電氣與電子

跨阻放大器計算器

將感測器電流轉換為電壓,選擇回授電阻,並估算電容和頻寬。

01

輸入參數

使用資料表中可用的輸出電壓範圍,而非電源軌。限幅輸出僅為估計值。

單極點估算。計入感測器、運放及寄生電容;核驗雜訊、輸入範圍、迴轉率與穩定性。

正電流流入反相輸入端;Vout = Vref − Iin × Rf。

TI SBOA122

02

計算結果

回授電阻
—
理想電阻
—
理想輸出電壓
—
限幅輸出估計值
—
估算回授電容
—
估算小訊號頻寬
—
輸出限值對應的電流範圍
—

公式—

平衡電流轉電壓增益、餘裕與頻寬

分析理想跨阻放大器,或根據峰值電流和電壓變化設計回授電阻。比較直流輸出與估算補償頻寬。頻寬模型假定單極點放大器響應,不針對特定元件。 (DC).

操作步驟

  1. 選擇分析或設計。輸入帶符號電流、參考以及回授電阻或峰值設計目標,使用所選單位。
  2. 輸入總輸入電容、放大器 GBW 和目標頻寬。可選填實際輸出限制。
  3. 查看輸出、削波、電流範圍及估算回授電容、頻寬。滿足頻寬目標不代表輸出餘裕足夠。

設定與限制

回授電阻
Rf 將電流轉換為反相電壓變化。設計模式向下取整,避免所給峰值電流超過要求的電壓變化。
電容與 GBW
包含感測器、放大器輸入和佈線電容。補償基於簡化響應;額外極點及寄生參數可能改變穩定性。
輸出與目標限制
輸出限制箝制理想直流電壓並確定電流範圍。目標頻寬只用於比較估算值,不強制實現該頻寬。 (DC).

操作範例

使用範例:正電流使輸出低於參考。估算頻寬超過目標,且直流輸出仍在限制內。 (DC).

範例輸入

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

不改變回授而增大電流。即使頻寬估算不變,輸出也可能達到限制;請比較顯示的未削波電流範圍。

常見問題與疑難排解

正電流為何降低電壓?

圖示電流流入反相加總節點。反轉電流會改變輸出相對參考的偏移。

估算回授電容為何可能為零?

輸入電容很小時,簡化模型可能已有足夠阻尼。這不表示可以忽略電路板寄生或真實放大器。

頻寬估算保證穩定性嗎?

不保證。請按資料表和量測核查開環特性、補償、雜訊、漏電、佈線和輸出範圍。