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日本語参考資料
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低消費電力、350 MHzの
電圧帰還アンプ
AD8038/AD8039
機能ブロック図
特長
AD8038
8
DISABLE
–IN 2
NC 1
7
+VS
+IN 3
6
VOUT
–VS 4
5
NC
02951-001
低消費電力: アンプ 1 個あたりの電源電流 1 mA
高速動作
-3 dB 帯域幅: 350 MHz (G = +1)
スルーレート: 425 V/μs
低価格
低ノイズ
100 kHz で 8 nV/√Hz
100 kHz で 600 fA/√Hz
低入力バイアス電流: 最大 750 nA
低歪み
1 MHz で-90 dB SFDR
5 MHz で-65 dB SFDR
広い電源範囲: 3 V～12 V
小型パッケージ: 8 ピン SOT-23、5 ピン SC70、8 ピン SOIC
NC = NO CONNECT
図 1.8 ピン SOIC (R)
VOUT 1
AD8038
5
+VS
4
–IN
+IN 3
02951-002
–VS 2
図 2.5 ピン SC70 (KS)
アプリケーション
AD8039
8
+VS
–IN1 2
7
VOUT2
+IN1 3
6
–IN2
–VS 4
5
+IN2
NC = NO CONNECT
02951-003
バッテリ駆動の計装機器
フィルタ
A/D ドライバ
レベル・シフト
バッファリング
フォトマルチプライヤー
VOUT1 1
図 3.8 ピン SOIC (R)および 8 ピン SOT-23 (RJ)
アナログ・デバイス独自の XFCB 製造プロセスの採用により、
極めて小さい静止電流で低ノイズ動作(8 nV/√Hz、600 fA/√Hz)が
可能になっています。AD8038 および AD8039 アンプは、広い電
源電圧範囲(3 V～12 V)、広い帯域幅、小型パッケージを持つた
め、低消費電力と省スペースが重要となる様々なアプリケーシ
ョンで動作するようにデザインされています。
AD8038 および AD8039 アンプは、両電源レールの内側 1 V まで
の広い同相モード入力範囲と両電源レールの内側 1 V までの出
力振幅を持っています。これらのアンプは、最大 15 pF の容量負
荷を駆動するように最適化されています。これより大きな容量
負荷を駆動する場合には、小さい直列抵抗を接続して大きなピ
ーキングまたはオーバーシュートを防止する必要があります。
AD8039 アンプは 8 ピン SOT-23 パッケージを、シングルの
AD8038 は 8 ピン SOIC または 5 ピン SC70 パッケージを、それ
ぞれ採用しています。これらのアンプは、-40 °C～+85 °C の工
業温度範囲で動作するように仕様が規定されています。
24
21
G = +10
18
15
G = +5
12
9
6
G = +2
3
0
G = +1
–3
–6
0.1
1
10
FREQUENCY (MHz)
100
1000
02951-004
AD8038 (シングル)アンプと AD8039 (デュアル)アンプは、アンプ
あたり 1.0 mA (typ)の非常に小さい静止電流(最大 1.5 mA)を持つ
高速(350 MHz)電圧帰還アンプです。8 ピン SOIC パッケージを採
用した AD8038 シングル・アンプにはディスエーブル機能があり
ます。低消費電力で低価格にもかかわらず、このアンプは優れ
た全体性能を提供します。さらに、425 V/µs の高いスルー・レ
ートと最大 3 mV の低入力オフセット電圧を持っています。
GAIN (dB)
概要
図 4.様々なゲインでの小信号周波数応答、VOUT = 500 mV p-p、
VS = ±5 V
Rev. G
アナログ・デバイセズ社は、提供する情報が正確で信頼できるものであることを期していますが、その情報の利用に
関して、あるいは利用によって生じる第三者の特許やその他の権利の侵害に関して一切の責任を負いません。また、
アナログ・デバイセズ社の特許または特許の権利の使用を明示的または暗示的に許諾するものでもありません。仕様
は、予告なく変更される場合があります。本紙記載の商標および登録商標は、各社の所有に属します。
※日本語版資料は REVISION が古い場合があります。最新の内容については、英語版をご参照ください。
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本
AD8038/AD8039
目次
特長 ......................................................................................................1
ディスエーブル............................................................................ 13
アプリケーション ..............................................................................1
電源のバイパス............................................................................ 13
機能ブロック図 ..................................................................................1
グラウンド接続............................................................................ 13
概要 ......................................................................................................1
入力容量........................................................................................ 13
改訂履歴 ..............................................................................................2
出力容量........................................................................................ 13
仕様 ......................................................................................................3
入力から出力へのカップリング ................................................ 13
絶対最大定 ..........................................................................................5
アプリケーション情報 .................................................................... 14
最大消費電力 ..................................................................................5
低消費電力ADCドライバ............................................................ 14
出力の短絡 ......................................................................................5
低消費電力のアクティブ・ビデオ・フィルタ......................... 14
ESDの注意.......................................................................................5
外形寸法............................................................................................ 15
代表的な性能特性 ..............................................................................6
オーダー・ガイド ........................................................................ 16
レイアウト、グラウンド、バイパスの考慮事項 .........................13
改訂履歴
8/09—Rev. F to Rev. G
5/02—Rev. A to Rev. B
Changes to Applications Section and General Description Section ......1
Changes to Disable Section and Grounding Section ...........................13
Changes to Low Power ADC Driver Section and Low Power Active
Video Filter Section ............................................................................14
Updated Outline Dimensions ..............................................................15
Add Part Number AD8038 ......................................................Universal
Changes to Product Title ...................................................................... 1
Changes to Features ............................................................................. 1
Changes to Product Description ........................................................... 1
Changes to Connection Diagram.......................................................... 1
Update to Specifications....................................................................... 2
Changes to Ordering Guide ................................................................16
8/04—Rev. E to Rev. F
Update to Maximum Power Dissipation............................................... 4
Update to Output Short Circuit............................................................. 4
Changes to Figure 4 ............................................................................10
8/03—Rev. D to Rev. E
Update to Ordering Guide .................................................................... 4
Change to Figure 2 ............................................................................... 4
Change to TPC 34.................................................................................8
Change to TPC 2 .................................................................................. 5
Change to TPC 18 ................................................................................ 6
7/03—Rev. C to Rev. D
Changes to Ordering Guide ..................................................................4
Updated TPC 35 Caption ......................................................................8
Change to TPC 27 ................................................................................ 7
Change to TPC 29 ................................................................................ 8
Change to TPC 30 ................................................................................ 8
6/03—Rev. B to Rev. C
Updated Connection Diagrams .............................................................1
Updated Ordering Guide.......................................................................4
Updated Outline Dimensions ..............................................................11
Change to TPC 31 ................................................................................ 8
Added TPC 36...................................................................................... 8
Added TPC 37...................................................................................... 9
Edits to Low Power Active Video Filter ............................................. 10
Change to Figure 4 ............................................................................. 10
4/02—Rev. 0 to Rev. A
Changes to Features ............................................................................. 1
Update Specifications....................................................................... 2, 3
Edits to TPC 19 .................................................................................... 7
Rev. G
－ 2/16 －
AD8038/AD8039
仕様
特に指定がない限り、TA = 25°C、VS = ±5 V、RL = 2 kΩ、ゲイン= +1。
表 1.
Parameter
DYNAMIC PERFORMANCE
−3 dB Bandwidth
Bandwidth for 0.1 dB Flatness
Slew Rate
Overdrive Recovery Time
Settling Time to 0.1%
NOISE/HARMONIC PERFORMANCE
SFDR
Second Harmonic
Third Harmonic
Second Harmonic
Third Harmonic
Crosstalk, Output-to-Output (AD8039)
Input Voltage Noise
Input Current Noise
DC PERFORMANCE
Input Offset Voltage
Input Offset Voltage Drift
Input Bias Current
Input Bias Current Drift
Input Offset Current
Open-Loop Gain
Conditions
Min
Typ
G = +1, VO = 0.5 V p-p
G = +2, VO = 0.5 V p-p
G = +1, VO = 2 V p-p
G = +2, VO = 0.2 V p-p
G = +1, VO = 2 V step, RL = 2 kΩ
G = +2, 1 V overdrive
G = +2, VO = 2 V step
300
350
175
100
45
425
50
18
MHz
MHz
MHz
MHz
V/µs
ns
ns
fC = 1 MHz, VO = 2 V p-p, RL = 2 kΩ
fC = 1 MHz, VO = 2 V p-p, RL = 2 kΩ
fC = 5 MHz, VO = 2 V p-p, RL = 2 kΩ
fC = 5 MHz, VO = 2 V p-p, RL = 2 kΩ
f = 5 MHz, G = +2
f = 100 kHz
f = 100 kHz
−90
−92
−65
−70
−70
8
600
dBc
dBc
dBc
dBc
dB
nV/√Hz
fA/√Hz
400
Max
VO = ±2.5 V
0.5
4.5
400
3
±25
70
INPUT CHARACTERISTICS
Input Resistance
Input Capacitance
Input Common-Mode Voltage Range
Common-Mode Rejection Ratio
RL = 1 kΩ
VCM = ±2.5 V
10
2
±4
67
MΩ
pF
V
dB
OUTPUT CHARACTERISTICS
DC Output Voltage Swing
Capacitive Load Drive
RL = 2 kΩ, saturated output
30% overshoot, G = +2
±4
20
V
pF
POWER SUPPLY
Operating Range
Quiescent Current per Amplifier
Power Supply Rejection Ratio
POWER-DOWN DISABLE1
Turn-On Time
Turn-Off Time
Disable Voltage—Part is Off
Disable Voltage—Part is On
Disabled Quiescent Current
Disabled In/Out Isolation
1
61
3.0
−Supply
+Supply
−71
−64
180
700
+VS − 4.5
+VS − 2.5
0.2
−60
f = 1 MHz
8 ピン SOIC パッケージの AD8038 の場合。
Rev. G
1.0
−77
−70
－ 3/16 －
3
Unit
750
12
1.5
mV
µV/°C
nA
nA/°C
nA
dB
V
mA
dB
dB
ns
ns
V
V
mA
dB
AD8038/AD8039
特に指定がない限り、TA = 25°C、VS = 5 V、RL = 2 kΩ (VS/2 へ接続)、ゲイン= +1。
表 2.
Parameter
Conditions
Min
Typ
G = +1, VO = 0.2 V p-p
G = +2, VO = 0.2 V p-p
G = +1, VO = 2 V p-p
G = +2, VO = 0.2 V p-p
G = +1, VO = 2 V step, RL = 2 kΩ
G = +2, 1 V overdrive
G = +2, VO = 2 V step
275
300
150
30
45
365
50
18
MHz
MHz
MHz
MHz
V/µs
ns
ns
fC = 1 MHz, VO = 2 V p-p, RL = 2 kΩ
fC = 1 MHz, VO = 2 V p-p, RL = 2 kΩ
fC = 5 MHz, VO = 2 V p-p, RL = 2 kΩ
fC = 5 MHz, VO = 2 V p-p, RL = 2 kΩ
f = 5 MHz, G = +2
f = 100 kHz
f = 100 kHz
−82
−79
−60
−67
−70
8
600
dBc
dBc
dBc
dBc
dB
nV/√Hz
fA/√Hz
VO = ±2.5 V
0.8
3
400
3
±30
70
INPUT CHARACTERISTICS
Input Resistance
Input Capacitance
Input Common-Mode Voltage Range
Common-Mode Rejection Ratio
RL = 1 kΩ
VCM = ±1 V
10
2
1.0 − 4.0
65
MΩ
pF
V
dB
OUTPUT CHARACTERISTICS
DC Output Voltage Swing
Capacitive Load Drive
RL = 2 kΩ, saturated output
30% overshoot
0.9 − 4.1
20
V
pF
DYNAMIC PERFORMANCE
−3 dB Bandwidth
Bandwidth for 0.1 dB Flatness
Slew Rate
Overdrive Recovery Time
Settling Time to 0.1%
NOISE/HARMONIC PERFORMANCE
SFDR
Second Harmonic
Third Harmonic
Second Harmonic
Third Harmonic
Crosstalk, Output-to-Output
Input Voltage Noise
Input Current Noise
DC PERFORMANCE
Input Offset Voltage
Input Offset Voltage Drift
Input Bias Current
Input Bias Current Drift
Input Offset Current
Open-Loop Gain
59
POWER SUPPLY
Operating Range
Quiescent Current per Amplifier
Power Supply Rejection Ratio
POWER-DOWN DISABLE1
Turn-On Time
Turn-Off Time
Disable Voltage—Part is Off
Disable Voltage—Part is On
Disabled Quiescent Current
Disabled In/Out Isolation
1
3
−65
0.9
−71
210
700
+VS − 4.5
+VS − 2.5
0.2
−60
f = 1 MHz
8 ピン SOIC パッケージの AD8038 の場合。
Rev. G
340
－ 4/16 －
Max
3
750
12
1.5
Unit
mV
μV/°C
nA
nA/°C
nA
dB
V
mA
dB
ns
ns
V
V
mA
dB
AD8038/AD8039
絶対最大定
2.0
Rating
Supply Voltage
Power Dissipation
Common-Mode Input Voltage
Differential Input Voltage
Storage Temperature Range
Operating Temperature Range
Lead Temperature (Soldering, 10 sec)
12.6 V
See Figure 5
±VS
±4 V
−65°C to +125°C
−40°C to +85°C
300°C
上記の絶対最大定格を超えるストレスを加えるとデバイスに恒
久的な損傷を与えることがあります。この規定はストレス定格
の規定のみを目的とするものであり、この仕様の動作のセクシ
ョンに記載する規定値以上でのデバイス動作を定めたものでは
ありません。デバイスを長時間絶対最大定格状態に置くとデバ
イスの信頼性に影響を与えます。
1.5
SOIC-8
SOT-23-8
1.0
SC70-5
0.5
0
–55
–25
5
35
65
95
AMBIENT TEMPERATURE (°C)
125
02951-005
Parameter
MAXIMUM POWER DISSIPATION (W)
表 3.
図 5.最大消費電力の温度特性、4 層ボード
最大消費電力
RMS 出力電圧についても検討する必要があります。単電源動作
の場合のように RL が VS−を基準とすると、合計駆動電力は VS ×
IOUT になります。rms 信号レベルが不確定の場合は、電源電圧の
中点を基準とする RL に対して VOUT = VS/4 とするときの、ワー
スト・ケースを検討します。
AD8038/AD8039 のパッケージ内での安全な最大消費電力は、チ
ップのジャンクション温度(TJ)上昇により制限されます。チッ
プをプラスチック封止すると、局所的にジャンクション温度に
到達します。約 150°C のガラス転移温度で、プラスチックの属
性が変わります。この温度規定値を一時的に超えた場合でも、
パッケージからチップに加えられる応力が変化して、
AD8038/AD8039 のパラメータ性能を永久的にシフトしてしまう
ことがあります。175°C のジャンクション温度を長時間超える
と、シリコン・デバイス内に変化が発生して、故障の原因にな
ることがあります。
PD = (VS × IS) + (VS/4)2/RL
VS-を基準とする RL を使う単電源動作では、ワースト・ケース
は VOUT = VS /2 となります。
空気流があると放熱効果が良くなり θJA が小さくなります。さ
らに、メタル・パターン、スルー・ホール、グラウンド・プレ
ーン、電源プレーンとパッケージ・ピンが直接接触する場合、
これらのメタルによっても θJA は減少します。レイアウト、グラ
ウンド、バイパスの考慮事項のセクションで説明するように、
高速オペアンプの入力ピンでの寄生容量を小さくするように注
意する必要があります。
パッケージと PCB (θJA)の自然空冷時の熱特性、周囲温度(TA)、
パッケージ(PD)内の合計消費電力によって、チップのジャンク
ション温度が決定されます。ジャンクション温度は次式で計算
されます。
TJ = TA + (PD × θJA)
パッケージ内の消費電力(PD)は、静止消費電力と全出力での負
荷駆動に起因するパッケージ内の消費電力との和になります。
静止電力は、電源ピン(VS)間の電圧に静止電流(IS)を乗算して計
算されます。負荷(RL)は電源電圧の中点を基準とするとすると、
合計駆動電力は VS/2 × IOUT になり、この電力がパッケージ内と
負荷(VOUT × IOUT)で消費されます。合計駆動電力と負荷電力の差
が、パッケージ内で消費される駆動電力です。
図 5 に、パッケージ内での安全な最大消費電力と周囲温度の関
係を、JEDEC 標準 4 層ボードに実装した 8 ピン SOIC (125°C/W)
パッケージ、5 ピン SC70 (210°C/W)パッケージ、8 ピン SOT-23
(160°C/W)パッケージについて示します。θJA 値は近似値です。
出力の短絡
出力をグラウンドへ短絡した場合、または AD8038/AD8039 から
過大な電流を流した場合には、致命的な故障が発生します。
PD =静止電力+ (全駆動電力−負荷電力)
PD = [VS × IS] + [(VS/2) × (VOUT/RL)] − [VOUT2/RL]
ESDの注意
ESD（静電放電）の影響を受けやすいデバイスで
す。電荷を帯びたデバイスや回路ボードは、検知さ
れないまま放電することがあります。本製品は当社
独自の特許技術である ESD 保護回路を内蔵してはい
ますが、デバイスが高エネルギーの静電放電を被っ
た場合、損傷を生じる可能性があります。したがっ
て、性能劣化や機能低下を防止するため、ESD に対
する適切な予防措置を講じることをお勧めします。
Rev. G
－ 5/16 －
AD8038/AD8039
代表的な性能特性
デフォルト条件: ±5 V、CL = 5 pF、G = +2、RG = RF = 1 kΩ、RL = 2 kΩ、VO = 2 V p-p、周波数= 1 MHz、TA = 25°C。
24
21
7
G = +10
RL = 2kΩ
6
18
5
G = +5
RL = 500Ω
12
GAIN (dB)
9
6
G = +2
3
0
3
RL = 1kΩ
2
G = +1
1
–3
1
100
10
1000
FREQUENCY (MHz)
0
0.1
02951-006
–6
0.1
4
1
10
図 6.様々なゲインでの小信号周波数応答
VOUT = 500 mV p-p
1000
図 9.様々な RL での小信号周波数応答
VS = 5 V、VOUT = 500 mV p-p
7
8
VS = ±1.5V
6
RL = 2kΩ
7
VS = ±2.5V
6
5
VS = ±5V
RL = 500Ω
5
4
GAIN (dB)
GAIN (dB)
100
FREQUENCY (MHz)
02951-009
GAIN (dB)
15
3
4
3
RL = 1kΩ
2
2
1
100
1000
FREQUENCY (MHz)
0
0.1
100
8
6
RL = 2kΩ
7
RL = 2kΩ
6
5
RL = 500Ω
5
4
GAIN (dB)
GAIN (dB)
100
図 10.様々な RL での大信号周波数応答
VOUT = 3 V p-p、VS = 5 V
7
3
RL = 500Ω
2
RL = 1kΩ
4
3
RL = 1kΩ
2
1
1
10
100
1000
0
0.1
02951-008
1
FREQUENCY (MHz)
1
10
FREQUENCY (MHz)
図 8.様々な RL での小信号周波数応答
VS = ±5 V、VOUT = 500 mV p-p
Rev. G
10
FREQUENCY (MHz)
図 7.様々な電源での小信号周波数応答
VOUT = 500 mV p-p
0
0.1
1
02951-010
10
02951-011
1
02951-007
0
0.1
1
図 11.様々な RL での大信号周波数応答
VOUT = 4 V p-p、VS = ±5 V
－ 6/16 －
AD8038/AD8039
5
70
0
CL = 5pF
–2
50
PHASE
30
–4
–10
1000
FREQUENCY (MHz)
0
–20
0.01
02951-012
100
45
10
0
10
GAIN
20
–3
1
90
40
PHASE (Degrees)
OPEN-LOOP GAIN (dB)
GAIN (dB)
1
–1
135
60
CL = 10pF
2
1
0.1
10
–45
1000
100
02951-015
3
–5
180
80
CL = 15pF
4
FREQUENCY (MHz)
図 15.オープン・ループ・ゲインと位相
VS = ±5 V
図 12.様々な CL での小信号周波数応答
VOUT = 500 mV p-p、VS = ±5 V、G = +1
9
7
CL = 15pF
5
6
–40°C
CL = 10pF
GAIN (dB)
GAIN (dB)
3
1
–1
+25°C
3
+85°C
CL = 5pF
0
1
10
100
1000
FREQUENCY (MHz)
–3
0.1
02951-013
100
1000
図 16.周波数応答の温度特性
ゲイン= +2、VS = ±5 V、VOUT = 2 V p-p
–50
2
VOUT = 200mV
1
HARMONIC DISTORTION (dBc)
–1
–2
VOUT = 500mV
–3
VOUT = 2V
–4
RL = 500Ω HD2
–55
VOUT = 1V
0
GAIN (dB)
10
FREQUENCY (MHz)
図 13.様々な CL での小信号周波数応答
VOUT = 500 mV p-p、VS = 5 V、G = +1
RL = 500Ω HD3
–60
–65
–70
RL = 2kΩ HD3
–75
RL = 2kΩ HD2
–80
–85
–5
–90
1
10
100
FREQUENCY (MHz)
1000
02951-014
–6
0.1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
FREQUENCY (MHz)
図 17.様々な負荷での高調波歪みの周波数特性
VS = ±5 V、VOUT = 2 V p-p、G = +2
図 14.様々な出力電圧レベルでの周波数応答
Rev. G
1
－ 7/16 －
10
02951-017
–5
02951-016
–3
AD8038/AD8039
–45
–40
10MHz HD2
RL = 500Ω HD2
–55
–50
HARMONIC DISTORTION (dBc)
HARMONIC DISTORTION (dBc)
–50
RL = 500Ω HD3
–60
–65
–70
RL = 2kΩ HD3
–75
RL = 2kΩ HD2
–80
5MHz HD2
10MHz HD3
–60
5MHz HD3
–70
1MHz HD3
–80
1MHz HD2
–90
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
FREQUENCY (MHz)
–100
02951-018
–90
1
2
3
4
AMPLITUDE (V p-p)
図 18.様々な負荷での高調波歪みの周波数特性
VS = 5 V、VOUT = 2 V p-p、G = +2
02951-021
–85
図 21.様々な周波数での VOUT 振幅対高調波歪み
VS = ±5 V、G = +2
–50
–45
10MHz HD2
–70
G = +2 HD3
–80
G = +1 HD3
–90
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
FREQUENCY (MHz)
5MHz HD2
–65
5MHz HD3
–75
1MHz HD3
2.0
2.5
3.0
100M
図 22.様々な周波数での振幅対高調波歪み
VS = 5 V、G = +2
1000
G = +1 HD2
–60
HARMONIC DISTORTION (dBc)
1.5
AMPLITUDE (V p-p)
–50
VOLTAGE NOISE (nV/ Hz)
G = +2 HD2
–70
G = +2 HD3
–80
G = +1 HD3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
FREQUENCY (MHz)
10
100
10
1
10
02951-020
–90
100
1k
10k
100k
1M
10M
FREQUENCY (Hz)
図 20.様々なゲインでの高調波歪みの周波数特性
VS = 5 V、VOUT = 2 V p-p
Rev. G
1MHz HD2
–85
図 19.様々なゲインでの高調波歪みの周波数特性
VS = ±5 V、VOUT = 2 V p-p
–100
10MHz HD3
–95
1.0
02951-019
–100
–55
02951-022
G = +2 HD2
02951-023
HARMONIC DISTORTION (dBc)
–60
HARMONIC DISTORTION (dBc)
G = +1 HD2
図 23.入力電圧ノイズの周波数特性
－ 8/16 －
AD8038/AD8039
NOISE (fA/√Hz)
100k
CL = 25pF WITH
RSNUB = 19.6Ω
10k
CL = 5pF
1k
1k
100
10k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
50mV/DIV
02951-024
100
10
図 27.様々な CL での小信号過渡応答、VS = 5 V
図 24.入力電流ノイズの周波数特性
RL = 500Ω
5ns/DIV
02951-027
CL = 10pF
RL = 2kΩ
CL = 25pF WITH
RSNUB = 19.6Ω
CL = 5pF
5ns/DIV
50mV/DIV
図 25.様々な RL での小信号過渡応答、VS = 5 V
RL = 500Ω
5ns/DIV
02951-028
50mV/DIV
02951-025
CL = 10pF
図 28.様々な CL での小信号過渡応答、VS = ±5 V
RL = 2kΩ
RL = 500Ω
RL = 2kΩ
5ns/DIV
500mV/DIV
02951-026
50mV/DIV
図 26.様々な RL での小信号過渡応答、VS = ±5 V
Rev. G
5ns/DIV
図 29.様々な RL での大信号過渡応答、VS = 5 V
－ 9/16 －
02951-029
2.5V
AD8038/AD8039
IN
RL = 2kΩ
RL = 500Ω
5ns/DIV
02951-030
1V/DIV
2V/DIV
図 30.様々な RL での大信号過渡応答、VS = ±5 V
02951-033
OUT
50ns/DIV
図 33.入力オーバードライブ回復、ゲイン= +1
CL = 25pF
IN
OUT
CL = 5pF
5ns/DIV
INPUT 1V/DIV
OUTPUT 2V/DIV
50ns/DIV
02951-034
500mV/DIV
02951-031
2.5V
図 34.出力オーバードライブ回復、ゲイン= +2
図 31.様々な CL での大信号過渡応答、VS = 5 V
CL = 10pF
VS = ±5V
G = +2
VOUT = 2V p-p
2mV/DIV
CL = 5pF
ERROR
VOLTAGE
+0.1%
0
–0.1%
t=0
5ns/DIV
0.5V/DIV
図 35.0.1%セトリング・タイム、VOUT = 2 V p-p
図 32.様々な CL での大信号過渡応答、VS = ±5 V
Rev. G
5ns/DIV
－ 10/16 －
02951-035
500mV/DIV
02951-032
VIN
–10
10
–20
0
–30
–10
–20
–40
PSRR (dB)
–50
SIDE B
–60
SIDE A
–70
–PSRR
–30
–40
+PSRR
–50
–60
–80
–70
–90
100
1000
FREQUENCY (MHz)
–90
0.01
0.1
1
10
100
1000
400
500
02951-040
10
02951-036
1
12
FREQUENCY (MHz)
図 36.AD8039 クロストーク、VIN = 1 V p-p、ゲイン= +1
02951-039
–80
–100
0.1
02951-041
CROSSTALK (dB)
AD8038/AD8039
図 39.PSRR の周波数特性
–10
9
–20
8
VS = ±5V
7
–30
VS = +5V
VOUT (p-p)
CMRR (dB)
6
–40
VS = ±5V
–50
5
4
VS = +5V
3
–60
2
–70
1
10
100
1000
FREQUENCY (MHz)
0
02951-037
–80
1
0
100
300
RLOAD (Ω)
図 37.CMRR の周波数特性、VIN = 1 V p-p
図 40.負荷抵抗対出力振幅
1000
1.25
1.00
SUPPLY CURRENT (mA)
100
IMPEDANCE Ω)
200
10
1
VS = ±5V
0.75
0.50
0.25
VS = +5V
0.1
1
10
100
FREQUENCY (MHz)
1000
0
02951-038
0.1
0.01
2
4
6
8
10
SUPPLY VOLTAGE (V)
図 38.出力インピーダンスの周波数特性
Rev. G
0
図 41.AD8038 電源電圧対電源電流
－ 11/16 －
AD8038/AD8039
0
–10
ISOLATION (dB)
–20
–30
–40
–50
–60
–70
–90
0.1
1
10
100
FREQUENCY (MHz)
1000
02951-042
–80
図 42.AD8038 入力―出力間アイソレーション
G = +2、RL = 2 kΩ、VS = ±5 V
Rev. G
－ 12/16 －
AD8038/AD8039
レイアウト、グラウンド、バイパスの考慮事項
ディスエーブル
8 ピン SOIC パッケージを採用した AD8038 にはディスエーブル機
能があります。この機能は、入力と出力を切り離して(入力―出力
間アイソレーションについては図 42 を参照)、静止電流( typ)を 1
mA から 0.2 mA へ減らします。DISABLEノードを正電源レールよ
り 4.5 V 低くすると、デバイスがディスエーブルされます。デバイ
スをイネーブルするときは、DISABLEノードを(VS – 2.5)より高く
します。
電源のバイパス
電源ピンは実際には入力であるため、これらの入力に対してクリ
ーンな低ノイズの DC 電圧源を接続するように注意する必要があ
ります。バイパス・コンデンサの目的は、電源からグラウンドま
での低インピーダンスをすべての周波数で実現することですが、
このためにノイズの大部分が除去されます。
デカップリング方法は、コンデンサの並列組み合わせを使って全
周波数でバイパス・インピーダンスを小さくするようにデザイン
されます。0.01 µF または 0.001 µF (X7R または NPO)のチップ・
コンデンサは重要で、アンプ・パッケージのできるだけ近くに配
置する必要があります。0.1 µF コンデンサのような大きなチッ
プ・コンデンサは、同じ信号パス内の隣接する複数のアクティブ
部品間で共用することができます。10 μF のタンタル・コンデン
サは高周波バイパスに影響しないため、多くの場合、ボードあた
り電源入力に 1 個で済みます。
デンサによりつくられた低インピーダンスとは反対の働きをしま
す。負荷電流は電源からも流れるため、負荷インピーダンスのグ
ラウンドはバイパス・コンデンサのグラウンドと同じ場所に配置
する必要があります。低い周波数でも効果的であることをねらっ
た大きな値のコンデンサの場合は、電流リターン・パスの長さは
問題になりません。
入力容量
バイパスとグラウンドの他に、高速アンプは入力とグラウンドと
の寄生容量に対しても敏感です。高い周波数では、数 pF の容量
でも入力インピーダンスを低下させて、アンプ・ゲインを大きく
するため、周波数応答でピーキングが生じ、最悪の場合には発振
することもあります。入力ピンに接続される外付けの受動部品は、
寄生容量を回避するため出来るだけ入力の近くに配置することが
推奨されます。グラウンド・プレーンと電源プレーンは、ボード
の全層で入力ピンから少なくとも 0.05 mm 離す必要があります。
出力容量
出力にある寄生容量が小さい程、周波数応答でのピーキングは小
さくなります。この影響を小さくするためには、次の方法があり
ます。


グラウンド接続
グラウンド・プレーン層は、高密度実装の PC ボードでは電流を
分散して寄生インダクタンスを小さくするために重要です。ただ
し、回路内の電流が流れる場所を理解することは、高速回路デザ
インを効果的に実現するためには重要です。電流パスの長さは寄
生インダクタンスの大きさに直接比例するため、パスの高周波イ
ンピーダンスにも比例します。誘導性のグラウンド・リターンに
高速電流が流れると、不要な電圧ノイズが発生します。
入力から出力へのカップリング
入力と出力の間の容量結合を小さくして、正帰還を防止するため、
入力信号パターンと出力信号パターンを並行させないようにして
ください。
高周波バイパス・コンデンサのリード長は最も重要です。バイパ
ス・グランディング内の寄生インダクタンスは、バイパス・コン
Rev. G
小さい値の抵抗を出力に直列に挿入して、アンプの出力ステ
ージから負荷容量を分離します。図 12、図 13、図 27、図 28
を参照してください。
ノイズ・ゲインを大きくして位相マージンを増やすか、また
は−IN から出力までに並列抵抗とコンデンサを接続して、極
を追加します。
－ 13/16 －
AD8038/AD8039
アプリケーション情報
低消費電力ADCドライバ
低消費電力のアクティブ・ビデオ・フィルタ
デジタル・ソースから得られるコンポジット・ビデオ信号によっ
ては、画像品質を制限するクロック・フイードスルーを含むもの
があります。このアプリケーションではオペアンプで構成するア
クティブ・フィルタを使用することができますが、各チャンネル
あたり 25 mW～30 mW の消費電力になります。消費電力に厳しい
アプリケーションでは、この消費電力は大き過ぎるため、受動フ
ィルタの使用が必要になりますが、大きな負荷を駆動する際に受
動フィルタによりインピーダンス整合問題が生じます。
2.5V
10µF
3V
0.1µF
0V
3
8
REF
50Ω
1
VIN
2
1kΩ
1kΩ
AD9203
AD8039
1kΩ
6
1kΩ
AD8038 を使用すると、オペアンプで構成するアクティブ・フィ
ルタ消費電力の 1/5 で済む効果的なローパス・アクティブ・フィ
ルタを構成することができます。図 44 に、±2.5 V 電源で AD8038
を使用して 3 極 Sallen-Key フィルタを構成する回路図を示します。
この回路では、標準の 2 極アクティブ・セクションの前に RC の
1 極を使用しています。
1kΩ
50Ω
7
5
VINP
VINN
4
0.1µF
–5V
10µF
1kΩ
02951-043
1kΩ
10µF
RF
1Ω
680pF
図 43.AD8039 で AD9203 を駆動する回路図
+2.5V
低電源電圧アプリケーションでは、差動アナログ入力が ADC 入
力のダイナミックレンジを広げるために必要です。差動駆動によ
り、2 次およびその他の偶数次歪み積を小さくすることもできます。
AD8039 を使用してこれらの ADC に対する DC 結合のシングルエ
ンド/差動変換ドライバを構成することができます。図 43 に、
AD9203(10 ビット、40 MSPS ADC)を駆動するこのような回路図
を示します。
AD9203 は入力の同相モード電圧が電源中心すなわち 2.5 V のとき
に最適動作します。AD8039 の出力ステージ・デザインにより、
これらのタイプの ADC 駆動に最適になっています。
10µF
0.1µF
R1
200Ω
VIN
R4
49.9Ω
R2
499Ω
C1
100pF
R3
49.9Ω
AD8038
C3
33pF
–2.5V
R5
75Ω
0.1µF
10µF
図 45 に、このフィルタの周波数応答を示します。応答は 6 MHz
で 3 dB 低下するため、ビデオ帯域は減衰なしで通過します。27
MHz での除去比は 45 dB であるため、この周波数でのクロック成
分は 1/100 以下に減衰します。
この回路では、オペアンプの内の 1 つが反転モードに、他の 1 つ
が非反転モードに、それぞれ構成されていますが、帯域幅の一致
を良くするため、各オペアンプはノイズ・ゲイン＝+2 に設定して
います。反転オペアンプはゲイン＝−1 に、非反転オペアンプはゲ
イン＝+2 に、それぞれ設定しています。各々は良く一致した AC
応答を示します。非反転オペアンプの入力信号を 1/2 倍して電圧
レベルに正規化し、反転出力に一致させます。
オペアンプ出力の中心は 2.5 V、すなわち ADC 電源レベルの中心
にします。これは、ADC の 2.5 V リファレンス出力を使用し、こ
れを一対の 1 kΩ 抵抗を使って 1/2 にすることにより実現していま
す。こうして得られた 1.25 V を各オペアンプの正入力に接続しま
す。次にこの電圧はオペアンプのゲインで増幅されて各出力で
2.5 V レベルになります。
10
0
–10
–20
–30
–40
–50
–60
0.1
1
10
FREQUENCY (MHz)
図 45.ビデオ・フィルタの応答
Rev. G
VOUT
図 44.ビデオ用ローパス・フィルタ
GAIN (dB)
AD9203 は、低消費電力(5 V 電源で 125 mW)の 40 MSPS 10 ビット・
コンバータです。したがって、この低消費電力高性能の AD8039
はこれを駆動するのに適したアンプです。
02951-044
0.1µF
－ 14/16 －
100
02951-045
1kΩ
+5V
AD8038/AD8039
外形寸法
5.00 (0.1968)
4.80 (0.1890)
5
1
4
1.27 (0.0500)
BSC
0.25 (0.0098)
0.10 (0.0040)
6.20 (0.2441)
5.80 (0.2284)
1.75 (0.0688)
1.35 (0.0532)
0.51 (0.0201)
0.31 (0.0122)
COPLANARITY
0.10
SEATING
PLANE
0.50 (0.0196)
0.25 (0.0099)
45°
8°
0°
0.25 (0.0098)
0.17 (0.0067)
1.27 (0.0500)
0.40 (0.0157)
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-012-A A
CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS; INCH DIMENSIONS
(IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF MILLIMETER EQUIVALENTS FOR
REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN.
012407-A
8
4.00 (0.1574)
3.80 (0.1497)
図 46.8 ピン標準スモール・アウトライン・パッケージ[SOIC_N]
ナロー・ボディ
(R-8)
寸法: mm (インチ)
2.20
2.00
1.80
1.35
1.25
1.15
5
1
4
2
3
PIN 1
2.40
2.10
1.80
0.65 BSC
1.00
0.90
0.70
1.10
0.80
0.10 MAX
0.30
0.15
SEATING
PLANE
0.40
0.10
0.22
0.08
0.46
0.36
0.26
0.10 COPLANARITY
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-203-AA
図 47.5 ピン薄型シュリンク・スモール・アウトライン・トランジスタ・パッケージ[SC70]
(KS-5)
寸法: mm
Rev. G
－ 15/16 －
AD8038/AD8039
3.00
2.90
2.80
1.70
1.60
1.50
8
7
6
5
1
2
3
4
PIN 1
INDICATOR
3.00
2.80
2.60
0.65 BSC
1.95
BSC
0.15 MAX
0.05 MIN
1.45 MAX
0.95 MIN
0.22 MAX
0.08 MIN
SEATING
PLANE
0.38 MAX
0.22 MIN
8°
4°
0°
0.60
BSC
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-178-BA
0.60
0.45
0.30
121608-A
1.30
1.15
0.90
図 48.8 ピンスモール・アウトライン・トランジスタ・パッケージ[SOT-23]
(RJ-8)
寸法: mm
オーダー・ガイド
Model
Temperature Range
Package Description
Package Option
Branding
AD8038AR
AD8038AR-REEL
AD8038AR-REEL7
AD8038ARZ1
AD8038ARZ-REEL1
AD8038ARZ-REEL71
AD8038AKSZ-R21
AD8038AKSZ-REEL1
AD8038AKSZ-REEL71
−40°C to +85°C
−40°C to +85°C
−40°C to +85°C
−40°C to +85°C
−40°C to +85°C
−40°C to +85°C
−40°C to +85°C
−40°C to +85°C
−40°C to +85°C
8-Lead Standard Small Outline Package [SOIC_N]
8-Lead Standard Small Outline Package [SOIC_N]
8-Lead Standard Small Outline Package [SOIC_N]
8-Lead Standard Small Outline Package [SOIC_N]
8-Lead Standard Small Outline Package [SOIC_N]
8-Lead Standard Small Outline Package [SOIC_N]
5-Lead Thin Shrink Small Outline Transistor Package [SC70]
5-Lead Thin Shrink Small Outline Transistor Package [SC70]
5-Lead Thin Shrink Small Outline Transistor Package [SC70]
R-8
R-8
R-8
R-8
R-8
R-8
KS-5
KS-5
KS-5
H1C
H1C
H1C
AD8039AR
AD8039AR-REEL
AD8039AR-REEL7
AD8039ARZ1
AD8039ARZ-REEL1
AD8039ARZ-REEL71
AD8039ART-R2
AD8039ART-REEL
AD8039ART-REEL7
AD8039ARTZ-R21
AD8039ARTZ-REEL1
AD8039ARTZ-REEL71
−40°C to +85°C
−40°C to +85°C
−40°C to +85°C
−40°C to +85°C
−40°C to +85°C
−40°C to +85°C
−40°C to +85°C
−40°C to +85°C
−40°C to +85°C
−40°C to +85°C
−40°C to +85°C
−40°C to +85°C
8-Lead Standard Small Outline Package [SOIC_N]
8-Lead Standard Small Outline Package [SOIC_N]
8-Lead Standard Small Outline Package [SOIC_N]
8-Lead Standard Small Outline Package [SOIC_N]
8-Lead Standard Small Outline Package [SOIC_N]
8-Lead Standard Small Outline Package [SOIC_N]
8-Lead Small Outline Transistor Package [SOT-23]
8-Lead Small Outline Transistor Package [SOT-23]
8-Lead Small Outline Transistor Package [SOT-23]
8-Lead Small Outline Transistor Package [SOT-23]
8-Lead Small Outline Transistor Package [SOT-23]
8-Lead Small Outline Transistor Package [SOT-23]
R-8
R-8
R-8
R-8
R-8
R-8
RJ-8
RJ-8
RJ-8
RJ-8
RJ-8
RJ-8
HYA
HYA
HYA
HYA#
HYA#
HYA#
1
Z = RoHS 準拠品。#は RoHS 準拠品を表し、上部または下部に表示。
Rev. G
－ 16/16 －