MAX40660/MAX40661高带宽汽车级跨阻放大器技术手册

概述
MAX40660/MAX40661均为跨阻放大器，适用于LiDAR应用中的光学测距接收器。具有低噪声、高增益、低群延迟特性，并且能够从过载状态快速恢复，使得这些TIA非常适合距离测量应用。这些器件具有以下重要特性：折合到输入端噪声密度为2.1pA (MAX40660)，内部输入箝位，可通过引脚选择25kΩ和50kΩ跨阻，以及宽带宽（MAX40660的带宽为490MHz（典型值），具有0.5pF输入电容和25kΩ跨阻；MAX40661的带宽为160MHz（典型值），具有10pF输入电容）。失调电流输入允许对输入失调电流进行调整。低功耗/待机控制输入可将电源电流降低80%以上，有助于降低脉冲信号间的平均电源电流。MAX40660/MAX40661跨导放大器通过了AEC-Q100认证，支持-40°C至+125°C汽车级工作温度范围，采用3mm x 3mm、10引脚侧可湿翼TDFN封装，非常适合汽车LiDAR应用。

除了TDFN封装外，MAX40660还提供裸片形式。
数据表：*附件：MAX40660 MAX40661高带宽汽车级跨阻放大器技术手册.pdf

应用

• 汽车应用
• 自动驾驶系统
• 工业安全系统
• LIDAR接收器
• 光学测距

框图

典型操作特性

引脚配置描述

应用信息

光电二极管

跨阻放大器（TIA）输入节点上的电容会对噪声性能和带宽产生不利影响。尽管MAX40660/MAX40661对输入电容的敏感度低于大多数TIA，但尽量减少不必要的电容仍是良好的做法。MAX40660针对0.25pF至5pF的输入电容进行了优化。选择低电容的光电二极管用于MAX40660，有助于最小化输入引脚上的总输入电容。将TIA组装在芯片级封装中，并采用线键合技术，可最大限度地减少寄生电容，实现最佳性能。MAX40661则针对5pF至12pF的较高电容光电二极管进行了优化。

电源滤波器

灵敏的光接收器需要宽带电源去耦。电源旁路应在10kHz至700MHz的频率范围内，提供(V_{CC})与地之间的低阻抗。通过LC电源滤波器和屏蔽将放大器与噪声源隔离。电源滤波器应尽可能靠近放大器放置。

布局注意事项

以下列出了一些关键的布局准则：

• MAX40660/MAX40661输出端推荐采用差分微带线布局，端接应尽量靠近输出端。必须注意避免出现不必要的短截线，应去除非50Ω端接线迹下方的接地层，这些线迹是通向输入引脚的。走线与接地层之间产生的寄生电容会使信号变慢，甚至会因在路径上产生反射而使信号失真。
• 连接光电二极管与MAX40660/MAX40661的IN引脚的输入走线应尽可能短，并且其下方应有接地层被蚀刻或去除。这将减少/避免在印制电路板（PCB）中产生不必要的寄生电容。较长的走线长度会增加信号走线层中的寄生电感。
• 使用具有低阻抗接地层的PCB。
• 在GND和(V_{CC})引脚附近尽可能放置一个或多个10nF陶瓷电容。多个旁路电容有助于降低迹线之间的电容等效串联电阻（ESR）。
• 选择具有最小电感和ESR的旁路电容。
• 如果可行，在交流耦合电容之后，使用1kΩ端接电阻直接连接在OUTP和OUTN之间。如果目的输入不在输出端附近，则在输出引脚和端接电阻之间使用100Ω微带线，该电阻应尽量靠近目的组件的输入引脚。这可避免在端接电阻之后出现短截线，否则会产生反射。增加的差分走线长度对信号恶化的影响小于增加的短截线长度。
• 尽量减少任何寄生布局电感。
• 建议使用高性能的基板材料（如罗杰斯材料）。

电源斜坡的转换速率

电源斜坡的速率应为50μs或更慢，以确保在上电期间核心箝位不会被触发。如果电源斜坡速率快于50μs，核心箝位将被触发，在大约6μs内会有额外的电流消耗。
应用电路