概述
LTC6560 是一款低噪聲、跨阻抗放大器 (TIA)，具有 220MHz 帶寬。LTC6560 具有低噪聲、高跨阻抗和低功耗特性，因而非常適合采用雪崩光電二極管 (APD) 的 LIDAR 接收器。LTC6560 具有 74kΩ 跨阻抗增益和 30μA 線性輸入電流范圍。當(dāng)采用總輸入電容為 2pF 的輸入電路時，輸入電流噪聲密度為 4.8pA/√ Hz 。(在 200MHz)。通過采用較低的電容，進一步改善了噪聲和帶寬。LTC6560 采用單 5V 電源工作，功耗僅 90mW。利用 LTC6560 的輸出多路復(fù)用器，可將多個 LTC6560 器件組合成單個輸出。LTC6560 的快速過載恢復(fù)和快速輸出多路復(fù)用功能使其非常適合具有多個 APD 的 LIDAR 接收器。其單端輸出在 100Ω 負(fù)載下能擺動 2V P-P 。其低阻抗運放型輸出專為驅(qū)動反向端接 50Ω 電纜而設(shè)計。

LTC6560 采用緊湊型 3mm × 3mm 16 引腳無引線 QFN 封裝，該封裝具有裸露襯墊，以進行熱管理并實現(xiàn)低電感。
數(shù)據(jù)表：*附件：LTC6560具有輸出多路復(fù)用功能的單通道跨阻抗放大器技術(shù)手冊.pdf

應(yīng)用

• LIDAR 接收器
• 工業(yè)成像

特性

• 220MHz –3dB 帶寬，具有 2pF 輸入電容
• 單端輸出
• 74kΩ 互阻增益
• 200MHz (2pF) 時輸入電流噪聲密度為 4.8pA/√Hz
• 200MHz (2pF) 以上時集成輸入電流噪聲為 64nARMS
• 線性輸入范圍 0μA 至 30μA
• 過載電流 > ±400mA（峰值）
• 快速過載恢復(fù)：1mA (10ns)
• 快速輸出多路復(fù)用：<50ns
• 5V 單電源
• 功耗為 90mW
• 100Ω 負(fù)載時輸出擺幅為 2VP-P
• 3mm × 3mm 16 引腳 QFN 封裝
• 輸出多路復(fù)用器結(jié)合了多個 LTC6560 器件
• 符合汽車應(yīng)用的 AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn)

典型應(yīng)用

引腳配置描述

引腳功能

• (V_{CCO})（引腳1） ：輸出級正電源引腳。典型值為5V。對于單電源工作模式，(V_{CCO})可連接到(V_{CC1}) 。應(yīng)在盡可能靠近(V_{CCO})引腳與地之間放置1000pF和0.1μF的旁路電容。
• DNC（引腳2至4、7至10、13、16） ：請勿連接引腳，不要連接這些引腳，以免影響電路功能。
• IN（引腳5） ：跨阻放大器輸入引腳。當(dāng)通道激活時，該引腳內(nèi)部偏置為1.55V。具體建議見“應(yīng)用”部分。
• (V_{REF})（引腳6） ：跨阻放大器基準(zhǔn)電壓引腳。此引腳為跨阻放大器設(shè)置輸入直流電壓。(V_{REF})引腳應(yīng)使用至少0.1μF的高品質(zhì)陶瓷旁路電容進行旁路，且旁路電容應(yīng)靠近(V_{REF})引腳放置。(V_{REF})引腳具有約1.4kΩ的戴維南等效電阻，并且可以由外部電壓驅(qū)動。如果未向(V_{REF})施加電壓，在5V電源下，它將浮空至約1.55V。
• (V_{CC1})（引腳11） ：輸入級正電源引腳。典型值為5V。應(yīng)在盡可能靠近(V_{CC1})引腳與地之間放置1000pF和0.1μF的旁路電容。
• O_MUX（引腳12） ：輸出復(fù)用數(shù)字輸入控制引腳，用于控制輸出復(fù)用功能。當(dāng)多個LTC6560在輸出端組合使用時，該引腳起作用。O_MUX為低電平時，輸出使能；O_MUX為高電平時，輸入與輸出解耦。其默認(rèn)值為0V。除非第二個LTC6560在輸出端直流耦合，否則該引腳不起作用。有關(guān)如何使用O_MUX擴展多個LTC6560的通道數(shù)的信息，請參見“應(yīng)用”部分。O_MUX引腳內(nèi)部有一個29kΩ的下拉電阻。
• OUTTERM（引腳14） ：跨阻放大器輸出引腳，內(nèi)部串聯(lián)有50Ω電阻。
• OUT（引腳15） ：跨阻放大器輸出引腳，內(nèi)部無串聯(lián)50Ω電阻。
• GND（裸露焊盤引腳17） ：負(fù)電源引腳。通常接地。裸露焊盤（引腳17）應(yīng)有多個過孔連接到下方接地層，以實現(xiàn)低電感和良好的熱傳遞。

典型性能特征

框圖

運行原理

LTC6560是一款帶輸出復(fù)用功能的跨阻放大器。跨阻放大器將輸入電流轉(zhuǎn)換為輸出電壓。輸出復(fù)用功能（O_MUX）允許多個單通道LTC6560器件組合使用。例如，2、4、6或8個電流輸入通道可輕松復(fù)用為單個電壓輸出。

在典型的激光雷達（LIDAR）應(yīng)用中，LTC6560對雪崩光電二極管（APD）的輸出電流進行放大。APD在接近擊穿狀態(tài)下偏置，以實現(xiàn)高電流增益。在強光照射下，APD能夠傳導(dǎo)大電流，通常超過1A。LTC6560能夠承受并快速從大過載電流中恢復(fù)。快速過載恢復(fù)對于激光雷達應(yīng)用至關(guān)重要。在恢復(fù)過程中，任何跨阻放大器都不會因后續(xù)脈沖而失明。LTC6560能在12ns內(nèi)從1mA飽和事件中恢復(fù)，且無相位反轉(zhuǎn)，從而最大限度減少這種數(shù)據(jù)丟失形式。當(dāng)輸入電流超過線性范圍時，輸出脈沖寬度會變寬。不過，恢復(fù)時間仍在10ns左右，見圖10和圖11中的脈沖拉伸與輸入電流關(guān)系圖。

在內(nèi)部，LTC6560由多個級組成。第一級是跨阻放大器。第二級電壓增益級連接到最終的輸出緩沖器，該緩沖器能夠在100Ω負(fù)載上驅(qū)動2V峰峰值的擺幅。

為提高激光雷達系統(tǒng)的空間分辨率，通常會部署多個APD，且常以陣列形式布置。為實現(xiàn)最大帶寬，每個APD像素都必須有專用的跨阻放大器，因為增加(C_{IN})會降低帶寬。LTC6560的輸出復(fù)用功能允許實現(xiàn)緊湊的多通道設(shè)計，無需外部多路復(fù)用器。多個LTC6560與多個單個APD配合使用，可最大限度減少走線電容、成本和解決方案尺寸。