ZHCT917 April 2025 ADS127L11 , ADS7066 , ADS9219 , LMH13000 , OPA2607 , OPA2810 , OPA607 , OPA810 , OPA814 , OPA818 , THS4541 , THS4551 , THS4561
图 1 体外诊断传输和接收方框图设计注意事项
现代体外诊断(IVD)系统是一种检测系统，旨在分析患者的生物样本以确定各种身体状况、疾病和病痛。IVD 系统在研究和临床应用中都很常见。上面的方框图和下面的注意事项概述了有助于最大限度地提高 IVD 设计性能的重要元件和规格。
IVD 中放大器的主要规格是什么？
- 激光驱动器 (AMP)
- 高输出电流：通过单个器件驱动并保持从 mA 级到 A 级的输出电流范围的高激光驱动偏置阈值。这使得同一设计可广泛应用于多种 IVD 应用场景，并保持激光输出驱动。
- 精简且稳定的控制：通过单引脚电流控制可使用数模转换器 (DAC) 或自动电源控制环路调整输出电流，从而实现稳定且一致的激光输出。
- 尺寸：集成的小波形因数通过减少分立式外部元件的数量减小了设计尺寸，从而缩小了 PCB 尺寸并减小了系统尺寸。
- 跨阻放大器 (TIA)
- 低输入偏置电流：支持极微小电流测量，从而扩展最小可检测信号并在 IVD 检测期间捕获被检测物的微小变化。
- 大增益带宽积：在较大的总电容值上保持电路稳定性，同时支持宽系统带宽。
- 低噪声：检测低幅度信号并保持测量的准确性。
- 全差分放大器 (FDA)
- 高带宽：匹配 ADC 采样速率以实现准确再现，并捕获样品的实时波动。
- 轨到轨输出：宽输出电压摆幅宽，可提供必要的动态范围并覆盖 ADC 的满标量程范围，而不会出现削波或失真。
- 低噪声：IVD 系统需要尽可能地降低噪声，以保持测量的准确性。
有关 IVD 系统中 ADC 选择的更多信息、请参阅用于体外诊断的精密 ADC。
建议的器件
表 1 激光驱动器放大器 (AMP)
| 参数 | LMH13000 |
|---|---|
电源 (V) | 3 - 5.5 |
上升时间（典型值）(ns) | 1 |
持续输出电流（典型值）(A) | 1 |
脉冲输出电流（最大值）(A) | 5 |
脉冲序列速度（典型值）(MHz) | 250 |
控制接口 | LVDS、TTL、CMOS 逻辑 |
特性 | 热关断、断电、低和高输出电流模式 |
表 2 跨阻放大器 (TIA)
| 参数 | ||||
|---|---|---|---|---|
电源电压范围 | 2.2 - 5.5 | 4.75 - 27 | 6 - 12.6 | 6 - 13 |
增益带宽积 (MHz) | 50 | 70 | 250 | 2700 |
静态电流，IQ（典型值）(mA) | 0.9 | 3.7 | 16 | 27.7 |
压摆率（典型值）(V/µs) | 24 | 200 | 750 | 1400 |
轨到轨 | 输入接近 V–，输出 | 输入，输出 | 否 | 否 |
输入偏置电流，IBIAS（最大值）(pA) | 10 | 20 | 20 | 25 |
输入偏移电压，VOS（最大值）(mV) | 0.6 | 0.5 | 0.25 | 1.25 |
失调电压温漂（典型值）(µV/°C) | 0.3 | 2.5 | 1 | 3 |
平带电压噪声（典型值）(nV/√Hz) | 3.8 | 6.3 | 5.3 | 2.2 |
工作温度范围 (°C) | -40 至 125 | -40 至 125 | -40 至 85 | -40 至 125 |
通道数变量 | 双路 - OPA2607 | 双路 - OPA2810 | --- | |
表 3 全差分放大器 (FDA)
| 参数 | THS4561 | THS4551 | THS4541 |
|---|---|---|---|
| 电源电压范围 | 2.85 - 12.6 | 2.7 - 5.4 | 2.7 - 5.4 |
| 增益带宽积 (MHz) | 60 | 135 | 850 |
| 静态电流，IQ（典型值）(mA) | 0.78 | 1.35 | 10.1 |
| 压摆率（典型值）(V/µs) | 230 | 220 | 1500 |
| 轨到轨 | 输入接近 V–，输出 | 输入接近 V–，输出 | 输入接近 V–，输出 |
| 输入偏移电压，VOS（最大值）(mV) | 0.25 | 0.175 | 0.45 |
| 失调电压温漂（典型值）(µV/°C) | 0.5 | 0.45 | 0.5 |
| 平带电压噪声（典型值）(nV/√Hz) | 4 | 3.3 | 2.2 |
| 工作温度范围 (°C) | -40 至 125 | -40 至 125 | -40 至 125 |