對于高速TIA的PCB來說，最大的挑戰就是如何減小雜散電容Cstray了 。這是為什么呢？假如帶寬很高，增益很高，那么Cf可能需要設置在如0.5pF，而普通貼片電阻的雜散電容就有0.1pF。

如果未經任何處理，那么跨阻自身的電容就會吃掉20%的帶寬！我們這里只討論跨阻的Cstray，其實還有求和節點的Cstray，它可能也會吃掉帶寬和增加噪聲等。

最近剛好做TIA的PCB，在LTC6268 和LTC6268-10的數據手冊中，學到了一種非常有效地減小RF的雜散電容的方法，至少從他們的實驗數據看是這樣的。本文就是針對這種方法的介紹。

一、通過實驗數據直觀感受該方法的有效性

我把LTC6268 和LTC6268-10數據手冊中的實驗數據，用圖表重新做了整理，可以更直觀展示該方法在減小Cstray上面的效果。

1.1 LTC6268數據手冊中的數據展示

表1 LTC6268是否實施了該方法的雜散電容對比

簡單說下他們的測試方法。LTC6268數據手冊的數據是這樣測試出的，測試電路參見圖1，跨阻為499K，沒有加Cf。在這個電路中，GBW沒有限制帶寬，所以該電路的帶寬可以認為完全是由跨阻自身的雜散電容導致的，它減小了高頻增益。在激發PD的激光器驅動器上施加不同頻率的正弦波，測試TIA輸出的頻率響應，可以間接得到跨阻的雜散電容，頻響參見圖2和圖3。

圖1 LTC6268測試減小Cstray方法有效的測試電路

圖2 無特殊處理圖1電路的頻響，f-3dB=2.5Mhz，通過TIA信號帶寬公式1/(2piRC)可以得到此時的Cstray=0.13pF

圖3 特殊處理了圖1電路的頻響，f-3dB=11.2Mhz，通過TIA信號帶寬公式1/(2piRC)可以得到此時的Cstray=0.0271pF

1.2 LTC6268-10數據手冊中的數據展示

表2 LTC6268-10是否實施了該方法的雜散電容對比

這里簡單說下表3數據的測試方法。測試電路參見圖4，跨阻為499K（0805封裝），沒有加Cf。在這個電路中，GBW沒有限制帶寬，所以該電路的帶寬完全是由跨阻自身的雜散電容導致的，它減小了高頻增益。

他們是如何測試出跨阻的Cstray呢？通過測試該電路的階躍響應即可，施加給激光器一個脈沖信號，它的Tr非常小，比如1ns，小于輸出的Tr才行。測試TIA輸出的脈沖信號Tr，利用BW=0.35/Tr間接得到帶寬，就可以間接得到Cstray。

通過階躍響應（包括LTC6268的頻域響應）也可以間接看到，放大器自身的GBW并沒有限制TIA的帶寬，帶寬主要是由于跨阻的Cstray限制的。如果放大器自身的GBW不夠，階躍響應或者頻率響應是可以看到震蕩跡象的，因為PD有結電容（ 這個結電容是分析TIA電路的關鍵 ）。

圖4 LTC6268-10測試減小Cstray方法有效的測試電路

圖5 無特殊處理圖4電路的階躍響應，Tr=87ns，BW=4Mhz(BW=0.35/Tr），通過TIA信號帶寬公式1/(2*pi*RC)可以得到此時的Cstray=0.1pF

圖6 特殊處理了圖4電路的階躍響應，Tr=10.3ns，BW=34Mhz(BW=0.35/Tr），通過TIA信號帶寬公式1/(2*pi*RC)可以得到此時的Cstray=11.6fF

二、電阻雜散電容的計算與影響因素

在介紹該layout方法之前，我們再簡單了解下跨阻自身的雜散電容，通過圖6即可看到如何計算，以及哪些因素會影響它的大小。

圖7 跨阻自身寄生電容的由來

這里有個疑惑。通過表3可以看到，0805電阻的雜散電容跟0603的差不多，甚至還小了0.03pF，這跟圖6的公式不符合啊？因為0805的焊盤比0603更寬，也就是公式中的l更大，那么為啥它會更小呢？我暫時也不太理解，可能是測試電路的緣故吧，因為TIA的信號帶寬不能完全歸咎于跨阻的Cstray，這是不公平的。

表3 兩種封裝跨阻的Cstray

三、減小高速TIA跨阻Cstray的方法

那么，他們是用了什么魔法，這么有效地減小了跨阻的Cstay呢？其實操作也很簡單，參見圖7，上面也有原理介紹，就是中間的地線屏蔽了電場。具體的PCB操作參見圖8。需要注意的是，跨過電阻中間的這條地線盡量靠近Vout節點，這樣也是為了減小求和節點的電容。

圖8 一種減小高速TIA跨阻Cstray的方法

圖9 具體PCB操作（減小跨阻雜散電容的方法不是覆銅，而是在跨阻兩個焊盤之間走地線）

四、減小高速TIA跨阻Cstray的另一種方法

減小跨阻的雜散電容的方法還有另外一種，參見圖6，即一個跨阻拆分成兩個等值的電阻串聯。無論如何，這種方法都能夠減小1/2的Cstray，因為串聯兩個等值的電容，總電容等于它的一半。圖8中，他們用了前面介紹的方法，減小了還不到一半。但是這種方法也有弊端，會增加TIA布板面積，PD距離求和節點也會距離變遠等。

圖10 減小跨阻雜散電容的另一種方法，串聯跨阻

總結一下，本文介紹了高速TIA電路布板的重點在于減小雜散電容，以及原因。數據展示了LTC6268 和LTC6268-10手冊介紹的減小Cstray方法的有效性，以及如何實踐。還介紹了另一種減小Cstray的方法。