MAX40658/MAX40659：适用于LiDAR的跨阻放大器

在LiDAR（激光雷达）应用领域，对于光学距离测量接收器的性能要求越来越高。Analog Devices推出的MAX40658和MAX40659跨阻放大器，凭借其出色的性能，成为了该领域的理想选择。

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产品概述

MAX40658和MAX40659是专门为LiDAR应用中的光学距离测量接收器设计的跨阻放大器。它们具有低噪声、高增益、低群延迟以及从过载状态快速恢复的特性，这些特点使得它们非常适合用于距离测量应用。

主要特性

1. 低噪声：输入参考噪声低至45nARMS，能够有效减少噪声对测量结果的影响，提高测量的精度。
2. 两种跨阻可选：MAX40658的跨阻为18kΩ，MAX40659的跨阻为36kΩ，工程师可以根据具体的应用需求进行选择。
3. 高带宽：最小带宽大于360MHz，能够满足高速信号处理的要求。
4. 输入电流钳位：内部集成了100mA的钳位电路，可以防止过大的输入电流对放大器造成损坏。
5. 失调调整输入：通过OFFSET引脚可以调整输入失调电流，优化放大器的性能。
6. 低功耗：工作在+3.3V电源下，功耗仅为70mW，有助于降低系统的功耗。
7. 封装形式多样：提供3mm x 3mm的8引脚TDFN封装或裸片形式，适用于不同的应用场景。
8. 宽温度范围：工作温度范围为-40°C至+85°C，能够适应各种恶劣的工作环境。

应用领域

• 光学距离测量LIDAR接收器：为LiDAR系统提供高精度的信号放大和处理，确保准确的距离测量。
• 工业安全系统：用于检测物体的距离和位置，保障工业生产的安全。
• 自动驾驶系统：作为自动驾驶车辆的重要传感器之一，为车辆提供环境感知和障碍物检测的功能。

电气特性

电源电流

MAX40658的电源电流典型值为21 - 30mA，MAX40659的电源电流典型值为24 - 36mA。

输入偏置电压

当输入电流IIN = 1µA时，输入偏置电压VIN的典型值为0.78 - 1.0V。

跨阻线性度

MAX40658在输入电流IIN = IINCENTER ±2µA，IOFFSET = 0的条件下，跨阻线性度为6%。

小信号跨阻

MAX40658在输入电流IIN < 2µAP - P时，小信号跨阻Z21的典型值为15.7 - 18.3kΩ；MAX40659在输入电流IIN < 1µAP - P时，小信号跨阻Z21为36.4kΩ。

输出特性

输出共模电压、差分输出失调、输出阻抗和最大差分输出电压等参数都有明确的规定，确保放大器在不同的工作条件下都能稳定输出。

典型工作特性

文档中提供了丰富的典型工作特性曲线，包括电源电流与输入直流电流、电源电压的关系，输出差分电压与输入直流电流、失调调整电流输入的关系，小信号跨阻与温度的关系等。这些曲线可以帮助工程师更好地了解放大器的性能，进行合理的设计和调试。

引脚配置与描述

引脚配置

MAX40658和MAX40659采用3mm x 3mm的8引脚TDFN封装，引脚布局清晰合理。

引脚描述

PIN	NAME	FUNCTION
1	VCC	+3.3V电源电压
2	IN	信号输入，连接到光电二极管阳极
3	CCAP	钳位偏置电容连接
4	OFFSET	失调调整电流输入
6	OUT+	正75Ω输出
7	OUT-	负75Ω输出
5, 8, EP	GND	电路地

详细描述

增益级1

输入信号电流流入高增益跨阻放大器的求和节点，通过反馈电阻的并联反馈将电流转换为电压。内部肖特基二极管可以钳位高达100mA的输入电流，CCAP引脚需要外接1µF的电容进行旁路。为了增加钳位电流能力，还可以添加外部肖特基二极管。

增益级2

第二级增益级提供额外的增益，并将跨阻放大器的单端输出转换为差分信号。MAX40658和MAX40659具有不同的电压放大器增益。该级设计用于驱动OUT+和OUT-之间的150Ω差分负载，为了获得最佳的电源噪声抑制效果，输出端应使用差分负载进行端接。

失调调整

OFFSET引脚接受输入电流，用于调整跨阻放大器的输入失调电流。流入该引脚的正电流会在OUT+引脚产生负的失调电压。

应用注意事项

光电二极管选择

TIA输入节点的电容会对噪声性能和带宽产生不利影响，因此应选择低电容的光电二极管，以最小化该引脚的总输入电容。TIA针对输入电容为0.5pF进行了优化。

电源滤波

敏感的光学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VCC和地之间的低阻抗。使用LC电源滤波器和屏蔽将放大器与噪声源隔离，并将电源滤波器尽可能靠近放大器放置。

ESD保护

MAX40658/MAX40659的模拟输入（IN）没有包含ESD保护二极管，以确保最大的带宽和动态性能。在处理封装时必须小心，以确保正常工作。

订购信息

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：*裸片设计用于在-40°C至+100°C的结温（Tj）范围内工作，但在TA = +25°C时进行测试和保证。+表示无铅（Pb）/符合RoHS标准的封装；T表示卷带包装。**未来产品，具体可用性请联系厂家。

总结

MAX40658和MAX40659跨阻放大器以其出色的性能和丰富的特性，为LiDAR应用提供了可靠的解决方案。工程师在设计过程中，应根据具体的应用需求，合理选择跨阻、优化光电二极管和电源滤波设计，并注意ESD保护，以充分发挥放大器的性能优势。大家在实际应用中是否遇到过类似放大器的调试难题呢？欢迎在评论区分享交流。