Fotodioda Zesilovač Problem

[emran_shd]

Ahoj! Já jsem pracoval na konstrukci fotodiody transimpedanční zesilovače 100MHz pomocí OPA657 operační zesilovač. Poprvé, když jsem zapnul napájení obvodu, bylo jich tam vysoká frekvence sinusových kmitů o 10Vp-p. Tyto oscilace byly odstraněny poté, co jsem ladil reakce kondenzátor 1pF. Ale problém je, že oscilace 100 mV pp s frekvencí od 100 MHz až 400 MHz stále tam. Tyto oscilace nastanou u I / O piny a piny napájení operační zesilovač. Co by mohlo být příčinou těchto oscilací a Jak mohu odstranit tyto oscilace při ladění zpětné vazby kondenzátoru a odpor nemá žádný vliv na odstranění těchto oscilací.

 

[keith1200rs]

Ne neočekávaný problém, i když bychom potřebovali další informace jako součást hodnoty a charakteristiky fotodiody, aby mohl být konkrétní. Keith.

 

[emran_shd]

Používá fotodioda je AEPX65 s kapacitní 4pF při +5 V a napětí zaujatost responsivity 0.45A / W při 750nm. 10Vp-p oscilace jsou odstraněny s odezvou odpor 2.7k a zpětné vazby kondenzátoru hodnoty 1pF (Tito jsou také hodnoty získané ze simulace obvodu pro 100MHz šířku pásma). Kondenzátory používané při zásobování kolíky jsou hodnoty 33pF, 68pF, 1nF a 22uF. Zatížení na výstupu je 50 ohmů.

 

[keith1200rs]

Se tyto hodnoty bych nečekal kmity, i když to není zcela stabilní, řekl bych. Keith.

 

[emran_shd]

Díky pane za vaše rychlé odpovědi.

S těmito hodnotami bych nečekal kmity, i když to není zcela stabilní, řekl bych.

Tak co by mohlo být příčinou pozorovaných oscilací. to má něco udělat s PCB layout? Jak mohu zlepšit stabilitu obvodu, pokud to není zcela stabilní?

 

[keith1200rs]

Jistě PCB layout je velmi kritický. Záleží také na tom, co šířku pásma, kterou potřebujete. Přidání více kapacitní měla stabilizovat, ale pokud to snižuje šířku pásma příliš, pak se budete muset snížit odpor zpětné vazby, nebo použít jiný operační zesilovač. Keith

 

[FvM]

Všimli jste si, že OPA657 je stabilní pouze s úzkou smyčkou zisky> = 7? To znamená, že tam je také horní mez stability pro zpětnou vazbu kondenzátor, v závislosti na kapacitě fotodiody. 1pF zdá poněkud vysoká. Skutečnost, že jste si povšimli oscilace na dodávky pinů vypadá, že ukáže insuitable umístění obejít kondenzátorů. Osobně bych raději použít 100 nF a vysoce kapacitní keramické nebo tantalové jak je navrženo v OPA657 listu. 1nF je možná užitečné, pF hodnoty jsou k ničemu. Jak list říká, 0,25 "by měla být ve vzdálenosti nejvýše 100 nF dodat špendlíky, je zapotřebí pevné umělé země.

 

[emran_shd]

Jistě PCB layout je velmi kritický.

Jaká by měla být PCB layout úvahy pro dobrý výkon. Jsem navrhování zesilovač pro 100MHz šířku pásma. bych měl použít umělé země? můžu mít pouze jednostranný PCB.

Přidávání dalších kapacita by měla stabilizovat, ale pokud to snižuje šířku pásma příliš, pak se budete muset snížit odpor zpětné vazby, nebo použít jiný operační zesilovač.

už jsem se snažil to. Přidání Více kapacita zvyšuje amplitudu oscilací. Operační zesilovač, který je vhodný pro 100MHz šířku pásma s co nejvíce transimpedanční získat pokud možno jiné než OPA657.

 

[keith1200rs]

Možná THS4271 s velmi dobrý PCB layout. Nemyslím si, že bych obtěžovat, pokud nebudete používat oboustranné DPS s deskou umělé země. Keith.

 

[FvM]

Zpětná vazba kapacitní musí být značný pod dosáhnout 100 MHz pásma s Rf 2.7k. OPA657 je v podstatě v pořádku, jednoty získat odškodnění OPA656 by měl fungovat stejně. Problém je však v rozvržení PCB myslím. Pochybuji, že jedna strana bude dávat dobré výsledky.

 

[emran_shd]

@ MKO

Všimli jste si, že OPA657 je stabilní pouze s úzkou smyčkou zisky> = 7? To znamená, že tam je také horní mez stability pro zpětnou vazbu kondenzátor, v závislosti na kapacitě fotodiody. 1pF zdá poněkud vysoká.

Někde jsem četl, že je možné použít operační zesilovače, které nejsou jednota-získat stabilní transimpedanční obvody za předpokladu, že hluk-zisk na křižovatce hluku-získat křivku s otevřený-smyčkový operačního zesilovače zisk je větší než minimální zisk stanovené pro operační zesilovač. Mám zhruba Výpočtové hlukové-zisk na crossover hluku-gain a otevřený-smyčka křivky a je to těsně nad 7. takže myslím, že můžete mít pravdu, i třeba snížit kapacitní zpětnou vazbu ke zvýšení hluku a tím získat stabilitu obvodu. Já se také podívat na umístění dodávek kondenzátorů. díky

 

[FvM]

Zpětná vazba faktor 1 / 7, respektive hluku zisk 7 by měl být dostačující pro stabilitu. Ale požadovaná šířka pásma navrhuje nižší hodnotu, např. 0,3 nebo 0,5 pF, myslím.

 

[emran_shd]

Změnila jsem PCB layout a s novým PCB layout sinusové oscilace na výstupu jsou pryč, ale teď existují sinusový nárazech v výstup s náhodným časovým rozestupem. Naleznete v přiloženém obrázky. Snímky obsahují stejné výstupního napětí s klesající časové měřítko. [Url = http://images.elektroda.net/80_1301679856.jpg]

[/url] [url = http://images. elektroda.net/62_1301679856.jpg]

[/url] [url = http://images.elektroda.net/28_1301679856.jpg] [ img] http://images.elektroda.net/28_1301679856_thumb.jpg [/img] [/url] [url = http://images.elektroda.net/87_1301679856.jpg]

[/url] [url = http://images.elektroda.net/7_1301679856.jpg]

 

[FvM]

Kromě 60 mV stupnice, by časová informace být docela poučné. Hroty / záblesky jsou samozřejmě elektrické rušení z okolního prostředí a pravděpodobně být generovány ze zesilovače. To může být případ, že zesilovač má stále osciluje puls odpověď, ale to by mělo být lépe kontrolovány s optickým testovací signál.