。盡管它們是基本元件，但設計精密儀器所需的電路會帶來一系列多維問題，并且需要特別注意參數，例如相位裕度。光電二極管及其關聯的跨阻抗或前置放大器是光與有用輸出電壓之間的橋梁。盡管它們是基本元件，但設計精密儀器所需的電路會帶來一系列多維問題，并且需要特別注意參數，例如相位裕度。相位裕量尤為重要，因為它決定了電路的階躍響應、過沖特性和品質因數 (Q)。然而，達到所需的相位裕度是一個過程。相位裕量尤為重要，因為它決定了電路的階躍響應、過沖特性和品質因數 (Q)。然而，達到所需的相位裕度是一個過程。在跨阻放大器 (TIA) 設計之初，設計人員定義了運算放大器 (op amp) 的輸出擺幅。從那時起，設計人員開始定義反饋電阻器和電容器，這決定了 TIA 的相位裕度。在跨阻放大器 (TIA) 設計之初，設計人員定義了運算放大器 (op amp) 的輸出擺幅。從那時起，設計人員開始定義反饋電阻器和電容器，這決定了 TIA 的相位裕度。本文將簡要討論運算放大器的可用輸出擺幅范圍，然后是目標相位裕度推導。本文將簡要討論運算放大器的可用輸出擺幅范圍，然后是目標相位裕度推導。TIA 在光電傳感電路中的應用TIA 在光電傳感電路中的應用跨阻放大器 (TIA) 等光電傳感電路可用于計算機斷層掃描 (CT) 掃描儀、血液分析儀和煙霧探測器等精密系統。光電壓轉換的其他用途是位置傳感器、紅外 (IR) 高溫計和色譜儀。在這些電路中，光電二極管會產生一個小電流，該電流與光照水平成正比。跨阻放大器 (TIA) 等光電傳感電路可用于計算機斷層掃描 (CT) 掃描儀、血液分析儀和煙霧探測器等精密系統。光電壓轉換的其他用途是位置傳感器、紅外 (IR) 高溫計和色譜儀。在這些電路中，光電二極管會產生一個小電流，該電流與光照水平成正比。TIA 將光電二極管的電流輸出信號轉換為可用的電壓電平。這種電流電壓轉換的實現包括一個光電二極管、一個放大器和一個電阻器/電容器反饋對（圖 1）。TIA 將光電二極管的電流輸出信號轉換為可用的電壓電平。這種電流電壓轉換的實現包括一個光電二極管、一個放大器和一個電阻器/電容器反饋對（圖 1）。圖 1：在簡化模式下具有光電二極管和放大器的零反向偏置 TIA 電路。該 TIA 電路包含寄生放大器輸入電容以及光電二極管結電容。（圖片來源：Digi-Key Electronics）圖 1：在簡化模式下具有光電二極管和放大器的零反向偏置 TIA 電路。該 TIA 電路包含寄生放大器輸入電容以及光電二極管結電容。（圖片來源：Digi-Key Electronics）令人驚訝的是，該應用電路存在大量多維問題，其中最具挑戰性的是滿足首選相位裕度。為了使設計人員能夠做到正確，他們必須使用電路的相位響應來確定電路的階躍響應、過沖特性和 Q 因數。令人驚訝的是，該應用電路存在大量多維問題，其中最具挑戰性的是滿足首選相位裕度。為了使設計人員能夠做到正確，他們必須使用電路的相位響應來確定電路的階躍響應、過沖特性和 Q 因數。定義反饋電阻 R 定義反饋電阻 R F