Я разработал 2-слойную 15 МГц плату фотодиодного усилителя. Первый этап - трансимпедансный усилитель, использующий AD8065. На втором этапе используется усилитель с обратной связью по току THS3091. Питание +/- 12 В подается от платы в J2 от полурегулируемого источника, который затем делается «чистым» с использованием некоторых LDO.
Используя формулу из таблицы данных Ad8065, я смогу получить полосу пропускания не менее 15 МГц, используя показанную петлю обратной связи. PCB:
Я сделал несколько необычных вещей с этой печатной платой, и у меня есть несколько вопросов;
1) Я порезал основание по предложению таблицы данных; Входные узлы с высоким импедансом этих операционных усилителей особенно чувствительны к паразитной емкости. Аналогичный дизайн можно найти в TI, где они также срезали землю от входных узлов операционного усилителя. Это похоже на стандартную практику с операционными усилителями с токовой обратной связью, поэтому я сделал то же самое для THS3091.
Обратите внимание, что я срезал землю так, что на плоскости земли нет «петли». Это правильно делать? Было бы разумно сшить их конденсатором?
2) Я добавил защитный след вокруг инвертирующего входа TIA, чтобы защитить его от случайных поверхностных токов. Я сделал это, потому что ток короткого замыкания моего фотодиода составляет 1 мкА, поэтому я полагаю, что буду использовать его на уровне 10-100 нА. Поскольку я использую OSH-парк, мне придется вручную удалить маску припоя, но это нормально?
3) Я не уверен, что R7 должен быть там вообще (я унаследовал часть этого дизайна от коллеги). R4 / R9 уравновешивают минимально допустимый входной ток смещения, но я вообще не знаю, что делает R7. Это похоже на согласование импеданса, но следы здесь такие короткие, что я не думаю, что это имеет значение?
4) Что касается C3 и C4, которые не имеют указанных значений, я думаю, что они должны быть равны емкости, указанной на входе операционного усилителя? Опять то, что я унаследовал .. В противном случае дизайн имеет смысл для меня.
Любые отзывы о дизайне и печатной плате будут оценены !!
Изменить: еще одна вещь, мое размещение конденсатора байпаса было несколько произвольным; при маршрутизации я не отслеживал, какой конденсатор какой. Я планирую разместить наименьшие заглушки байпаса ближе к чипу.
Ответы:
Моя первая мысль, что вы можете избавиться от R7, R9, C3 и C4 в целом. Ради твоего операционного усилителя, токи смещения 1 пА, ради всего святого. Входные смещения, создаваемые током смещения и сопротивлением обратной связи, составляют около 25 нВ.
Тем не менее, я очень сомневаюсь, что вы можете получить ответ, который вы хотите. Вы говорите только о избыточном усилении 5 на 15 МГц, а это не подходит для удаленного доступа. Моделируя схему с входной емкостью 2 пФ, можно получить производительность 15 МГц с резистором обратной связи 2,5 кОм, но он чрезвычайно чувствителен к значению конденсатора обратной связи, и это никогда не является хорошим признаком.
Установка защитного кольца на ПД кажется пустой тратой времени, поскольку вы явно не работаете при крайне низких токах, и это несколько увеличивает входную емкость.
источник