MAX4007为精密、高边、高压电流监测器,设计用于监测光纤应用中的光电二极管电流。本应用笔记介绍了一种在GPON突发模式下增加MAX4007响应时间的简单方法。
操作说明
MAX4007为电流监测器,输出的电流与REF引脚流出的电流成比例。但是,如果要通过ADC对输出进行采样,则必须首先将输出转换为电压。实现此目的的一种简单方法是将输出电阻与10nF抗混叠电容并联使用。这种排列方式(图1)可以在器件的数据手册中看到。
图1.MAX4007应用示例
在这种配置中,如果有一个输出电阻会加载电流监视器的输出,无论是否存在抗混叠电容,电流监视器的响应都会变慢。克服这一限制的一种简单方法是用输出跨阻放大器代替输出电阻。这一变化消除了MAX4007输出端的负载效应,大大提高了其工作速度。这种设计方法对于需要100纳秒响应时间的GPON突发模式控制器非常有用。
为了更好地说明这两种方法之间的差异,我们将研究一个示例电路。图2所示电路可用于测试MAX4007的基本功能。
图2.该电路测试MAX4007的工作速度。
图2所示为一个示例电路,可用于测试MAX4007在高压应用中的应用,例如APD所需的应用。这一概念也可以应用于PIN光电二极管或其他低压光电探测器。输入电路由V组成在以及 Rt 和 Ri,它们连接以模拟开关电流源的影响,就像光电二极管一样。自 V在由最大电压摆幅为±5V的函数发生器创建,使用20V电源作为函数发生器的参考,以便在25V的BIAS电压下测试电路。 Ci1、Ci2、Cf1、Cl1和Cl2用于滤波,不会干扰电路的正常工作。组件和 V在选择值以产生1mA至10μA的电流阶跃。 图3显示了这种配置中的电路响应。
图3.数据显示MAX4007在电阻用作输出器件时的响应。
如图3中的曲线所示,这与数据手册中规定的器件预期响应类型相同。
如果现在更换电路的无源输出元件,可以大大改善MAX4007的响应时间。参见图 4。
图4.MAX4007配置为带输出运算放大器。
图5所示为MAX4007在REF引脚施加10μA至1mA电流阶跃时的大信号脉冲响应。上升脉冲的时间常数约为57ns,下降脉冲的时间常数约为26ns。
图5.MAX4007的响应与输出运算放大器
图4中的最终应用非常小,只有一个SOT23器件(MAX4007)、一个采用SC70封装的运算放大器(MAX4412)和几个分立元件。
审核编辑:郭婷
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