ZHCSME4 December   2020 THS4567

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 修订历史记录
  6. 5 引脚配置和功能
  7. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性：差分 TIA 模式，已启用 ICM 环路
    6. 6.6 电气特性：FDA 操作，已禁用 ICM 环路
    7. 6.7 典型特性：(VS+) – (VS–) = 5V
  8. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1 主放大器
      2. 7.3.2 输出共模控制
      3. 7.3.3 输入共模控制
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 关断模式
      2. 7.4.2 差分跨阻放大器模式
      3. 7.4.3 全差分放大器 (FDA) 模式
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
      1. 8.1.1 噪声分析
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计要求
      2. 8.2.2 详细设计过程（TIA 模式下的 THS4567）
        1. 8.2.2.1 OPA 模式配置
      3. 8.2.3 应用曲线
    3. 8.3 具有 0V 偏置光电二极管的差分 TIA
    4. 8.4 差分交流耦合 TIA
  10. 9 电源相关建议
  11. 10布局
    1. 10.1 布局指南
      1. 10.1.1 电路板布局布线建议
    2. 10.2 布局示例
  12. 11器件和文档支持
    1. 11.1 文档支持
      1. 11.1.1 相关文档
    2. 11.2 接收文档更新通知
    3. 11.3 支持资源
    4. 11.4 商标
    5. 11.5 静电放电警告
    6. 11.6 术语表
  13. 12机械、封装和可订购信息

8.1.1 噪声分析

为了简化配置为 TIA 的 FDA 的噪声计算，请将电路分为两个相同的部分，并将每一半视为独立的运算放大器电路。配置为 TIA 的运算放大器的噪声如高速放大器跨阻注意事项中所示，并在方程式 1 中重复。图 8-1 展示了等效噪声电路。图 8-1 中的放大器电压噪声 eNOP 等于 THS4567 (eN) 的指定输入参考电压噪声除以 1.414。通过这种方法，我们能够将 FDA 作为两个完全相同但互不相关的部分进行分析。FDA 的总噪声等于每一半的总噪声乘以 1.414。

THS4567 跨阻放大器噪声分析电路图 8-1 跨阻放大器噪声分析电路

为了尽可能降低 TIA 的总噪声，电路设计人员应该：

  1. 尽可能降低运算放大器的电流噪声 (ib)。由于 THS4567 器件具有 CMOS 输入，因此它产生的电流噪声可以忽略不计。
  2. 尽可能增大跨阻增益 (RF)。
  3. 尽可能降低放大器电压噪声 (eN)。THS4567 的宽带电压噪声为 4.2nV/Hz，在同类产品中处于优先地位，同时静态电流消耗不到 2.5mA。
  4. 尽可能减小光电二极管电容 (CPD)。

通过增加反向偏置，可以尽可能地减小光电二极管的电容。可以独立控制 THS4567 的输入和输出共模。该独立控制特性使电路设计人员能够将光电二极管的阳极设置为接近负电源电压，同时将其阴极连接至接近正电源电压，以尽可能地增大光电二极管上的反向偏置。然后，将输出共模设置为匹配下一级 ADC 的输入共模范围。在标准运算放大器 TIA 中，输入共模偏置为接近正电源，以便尽可能增大放大器的输出摆幅。这种偏置配置限制了光电二极管两端的反向偏置，从而增加了其输入电容。THS4567 器件经过优化，可通过优化方程式 1 中每个作用源的噪声源来降低系统总噪声。

方程式 1. THS4567

其中

  • ib = THS4567 器件的电流噪声
  • 开尔文温度为 290 度时，4kT = 16 × 10–21J
  • RF = 反馈电阻器
  • eN = THS4567 器件的电压噪声
  • CS = THS4567、光电二极管和任何 PCB 寄生效应的总输入电容
  • F = 噪声积分频率限制