Elektro og elektronikk

Transimpedansforsterkar-kalkulator

Konverter sensorstraum til spenning, vel tilbakekoplingsmotstand og estimer kapasitans og bandbreidd.

01

Dine verdiar

Bruk brukbare utgangsspenningar frå databladet, ikkje forsyningsskinnene. Avgrensa utgang er eit estimat.

Einpolet estimat. Ta med sensor-, opamp- og strøkapasitans; kontroller støy, inngangsområde, endringsfart og stabilitet.

Positiv straum går inn i den inverterande inngangen; Vout = Vref − Iin × Rf.

TI SBOA122

02

Dine resultat

Tilbakekoplingsmotstand
—
Ideell motstand
—
Ideell utgangsspenning
—
Estimat for avgrensa utgang
—
Estimert tilbakekoplingskapasitans
—
Anslått småsignalbandbreidd
—
Straumområde for utgangsgrensene
—

Formel—

Balanser straum-til-spenning-forsterking, spenningsmargin og bandbreidde

Analyser ein ideell transimpedansforsterkar eller dimensjoner tilbakekoplingsmotstanden frå toppstraum og spenningsendring. Samanlikn likestraumsutgang med anslått kompensert bandbreidde. Modellen føreset ein einpola forsterkarrespons, ikkje ein bestemt komponent (DC).

Steg for steg

  1. Vel analyse- eller designmodus. Oppgi straum med forteikn og referanse, så tilbakekoplingsmotstand eller toppstraummål i valde einingar.
  2. Oppgi samla inngangskapasitans, forsterkarens GBW og ønskt bandbreidde. Legg eventuelt inn realistiske utgangsgrenser.
  3. Kontroller utgang, klipping og straumområde saman med anslått tilbakekoplingskapasitans og bandbreidde. Godkjend bandbreidde garanterer ikkje utgangsmargin.

Innstillingar og avgrensingar

Tilbakekoplingsmotstand
Rf omformar straum til ei invertert spenningsendring. Designmodus rundar motstanden nedover, slik at oppgitt toppstraum ikkje overskrid ønskt spenningsendring.
Kapasitans og GBW
Ta med sensor-, forsterkarinngangs- og layoutkapasitans. Verktøyet anslår kompensasjon for ein forenkla respons; ekstra polar og parasittar kan endre stabiliteten.
Utgangsgrenser og mål
Utgangsgrenser klipper ideell likespenning og definerer straumområdet. Målet for bandbreidde blir berre samanlikna med anslaget; det påtvingar ikkje denne bandbreidda (DC).

Gjennomgått døme

Bruk dømet nedanfor: positiv straum senkar utgangen under referansen. Anslått bandbreidde overstig målet, og likestraumsutgangen er innanfor grensene (DC).

Døme på inndata

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
Venta resultat
Vout / Cf / BW / I≈
Vout1.5 V
Cf5.639651 pF
BW388.147316 kHz
Imin−25 µA
Imax25 µA

Auk straumen utan å endre tilbakekopling. Utgangen kan nå ei grense sjølv med same bandbreiddeanslag; samanlikn vist straumområde utan klipping.

Spørsmål og feilsøking

Kvifor senkar positiv straum spenninga?

Den viste straumretninga går inn i ein inverterande summeringsnode. Reversert straum endrar utgangsforskyvinga i høve til referansen.

Kvifor kan anslått tilbakekoplingskapasitans vere null?

Den forenkla modellen kan allereie ha nok demping ved låg inngangskapasitans. Dette gjer ikkje kortparasittar eller ein verkeleg forsterkar uviktige.

Garanterer bandbreiddeanslaget stabilitet?

Nei. Kontroller open-sløyfe-oppførsel, kompensasjon, støy, lekkasje, layout og utgangsområde mot datablad og målingar.