輸入鉗位保護的TIA放大器鉗位腳使用說明

  深圳市乾鴻微電子有限公司自主設計，并基于國內代工廠工藝流片的HA1003是一款具有輸入鉗位保護的單通道TIA放大器，可廣泛應用于光學飛行時間距離測量、激光雷達接收機、汽車駕駛員輔助系統，具有集成度高、
寬頻帶、低噪聲等特性。

  HA1003封裝形式為QFN16L(4*4), 7腳為其鉗位控制電壓引腳，當IN腳輸出電流信號過強時，會觸發芯片內部鉗位保護功能，來保證芯片不受損壞。針對應用中需要了解的鉗位電流與VCL上下拉電阻值的關系、鉗位電壓
對噪聲的影響作出以下說明。

鉗位電流與鉗位控制電壓（VCL）引腳上下拉電阻值關系

  一般情況下Vcl腳可以懸空，也可通過VCL對地或對VCC接電阻的方式進行調節。如圖一所示鉗位內部原理圖。

  鉗位電流隨Vb點電壓改變而改變：

  Vb=1.2V+[1.2V/(2.3k//RCLAMP)]*1.5k

  鉗位NMOS管VTH約為0.9V，當設置Vb為2.1V時，MOS管VGS約為0.6V，低于VTH，MOS不導通，當輸入電流過大，將IIN端電壓拉低到1.2V以下時，鉗位管工作，鉗位電流會對噪聲有一定影響，最好設置工作的閾值
低于鉗位電流。

圖1 鉗位內部原理圖

鉗位電壓對噪聲的影響

  RCLAMP用于調節CLAMP功能的觸發點，不同RCLAMP最大CLAMP電流均在100mA左右，VIN電壓和IIN電流的關系如下圖2所示，100uA時CLAMP開始起作用。

圖2 VIN電壓和IIN電流關系

  在默認情況下，VCL和VIN之間的壓差為800mV，正常情況下CLAMP不導通. 默認情況下有微弱的漏電。在低噪聲應用場合，需要降低VCL電壓，降低CLAMP電流噪聲，此時可通過將RCLAMP電阻對VCC接電阻實現，
對應關系如下圖3所示:

圖3 VCC上拉RCLAMP阻值與鉗位腳電壓關系

  如需要將鉗位MOS管VGS降到0.5V，此時輸入VIN電壓為1.5V，則VCL需要為2V，RCALMP需要對VCC接10k的電阻。