TIA durch vergrößern der Eingangskapazität Bandbegrenzen?

[Gerald M. (gerald_m17)]

Hallo,

eigentlich hatte ich den Transimpedanzwandler so ausgelegt, dass alle 
Frequenzen über 400kHz sowieso nicht mehr verstärkt werden und mir 
deshalb den nachkommenden Antialeasing Filter gespart (Samplerate 
800khz)
Doch leider habe ich noch Schwingungen im 2-3Mhz Bereich auf dem Signal, 
welche ich nun loswerden möchte.
Macht es (wenigstens etwas) Sinn, die Eingangskapazität durch einen 
kleinen Kondensator im pF Bereich zwischen invertierenden Eingang und 
GND zu hängen? Dadurch sollte doch eigentlich der TIA insgesamt 
langsamer werden, und deshalb die höheren Frequenzen nicht mehr 
wiedergeben.

Edit: Oje, beim Forum verklickt, sorry dafür

[... (Gast)]

Das kommt drauf an, wo der ungewünschte sprektrale Anteil entsteht.
Wenn du den eingang kapazitiv dämpfen willst, kann dein Ausgang ja 
umsomehr hochfrequent wackeln, bis wirklich was am OPV-Eingang ankommt.

Du kannst auch den Eingangswiderstand deines TIAs erhöhen.. aber das 
hilft nur gegen rauschen, was wirklich in der Quelle ist.
Rauschen, das von deinem TIA selbst erzeugt wird, musst du durch einen 
Filter am Ausgang wegmachen.

[ArnoR (Gast)]

Gerald M. schrieb:
> Macht es (wenigstens etwas) Sinn, die Eingangskapazität durch einen
> kleinen Kondensator im pF Bereich zwischen invertierenden Eingang und
> GND zu hängen?

Wie hast du denn den TIA auf 400kHz bandbegrenzt wenn du solche Fragen 
stellst?

> Dadurch sollte doch eigentlich der TIA insgesamt
> langsamer werden, und deshalb die höheren Frequenzen nicht mehr
> wiedergeben.

Die (zusätzliche) Eingangskapazität führt zu einer Überhöhung im 
Frequenzgang bis hin zur Instabilität, also genau das Gegenteil von dem 
was du erreichen willst.

[Bernd K. (prof7bit)]

Gerald M. schrieb:
> Macht es (wenigstens etwas) Sinn, die Eingangskapazität durch einen
> kleinen Kondensator im pF Bereich zwischen invertierenden Eingang und
> GND zu hängen?

Ich glaub eher nicht. Die Eingangsimpedanz ist doch per Definition schon 
0 Ohm und zu diesen 0 Ohm noch etwas parallel zu schalten dürfte der 
Sache nicht dienlich sein.

Was passiert wenn Du den kleinen Kondensator der parallel zum 
Gegenkopplungswiderstand liegt etwas größer machst? Das sollte 
eigentlich die Bandbreite begrenzen können.

[... (Gast)]

Bernds Vorschlag rockt. mach das so und gut.

[Abdul K. (ehydra)]

Ein TIA wird im Gegenkopplungspfad kompensiert! Mach einen kleinen 
Kondensator rein und den immer größer. Wenn es aufhört zu schwingen, 
bist du nahe dran. Dann wirds noch klingeln bei Eingangsänderungen. Wenn 
du nun den Kondi noch einen Tick größer machst, hört das auch auf. 
Danach machst du den Kondi noch etwas größer zur Sicherheit und fertig 
ist die Chose. Typisch sind ein paar pF.

[Gerald M. (gerald_m17)]

Also danke schon einmal.
Zunächst einmal, der TIA oszilliert nicht, er rauscht.
Ich hatte den Signalgain simuliert 8Mit dem Tool auf Analog.com), und so 
ausgesucht dass der Gain ab dem Frequenzbereich abfällt, der mich nicht 
interessiert (siehe Bild Signal.png)

Was ich dabei nicht beachtet habe ist der Noisegain (siehe 
Noisegain.png), welcher natürlich auch bei abgeschwächtem Signal 
auftritt.

Aufgebaut ist es folgendermaßen:

Präzisionsspannungsquelle --> Spannungsteiler (19mV) --> Spannungsfolger 
--> Testwiderstand von 2kOhm --> Eingang TIA

Der TIA besteht aus einem ADA4637 mit einem 500kOhm R_f und 3pF C_f 
(berechnen 1,5pF)

[Abdul K. (ehydra)]

Ah. Ich würde in der ersten Stufe keine Filterung extra einbauen außer 
der Stabilisierung (Die einen Tiefpaß ergibt nebenbei). In den 
nachfolgenden Stufen dann in jeder Stufe weiter filtern. Wichtig ist 
nur, daß jede Stufe linear bleibt bei Maximalaussteuerung.