PCB à photodiode 15 MHz, rétroaction demandée

J'ai développé une carte d'amplification à photodiode 15 MHz à 2 couches. Le premier étage est un amplificateur à transimpédance utilisant l'AD8065. Le deuxième étage utilise un amplificateur à rétroaction de courant, le THS3091. L'alimentation est alimentée hors tension de +/- 12 V, dans J2, à partir d'une source semi-régulée, qui est ensuite rendue «pure» à l'aide de certains LDO.

En utilisant la formule de la fiche technique Ad8065, je devrais être en mesure d'obtenir au moins 15 MHz de bande passante en utilisant la boucle de rétroaction illustrée. Le PCB:

J'ai fait quelques choses inhabituelles avec ce PCB, et j'ai quelques questions;

1) J'ai coupé le plan du sol à la suggestion de la fiche technique; les nœuds d'entrée à haute impédance de ces amplificateurs opérationnels sont particulièrement sensibles à la capacité parasite. Une conception similaire peut être trouvée chez TI, où ils coupent également le sol loin des nœuds d'entrée de l'ampli-op. Cela semble être une pratique standard avec les amplis opérationnels à retour de courant également, j'ai donc fait la même coupe pour le THS3091.

Notez que j'ai coupé le sol de telle sorte qu'il n'y ait pas de «boucle» faite par le plan de masse. Est-ce correct de faire? Serait-il sage de les assembler avec un condensateur?

2) J'ai ajouté une trace de garde autour de l'entrée inverseuse du TIA pour le protéger des courants de surface parasites. Je l'ai fait parce que le courant de court-circuit de ma photodiode est de 1uA, donc je pense que je vais l'utiliser autour du niveau 10-100nA. Puisque j'utilise OSH-park, je vais devoir retirer manuellement le masque de soudure dessus, mais ça va?

3) Je ne suis pas sûr que R7 devrait être là du tout (j'ai hérité une partie de cette conception d'un collègue). R4 / R9 équilibrent le courant de polarisation d'entrée, certes minimal, mais je ne sais pas du tout ce que fait R7. Il semble que ce soit pour l'adaptation d'impédance, mais les traces ici sont si courtes que je ne pense pas que cela soit important?

4) En ce qui concerne C3 et C4, qui n'ont pas de valeurs spécifiées, je pense que celles-ci devraient être égales à la capacité vue sur - l'entrée de l'ampli-op? Encore une fois, j'ai hérité .. Sinon, le design a du sens pour moi.

Tout commentaire sur la conception et le PCB serait apprécié !!

Edit: encore une chose, mon placement du condensateur de dérivation était quelque peu arbitraire; lors du routage, je n'ai pas vraiment su quel condensateur est lequel. Je prévois de placer les plus petits bouchons de dérivation les plus proches de la puce.

Ma première pensée est que vous pouvez vous débarrasser complètement de R7, R9, C3 et C4. Votre ampli op a des courants de polarisation de 1 pA, pour l'amour du ciel. Les décalages d'entrée produits par le courant de polarisation et la résistance de rétroaction s'élèvent à environ 25 nV.

Cependant, je doute fort que vous puissiez obtenir la réponse que vous souhaitez. Vous ne parlez que d'un gain excessif de 5 à 15 MHz, et ce n'est pas adéquat à distance. En modélisant le circuit comme ayant une capacité d'entrée de 2 pF, il est possible d'obtenir des performances de 15 MHz avec une résistance de rétroaction de 2,5 k, mais il est extrêmement sensible à la valeur du condensateur de rétroaction, et ce n'est jamais un bon signe.

Mettre un anneau de garde sur le PD semble une perte de temps, car vous n'opérez clairement pas à des courants extrêmement faibles, et cela augmente quelque peu la capacité d'entrée.