MAX40658/MAX40659：適用于LiDAR的跨阻放大器

在LiDAR（激光雷達）應用領域，對于光學距離測量接收器的性能要求越來越高。Analog Devices推出的MAX40658和MAX40659跨阻放大器，憑借其出色的性能，成為了該領域的理想選擇。

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產品概述

MAX40658和MAX40659是專門為LiDAR應用中的光學距離測量接收器設計的跨阻放大器。它們具有低噪聲、高增益、低群延遲以及從過載狀態快速恢復的特性，這些特點使得它們非常適合用于距離測量應用。

主要特性

低噪聲：輸入參考噪聲低至45nARMS，能夠有效減少噪聲對測量結果的影響，提高測量的精度。
兩種跨阻可選：MAX40658的跨阻為18kΩ，MAX40659的跨阻為36kΩ，工程師可以根據具體的應用需求進行選擇。
高帶寬：最小帶寬大于360MHz，能夠滿足高速信號處理的要求。
輸入電流鉗位：內部集成了100mA的鉗位電路，可以防止過大的輸入電流對放大器造成損壞。
失調調整輸入：通過OFFSET引腳可以調整輸入失調電流，優化放大器的性能。
低功耗：工作在+3.3V電源下，功耗僅為70mW，有助于降低系統的功耗。
封裝形式多樣：提供3mm x 3mm的8引腳TDFN封裝或裸片形式，適用于不同的應用場景。
寬溫度范圍：工作溫度范圍為-40°C至+85°C，能夠適應各種惡劣的工作環境。

應用領域

光學距離測量LIDAR接收器：為LiDAR系統提供高精度的信號放大和處理，確保準確的距離測量。
工業安全系統：用于檢測物體的距離和位置，保障工業生產的安全。
自動駕駛系統：作為自動駕駛車輛的重要傳感器之一，為車輛提供環境感知和障礙物檢測的功能。

電氣特性

電源電流

MAX40658的電源電流典型值為21 - 30mA，MAX40659的電源電流典型值為24 - 36mA。

輸入偏置電壓

當輸入電流IIN = 1μA時，輸入偏置電壓VIN的典型值為0.78 - 1.0V。

跨阻線性度

MAX40658在輸入電流IIN = IINCENTER ±2μA，IOFFSET = 0的條件下，跨阻線性度為6%。

小信號跨阻

MAX40658在輸入電流IIN < 2μAP - P時，小信號跨阻Z21的典型值為15.7 - 18.3kΩ；MAX40659在輸入電流IIN < 1μAP - P時，小信號跨阻Z21為36.4kΩ。

輸出特性

輸出共模電壓、差分輸出失調、輸出阻抗和最大差分輸出電壓等參數都有明確的規定，確保放大器在不同的工作條件下都能穩定輸出。

典型工作特性

文檔中提供了豐富的典型工作特性曲線，包括電源電流與輸入直流電流、電源電壓的關系，輸出差分電壓與輸入直流電流、失調調整電流輸入的關系，小信號跨阻與溫度的關系等。這些曲線可以幫助工程師更好地了解放大器的性能，進行合理的設計和調試。

引腳配置與描述

引腳配置

MAX40658和MAX40659采用3mm x 3mm的8引腳TDFN封裝，引腳布局清晰合理。

引腳描述

PIN	NAME	FUNCTION
1	VCC	+3.3V電源電壓
2	IN	信號輸入，連接到光電二極管陽極
3	CCAP	鉗位偏置電容連接
4	OFFSET	失調調整電流輸入
6	OUT+	正75Ω輸出
7	OUT-	負75Ω輸出
5, 8, EP	GND	電路地

詳細描述

增益級1

輸入信號電流流入高增益跨阻放大器的求和節點，通過反饋電阻的并聯反饋將電流轉換為電壓。內部肖特基二極管可以鉗位高達100mA的輸入電流，CCAP引腳需要外接1μF的電容進行旁路。為了增加鉗位電流能力，還可以添加外部肖特基二極管。

增益級2

第二級增益級提供額外的增益，并將跨阻放大器的單端輸出轉換為差分信號。MAX40658和MAX40659具有不同的電壓放大器增益。該級設計用于驅動OUT+和OUT-之間的150Ω差分負載，為了獲得最佳的電源噪聲抑制效果，輸出端應使用差分負載進行端接。

失調調整

OFFSET引腳接受輸入電流，用于調整跨阻放大器的輸入失調電流。流入該引腳的正電流會在OUT+引腳產生負的失調電壓。

應用注意事項

光電二極管選擇

TIA輸入節點的電容會對噪聲性能和帶寬產生不利影響，因此應選擇低電容的光電二極管，以最小化該引腳的總輸入電容。TIA針對輸入電容為0.5pF進行了優化。

電源濾波

敏感的光學接收器需要寬帶電源去耦。電源旁路應在10kHz至700MHz的頻率范圍內提供VCC和地之間的低阻抗。使用LC電源濾波器和屏蔽將放大器與噪聲源隔離，并將電源濾波器盡可能靠近放大器放置。

ESD保護

MAX40658/MAX40659的模擬輸入（IN）沒有包含ESD保護二極管，以確保最大的帶寬和動態性能。在處理封裝時必須小心，以確保正常工作。

訂購信息

PART NUMBER	TEMP RANGE	PIN - PACKAGE	TOP MARKING	TRANSIMPEDANCE
MAX40658ETA+	-40°C to +85°C	8 - TDFN	BSE	18.3kΩ
MAX40659ETA+	-40°C to +85°C	8 - TDFN	BSF	36.6kΩ
MAX40658E/D**	-	Dice*	-	18.3kΩ
MAX40659E/D**	-	Dice*	-	36.6kΩ

注：*裸片設計用于在-40°C至+100°C的結溫（Tj）范圍內工作，但在TA = +25°C時進行測試和保證。+表示無鉛（Pb）/符合RoHS標準的封裝；T表示卷帶包裝。**未來產品，具體可用性請聯系廠家。

總結

MAX40658和MAX40659跨阻放大器以其出色的性能和豐富的特性，為LiDAR應用提供了可靠的解決方案。工程師在設計過程中，應根據具體的應用需求，合理選擇跨阻、優化光電二極管和電源濾波設計，并注意ESD保護，以充分發揮放大器的性能優勢。大家在實際應用中是否遇到過類似放大器的調試難題呢？歡迎在評論區分享交流。

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