电气与电子

跨阻放大器计算器

将传感器电流转换为电压,选择反馈电阻,并估算电容和带宽。

01

输入参数

使用数据手册中可用的输出电压范围,而非电源轨。限幅输出仅为估计值。

单极点估算。计入传感器、运放及寄生电容;核验噪声、输入范围、压摆率与稳定性。

正电流流入反相输入端;Vout = Vref − Iin × Rf。

TI SBOA122

02

计算结果

反馈电阻
—
理想电阻
—
理想输出电压
—
限幅输出估计值
—
估算反馈电容
—
估算小信号带宽
—
输出限值对应的电流范围
—

公式—

平衡电流转电压增益、余量与带宽

分析理想跨阻放大器,或根据峰值电流和电压变化设计反馈电阻。比较直流输出与估算补偿带宽。带宽模型假定单极点放大器响应,不针对特定器件。 (DC).

操作步骤

  1. 选择分析或设计。输入带符号电流、参考以及反馈电阻或峰值设计目标,使用所选单位。
  2. 输入总输入电容、放大器 GBW 和目标带宽。可选填实际输出限值。
  3. 查看输出、削顶、电流范围及估算反馈电容、带宽。满足带宽目标不代表输出余量足够。

设置与限制

反馈电阻
Rf 将电流转换为反相电压变化。设计模式向下取整,避免所给峰值电流超过要求的电压变化。
电容与 GBW
包含传感器、放大器输入和布线电容。补偿基于简化响应;额外极点及寄生参数可能改变稳定性。
输出与目标限制
输出限值钳制理想直流电压并确定电流范围。目标带宽只用于比较估算值,不强制实现该带宽。 (DC).

操作示例

使用示例:正电流使输出低于参考。估算带宽超过目标,且直流输出仍在限值内。 (DC).

示例输入

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

不改变反馈而增大电流。即使带宽估算不变,输出也可能达到限值;请比较显示的未削顶电流范围。

常见问题与故障排查

正电流为何降低电压?

图示电流流入反相求和节点。反转电流会改变输出相对参考的偏移。

估算反馈电容为何可能为零?

输入电容很小时,简化模型可能已有足够阻尼。这不表示可以忽略电路板寄生或真实放大器。

带宽估算保证稳定性吗?

不保证。请按数据手册和测量核查开环特性、补偿、噪声、漏电、布线和输出范围。