Електротехніка та електроніка

Калькулятор трансимпедансного підсилювача

Перетворюйте струм датчика на напругу, добирайте резистор зворотного зв’язку й оцінюйте ємність та смугу пропускання.

Ваші дані

Режим розрахунку

Вхідний струм

Опорна напруга · V

Резистор зворотного зв’язку

Сумарна вхідна ємність · pF

Добуток підсилення та смуги · MHz

Цільова смуга пропускання · kHz

Застосувати межі виходу

Використовуйте досяжні вихідні напруги з документації, а не шини живлення. Обмежений вихід — оцінка.

Мінімум · V

Максимум · V

Однополюсна оцінка. Врахуйте ємність датчика, підсилювача та паразитну ємність; перевірте шум, вхідний діапазон, швидкість наростання й стійкість.

Додатний струм входить в інвертувальний вхід; Vout = Vref − Iin × Rf.

TI SBOA122

Ваші результати

Резистор зворотного зв’язку: —

Ідеальний опір: —

Ідеальна вихідна напруга: —

Оцінка обмеженого виходу: —

Оцінка ємності зворотного зв’язку: —

Оцінена смуга малого сигналу: —

Діапазон струму для вихідних меж: —

Формула—

Баланс перетворення струм–напруга, запасу й смуги

Аналізуйте ідеальний трансимпедансний підсилювач або доберіть резистор за піковим струмом і зміною напруги. Порівняйте постійний вихід та оцінену компенсовану смугу. Модель передбачає однополюсне підсилення, не конкретний компонент (DC).

Покрокова інструкція

Виберіть аналіз або проєкт. Введіть струм зі знаком, опору й резистор зв'язку або пікову ціль у вибраних одиницях.
Введіть загальну вхідну ємність, GBW та цільову смугу. За потреби задайте реальні межі виходу.
Перевірте вихід, обмеження, діапазон струму, ємність зв'язку й оцінку смуги. Достатня смуга не гарантує вихідного запасу.

Налаштування й обмеження

Резистор зворотного зв'язку: Rf перетворює струм на інвертовану зміну напруги. Проєкт округлює вниз, щоб піковий струм не перевищував потрібної зміни напруги.
Ємність і GBW: Ураховуйте ємності датчика, входу підсилювача й плати. Оцінка компенсації спрощена; додаткові полюси й паразити змінюють стабільність.
Межі виходу та ціль: Межі обмежують ідеальну постійну напругу й задають діапазон струму. Цільову смугу лише порівнюють з оцінкою, а не нав'язують схемі (DC).

Розбір прикладу

Використайте приклад: додатний струм знижує вихід нижче опори. Оцінка смуги перевищує ціль, а постійний вихід у межах (DC).

Приклад вхідних даних

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

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

Збільште струм без зміни зв'язку. Вихід може обмежитися з тією самою смугою; порівняйте показаний діапазон без обмеження.

Запитання й усунення несправностей

Чому додатний струм знижує напругу?

Показаний напрямок живить інвертувальний вузол сумування. Зворотний струм змінює зсув виходу відносно опори.

Чому оцінка ємності зв'язку буває нульовою?

При малій вхідній ємності спрощеній моделі може вистачати загасання. Це не дозволяє ігнорувати паразити плати та реальний підсилювач.

Оцінка смуги гарантує стабільність?

Ні. Перевірте розімкнену характеристику, компенсацію, шум, витоки, розведення й діапазон виходу за документацією та вимірюваннями.