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OPA855-Q1: the output offset voltage is two big ,nearly to the power rail

Part Number:OPA855-Q1

This project is to design a TIA  circuit , but the idle state results in big offset output ,can you help check the sch ,and the test picture is  below ,test method is using a laser pulser and toward to a PD ,and the PD is connected to the TIA input ,

Over all , the circuit is working , but not very well ,and  the signal is also oscillating, thank you very much ,and  happy new year .

Amy Luo:

您好,

这里是E2E中文论坛,您可以使用中文发帖。

您说在空闲状态(idle state)会有较大失调输出,您这里的空闲状态具体是什么状态?输入管脚是什么状态?

您说的oscillating,是指输出信号上的震荡吗?如下截图红色框内所示,测试输出时是否断开了后级电路?建议断开后级电路测试,以排除后级负载影响。

运放您是使用的双电源供电吗?供电电压是多少?

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LONG WANG:

电压是正负2.5V双电源供电,

无光照射时,记得断开了PD也是较大的输出电压,

Amy Luo 说:空闲状态(idle state)会有较大失调输出

Amy Luo 说:oscillating,是指输出信号上的震荡吗?

以上测试时负载均为示波器探头

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Amy Luo:

输出失调电压具体有多大?断开PD的连接,放大器输出多少?

下面关于光电二极管参考设计文档,希望对您有帮助:

tidu535光电二极管.pdf

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LONG WANG:

看来我还是需要在正输入端加个BIAS,抵消掉失调,因为用信号源做激励时,把信号源的offset 调高,输出正弦波是可以正常放大,且共模电平在0附近,

我发现评估板,同样条件下输出的失调也接近饱和

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Amy Luo:

我不确定您使用的PD工作原理是怎样的,所以想让您测量下在断开PD连接时,放大器输出多少?一般光电二极管是需要加反向偏置电压的,这样在有光照时导通有光电流。

您上述电路使用双电源供电,放大器同向端接地,根据虚短原则,反相输入端也是0V电位,因此PD没有反向偏置电压。输出饱和,不知道是不是这个原因造成的。

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LONG WANG:

PD阴极接3.3V,阳极接反向输入端,断开PD时是饱和的正压输出。回头我再试下,今天休假了。

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Amy Luo:

断开PD时,电路相当电压跟随器,输出值应为同向输入端电压0V,即使考虑输入失调电流的影响,输出也不应该饱和正电压输出。我想在断开PD时,电路应该就有问题,所以想让您再确认下这块。这块没问题后,再接上PD看输出结果

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Amy Luo:

还有一点,在PD阴极接3.3V,没有光照时,PD阳极电压是多少?或者说没有光照时,PD是完全截止的吗?否则的话,需考虑PD电压降后,输入至放大器反向输入端的电压是否超过了放大器的耐受范围。有光照时,PD的导通压降也需将3.3V降至放大器输入范围。

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LONG WANG:

试了下官方的评估板,TIA 的配置下,100K,正端接地,也是1.2V的直流电平输出,需要在正端接个电压,把输出失调消除。以上是在无PD连接状态测试的,PD接上后(无光)效果是一样的,

所以想问下,双轨供电使用的模式下,做TIA 使用 ,这个片子是不是增加调零电路为必要的设计。

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LONG WANG:

试了下官方的评估板,TIA 的配置下,100K,正端接地,也是1.2V的直流电平输出,需要在正端接个电压,把输出失调消除。以上是在无PD连接状态测试的,PD接上后(无光)效果是一样的,

所以想问下,双轨供电使用的模式下,做TIA 使用 ,这个片子是不是增加调零电路为必要的设计。

下图为测试结果

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LONG WANG:

但是我发现每个片子要补偿的电压还是有差异的,需要帮忙确认下855作TIA用,这样的做法是不是对的:是不是每个片子要单独调0。谢谢

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Amy Luo:

我想这很可能是由输入偏置电流造成的,OPA855-Q1输入偏置电流典型值是12uA,乘以增益100k,输出正好是1.2V。

您在同向输入端同样串联100k电阻,实测输出看是否改善?

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