MS8258D——高增益带宽积 FET 输入放大器

产品简述

MS8258D 是一款具有 CMOS 输入的低噪声运算放大

器，适用于宽带跨阻和电压放大器应用。

当将该器件配置为跨阻放大器(TIA)时， 7GHz 增益

带宽积(GBWP)可为高跨阻增益下实现宽闭环带宽的应

用提供支持。

MS8258D 具有反馈引脚(FB)，可简化输入和输出之

间的反馈网络连接。

MS8258D 经过优化，可用于光学飞行时间(ToF)系

统，其中 MS8258D 与时间数字转换芯片(TDC)搭配使用。

MS8258D 可搭配高速模数转换器(ADC)，用于高分辨率

激光雷达系统。

MS8258D 采用 DFN8 封装，工作温度范围为-40°C 至

+125°C。

主要特点

◼高增益带宽积：7GHz

◼解补偿，增益≥ 7V/V（稳定）

◼超低偏置电流 MOSFET 输入：2pA

◼低输入电压噪声：3nV/√Hz

◼压摆率：2000V/µs

◼宽输入共模范围：

-低于正电源 1.4V

-高于负电源 0.2V

◼TIA 配置下的输出摆幅：2.5Vpp (VDD=5V)

◼电源电压范围：3.3V 至 5.5V

◼静态电流：25mA

◼DFN8 封装

◼工作温度范围：-40°C 至+125°C

应用

◼高速跨阻放大器

◼激光测距

◼激光雷达接收器

◼液位变送器（光学）

◼光时域反射器(OTDR)

◼分布式温度检测

◼3D 扫描仪

◼飞行时间(ToF)系统

◼自主驾驶系统

产品规格分类

系统框图

管脚图

管脚说明

内部框图

极限参数

芯片使用中，任何超过极限参数的应用方式会对器件造成永久的损坏，芯片长时间处于极限工作状

态可能会影响器件的可靠性。极限参数只是由一系列极端测试得出，并不代表芯片可以正常工作在此极

限条件下。

推荐工作条件

电气参数

除非另有说明，在 TA= 25°C 时，VS+= 5V，VS-= 0V，G = 7V/V，RF= 453Ω, 输入共模偏置在中间电平，RL= 200Ω

如有需求请联系——三亚微科技 王子文（16620966594）

应用信息

芯片概述

MS8258D 具有 7GHz 增益带宽积与 3nV/√Hz 的低电压噪声，为宽带跨阻应用、高速数据处理和其他

应用提供了可行的放大器。MS8258D 具有优异的动态性能。除了小信号带宽外，MS8258D 还具有 740MHz

的大信号带宽(V

OUT

= 2VPP)和 2000V/µs 的压摆率。

MS8258D 采用 DFN8 封装，具有一个反馈引脚(FB)，可在放大器的输出和反相输入之间，建立简单的

反馈网络连接。放大器输入引脚上的过量电容会导致相位裕度恶化，这个问题在宽频放大应用中尤其严

重。为了减少输入节点上杂散电容的影响，MS8258D 在反馈引脚和反相输入引脚之间有一个隔离引脚

(NC)，增加了它们之间的物理间隔，从而减少了寄生电容。MS8258D 还具有低至 0.6pF 的总输入电容。

压摆率和输出电压范围

除了宽的小信号带宽外，MS8258D 还具有 2000V/µs 的高压摆率。在高速脉冲应用中，压摆率是一个

关键参数，MS8258D 的高压摆率能支持 10ns 以下的窄脉冲，如光时域反射器和激光雷达。MS8258D 的宽

频带和高压摆率特性使其成为一个理想的高速信号放大器。为了实现高压摆率和低输出阻抗，MS8258D

的输出摆幅被限制在大约 3.0V。MS8258D 通常与高速流水线 ADC 和闪存 ADC 一起使用，后者的输入范围

有限。因此，MS8258D 的输出摆幅加上比同类领先的电压噪声，使信号链的整体动态范围最大化。

引脚布局

优化 MS8258D 引脚布局，以尽量减少寄生电感和电容，这在高速模拟设计中至关重要。FB 引脚内部

连接到放大器的输出。FB 引脚与放大器的反相输入被一个 NC 引脚分开。NC 引脚必须保持浮动。这种引

脚布局有两个优点：

1. 一个反馈电阻(RF

)可以连接在封装同一侧的 FB 和 IN-引脚之间，而不是绕过封装。

2. NC 引脚的隔离作用使 FB 和 IN-引脚之间的电容耦合最小化。

PCB 版图指导

要使 MS8258D 这样的高频放大器达到最佳性能，需要仔细注意 PCB 板布局寄生效应和外部元件类型。

优化性能的建议包括：

1. 尽量减少从信号 I/O 引脚到交流地的寄生电容。输出和反相输入引脚上的寄生电容会导致不稳定。为

了减少不必要的电容，建议不要在信号输入和输出引脚下走电源和地线。否则，接地和电源平面必须在

电路板的其他地方不被破坏。当将放大器配置为 TIA 时，如果所需的反馈电容低于 0.15pF，可以考虑使用

两个串联的电阻，每个电阻的值是单个电阻的一半，以尽量减少电阻的寄生电容。

2. 尽量减少从电源引脚到高频旁路电容的距离（小于 6 毫米）。使用 100pF 至 0.1μF 的 C0G 和 NPO 型去

耦电容（额定电压至少是放大器最大电压的 3 倍）以确保有一个低阻抗的路径通往放大器的电源。在器

件引脚处，不允许接地和电源平面布局与信号 I/O 引脚相近，避免狭窄的电源和地线，以减少引脚和去耦

电容之间的电感。

3. 谨慎选择和放置外部元件，以保持 MS8258D 的高频性能。使用低感抗的电阻器，紧凑的整体布局。

切勿在高频应用中使用绕线电阻，因为输出引脚和反相输入引脚对寄生效应最敏感，所以如果有反馈和

串联输出电阻的话，一定要把它们放在最接近的位置，将其他网络元件（如非反相输入终端电阻）放在

靠近输出引脚的地方。当将 MS8258D 配置为电压放大器时，应尽可能保持较低的电阻值，并与负载驱动

匹配。降低电阻值可使电阻噪声保持在较低水平，并使寄生电容的影响降至最低。注意，较低的电阻值

会增加动态功率，因为 RF和 RG

成为放大器输出负载网络的一部分。

典型应用电路

MS8258D 的主要应用之一是作为高速跨阻放大器(TIA)。总输入电容和反馈电容的比率决定了噪声增

益。为了最大限度地提高 TIA 的闭环带宽，反馈电容通常比输入电容小，这意味着高频噪声增益大于 0dB。

因此，配置为 TIA 的运算放大器是不需要单位增益稳定的。下图是 MS8258D 配置为 TIA 的典型应用图。

下图展示了将 MS8258D 配置为 TIA 时，该放大器的带宽和噪声性能与光电二极管电容的函数关系。

计算总噪声时，所依据的带宽范围为：从直流到左轴上计算得出的 f-3dB 频率。

如有需求请联系——三亚微科技 王子文（16620966594）

典型应用图

封装外形图

DFN8

——爱研究芯片的小王

审核编辑 黄宇