我最近在调 MAX40658ETA+ 做激光测距接收前端,后面接 TLV3501 比较器,遇到一些问题,想请教一下标准设计规范。
先说一下我的电路。MAX40658 单 3.3V 供电,经磁珠加 100nF 和 10µF 旁路滤波。CCAP 第 3 脚接 1µF 到地,OFFSET 第 4 脚悬空。模拟 APD 的输入信号是 MCU 的 PA6 输出 100kHz、0 到 3.3V 方波,经过 240kΩ 电阻注入 MAX40658 的 IN 第 2 脚,等效峰值电流大概 10µA。
输出端我试过好几种接法。第一种是 OUT+ 和 OUT- 各串 75Ω,再串 100nF,然后在比较器端跨 150Ω,TIA 输出端能测到方波,但 TLV3501 输出一直是 0V,不翻转。第二种是去掉两个 75Ω,只保留 100nF 和 150Ω,结果 OUT± 和 150Ω 两端都测不到交流,而且电源开始在 2.3V 到 3.3V 之间剧烈跳动。第三种是保留 75Ω 和 100nF,去掉 150Ω,还是测不到交流。第四种是直接在 OUT+ 和 OUT- 之间跨 150Ω,不加隔直,也没有交流,两端都是 3.15V 左右的静态高电平。第五种是只留 100nF 和 150Ω,也没有交流。
现在的情况是,比较器输入端只有大约 200mV 的直流,没有 100kHz 交流,输出恒为 0V。我怀疑问题可能出在 MAX40658 本身。
还有一个重要情况要说明。之前我用无源单端探头直接碰过 MAX40658 的 IN 脚,结果瞬间引发剧烈高频自激,供电轨跌落到 2.3V 到 3.3V 之间跳动。自激之后,芯片的直流偏置就异常了。IN 脚直流电压升到约 2.0V,正常应该是内部钳位的 0.8V 左右。CCAP 脚也升到约 2.0V,正常应该是 0.85V 左右。而且板子完全断电后,各信号节点还能测到大约 0.4V 的残留电压。
我同时在洞洞板和正规 PCB 上都做了测试,现象完全一致。PCB 有完整地平面,走线也很短。我手里只有普通的 10X 单端无源探头,输入电容大概 10 到 15pF,没有高频差分探头。
想请教几个问题。第一,当 MAX40658 驱动 TLV3501 这种高阻电压型比较器时,官方推荐的 AC 耦合拓扑是什么样的?150Ω 差分终端电阻应该放在 100nF 隔直电容的前端还是后端?串联 75Ω 或 50Ω 隔离电阻是不是必须的?第二,在没有差分探头的情况下,用普通单端无源探头测量 OUT+ 和 OUT- 差分信号,怎么才能避免破坏输出级稳定度?是不是必须在探头前端串隔离电阻?第三,在 GND 接地良好的前提下,CCAP 和 IN 引脚直流电平漂移到 2.0V,而且上电伴随电源轨抖动,是不是可以判定芯片内部带隙基准或者跨阻反馈环路已经被过应力击穿了?
我之前还测了一些波形,不知道是否准确,附件里会一起发出来,恳请大家帮忙看看。非常感谢。


