高增益带宽积FET输入放大器MS8258D简介

一、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。

二、主要特点

兼容替代 TI OPA858

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

三、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

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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(VOUT = 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。

　审核编辑：汤梓红