Eletricidade e eletrónica

Calculadora de amplificador de transimpedância

Converta a corrente de um sensor em tensão, escolha o resistor de realimentação e estime a capacitância e a largura de banda.

Os seus valores

Modo de cálculo

Corrente de entrada

Tensão de referência · V

Resistência de realimentação

Capacitância total de entrada · pF

Produto ganho-largura de banda · MHz

Largura de banda pretendida · kHz

Aplicar limites de saída

Use tensões de saída utilizáveis da ficha técnica, não os barramentos de alimentação. A saída limitada é uma estimativa.

Mínimo · V

Máximo · V

Estimativa de um polo. Inclua capacitâncias do sensor, do amplificador e parasitas; verifique ruído, faixa de entrada, taxa de variação e estabilidade.

A corrente positiva entra na entrada inversora; Vout = Vref − Iin × Rf.

TI SBOA122

Os seus resultados

Resistência de realimentação: —

Resistência ideal: —

Tensão de saída ideal: —

Estimativa de saída limitada: —

Capacitância de realimentação estimada: —

Largura de banda estimada de pequeno sinal: —

Faixa de corrente para os limites de saída: —

Fórmula—

Equilibrar ganho corrente-tensão, margem e largura de banda

Analise um amplificador de transimpedância ideal ou dimensione sua resistência a partir da corrente de pico e variação de tensão. Compare saída CC com banda compensada estimada. O modelo supõe resposta de ganho com um polo, não um dispositivo específico (DC).

Passo a passo

Escolha análise ou projeto. Informe corrente com sinal, referência e resistência de realimentação ou alvo de pico nas unidades selecionadas.
Informe capacitância total de entrada, GBW e banda desejada. Inclua limites de saída realistas se necessário.
Confira saída, recorte, faixa de corrente, capacitância de realimentação e banda estimadas. Atender à banda não garante margem de saída.

Definições e limites

Resistência de realimentação: Rf converte corrente em variação de tensão invertida. O projeto arredonda para baixo para que a corrente de pico não exceda a variação solicitada.
Capacitância e GBW: Inclua capacitância do sensor, entrada do amplificador e layout. A compensação usa um modelo simplificado; polos adicionais e parasitas podem mudar a estabilidade.
Limites de saída e alvo: Os limites restringem a tensão CC ideal e definem a faixa de corrente. A banda-alvo só é comparada com a estimativa; não impõe essa banda (DC).

Exemplo resolvido

Use o exemplo: corrente positiva reduz saída em relação à referência. A banda estimada supera o alvo e a saída CC permanece dentro dos limites (DC).

Entrada de exemplo

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

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

Aumente corrente sem alterar realimentação. A saída pode atingir um limite apesar da mesma banda; compare a faixa sem recorte mostrada.

Perguntas e resolução de problemas

Por que corrente positiva reduz tensão?

A direção mostrada alimenta um nó somador inversor. Inverter a corrente muda o deslocamento da saída em relação à referência.

Por que a capacitância estimada de realimentação pode ser nula?

Com baixa capacitância de entrada, o modelo pode já estar suficientemente amortecido. Isso não permite ignorar parasitas ou o amplificador real.

A estimativa garante estabilidade?

Não. Confira resposta em malha aberta, compensação, ruído, fugas, layout e faixa de saída com folha de dados e medições.