LT1351 - 250μA、3MHz、200V/μsオペアンプ

LT1351
LT1351
250µA、3MHz、200V/µs
オペアンプ
特長
概要
■
LT1351®は、卓越したACおよびDC性能を有する低消費
電流、高速、高スルーレートのオペアンプです。LT1351
は、同等のバンド幅をもつアンプと比較して、低消費電
流、低入力オフセット電圧、低入力バイアス電流、およ
び高DC利得を実現しています。この回路は、真のオペ
アンプの電流帰還アンプのスルーイング性能と整合した
高インピーダンス入力の両方を備えています。高スルー
レートにより、大きな信号バンド幅を維持しています。
このアンプは優れたセトリング特性を備えた単一利得段
で、データ・アクイジション・システムに最適なデバイス
です。出力は±15V電源電圧で1kΩ負荷を±13Vまでドラ
イブすることができ、±5V電源では500Ω負荷を±3.4V
までドライブします。このアンプはどんな容量性負荷を
ドライブしても安定して動作できるため、バッファまた
はケーブル・ドライバのアプリケーションに有用です。
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■
利得バンド幅積:3MHz
スルーレート:200V/µs
電源電流/アンプ:250µA
あらゆる容量性負荷をドライブ可能なC-Load™オペ
アンプ
ユニティゲインで安定動作
省電力シャットダウン機能
最大入力オフセット電圧:600µV
最大入力バイアス電流:50nA
最大入力オフセット電流:15nA
最小DC利得、RL=2k:30V/mV
–––
入力ノイズ電圧:14nV/ √Hz
セトリングタイム、0.1%まで10V Step:700ns
セトリングタイム、0.01%まで10V Step:1.25µs
最小出力振幅、1kΩ:±13V
最小出力振幅、500Ω:±3.4V
±2.5V、±5V、±15Vでスペックを規定
アプリケーション
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■
■
■
■
■
バッテリ電源機器
広帯域アンプ
バッファ
アクティブ・フィルタ
データ・アクイジション・システム
フォトダイオード・アンプ
LT1351は、このユニークな回路方式を使用し、リニア
テクノロジーの先進のコンプリメンタリ・バイポーラ・
プロセスを採用した高速、高性能アンプ・ファミリの製
品です。LT1351のデュアルおよびクワッド・アンプ・
バージョンについては、LT1352/LT1353のデータシート
を参照してください。よりバンド幅が広い高電流デバイ
スについては、LT1354からLT1365のデータシートを参
照してください。シングル、デュアル、およびクワッ
ド・オペアンプが供給されています。
、LTC、LTはリニアテクノロジー社の登録商標です。
C-Loadはリニアテクノロジーの商標です。
U
TYPICAL APPLICATION
Instrumentation Amplifier
R1
50k
R2
5k
–
LT1351
–
VIN
+
R5
1.1k
Large-Signal Response
R4
50k
R3
5k
–
LT1351
VOUT
+
+
GAIN = [R4/R3][1 + (1/2)(R2/R1 + R3/R4) + (R2 + R3)/R5] = 102
TRIM R5 FOR GAIN
TRIM R1 FOR COMMON MODE REJECTION
BW = 30kHz
2-78
1351 TA01
AV = –1
1351 TA02
LT1351
W W
U
W
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
Total Supply Voltage (V + to V –) .............................. 36V
Differential Input Voltage ....................................... ±10V
Input Voltage .......................................................... ±VS
Output Short-Circuit Duration (Note 1) ........... Indefinite
Operating Temperature Range ................ – 40°C to 85°C
Specified Temperature Range ................ – 40°C to 85°C
Maximum Junction Temperature (See Below)
Plastic Package ............................................... 150°C
Storage Temperature Range ................. – 65°C to 150°C
Lead Temperature (Soldering, 10 sec).................. 300°C
U
W
U
PACKAGE/ORDER INFORMATION
TOP VIEW
NULL 1
8
NULL
– IN 2
7
V+
+IN 3
6
VOUT
–
5
SHDN
V
4
ORDER PART
NUMBER
LT1351CN8
N8 PACKAGE
8-LEAD PDIP
ORDER PART
NUMBER
TOP VIEW
NULL 1
8
NULL
–IN 2
7
V+
+IN 3
6
VOUT
V– 4
5
SHDN
LT1351CS8
S8 PART MARKING
S8 PACKAGE
8-LEAD PLASTIC SO
TJMAX = 150°C, θJA = 130°C/ W
1351
TJMAX = 150°C, θJA = 190°C/ W
Consult factory for Industrial and Military grade parts.
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
TA = 25°C, VCM = 0V unless otherwise noted.
SYMBOL
PARAMETER
CONDITIONS
TYP
MAX
UNITS
VOS
Input Offset Voltage
±15V
±5V
±2.5V
0.2
0.2
0.3
0.6
0.6
0.8
mV
mV
mV
IOS
Input Offset Current
IB
Input Bias Current
±2.5V to ±15V
5
15
nA
±2.5V to ±15V
20
50
nA
en
Input Noise Voltage
f = 10kHz
±2.5V to ±15V
14
nV/√Hz
in
RIN
Input Noise Current
f = 10kHz
±2.5V to ±15V
Input Resistance
VCM = ±12V
Differential
CIN
Input Capacitance
±15V
Positive Input Voltage Range
±15V
±5V
±2.5V
Negative Input Voltage Range
±15V
±5V
±2.5V
CMRR
Common Mode Rejection Ratio
VCM = ±12V
VCM = ±2.5V
VCM = ±0.5V
PSRR
Power Supply Rejection Ratio
VS = ±2.5V to ±15V
VSUPPLY
±15V
±15V
±15V
±5V
±2.5V
MIN
0.5
pA/√Hz
300
600
20
MΩ
MΩ
3
pF
12.0
2.5
0.5
13.5
3.5
1.0
V
V
V
– 13.5
– 3.5
– 1.0
– 12.0
– 2.5
– 0.5
V
V
V
80
78
68
94
86
77
dB
dB
dB
90
106
dB
2-79
LT1351
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
TA = 25°C, VCM = 0V unless otherwise noted.
SYMBOL
PARAMETER
CONDITIONS
VSUPPLY
MIN
TYP
AVOL
Large-Signal Voltage Gain
VOUT
IOUT
VOUT = ±12V, RL = 5k
VOUT = ±10V, RL = 2k
VOUT = ±10V, RL = 1k
VOUT = ±2.5V, RL = 5k
VOUT = ±2 .5V, RL = 2k
VOUT = ±2.5V, RL = 1k
VOUT = ±1V, RL = 5k
±15V
±15V
±15V
±5V
±5V
±5V
±2.5V
40
30
20
30
25
15
20
80
60
40
60
50
30
40
Output Swing
RL = 5k, VIN = ±10mV
RL = 2k, VIN = ±10mV
RL = 1k, VIN = ±10mV
RL = 1k, VIN = ±10mV
RL= 500Ω, VIN = ±10mV
RL = 5k, VIN = ±10mV
±15V
±15V
±15V
±5V
±5V
±2.5V
13.5
13.4
13.0
3.5
3.4
1.3
14.0
13.8
13.4
4.0
3.8
1.7
±V
±V
±V
±V
±V
±V
Output Current
VOUT = ±13V
VOUT = ±3.4V
±15V
±5V
13.0
6.8
13.4
7.6
mA
mA
ISC
Short-Circuit Current
VOUT = 0V, VIN = ±3V
±15V
30
45
mA
SR
Slew Rate
AV = – 1, RL = 5k (Note 2)
±15V
±5V
120
30
200
50
V/µs
V/µs
Full-Power Bandwidth
10V Peak (Note 3)
3V Peak (Note 3)
±15V
±5V
3.2
2.6
MHz
MHz
GBW
Gain Bandwidth
f = 200kHz, RL = 10k
±15V
± 5V
± 2.5V
3.0
2.7
2.5
MHz
MHz
MHz
tr, tf
Rise Time, Fall Time
AV = 1, 10% to 90%, 0.1V
±15V
±5V
46
53
ns
ns
Overshoot
AV = 1, 0.1V
±15V
±5V
13
16
%
%
Propagation Delay
50% VIN to 50% VOUT, 0.1V
±15V
±5V
41
52
ns
ns
ts
Settling Time
10V Step, 0.1%, AV = – 1
10V Step, 0.01%, AV = – 1
5V Step, 0.1%, AV = – 1
5V Step, 0.01%, AV = – 1
±15V
±15V
±5V
±5V
700
1250
950
1400
ns
ns
ns
ns
RO
Output Resistance
AV = 1, f = 20kHz
±15V
1.5
Ω
ISHDN
Shutdown Input Current
SHDN = VEE + 0.1V
SHDN = VCC
±15V
±15V
– 10
0.1
250
220
10
330
300
SHDN = VEE + 0.1V
±15V
±5V
±5V
µA
µA
µA
TYP
MAX
UNITS
0.8
0.8
1.0
mV
mV
mV
IS
Supply Current
2.0
1.8
MAX
UNITS
V/mV
V/mV
V/mV
V/mV
V/mV
V/mV
V/mV
2
µA
µA
0°C ≤ TA ≤ 70°C, VCM = 0V unless otherwise noted.
SYMBOL
PARAMETER
VOS
Input Offset Voltage
Input VOS Drift
CONDITIONS
VSUPPLY
MIN
±15V
±5V
±2.5V
(Note 4)
±2.5V to ±15V
3
8
µV/°C
IOS
Input Offset Current
±2.5V to ±15V
20
nA
IB
Input Bias Current
±2.5V to ±15V
75
nA
2-80
LT1351
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
0°C ≤ TA ≤ 70°C, VCM = 0V unless otherwise noted.
SYMBOL
PARAMETER
CONDITIONS
VSUPPLY
MIN
CMRR
Common Mode Rejection Ratio
VCM = ±12V
VCM = ±2.5V
VCM = ±0.5V
±15V
±5V
±2.5V
78
77
67
dB
dB
dB
PSRR
Power Supply Rejection Ratio
VS = ±2.5V to ±15V
89
dB
AVOL
Large-Signal Voltage Gain
VOUT = ±12V, RL = 5k
VOUT = ±10V, RL = 2k
VOUT = ±2.5V, RL = 5k
VOUT = ±2 .5V, RL = 2k
VOUT = ±2.5V, RL = 1k
VOUT = ±1V, RL = 5k
±15V
±15V
±5V
±5V
±5V
±2.5V
25
20
20
15
10
15
V/mV
V/mV
V/mV
V/mV
V/mV
V/mV
VOUT
Output Swing
RL = 5k, VIN = ±10mV
RL = 2k, VIN = ±10mV
RL = 1k, VIN = ±10mV
RL = 1k, VIN = ±10mV
RL= 500Ω, VIN = ±10mV
RL = 5k, VIN = ±10mV
±15V
±15V
±15V
±5V
±5V
±2.5V
13.4
13.3
12.0
3.4
3.3
1.2
±V
±V
±V
±V
±V
±V
IOUT
Output Current
VOUT = ±12V
VOUT = ±3.3V
±15V
±5V
12.0
6.6
mA
mA
ISC
Short-Circuit Current
VOUT = 0V, VIN = ±3V
±15V
24
mA
SR
Slew Rate
AV = – 1, RL = 5k (Note 2)
±15V
±5V
100
21
V/µs
V/µs
GBW
Gain Bandwidth
f = 200kHz, RL = 10k
±15V
± 5V
1.8
1.6
MHz
MHz
ISHDN
Shutdown Input Current
SHDN = VEE + 0.1V
SHDN = VCC
±15V
±15V
SHDN = VEE + 0.1V
±15V
±5V
±5V
IS
Supply Current
TYP
MAX
– 20
3
UNITS
µA
µA
380
355
µA
µA
µA
MAX
UNITS
1.0
1.0
1.2
mV
mV
mV
20
– 40°C ≤ TA ≤ 85°C, VCM = 0V unless otherwise noted (Note 5).
SYMBOL
PARAMETER
VOS
Input Offset Voltage
CONDITIONS
VSUPPLY
MIN
TYP
±15V
±5V
±2.5V
8
µV/°C
IOS
Input Offset Current
±2.5V to ±15V
30
nA
IB
Input Bias Current
±2.5V to ±15V
100
nA
CMRR
Common Mode Rejection Ratio
VCM = ±12V
VCM = ±2.5V
VCM = ±0.5V
PSRR
Power Supply Rejection Ratio
VS = ±2.5V to ±15V
AVOL
Large-Signal Voltage Gain
VOUT = ±12V, RL = 5k
VOUT = ±10V, RL = 2k
VOUT = ±2.5V, RL = 5k
VOUT = ±2 .5V, RL = 2k
VOUT = ±2.5V, RL = 1k
VOUT = ±1V, RL = 5k
Input VOS Drift
(Note 4)
±2.5V to ±15V
±15V
±5V
±2.5V
±15V
±15V
±5V
±5V
±5V
±2.5V
3
76
76
66
dB
dB
dB
87
dB
20
15
15
10
8
10
V/mV
V/mV
V/mV
V/mV
V/mV
V/mV
2-81
LT1351
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
– 40°C ≤ TA ≤ 85°C, VCM = 0V unless otherwise noted (Note 5).
SYMBOL
PARAMETER
CONDITIONS
VSUPPLY
MIN
VOUT
Output Swing
RL = 5k, VIN = ±10mV
RL = 2k, VIN = ±10mV
RL = 1k, VIN = ±10mV
RL = 1k, VIN = ±10mV
RL= 500Ω, VIN = ±10mV
RL = 5k, VIN = ±10mV
±15V
±15V
±15V
±5V
±5V
±2.5V
13.3
13.2
10.0
3.3
3.2
1.1
±V
±V
±V
±V
±V
±V
IOUT
Output Current
VOUT = ±10V
VOUT = ±3.2V
±15V
±5V
10.0
6.4
mA
mA
ISC
Short-Circuit Current
VOUT = 0V, VIN = ±3V
±15V
20
mA
SR
Slew Rate
AV = – 1, RL = 5k (Note 2)
±15V
±5V
50
15
V/µs
V/µs
GBW
Gain Bandwidth
f = 200kHz, RL = 10k
±15V
± 5V
1.6
1.4
MHz
MHz
ISHDN
Shutdown Input Current
SHDN = VEE + 0.1V
SHDN = VCC
±15V
±15V
SHDN = VEE + 0.1V
±15V
±5V
±5V
IS
Supply Current
Note 1: A heat sink may be required to keep the junction temperature
below absolute maximum when the output is shorted indefinitely.
Note 2: Slew rate is measured between ±8V on the output with ±12V
input for ±15V supplies and ±2V on the output with ±3V input for ±5V
supplies.
Note 3: Full-power bandwidth is calculated from the slew rate
measurement: FPBW = (Slew Rate)/2πVP.
TYP
MAX
UNITS
µA
µA
– 30
5
µA
µA
µA
390
380
30
Note 4: This parameter is not 100% tested.
Note 5: The LT1351 is designed, characterized and expected to meet these
extended temperature limits, but is not tested at – 40°C and 85°C.
Guaranteed I grade parts are available, consult factory.
U W
TYPICAL PERFORMANCE CHARACTERISTICS
Supply Current vs Supply Voltage
and Temperature
Input Common Mode Range
vs Supply Voltage
V+
350
30
TA = 25°C
∆VOS = 1mV
–0.5
125°C
250
25°C
200
– 55°C
150
TA = 25°C
VS = ±15V
–1.0
INPUT BIAS CURRENT (nA)
COMMON MODE RANGE (V)
300
SUPPLY CURRENT (µA)
Input Bias Current
vs Input Common Mode Voltage
–1.5
–2.0
2.0
1.5
1.0
20
IB =
IB+ + IB–
2
10
0
–10
0.5
100
V–
0
10
5
15
SUPPLY VOLTAGE (± V)
20
1351 G01
2-82
0
15
10
5
SUPPLY VOLTAGE (± V)
20
1351 G02
–20
–15
10
–5
0
5
–10
INPUT COMMON MODE VOLTAGE (V)
15
1351 G03
LT1351
U W
TYPICAL PERFORMANCE CHARACTERISTICS
Input Bias Current vs Temperature
100
VS = ±15V
IB+ + IB–
IB =
2
28
24
20
16
12
8
110
10
TA = 25°C
TA = 25°C
VS = ±15V
AV = 101
RS = 100k
en
1
10
in
VS = ±15V
100
OPEN-LOOP GAIN (dB)
32
Open-Loop Gain vs Resistive Load
INPUT CURRENT NOISE (pA/√Hz)
INPUT BIAS CURRENT (nA)
36
Input Noise Spectral Density
INPUT VOLTAGE NOISE (nV/√Hz)
40
VS = ±5V
90
80
70
4
50
25
0
75
TEMPERATURE (°C)
100
125
1
10
1k
100
FREQUENCY (Hz)
1351 G04
97
96
95
V+
50
25
75
0
TEMPERATURE (°C)
100
RL = 1k
–2
–3
TA = 25°C
VIN = ±10mV
3
RL = 1k
2
RL = 2k
0
5
10
10
8
8
2
0
–2
–4
10mV
–6
30
–8
1mV
VS = ±15V
AV = 1
OUTPUT
FILTER:
1.6MHz
LPF
–10
100
125
1351 G10
– 40°C
– 40°C
25°C
85°C
15
0.7 0.8 0.9
20
6
1mV
4
1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6
SETTLING TIME (µs)
1351 G11
OUTPUT STEP (V)
SOURCE
50
25
75
0
TEMPERATURE (°C)
1.5
25°C
85°C
1.0
10
10mV
35
25
–50 –25
2.0
– 40°C 85°C
Settling Time vs Output Step
(Inverting)
6
40
–2.0
25°C
1351 G09
55
OUTPUT STEP (V)
OUTPUT SHORT-CIRCUIT CURRENT (mA)
VS = ±15V
45
– 40°C
–1.5
Settling Time vs Output Step
(Noninverting)
SINK
85°C
1351 G08
Output Short-Circuit Current
vs Temperature
50
25°C
–1.0
V–
–20 –15 –10 – 5 0
10
5
OUTPUT CURRENT (mA)
20
15
SUPPLY VOLTAGE (V)
VS = ±5V
VIN = 10mV
0.5
V–
125
1351 G07
60
– 0.5
RL = 2k
1
94
–50 –25
10k
Output Voltage Swing
vs Load Current
–1
98
1k
1351 G06
V+
VS = ±15V
VO = ±12V
RL = 5k
100
LOAD RESISTANCE (Ω)
Output Voltage Swing
vs Supply Voltage
OUTPUT VOLTAGE SWING (V)
OPEN-LOOP GAIN (dB)
99
10
1351 G05
Open-Loop Gain vs Temperature
100
60
0.1
10k
1
OUTPUT VOLTAGE SWING (V)
0
–50 –25
4
2
10mV
1mV
0
–2
–4
–6
–8
10mV
VS = ±15V
AV = –1
RG = RF = 2k
CF = 5pF
RL = 2k
1mV
–10
0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
SETTLING TIME (µs)
1351 G12
2-83
LT1351
U W
TYPICAL PERFORMANCE CHARACTERISTICS
Gain and Phase vs Frequency
120
VS = ±5V
100
60
VS = ±5V
40
30
GAIN
20
20
10
0
0
–20
–10
–40
100M
10k
1k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
10M
8
100
80
VS = ±15V
PHASE (DEG)
40
TA = 25°C
VS = ±15V
6
AV = 100
AV = 10
10
1
0.1
10k
1k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
4.00
VS = ±5V
46
3
3.75
PHASE MARGIN
44
10M
42
3.25
40
38
2.00
–50 –25
5
TA = 25°C
AV = 1
RL = 5k
3
2
1
0
–1
VS = ±5V
34
–3
32
–4
±15V
±5V
±2.5V
–2
3.75
44
3.50
42
3.25
40
3.00
38
36
2.75
GAIN BANDWIDTH
2.50
34
32
2.25
30
2.00
0
15
10
5
SUPPLY VOLTAGE (± V)
20
1351 G19
2-84
POWER SUPPLY REJECTION RATIO (dB)
46
PHASE MARGIN
PHASE MARGIN (DEG)
GAIN BANDWIDTH (MHz)
120
48
4.00
–2
±15V
±5V
±2.5V
–5
10k
10M
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
10M
1351 G18
Power Supply Rejection Ratio
vs Frequency
50
TA = 25°C
–1
1351 G17
Gain Bandwidth and Phase Margin
vs Supply Voltage
4.25
0
–3
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
1351 G16
4.50
TA = 25°C
AV = –1
RL = RG = 5k
–4
–5
10k
30
125
4
1
36
100
10M
Frequency Response
vs Supply Voltage (AV = – 1)
2
VS = ±15V
50
25
0
75
TEMPERATURE (°C)
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
1351 G15
GAIN (dB)
GAIN BANDWIDTH (MHz)
3.50
GAIN (dB)
4
PHASE MARGIN (DEG)
5
48
2.25
–10
10k
Frequency Response
vs Supply Voltage (AV = 1)
50
2.50
C = 10pF
–2
1351 G14
VS = ±15V
2.75
0
–8
0.01
4.25
3.00
C = 1000pF
2
–4
Gain Bandwidth and Phase Margin
vs Temperature
GAIN BANDWIDTH
C = 5000pF
C = 500pF
C = 100pF
–6
1351 G13
4.50
TA = 25°C
VS = ±15V
AV = –1
RFB = RG = 5k
4
AV = 1
GAIN (dB)
VS = ±15V
10
1000
Common Mode Rejection Ratio
vs Frequency
TA = 25°C
VS = ±15V
100
80
– PSRR = +PSRR
60
40
20
0
10
100
1k
10k 100k
FREQUENCY (Hz)
1M
10M
1351 G20
120
COMMON MODE REJECTION RATIO (dB)
PHASE
50
GAIN (dB)
TA = 25°C
AV = –1
RF = RG = 5k
OUTPUT IMPEDANCE (Ω)
70
60
Frequency Response
vs Capacitive Load
Output Impedance vs Frequency
100
TA = 25°C
VS = ±15V
80
60
40
20
0
100
1k
10k
100k
FREQUENCY (Hz)
1M
10M
1351 G21
LT1351
U W
TYPICAL PERFORMANCE CHARACTERISTICS
Slew Rate vs Supply Voltage
TA = 25°C
AV = –1
RF = RG = 5k
SR = (SR+ + SR – )/2
Slew Rate vs Input Level
150
VS = ±15V
150
100
VS = ±5V
50
50
TA = 25°C
VS = ±15V
AV = –1
RFB = RG = 5k
SR = (SR+ + SR – )/2
175
SLEW RATE (V/µs)
100
200
AV = –1
RF = RG = RL = 5k
SR = (SR+ + SR – )/2
200
SLEW RATE (V/µs)
150
SLEW RATE (V/µs)
Slew Rate vs Temperature
250
200
125
100
75
50
25
0
0
0
–50 –25
15
5
10
SUPPLY VOLTAGE (±V)
50
25
0
75
TEMPERATURE (°C)
1351 G22
AV = 1
20
15
10
5
AV = 1
100
1k
10k
FREQUENCY (Hz)
0
10k
100k
100k
FREQUENCY (Hz)
100
90
4
3
SUPPLY CURRENT (µA)
3RD HARMONIC
– 60
–70
2ND HARMONIC
FREQUENCY (Hz)
1351 G28
1M
Capacitive Load Handling
100
90
70
60
50
80
VSHDN = VEE + 0.2
VSHDN = VEE + 0.1
40
30
0
–50 –25
TA = 25°C
VS = ±15V
RL = 5k
70
AV = 1
60
50
40
AV = –1
30
20
VSHDN = VEE
10
10
1M
100k
FREQUENCY (Hz)
1351 G27
VS = ±15V
20
– 80
VS = ± 5V
RL = 5k
THD = 1%
0
10k
1M
80
– 50
AV = –1
5
Shutdown Supply Current
vs Temperature
VS = ±15V
AV = 1
RL = 5k
VO = 2VP-P
AV = 1
6
1351 G26
2nd and 3rd Harmonic Distortion
vs Frequency
HARMONIC DISTORTION (dB)
7
1
1351 G25
– 90
100k
8
2
VS = ±15V
RL = 5k
THD = 1%
OVERSHOOT (%)
10
OUTPUT VOLTAGE (VP-P)
OUTPUT VOLTAGE (VP-P)
TOTAL HARMONIC DISTORTION (%)
AV = –1
0.001
9
25
0.01
24
20
10
AV = –1
0.1
8
16
12
INPUT LEVEL (VP-P)
Undistorted Output Swing
vs Frequency (±5V)
30
TA = 25°C
VS = ±15V
RL = 5k
VO = 2VP-P
4
0
1351 G24
Undistorted Output Swing
vs Frequency (±15V)
1
– 40
0
125
1351 G23
Total Harmonic Distortion
vs Frequency
– 30
100
50
25
0
75
TEMPERATURE (°C)
100
125
1351 G29
0
10p
100p
1n
10n
0.1µ
CAPACITIVE LOAD (F)
1µ
1351 G30
2-85
LT1351
U W
TYPICAL PERFORMANCE CHARACTERISTICS
Small-Signal Transient
(AV = 1)
Small-Signal Transient
(AV = – 1)
1351 G31
Small-Signal Transient
(AV = – 1, CL = 1000pF)
1351 G32
Large-Signal Transient
(AV = 1)
Large-Signal Transient
(AV = – 1)
1351 G34
1351 G33
Large-Signal Transient
(AV = 1, CL = 10,000pF)
1351 G35
1351 G36
アプリケーション情報
LT1351は、ゼロ調整回路を除けば、多くの高速アンプ
の応用回路に直接挿入して、DC性能とAC性能の両方を
改善することができます。LT1351の推奨ゼロ調整回路
を図1に示します。
V+
3
0.1µF
+
7
LT1351
2
6
4
–
LT1351アンプは使いやすくレイアウトの要求条件もそ
れほど厳密ではありません。性能(たとえば、高速セト
リングタイム)を最大限活用するには、グランド・プ
レーン、短いリード長、RF用バイパス・コンデンサ
(0.01µFから0.1µF)が必要です。高ドライブ電流アプリ
ケーションでは、低ESRバイパス・コンデンサ(1µFから
10µFのタンタル・コンデンサ)を使用してください。詳
細については、デザインノート50を参照してください。
8
1
0.1µF
100k
V–
1351 F01
Figure 1. Offset Nulling
2-86
レイアウトおよび受動部品
反転入力における帰還抵抗とゲイン設定抵抗との並列値
が入力容量と作用して極が形成され、ピーキングや発振
を起すことがあります。10kΩを越える帰還抵抗を使用
する場合は、値がCF > (RG)(CIN/RF)の並列コンデンサを
用いて、入力の極を除去し、最適なダイナミック性能が
得られるようにしなければなりません。
LT1351
アプリケーション情報
DCノイズ利得が1で大きな帰還抵抗を使用したアプリ
ケーションでは、CFをCINと同じかそれより大きくして
ください。その一例が、代表的なアプリケーションのセ
クションに示すI-to-Vコンバータです。
標準アプリケーション・セクションにレベルシフト回路を
示します。この回路では、グランドを基準とするロジック
信号でシャットダウン・ピンを制御することができます。
回路動作
容量性負荷
LT1351はあらゆる容量性負荷で安定して動作します。
容量性負荷が増加すると、帯域幅と位相マージンの両方
が低下するため、周波数領域および過渡応答にピーキン
グが生じることがあります。周波数応答対容量性負荷の
グラフ、容量性負荷の処理、および過渡特性写真をみる
と、これらの影響が明らかです。
入力の検討事項
LT1351アンプの各入力は、NPNおよびPNPトランジスタ
のベースを使用しており、ベース電流の極性が反対にな
るため優れたバイアス電流キャンセレーションを実現し
ています。NPNおよびPNPのベータのマッチングにはば
らつきがあるため、入力バイアス電流の極性は正または
負になります。オフセット電流はベータ・マッチングに
依存していないため、良く管理されています。高いDC
精度が要求されるアプリケーションでは、各入力にバラ
ンスのとれたソース抵抗を使用することをお勧めしま
す。入力は損傷を受けることなく、また保護のためのク
ランピングやソース抵抗なしで、最大10Vの差動入力電
圧に耐えることができます。差動入力は高スルーレート
に要求される大電源電流(最大40mA)を生成します。通
常、過渡入力のデューティサイクルは低いため、消費電
力が大幅に増加することはありません。デバイスを持続
差動入力付きのコンパレータとして使用する場合、消費
電力が過剰になる可能性があります。
シャットダウン
LT1351は電力を節減するためのシャットダウン・ピン
を備えています。このピンがオープンしているか、負電
源より2V高いときには、デバイスは通常どおり動作し
ます。V−までプルダウンすると、電源電流は約10µAま
で減少します。シャットダウン・ピンから流れ出す電流
も標準で10µAです。シャットダウン中、アンプ出力は
入力から分離されないため、LT1351をシャットダウン
機能を使用した多重化アプリケーションに使用すること
はできません。
LT1351の回路方式は、電流帰還アンプのスルーイング
動作を行う真の電圧帰還アンプです。簡略回路図を参照
すれば回路動作がよく理解できます。
入力は、1kΩのR1抵抗をドライブする相補型NPNおよ
びPNPトランジスタのエミッタ・フォロワによってバッ
ファされています。入力電圧が抵抗の両端に現れて電流
が発生すると、その電流は高インピーダンス・ノードお
よび補償コンデンサCTにミラーされます。コンプリメ
ンタリのフォロワにより、ゲイン・ノードを負荷にバッ
ファする出力段を形成しています。出力デバイスQ19と
Q22が接続され、コンポジットPNPおよびコンポジット
NPNが形成されます。
バンド幅は入力抵抗と高インピーダンス・ノードの容量
によって設定されます。また、スルーレートは高イン
ピーダンス・ノード容量の充電に利用可能な電流によっ
て決まります。この電流は差動入力電圧をR1で割った
値になるため、スルーレートは入力に比例します。した
がって、総合利得が最小のときにスルーレートが最大に
なります。たとえば、利得10で出力ステップが10Vの場
合、入力ステップはわずか1Vですが、同じ出力ステッ
プのユニティゲインでは、入力ステップは10倍にもなり
ます。スルーレート対入力レベル曲線を見ればこの関係
がわかります。
容量性負荷補償は、出力段でブートストラップされる
RC、CCネットワークによって提供されます。アンプが
軽負荷をドライブしているときには、このネットワーク
は機能しません。容量性負荷(または小さな抵抗性負荷)
をドライブしているときには、この回路は完全にはブー
トストラップされず、高インピーダンス・ノードでの補
償が増加します。この追加された容量によってアンプは
低速になり、またRC回路で零点が生成されるため、位
相マージンが改善されます。このデザインによって、負
荷の容量がかなり高くても全体の位相遅れが180度(位相
マージン0)を超えることなく、アンプが安定動作を維持
することが保証されます。
2-87
LT1351
W
W
SI PLIFIED SCHE ATIC
V+
R2
Q11
Q10
Q12
C1
R3
Q21
Q20
R6
Q9
Q5
–IN
Q7 R1 Q3
1k
Q19
Q17
Q1
Q2
Q6
+IN
OUTPUT
Q18
Q4
Q8
CC
RC
R7
Q22
Q13
C2
CT
Q15
Q14
Q23
Q16
Q24
R4
R5
V–
1351 SS
U
TYPICAL APPLICATIONS
20kHz, 4th Order Butterworth Filter
4.64k
5.49k
470pF
220pF
4.64k
13.3k
–
VIN
5.49k
11.3k
–
LT1351
2200pF
+
4700pF
VOUT
LT1351
+
1351 TA03
DAC I-to-V Converter
Shutdown Circuit
3
+
10pF
6
LT1351
2
1N4148
SHDN
1M
G
S
SST177
D
1M
–
12
5k
–
LT1351
565A TYPE
G
S
SST177
D
V–
2-88
DAC
INPUTS
5
1351 TA04
V
VOS + IOS (5kΩ) + OUT < 0.5LSB
AVOL
VOUT
+
5k
1351 TA05
LT1351
U
TYPICAL APPLICATION
Low Power Sample-and-Hold
–
–
LTC201
LT1351
VIN
+
LT1351
+
VOUT
2000pF
DROOP: 20nA/2000pF = 10mV/ms
ACQUISITION TIME: 10V, 0.1% = 2µs
CHARGE INJECTION ERROR: 8pC/2000pF = 4mV
1351 TA06
RELATED PARTS
PART NUMBER
LT1352/LT1353
LT1354
DESCRIPTION
Dual/Quad 250µA, 3MHz, 200V/µs Op Amp
1mA, 12MHz, 400V/µs Op Amp
COMMENTS
Good DC Precision, Stable with All Capacitive Loads
Good DC Precision, Stable with All Capacitive Loads
2-89