对于本次实验,我将使用鲜为人知的OPA615放大器。如果查看产品说明书,您就会发现这款放大器最初是作为模拟视频功能的 DC 恢复功能开发的,几年前被集成到更低功耗的更小外形封装中。OPA615器件的优势在于它具有两个跨导放大器和一个集成开关。这三个元件的结合能够使器件具备极高的灵活性,实现纳秒脉冲积分器以及采样保持功能。开关速度很快,控制延迟时间为 2.5ns。查看图 1 中的OPA615方框图。
图 1:OPA615方框图
这里的几个重要参数是 SC 模块的 350MHz 带宽及 ±20mA 输出电流容量以及开关的 2.5ns 控制传输延迟时间。为了增大输出电流,我们将依次使用两个电流镜来提供所需的电流放大功能。一个电流镜采用 NPN 晶体管,另一个则采用 PNP 晶体管,如图 2 所示。
图 2:脉冲电流源方框图
我们将晶体管阵列用于电流镜实施,最初是想获得 200mA 以上的电流,但是由于封装的散热限制,只能在每个电流镜中加入三个四晶体管阵列,总共 12 个晶体管。因此,电流镜比例是 1:11。在每个晶体管中保持相同的电流密度,避免局部过热,敬请参见图 3。
图 3:NPN 电流镜的实施
图 4:1.8A 500ns 电流脉冲(上),200mA 5ms 电流脉冲(下)