產(chǎn)品簡述

MS8258D 是一款具有 CMOS 輸入的低噪聲運(yùn)算放大

器，適用于寬帶跨阻和電壓放大器應(yīng)用。

當(dāng)將該器件配置為跨阻放大器(TIA)時(shí)， 7GHz 增益

帶寬積(GBWP)可為高跨阻增益下實(shí)現(xiàn)寬閉環(huán)帶寬的應(yīng)

用提供支持。

MS8258D 具有反饋引腳(FB)，可簡化輸入和輸出之

間的反饋網(wǎng)絡(luò)連接。

MS8258D 經(jīng)過優(yōu)化，可用于光學(xué)飛行時(shí)間(ToF)系

統(tǒng)，其中 MS8258D 與時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片(TDC)搭配使用。

MS8258D 可搭配高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，用于高分辨率

激光雷達(dá)系統(tǒng)。

MS8258D 采用 DFN8 封裝，工作溫度范圍為-40°C 至

+125°C。

主要特點(diǎn)

?高增益帶寬積：7GHz

?解補(bǔ)償，增益≥ 7V/V（穩(wěn)定）

?超低偏置電流 MOSFET 輸入：2pA

?低輸入電壓噪聲：3nV/√Hz

?壓擺率：2000V/μs

?寬輸入共模范圍：

-低于正電源 1.4V

-高于負(fù)電源 0.2V

?TIA 配置下的輸出擺幅：2.5Vpp (VDD=5V)

?電源電壓范圍：3.3V 至 5.5V

?靜態(tài)電流：25mA

?DFN8 封裝

?工作溫度范圍：-40°C 至+125°C

應(yīng)用

?高速跨阻放大器

?激光測(cè)距

?激光雷達(dá)接收器

?液位變送器（光學(xué)）

?光時(shí)域反射器(OTDR)

?分布式溫度檢測(cè)

?3D 掃描儀

?飛行時(shí)間(ToF)系統(tǒng)

?自主駕駛系統(tǒng)

產(chǎn)品規(guī)格分類

系統(tǒng)框圖

管腳圖

管腳說明

內(nèi)部框圖

極限參數(shù)

芯片使用中，任何超過極限參數(shù)的應(yīng)用方式會(huì)對(duì)器件造成永久的損壞，芯片長時(shí)間處于極限工作狀

態(tài)可能會(huì)影響器件的可靠性。極限參數(shù)只是由一系列極端測(cè)試得出，并不代表芯片可以正常工作在此極

限條件下。

推薦工作條件

電氣參數(shù)

除非另有說明，在 TA= 25°C 時(shí)，VS+= 5V，VS-= 0V，G = 7V/V，RF= 453Ω, 輸入共模偏置在中間電平，RL= 200Ω

如有需求請(qǐng)聯(lián)系——三亞微科技 王子文（16620966594）

應(yīng)用信息

芯片概述

MS8258D 具有 7GHz 增益帶寬積與 3nV/√Hz 的低電壓噪聲，為寬帶跨阻應(yīng)用、高速數(shù)據(jù)處理和其他

應(yīng)用提供了可行的放大器。MS8258D 具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能。除了小信號(hào)帶寬外，MS8258D 還具有 740MHz

的大信號(hào)帶寬(V

OUT

= 2VPP)和 2000V/μs 的壓擺率。

MS8258D 采用 DFN8 封裝，具有一個(gè)反饋引腳(FB)，可在放大器的輸出和反相輸入之間，建立簡單的

反饋網(wǎng)絡(luò)連接。放大器輸入引腳上的過量電容會(huì)導(dǎo)致相位裕度惡化，這個(gè)問題在寬頻放大應(yīng)用中尤其嚴(yán)

重。為了減少輸入節(jié)點(diǎn)上雜散電容的影響，MS8258D 在反饋引腳和反相輸入引腳之間有一個(gè)隔離引腳

(NC)，增加了它們之間的物理間隔，從而減少了寄生電容。MS8258D 還具有低至 0.6pF 的總輸入電容。

壓擺率和輸出電壓范圍

除了寬的小信號(hào)帶寬外，MS8258D 還具有 2000V/μs 的高壓擺率。在高速脈沖應(yīng)用中，壓擺率是一個(gè)

關(guān)鍵參數(shù)，MS8258D 的高壓擺率能支持 10ns 以下的窄脈沖，如光時(shí)域反射器和激光雷達(dá)。MS8258D 的寬

頻帶和高壓擺率特性使其成為一個(gè)理想的高速信號(hào)放大器。為了實(shí)現(xiàn)高壓擺率和低輸出阻抗，MS8258D

的輸出擺幅被限制在大約 3.0V。MS8258D 通常與高速流水線 ADC 和閃存 ADC 一起使用，后者的輸入范圍

有限。因此，MS8258D 的輸出擺幅加上比同類領(lǐng)先的電壓噪聲，使信號(hào)鏈的整體動(dòng)態(tài)范圍最大化。

引腳布局

優(yōu)化 MS8258D 引腳布局，以盡量減少寄生電感和電容，這在高速模擬設(shè)計(jì)中至關(guān)重要。FB 引腳內(nèi)部

連接到放大器的輸出。FB 引腳與放大器的反相輸入被一個(gè) NC 引腳分開。NC 引腳必須保持浮動(dòng)。這種引

腳布局有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1. 一個(gè)反饋電阻(RF

)可以連接在封裝同一側(cè)的 FB 和 IN-引腳之間，而不是繞過封裝。

2. NC 引腳的隔離作用使 FB 和 IN-引腳之間的電容耦合最小化。

PCB 版圖指導(dǎo)

要使 MS8258D 這樣的高頻放大器達(dá)到最佳性能，需要仔細(xì)注意 PCB 板布局寄生效應(yīng)和外部元件類型。

優(yōu)化性能的建議包括：

1. 盡量減少從信號(hào) I/O 引腳到交流地的寄生電容。輸出和反相輸入引腳上的寄生電容會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定。為

了減少不必要的電容，建議不要在信號(hào)輸入和輸出引腳下走電源和地線。否則，接地和電源平面必須在

電路板的其他地方不被破壞。當(dāng)將放大器配置為 TIA 時(shí)，如果所需的反饋電容低于 0.15pF，可以考慮使用

兩個(gè)串聯(lián)的電阻，每個(gè)電阻的值是單個(gè)電阻的一半，以盡量減少電阻的寄生電容。

2. 盡量減少從電源引腳到高頻旁路電容的距離（小于 6 毫米）。使用 100pF 至 0.1μF 的 C0G 和 NPO 型去

耦電容（額定電壓至少是放大器最大電壓的 3 倍）以確保有一個(gè)低阻抗的路徑通往放大器的電源。在器

件引腳處，不允許接地和電源平面布局與信號(hào) I/O 引腳相近，避免狹窄的電源和地線，以減少引腳和去耦

電容之間的電感。

3. 謹(jǐn)慎選擇和放置外部元件，以保持 MS8258D 的高頻性能。使用低感抗的電阻器，緊湊的整體布局。

切勿在高頻應(yīng)用中使用繞線電阻，因?yàn)檩敵鲆_和反相輸入引腳對(duì)寄生效應(yīng)最敏感，所以如果有反饋和

串聯(lián)輸出電阻的話，一定要把它們放在最接近的位置，將其他網(wǎng)絡(luò)元件（如非反相輸入終端電阻）放在

靠近輸出引腳的地方。當(dāng)將 MS8258D 配置為電壓放大器時(shí)，應(yīng)盡可能保持較低的電阻值，并與負(fù)載驅(qū)動(dòng)

匹配。降低電阻值可使電阻噪聲保持在較低水平，并使寄生電容的影響降至最低。注意，較低的電阻值

會(huì)增加動(dòng)態(tài)功率，因?yàn)?RF和 RG

成為放大器輸出負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的一部分。

典型應(yīng)用電路

MS8258D 的主要應(yīng)用之一是作為高速跨阻放大器(TIA)。總輸入電容和反饋電容的比率決定了噪聲增

益。為了最大限度地提高 TIA 的閉環(huán)帶寬，反饋電容通常比輸入電容小，這意味著高頻噪聲增益大于 0dB。

因此，配置為 TIA 的運(yùn)算放大器是不需要單位增益穩(wěn)定的。下圖是 MS8258D 配置為 TIA 的典型應(yīng)用圖。

下圖展示了將 MS8258D 配置為 TIA 時(shí)，該放大器的帶寬和噪聲性能與光電二極管電容的函數(shù)關(guān)系。

計(jì)算總噪聲時(shí)，所依據(jù)的帶寬范圍為：從直流到左軸上計(jì)算得出的 f-3dB 頻率。

如有需求請(qǐng)聯(lián)系——三亞微科技 王子文（16620966594）

典型應(yīng)用圖

封裝外形圖

DFN8

——愛研究芯片的小王

審核編輯 黃宇