Me pidieron que produjera un amplificador de transimpedancia de fotodiodo con un ancho de banda de 10MHz. Rango actual de 1 nA a 100 uA (5 décadas actuales) - > Rango dinámico de 100dB.
El fotodiodo es un APD de silicio con capacidad de unión 6pF .
La compresión logarítmica no es adecuada ya que 1.) esto es imagen, y 2.) ancho de banda completo requerido para todas las intensidades de señal.
Creo que el requisito de ruido referido de salida, Vrms es, por lo tanto, < 1nA * Rf. Entiendo que la corriente de polarización debe estar en el rango de 1-10pA. Otros parámetros que influyen en el ruido / BW son GBW, densidad de voltaje de ruido de entrada, capacitancia de entrada.
El problema es que no he encontrado un solo amplificador operacional de bajo sesgo que parezca capaz. ¿Es posible alcanzar este rendimiento con componentes comerciales?
Herramienta de cálculo que estoy usando para ancho de banda / ruido de salida total (avíseme si esto es malo)
La salida a escala completa de 1 o 2 V es razonable. Para la entrada máxima 100uA, esto implica Rf ~ = 20Kohm. Por lo tanto, el ruido en la salida debe ser < = 1nA * 20K = 20uVrms.
Por ejemplo, he visto los siguientes amplificadores operacionales: ADA4817, LTC-6268, OPA657, todos tienen ~ 1000 uVrms de ruido de pedido, pero cumplen con el requisito de ancho de banda.
Y estos productos de GBW inferiores: AD8651, ADA4807, AD8655, OPA2301, OPA2365, apenas hacen el ancho de banda, pero aún muestran ruido de salida del orden de 100-200 uVrms.
Además, ¿podría posiblemente usar una etapa de entrada externa? ¿Le gusta algún tipo de búfer FET para controlar la entrada de un op-amp actual de mayor polarización? Los circuitos de transistores discretos no son mi fuerte.
Gracias por cualquier ayuda que puedas ofrecer.
