El og elektronik

Transimpedansforstærker – beregner

Omregn sensorstrøm til spænding, vælg tilbagekoblingsmodstand og estimér kapacitans og båndbredde.

Dine værdier

Dine resultater

Tilbagekoblingsmodstand: —

Ideel modstand: —

Ideel udgangsspænding: —

Estimat for begrænset udgang: —

Estimeret tilbagekoblingskapacitans: —

Anslået småsignalbåndbredde: —

Strømområde for udgangsgrænser: —

Formel—

Balancér strøm-til-spændingsforstærkning, margin og båndbredde

Analysér ideel transimpedansforstærker eller dimensionér tilbagekoblingsmodstand fra topstrøm og spændingsændring. Sammenlign DC-udgang med anslået kompenseret båndbredde. Modellen antager en forstærkerrespons med én pol, ikke en bestemt komponent.

Trin for trin

Vælg analyse- eller designtilstand. Angiv strøm med fortegn, reference og tilbagekoblingsmodstand eller topstrømmål i valgte enheder.
Angiv samlet indgangskapacitans, forstærkerens GBW og målbåndbredde. Angiv eventuelt realistiske udgangsgrænser.
Kontrollér udgang, klipning og strømområde samt anslået tilbagekoblingskapacitans og båndbredde. Godkendt båndbredde garanterer ikke udgangsmargin.

Indstillinger og begrænsninger

Tilbagekoblingsmodstand: Rf omdanner strøm til inverteret spændingsændring. Designtilstand afrunder nedad, så angivet topstrøm ikke overskrider ønsket spændingsændring.
Kapacitans og GBW: Medtag sensor-, forstærkerindgangs- og layoutkapacitans. Værktøjet anslår kompensation i en forenklet model; ekstra poler og parasitter kan ændre stabiliteten.
Udgangs- og målgrænser: Udgangsgrænser begrænser ideel DC-spænding og definerer strømområdet. Målbåndbredden sammenlignes kun med anslaget; den påtvinger ikke denne båndbredde.

Gennemgået eksempel

Brug eksemplet: positiv strøm sænker udgangen under referencen. Anslået båndbredde overstiger målet, og DC-udgangen er inden for grænserne.

Eksempel på input

Iin = 10 µA; Vref = 2.5 V; Rf = 100 kΩ
Cin = 100 pF; GBW = 10 MHz; ft = 100 kHz
Vmin = 0 V; Vmax = 5 V

Forventet resultat
Vout / Cf / BW / I	≈
Vout	1.5 V
Cf	5.639651 pF
BW	388.147316 kHz
Imin	−25 µA
Imax	25 µA

Øg strømmen uden ændret tilbagekobling. Udgangen kan nå en grænse trods samme båndbredde; sammenlign vist strømområde uden klipning.

Spørgsmål og fejlfinding

Hvorfor sænker positiv strøm spændingen?

Vist strømretning føder en inverterende summeringsknude. Omvendt strøm ændrer udgangens forskydning i forhold til referencen.

Hvorfor kan anslået tilbagekoblingskapacitans være nul?

Den forenklede model kan allerede være tilstrækkeligt dæmpet ved lav indgangskapacitans. Kortparasitter og en virkelig forstærker skal stadig medtænkes.

Garanterer båndbreddeanslaget stabilitet?

Nej. Kontrollér åben-sløjfe-respons, kompensation, støj, lækage, layout og udgangsområde mod datablad og målinger.