在本博文中，我想採用不同方法描述通過工作台對 opa857 進行特性描述時遇到的技術挑戰。該器件是一款具有兩個內部增益設定的專用互阻抗放大器 (tia)，工作電源為 +3.3v，支援 100mhz 最小頻寬。
除了高增益（5kω 和 20kω）與高頻寬（在整個溫度及工藝變化中大於 100mhz）組合外，opa857 最具挑戰性的特性是需要低輸入電容，包括電路板寄生在內的該需求是提供低於 1.5pf 的總輸入電容。正如闡明的那樣，1.5pf 總輸入電容不包括封裝或電晶體寄生。之所以選擇這個值，是因為驅動 opa857 的光電二極體偏置電壓非常高，支援介於 0.5pf 至 0.7pf 之間的光電二極體電容貢獻，因此留給外部寄生電容的空間是 0.8pf 至 1pf。
opa857介紹
opa857 是一款具有偽差分輸出的專用互阻抗放大器。方框圖見下圖 1。
圖 1：opa857 方框圖
本圖中有三個不同的塊：
互阻抗塊在考慮 500ω 負載引起的衰減時具有兩種可選增益配置：4.5kω 與 18.2kω。由於只有乙個開關，rf2 與 rf1 的併聯組合是 4.5kω。原理圖簡化，可確保清晰表達結果值。
互阻抗塊可在兩種增益配置下提供出色的頻寬(大於 100mhz)，在整個頻寬範圍內提供盡可能低的 rms 雜訊。
引腳分配提供的第三個塊旨在簡化 opa857 的特性描述與評估。在具體介紹器件特性及其描述方法之前，我們先來看一下預期測量效能。要求之一是盡可能直接在目標應用電路中測量。
參考塊
參考塊設定為電源的 5/9。因而對於 3.3v 電源而言，參考電壓是 1.8v。高頻寬可為高頻率實現低輸出阻抗。參考電壓然後可提供給兩條路徑。通向輸出 outn 的路徑具有 25ω 串聯電阻器。另一條路徑具有通向 tia 非反相輸入端的串聯 rc。rc 濾波器用來最大程度降低來自緩衝器輸入端參考電壓的高頻率雜訊。
tia 塊
tia 塊的放大器有乙個 a 類輸出級，可限制通過任何途徑將 1.83v 共模電壓向下擺動至電軌。由於為實現保護及更好過載恢復新增了內部保護，因此擺幅接近電軌的值不可能超過 0.6v。輸出端仍有 1.2v 的動態擺幅範圍對應於 20kω 增益下 60ua 最大輸入電流和 5kω 增益下 240ua 最大輸入電流。
每個輸出端還有 25ω 的串聯電阻，用於限制載入放大器體驗，但也會降低增益。在 500ω 差分負載下，負載引起的衰減是 0.83db，其可影響整體互阻抗增益。由於負載衰減原因，20kω 互阻抗增益可降低至 18.2kω 的有效值，而 5kω 則可降低至 4.5kω。
頻寬注意事項
由於其固定互阻抗配置及相關內部補償原因，電源輸入電容必須如前所述保持為低。標準設計目標是 1.5pf，包括電路板寄生電容。不推薦在 5kω 增益下為得到最大平坦度使輸入電容超過 5pf。在 5pf 輸入電容下，opa857 在 20kω 增益下將達到 1.5db 峰值。見下圖 2a) 和 2b)：
圖 2：a) 20kω 增益，b) 5kω 增益
還要注意：頻寬會隨負載變化而變化：負載越大，頻寬越低。如下圖 3 所示。
圖 3：opa857 頻寬隨負載變化，a) 20kω，b) 5kω
現在我們回顧了放大器的預期效能，我們將在下篇部落格文章中介紹測量的實際實施。
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