如何提高MAX4007的工作速度

MAX4007為精密、高邊、高壓電流監(jiān)測器，設計用于監(jiān)測光纖應用中的光電二極管電流。本應用筆記介紹了一種在GPON突發(fā)模式下增加MAX4007響應時間的簡單方法。

操作說明

MAX4007為電流監(jiān)測器，輸出的電流與REF引腳流出的電流成比例。但是，如果要通過ADC對輸出進行采樣，則必須首先將輸出轉(zhuǎn)換為電壓。實現(xiàn)此目的的一種簡單方法是將輸出電阻與10nF抗混疊電容并聯(lián)使用。這種排列方式（圖1）可以在器件的數(shù)據(jù)手冊中看到。

圖1.MAX4007應用示例

在這種配置中，如果有一個輸出電阻會加載電流監(jiān)視器的輸出，無論是否存在抗混疊電容，電流監(jiān)視器的響應都會變慢。克服這一限制的一種簡單方法是用輸出跨阻放大器代替輸出電阻。這一變化消除了MAX4007輸出端的負載效應，大大提高了其工作速度。這種設計方法對于需要100納秒響應時間的GPON突發(fā)模式控制器非常有用。

為了更好地說明這兩種方法之間的差異，我們將研究一個示例電路。圖2所示電路可用于測試MAX4007的基本功能。

圖2.該電路測試MAX4007的工作速度。

圖2所示為一個示例電路，可用于測試MAX4007在高壓應用中的應用，例如APD所需的應用。這一概念也可以應用于PIN光電二極管或其他低壓光電探測器。輸入電路由V組成在以及 Rt 和 Ri，它們連接以模擬開關(guān)電流源的影響，就像光電二極管一樣。自 V在由最大電壓擺幅為±5V的函數(shù)發(fā)生器創(chuàng)建，使用20V電源作為函數(shù)發(fā)生器的參考，以便在25V的BIAS電壓下測試電路。 Ci1、Ci2、Cf1、Cl1和Cl2用于濾波，不會干擾電路的正常工作。組件和 V在選擇值以產(chǎn)生1mA至10μA的電流階躍。 圖3顯示了這種配置中的電路響應。

圖3.數(shù)據(jù)顯示MAX4007在電阻用作輸出器件時的響應。

如圖3中的曲線所示，這與數(shù)據(jù)手冊中規(guī)定的器件預期響應類型相同。

如果現(xiàn)在更換電路的無源輸出元件，可以大大改善MAX4007的響應時間。參見圖 4。

圖4.MAX4007配置為帶輸出運算放大器。

圖5所示為MAX4007在REF引腳施加10μA至1mA電流階躍時的大信號脈沖響應。上升脈沖的時間常數(shù)約為57ns，下降脈沖的時間常數(shù)約為26ns。

圖5.MAX4007的響應與輸出運算放大器

圖4中的最終應用非常小，只有一個SOT23器件（MAX4007）、一個采用SC70封裝的運算放大器（MAX4412）和幾個分立元件。

審核編輯：郭婷