日本語版

日本語版データシート（参考）
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低価格
高速レールtoレール・アンプ
AD8051/AD8052/AD8054
ピン配置 (上面図)
8
NC
7
+VS
+IN 3
6
VOUT
–VS 4
5
NC
NC = NO CONNECT
VOUT 1
AD8051
–VS 2
+ –
4 –IN
+IN 3
図 1.SOIC-8 (R)
図 2.SOT-23-5 (RJ)
14 OUT D
OUT A 1
OUT1 1
–IN A 2
AD8052
8
–IN1 2
–
+
7
+IN1 3
–
+
–VS 4
+VS
–IN2
5
+IN2
13 –IN D
12 +IN D
+IN A 3
OUT
6
5 +VS
01062-002
AD8051
V+ 4
図 3.SOIC (R-8) と MSOP
(RM-8)
AD8054
11
V–
+IN B 5
10 +IN C
–IN B 6
9
–IN C
OUT B 7
8
OUT C
01062-004
NC 1
–IN 2
01062-003
5 V での高速動作と高速セトリング
AD8051/AD8052 の−3 dB 帯域幅: 110 MHz、 (G = +1)
AD8054 の−3 dB 帯域幅: 150 MHz、 (G = +1)
スルーレート: 145 V/μs
0.1%へのセトリング・タイム: 50 ns
単電源動作
出力振幅: 両電源レールの内側 25 mV まで
入力電圧範囲: −0.2 V～+4 V、VS = 5 V
ビデオ仕様 (G = +2)
0.1 dB ゲイン平坦性: 20 MHz、RL = 150 Ω
微分ゲイン/微分位相: 0.03%/0.03°
低歪み
1 MHz、RL = 100 Ω での総合高調波歪: −80 dBc
優れた負荷駆動能力
駆動電流 45 mA、電源レールから 0.5 V (AD8051/AD8052)
50 pF の容量負荷を駆動 (G = +1) (AD8051/AD8052)
低消費電力: 2.75 mA/アンプ (AD8054)
低消費電力: 4.4 mA/アンプ (AD8051/AD8052)
01062-001
特長
図 4.SOIC (R-14) と TSSOP
(RU-14)
アプリケーション
アクティブ・フィルタ
A/D コンバータのドライバ
クロック・バッファ
民生ビデオ
業務用カメラ
CCD 画像処理システム
CD/DVD ROM
4.5
VS = 5V
G = –1
RF = 2kΩ
RL = 2kΩ
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0
0.1
1
FREQUENCY (MHz)
10
50
01062-005
PEAK-TO-PEAK OUTPUT VOLTAGE SWING
(THD ≤ 0.5%) (V)
5.0
図 5.低歪みのレール to レール出力振幅
概要
AD8051 (シングル)、AD8052 (デュアル)、AD8054 (クワッド)は、
低価格の高速電圧帰還アンプです。これらのアンプは、 +3 V、
+5 V、±5 V の電源で動作し、電源電流は小さくなっています。
これらのデバイスは、負側電源レールの下側 200 mV まで、か
つ正側電源レールから 1V 以内までの入力電圧範囲を持つ真の
単電源動作機能を持っています。
AD8051/AD8052/AD8054 は、低価格ですが優れた総合性能と多
機能性を提供します。出力電圧振幅が各電源レールの内側 25
mV まで延びているため、最大の出力ダイナミック・レンジと
優れたオーバードライブ回復性能をもっています。
Rev. J
このため、AD8051/AD8052/AD8054 は、ビデオ機器、カメラ、
ビデオ・スイッチャや、その他の高速ポータブル機器に適して
います。また、低い歪み特性と高速セトリングであるため、ア
クティブ・フィルタ・アプリケーションに最適です。
AD8051 は 8 ピン SOIC、AD8052 は 8 ピン SOIC または 8 ピン
MSOP を、AD8054 は 14 ピン SOIC または 14 ピン TSSOP パッケ
ージを、それぞれ採用し、−40°C～+125°C の拡張温度範囲で動
作します。
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
社／〒105-6891 東京都港区海岸 1-16-1 ニューピア竹芝サウスタワービル
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大阪営業所／〒532-0003 大阪府大阪市淀川区宮原 3-5-36 新大阪トラストタワー
電話 06（6350）6868
AD8051/AD8052/AD8054
目次
特長 ...................................................................................................... 1
回路説明 ........................................................................................ 16
アプリケーション .............................................................................. 1
アプリケーション情報 .................................................................... 17
ピン配置 (上面図)............................................................................... 1
オーバードライブからの回復 ..................................................... 17
概要 ...................................................................................................... 1
容量負荷の駆動 ............................................................................ 17
改訂履歴 .............................................................................................. 2
レイアウト時の考慮事項 ............................................................ 18
仕様 ...................................................................................................... 3
アクティブ・フィルタ ................................................................ 18
絶対最大定格 ...................................................................................... 9
A/D 変換器アプリケーションと
熱抵抗 .............................................................................................. 9
D/A 変換器アプリケーション ................................................. 19
最大消費電力 .................................................................................. 9
同期ストリッパ ............................................................................ 20
ESD の注意 ...................................................................................... 9
代表的な性能特性 ............................................................................ 10
動作原理 ............................................................................................ 16
単電源のコンポジット・ビデオ・ライン・ドライバ ............. 20
外形寸法 ............................................................................................ 21
オーダー・ガイド ........................................................................ 23
改訂履歴
7/09—Rev. I to Rev. J
Changes to Figure 22 .......................................................................... 12
12/08—Rev. H to Rev. I
Change to Settling Time to 0.1% Parameter, Table 1 ............................ 3
Updated Outline Dimensions .............................................................. 20
12/07—Rev. G to Rev. H
Changes to Applications ....................................................................... 1
Updated Outline Dimensions .............................................................. 21
2/03—Rev. C to Rev. D
Changes to General Description ............................................................ 1
Changes to Specifications ...................................................................... 3
Changes to Absolute Maximum Ratings ............................................... 6
1/03—Rev. B to Rev. C
Changes to General Description ............................................................ 1
Changes to Pin Connections .................................................................. 1
Changes to Specifications ...................................................................... 2
Changes to Absolute Maximum Ratings ............................................... 9
Changes to Figure 2 ............................................................................... 9
Changes to Ordering Guide ................................................................... 9
Updated Outline Dimensions ................................................................ 20
Changes to Ordering Guide ................................................................ 23
5/06—Rev. F to Rev. G
Updated Format .............................................................................. Universal
Changes to Features, Applications, and General Description ................ 1
Changes to Figure 15 ............................................................................ 12
Changes to the Ordering Guide ............................................................ 22
9/04—Rev. E to Rev. F
Changes to Ordering Guide ................................................................... 7
Changes to Figure 15 ............................................................................ 15
3/04—Rev. D to Rev. E
Changes to General Description ............................................................ 2
Changes to Specifications ...................................................................... 3
Changes to Ordering Guide ................................................................... 6
Rev. J
－ 2/23 －
AD8051/AD8052/AD8054
仕様
特に指定がない限り、TA = 25°C、VS = 5 V、RL = 2 kΩ (2.5 V へ接続)。
表 1.
Parameter
DYNAMIC PERFORMANCE
−3 dB Small Signal Bandwidth
Bandwidth for 0.1 dB Flatness
Slew Rate
Full Power Response
Settling Time to 0.1%
NOISE/DISTORTION PERFORMANCE
Total Harmonic Distortion1
Input Voltage Noise
Input Current Noise
Differential Gain Error (NTSC)
Differential Phase Error (NTSC)
Crosstalk
Conditions
Min
G = +1, VOUT = 0.2 V p-p
G = −1, +2, VOUT = 0.2 V p-p
G = +2, VOUT = 0.2 V p-p,
RL = 150 Ω to 2.5 V
RF = 806 Ω (AD8051A/
AD8052A)
RF = 200 Ω (AD8054A)
G = −1, VOUT = 2 V step
G = +1, VOUT = 2 V p-p
G = −1, VOUT = 2 V step
70
AD8051A/AD8052A
Typ
Max
110
50
100
fC = 5 MHz, VOUT = 2 V p-p,
G = +2
f = 10 kHz
f = 10 kHz
G = +2, R L = 150 Ω to 2.5 V
RL = 1 kΩ to 2.5 V
G = +2, R L = 150 Ω to 2.5 V
RL = 1 kΩ to 2.5 V
f = 5 MHz, G = +2
−67
−68
dB
16
850
0.09
0.03
0.19
0.03
−60
16
850
0.07
0.02
0.26
0.05
−60
nV/√Hz
fA/√Hz
%
%
Degrees
Degrees
dB
10
1.4
86
76
INPUT CHARACTERISTICS
Input Resistance
Input Capacitance
Input Common-Mode Voltage Range
VCM = 0 V to 3.5 V
72
RL = 10 kΩ to 2.5 V
RL = 2 kΩ to 2.5 V
0.1 to
4.9
0.3 to
4.625
RL = 150 Ω to 2.5 V
Output Current
Short-Circuit Current
Capacitive Load Drive
POWER SUPPLY
Operating Range
Rev. J
MHz
MHz
MHz
V/µs
MHz
ns
TMIN − TMAX
Common-Mode Rejection Ratio
150
60
VOUT = 0.5 V to 4.5 V
TMIN − TMAX
Sourcing
Sinking
G = +1 (AD8051/AD8052)
G = +2 (AD8054)
0.1
98
96
82
78
140
10
25
1.7
15
2
2.5
3.25
0.75
82
74
290
1.4
−0.2 to
+4
88
70
0.015 to
4.985
0.025 to
4.975
0.2 to
4.8
45
45
80
130
50
0.125 to
4.875
0.55 to
4.4
0.2
98
96
82
78
12
30
4.5
4.5
1.2
－ 3/23 －
12
3
mV
mV
µV/°C
µA
µA
µA
dB
dB
dB
dB
300
1.5
−0.2 to
+4
86
kΩ
pF
V
0.03 to
4.975
0.05 to
4.95
0.25 to
4.65
30
30
45
85
V
dB
V
V
mA
mA
mA
mA
pF
pF
40
3
Unit
12
170
45
40
1.7
Offset Drift
Input Bias Current
OUTPUT CHARACTERISTICS
Output Voltage Swing
Max
MHz
145
35
50
TMIN − TMAX
RL = 2 kΩ to 2.5 V
TMIN − TMAX
RL = 150 Ω to 2.5 V
TMIN − TMAX
80
AD8054A
Typ
20
DC PERFORMANCE
Input Offset Voltage
Input Offset Current
Open-Loop Gain
Min
12
V
AD8051/AD8052/AD8054
Parameter
Quiescent Current/Amplifier
Power Supply Rejection Ratio
Conditions
ΔVS = ±1 V
AD8051A/AD8052A
Typ
Max
4.4
5
70
80
OPERATING TEMPERATURE RANGE
RJ-5
RM-8, R-8, RU-14, R-14
−40
−40
1
Min
図 19 参照。
Rev. J
－ 4/23 －
+85
+125
Min
68
−40
AD8054A
Typ
2.75
80
Max
3.275
+125
Unit
mA
dB
°C
°C
AD8051/AD8052/AD8054
特に指定がない限り、TA = 25°C、VS = 3 V、RL = 2 kΩ (1.5 V へ接続)。
表 2.
Parameter
DYNAMIC PERFORMANCE
−3 dB Small Signal Bandwidth
Bandwidth for 0.1 dB Flatness
Slew Rate
Full Power Response
Settling Time to 0.1%
NOISE/DISTORTION PERFORMANCE
Total Harmonic Distortion1
Input Voltage Noise
Input Current Noise
Differential Gain Error (NTSC)
Differential Phase Error (NTSC)
Crosstalk
Conditions
Min
G = +1, VOUT = 0.2 V p-p
G = −1, +2, VOUT =
0.2 V p-p
G = +2, VOUT = 0.2 V p-p,
RL = 150 Ω to 2.5 V
RF = 402 Ω (AD8051A/
AD8052A)
RF = 200 Ω (AD8054A)
G = −1, VOUT = 2 V step
G = +1, VOUT = 1 V p-p
G = −1, VOUT = 2 V step
70
AD8051A/AD8052A
Typ
Max
110
50
90
fC = 5 MHz, VOUT = 2 V p-p,
G = −1, RL = 100 Ω to 1.5 V
f = 10 kHz
f = 10 kHz
G = +2, VCM = 1 V
RL = 150 Ω to 1.5 V
RL = 1 kΩ to 1.5 V
G = +2, VCM = 1 V
RL = 150 Ω to 1.5 V
RL = 1 kΩ to 1.5 V
f = 5 MHz, G = +2
−47
−48
dB
16
600
16
600
nV/√Hz
fA/√Hz
0.11
0.09
0.13
0.09
%
%
0.24
0.10
−60
0.3
0.1
−60
Degrees
Degrees
dB
TMIN − TMAX
80
74
INPUT CHARACTERISTICS
Input Resistance
Input Capacitance
Input Common-Mode Voltage Range
OUTPUT CHARACTERISTICS
Output Voltage Swing
RL = 150 Ω to 1.5 V
Output Current
Short-Circuit Current
Capacitive Load Drive
Rev. J
72
RL = 10 kΩ to 1.5 V
RL = 2 kΩ to 1.5 V
MHz
MHz
MHz
V/µs
MHz
ns
10
1.3
VCM = 0 V to 1.5 V
135
65
0.0.75 to
2.9
0.2 to
2.75
VOUT = 0.5 V to 2.5 V
TMIN − TMAX
Sourcing
Sinking
G = +1 (AD8051/AD8052)
G = +2 (AD8054)
0.15
96
94
82
76
290
1.4
−0.2 to
+2
88
0.01 to
2.99
0.02 to
2.98
0.125 to
2.875
45
45
60
90
45
110
10
25
1.6
15
2
2.6
3.25
0.8
80
72
70
0.1 to
2.9
0.35 to
2.55
0.2
96
94
80
76
12
30
4.5
4.5
1.2
mV
mV
µV/°C
µA
µA
µA
dB
dB
dB
dB
300
1.5
−0.2 to
+2
86
kΩ
pF
V
0.025 to
2.98
0.35 to
2.965
0.15 to
2.75
25
25
30
50
V
35
－ 5/23 －
Unit
10
150
85
55
1.6
Offset Drift
Input Bias Current
Common-Mode Rejection Ratio
Max
MHz
135
65
55
TMIN − TMAX
RL = 2 kΩ
TMIN − TMAX
RL = 150 Ω
TMIN − TMAX
80
AD8054A
Typ
17
DC PERFORMANCE
Input Offset Voltage
Input Offset Current
Open-Loop Gain
Min
dB
V
V
mA
mA
mA
mA
pF
pF
AD8051/AD8052/AD8054
Parameter
POWER SUPPLY
Operating Range
Quiescent Current/Amplifier
Power Supply Rejection Ratio
OPERATING TEMPERATURE RANGE
1
Conditions
Min
AD8051A/AD8052A
Typ
Max
3
ΔVS = 0.5 V
68
RJ-5
RM-8, R-8, RU-14, R-14
−40
−40
図 19 参照。
Rev. J
－ 6/23 －
4.2
80
12
4.8
Min
3
68
+85
+125
AD8054A
Typ
−40
2.625
80
Max
Unit
12
3.125
V
mA
dB
+125
°C
°C
AD8051/AD8052/AD8054
特に指定がない限り、TA = 25°C、VS = ±5 V、RL = 2 kΩ (グラウンドへ接続)。
表 3.
Parameter
DYNAMIC PERFORMANCE
−3 dB Small Signal Bandwidth
Bandwidth for 0.1 dB Flatness
Slew Rate
Full Power Response
Settling Time to 0.1%
NOISE/DISTORTION PERFORMANCE
Total Harmonic Distortion
Input Voltage Noise
Input Current Noise
Differential Gain Error (NTSC)
Differential Phase Error (NTSC)
Crosstalk
Conditions
Min
G = +1, VOUT = 0.2 V p-p
G = −1, +2, VOUT = 0.2 V p-p
G = +2, VOUT = 0.2 V p-p,
RL = 150 Ω,
RF = 1.1 kΩ (AD8051A/
AD8052A)
RF = 200 Ω (AD8054A)
G = −1, VOUT = 2 V step
G = +1, VOUT = 2 V p-p
G = −1, VOUT = 2 V step
70
AD8051A/AD8052A
Typ
Max
110
50
105
fC = 5 MHz, VOUT = 2 V p-p,
G = +2
f = 10 kHz
f = 10 kHz
G = +2, R L = 150 Ω
RL = 1 kΩ
G = +2, R L = 150 Ω
RL = 1 kΩ
f = 5 MHz, G = +2
−71
−72
dB
16
900
0.02
0.02
0.11
0.02
−60
16
900
0.06
0.02
0.15
0.03
−60
nV/√Hz
fA/√Hz
%
%
Degrees
Degrees
dB
10
1.4
88
78
INPUT CHARACTERISTICS
Input Resistance
Input Capacitance
Input Common-Mode Voltage Range
VCM = −5 V to +3.5 V
RL = 150 Ω
Output Current
Short-Circuit Current
Capacitive Load Drive
POWER SUPPLY
Operating Range
Quiescent Current/Amplifier
Power Supply Rejection Ratio
Rev. J
72
RL = 10 kΩ
RL = 2 kΩ
−4.85 to
+4.85
−4.45 to
+4.3
VOUT = −4.5 V to +4.5 V
TMIN − TMAX
Sourcing
Sinking
G = +1 (AD8051/AD8052)
G = +2 (AD8054)
0.1
96
96
82
80
150
11
27
1.8
15
2
2.6
3.5
0.75
84
76
290
1.4
−5.2 to
+4
88
70
−4.98 to
+4.98
−4.97 to
+4.97
−4.6 to
+4.6
45
45
100
160
50
−4.8 to
+4.8
−4.0 to
+3.8
0.2
96
96
82
80
13
32
4.5
4.5
1.2
68
－ 7/23 －
4.8
80
12
5.5
kΩ
pF
V
−4.97 to
+4.97
−4.9 to
+4.9
−4.5 to
+4.5
30
30
60
100
V
3
68
mV
mV
µV/°C
µA
µA
µA
dB
dB
dB
dB
300
1.5
−5.2 to
+4
86
dB
V
V
mA
mA
mA
mA
pF
pF
40
3
ΔVS = ±1
MHz
MHz
MHz
V/µs
MHz
MHz
TMIN − TMAX
Common-Mode Rejection Ratio
160
65
Unit
15
190
50
40
1.8
Offset Drift
Input Bias Current
OUTPUT CHARACTERISTICS
Output Voltage Swing
Max
MHz
170
40
50
TMIN − TMAX
RL = 2 kΩ
TMIN − TMAX
RL = 150 Ω
TMIN − TMAX
85
AD8054A
Typ
20
DC PERFORMANCE
Input Offset Voltage
Input Offset Current
Open-Loop Gain
Min
2.875
80
12
3.4
V
mA
dB
AD8051/AD8052/AD8054
Parameter
OPERATING TEMPERATURE RANGE
Rev. J
Conditions
RJ-5
RM-8, R-8, RU-14, R-14
Min
−40
−40
－ 8/23 －
AD8051A/AD8052A
Typ
Max
+85
+125
Min
−40
AD8054A
Typ
Max
+125
Unit
°C
°C
AD8051/AD8052/AD8054
絶対最大定格
表 4.
Supply Voltage
Internal Power Dissipation1
SOIC Packages
12.6 V
AD8051/AD8052/AD8054 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上昇により制限されます。
プラスチック・パッケージを採用するデバイスの安全な最大ジ
ャンクション温度は、プラスチックのガラス転移温度により決
定され、約 150 °C です。この値を一時的に超えると、パッケー
ジからチップに加わるストレスの変化によりパラメータ性能が
シフトすることがあります。175°C のジャンクション温度を長
時間超えると、故障の原因になることがあります。
Observe power derating
curves
Observe power derating
curves
Observe power derating
curves
Observe power derating
curves
±VS
±2.5 V
Observe power derating
curves
−65°C to +150°C
−40°C to +125°C
300°C
SOT-23 Package
MSOP Package
TSSOP Package
Input Voltage (Common Mode)
Differential Input Voltage
Output Short-Circuit Duration
Storage Temperature Range (R)
Operating Temperature Range (A Grade)
Lead Temperature (Soldering 10 sec)
1
最大消費電力
AD8051/AD8052/AD8054 は内部で短絡保護されていますが、最
大ジャンクション温度(150ºC)がすべての条件で超えないことを
保証するためには、これは十分ではあません。正常動作のため
には、最大消費電力ディレーティング・カーブに従う必要があ
ります。
2.5
表 5 を参照。
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。
SOIC-14
2.0
TSSOP-14
1.0
MSOP-8
0.5
0
–55
熱抵抗
SOIC-8
1.5
SOT-23-5
–35
15
35
55
75
95
115
図 6.AD8051/AD8052/AD8054 の温度対最大消費電力
表 5.熱抵抗
Rev. J
5
AMBIENT TEMPERATURE (°C)
仕様は、自然空冷のデバイスで規定。
Package Type
8-Lead SOIC
5-Lead SOT-23
8-Lead MSOP
14-Lead SOIC
14-Lead TSSOP
–15
01062-006
Ratings
MAXIMUM POWER DISSIPATION (W)
Parameter
θJA
125
180
150
90
120
Unit
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
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。
－ 9/23 －
AD8051/AD8052/AD8054
代表的な性能特性
5
3
2
3
G = +5
RF = 2kΩ
–1
G = +1
RF = 0
G = +10
RF = 2kΩ
–3
–4
–5
–6
–7
0.1
VS = 5V
GAIN AS SHOWN
RF AS SHOWN
RL = 2kΩ
VOUT = 0.2V p-p
1
1
0
–1
–2
–4
10
FREQUENCY (MHz)
100
500
–7
100k
1M
10M
FREQUENCY (Hz)
100M
500M
図 10.AD8054 正規化ゲインの周波数特性、VS = 5 V
6
VS AS SHOWN
G = +1
RL = 2kΩ
VOUT = 0.2V p-p
VS = +3V
G = +1
RL = 2kΩ
CL = 5pF
VOUT = 0.2V p-p
5
VS = +5V
4
0
+3V
+5V
±5V
3
–1
VS = ±5V
GAIN (dB)
GAIN (dB)
G = +5
RF = 2kΩ
–6
3
1
G = +10
RF = 2kΩ
–3
–5
図 7.AD8051/AD8052 正規化ゲインの周波数特性、VS = 5 V
2
G = +1
RF = 0
G = +2
RF = 2kΩ
01062-010
–2
2
NORMALIZED GAIN (dB)
0
01062-007
NORMALIZED GAIN (dB)
1
VS = 5V
GAIN AS SHOWN
RF AS SHOWN
RL = 5kΩ
VOUT = 0.2V p-p
4
G = +2
RF = 2kΩ
–2
–3
2
1
0
–4
–1
–5
–2
–6
–3
±5V
+3V
100
500
–4
100k
図 8.様々な電源での AD8051/AD8052 ゲインの周波数特性
4
2
3
2
GAIN (dB)
+85°C
+25°C
–2
–3
–5
–6
–7
0.1
10
FREQUENCY (MHz)
+85°C
+25°C
–40°C
0
–1
–3
–4
100
500
–5
1
10
FREQUENCY (MHz)
100
500
図 12.様々な温度での AD8054 ゲインの周波数特性
図 9.様々な温度での AD8051/AD8052 ゲインの周波数特性
Rev. J
500M
–2
VS = 5V
G = +1
RL = 2kΩ
VOUT = 0.2V p-p
TEMPERATURE AS SHOWN
1
100M
1
01062-009
GAIN (dB)
0
–4
VS = 5V
RL = 2kΩ TO 2.5V
CL = 5pF
G = +1
VOUT = 0.2V p-p
–40°C
–1
10M
FREQUENCY (Hz)
図 11.様々な電源での AD8054 ゲインの周波数特性
3
1
1M
01062-011
10
FREQUENCY (MHz)
－ 10/23 －
01062-012
1
01062-008
–7
0.1
+5V
6.3
6.2
6.2
6.1
6.1
GAIN FLATNESS (dB)
6.3
5.9
5.8
5.7
5.3
0.1
5.7
5.5
5.4
1
10
FREQUENCY (MHz)
100
5.3
VS = +5V
VOUT = 2V p-p
8
7
6
6
5
5
GAIN (dB)
7
4
3
VS AS SHOWN
G = +2
RF = 2kΩ
RL = 2kΩ
VOUT AS SHOWN
–1
0.1
1
VS = ±5V
VOUT = 4V p-p
4
0
10
FREQUENCY (MHz)
100
500
–1
0.1
1
10
FREQUENCY (MHz)
100
500
図 17.AD8054 大信号周波数応答、G = +2
80
VS = 5V
RL = 2kΩ
70
VS = 5V
RL = 2kΩ
CL = 5pF
70
60
GAIN
0
30
20
PHASE
50° PHASE
MARGIN
–45
10
–90
0
–135
–10
–180
0.1
1
10
FREQUENCY (MHz)
100
500
OPEN-LOOP GAIN (dB)
40
50
40
GAIN
180
30
135
20
PHASE
10
45° PHASE
MARGIN
0
–20
30k
90
45
–10
01062-015
50
PHASE MARGIN (Degrees)
60
OPEN-LOOP GAIN (dB)
VS AS SHOWN
G = +2
RF = 2kΩ
RL = 2kΩ
VOUT AS SHOWN
1
80
0
100k
1M
10M
FREQUENCY (Hz)
100M
500M
図 18.AD8054 のオープン・ループ・ゲインと
位相マージンの周波数特性
図 15.AD8051/AD8052 のオープン・ループ・ゲインと
位相の周波数特性
Rev. J
VS = ±5V
VOUT = 4V p-p
3
図 14.AD8051/AD8052 の大信号周波数応答、G = +2
–20
0.01
100
VS = +5V
VOUT = 2V p-p
2
01062-014
GAIN (dB)
8
0
10
FREQUENCY (MHz)
9
9
1
1
図 16.AD8054 の 0.1 dB ゲイン平坦性の周波数特性
G = +2
図 13.AD8051/AD8052 の 0.1 dB ゲイン平坦性の周波数特性、
G = +2
2
VS = 5V
RF = 200Ω
RL = 150Ω
G = +2
VOUT = 0.2V p-p
5.6
01062-017
5.4
5.8
－ 11/23 －
PHASE MARGIN (Degrees)
5.5
5.9
01062-018
5.6
VS = 5V
G = +2
RL = 150Ω
RF = 806Ω
VOUT = 0.2V p-p
6.0
01062-016
6.0
01062-013
GAIN FLATNESS (dB)
AD8051/AD8052/AD8054
AD8051/AD8052/AD8054
–20
–30
VS = 5V
VOLTAGE NOISE (nV/√Hz)
VS = 5V, G = +2
RF = 2kΩ, RL = 100Ω
–40
VS = 5V, G = +1
RL = 100Ω
–50
–60
–70
VS = 5V, G = +1
RL = 2kΩ
–80
VS = 5V, G = +2
RF = 2kΩ, RL = 2kΩ
–90
100
10
–110
1
2
3
4
5
6
FUNDAMENTAL FREQUENCY (MHz)
8 9 10
7
1
10
100
10M
図 22.入力換算電圧性ノイズの周波数特性
図 19.総合高調波歪み
–30
100
VS = 5V
–40
CURRENT NOISE (pA/√Hz)
10MHz
–50
WORST HARMONIC (dBc)
1M
1k
100k
10k
FREQUENCY (Hz)
01062-022
–100
01062-019
TOTAL HARMONIC DISTORTION (dBc)
1000
VS = 3V, G = –1
RF = 2kΩ, RL = 100Ω
VOUT = 2V p-p
–60
–70
–80
5MHz
–90
–100
1MHz
VS = 5V
RL = 2kΩ
G = +2
–110
–120
10
1
0.5
1.0
1.5 2.0
2.5 3.0 3.5
OUTPUT VOLTAGE (V p-p)
4.0
4.5
5.0
0.1
10
20
30
40
60
70
80
DIFFERENTIAL
GAIN ERROR (%)
90
100
RL = 1kΩ
–0.05
–0.10
RL = 150Ω
–0.15
VS = 5V, G = +2
RF = 2kΩ, RL AS SHOWN
0
10
20
30
40
50
60
70
80
MODULATING RAMP LEVEL (IRE)
90
100
RL = 1kΩ
0.00
–0.05
VS = 5V, G = +2
RF = 2kΩ, RL AS SHOWN
RL = 150Ω
1ST 2ND 3RD 4TH 5TH 6TH 7TH 8TH 9TH 10TH 11TH
0.3
0.2
0.1
RL = 1kΩ
0.0
–0.1
–0.2
–0.3
VS = 5V, G = +2
RF = 2kΩ, RL AS SHOWN
RL = 150Ω
1ST 2ND 3RD 4TH 5TH 6TH 7TH 8TH 9TH 10TH 11TH
MODULATING RAMP LEVEL (IRE)
図 24.AD8054 の微分ゲイン誤差と微分位相誤差
図 21.AD8051/AD8052 の微分ゲイン誤差と微分位相誤差
Rev. J
10M
NTSC SUBSCRIBER (3.58MHz)
0.05
–0.10
50
DIFFERENTIAL
PHASE ERROR (Degrees)
10
01062-021
DIFFERENTIAL
GAIN ERROR (%)
DIFFERENTIAL
PHASE ERROR (Degrees)
0
0.10
0.05
0.00
–0.20
–0.25
RL = 1kΩ
VS = 5V, G = +2
RF = 2kΩ, RL AS SHOWN
1M
0.10
RL = 150Ω
NTSC SUBSCRIBER (3.58MHz)
1k
100k
10k
FREQUENCY (Hz)
図 23.入力電流ノイズの周波数特性
図 20.出力電圧対ワースト・ケース高調波
0.10
0.08
0.06
0.04
0.02
0.00
–0.02
–0.04
–0.06
100
－ 12/23 －
01062-024
0
01062-020
–140
01062-023
–130
AD8051/AD8052/AD8054
–10
–10
VS = 5V
RF = 2kΩ
RL = 2kΩ
VOUT = 2V p-p
–20
–30
–40
–40
CROSSTALK (dB)
–50
–60
–70
–60
–70
–90
–90
10
FREQUENCY (MHz)
100
500
–110
0.1
01062-025
1
図 25.AD8052 クロストーク (出力→出力)の周波数特性
1
500
20
VS = 5V
VS = 5V
10
0
–30
–10
–40
–20
–50
–60
–30
–40
–70
–50
–80
–60
–90
–70
1
10
FREQUENCY (MHz)
100
500
+PSRR
–80
0.01
01062-026
0.1
–PSRR
0.1
100.000
500
70
VS =5V
G = +1
VS = 5V
G = –1
RL = 2kΩ
SETTLING TIME TO 0.1% (ns)
60
10.000
3.100
1.000
0.310
0.100
50
AD8051/AD8052
40
AD8054
30
20
10
1
10
FREQUENCY (MHz)
100
500
01062-027
0.031
0.010
0.1
100
図 29.PSRR の周波数特性
図 26.CMRR の周波数特性
31.000
1
10
FREQUENCY (MHz)
01062-029
PSRR (dB)
–20
–100
0.03
OUTPUT RESISTANCE (Ω)
100
図 28.AD8054 クロストーク (出力→出力)の周波数特性
0
0
0.5
図 27.クローズド・ループ出力抵抗の周波数特性
Rev. J
10
FREQUENCY (MHz)
01062-028
–100
–100
0.1
CMRR (dB)
RL = 1kΩ
–80
–80
–10
RL = 100Ω
–50
1.0
1.5
INPUT STEP (V p-p)
図 30.ステップ入力対セトリング・タイム
－ 13/23 －
2.0
01062-030
CROSSTALK (dB)
–30
VS = ±5V
RF = 1kΩ
RL = AS SHOWN
VOUT = 2V p-p
–20
AD8051/AD8052/AD8054
1.000
VS = 5V
0.8
OUTPUT SATURATION VOLTAGE (V)
VOH = +85°C
VOH = +25°C
0.7
VOH = –40°C
VOL = +85°C
0.6
0.5
0.4
0.3
VOL = +25°C
0.2
VOL = –40°C
0.1
0
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85
LOAD CURRENT (mA)
+5V – VOH (+25°C)
0.625
+5V – VOH (–40°C)
0.500
0.375
0.250
VOL (+125°C)
0.125
0
RL = 2kΩ
90
RL = 150Ω
80
70
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5 3.0 3.5
OUTPUT VOLTAGE (V)
4.0
4.5
5.0
01062-032
VS = 5V
60
VOL (+25°C)
3
6
9
12
15
18
21
LOAD CURRENT (mA)
24
27
図 33.AD8054 の負荷電流対出力飽和電圧
100
OPEN-LOOP GAIN (dB)
0.750
0
図 31.AD8051/AD8052 の負荷電流対出力飽和電圧
図 32.出力電圧対オープン・ループ・ゲイン
Rev. J
+5V – VOH (+125°C)
0.875
VOL (–40°C)
0
01062-031
OUTPUT SATURATION VOLTAGE (V)
VS = 5V
0.9
－ 14/23 －
30
01062-033
1.0
AD8051/AD8052/AD8054
20ns
2.5
1V
図 37.出力振幅、G = −1、RL = 2 kΩ
図 34.100 mV ステップ応答、G = +1
VS = 5V
G = +1
RL = 2kΩ
VS = 5V
G = +1
RL = 2kΩ
2.55
VOLTS
2.5
2.50
2.45
50mV
20ns
01062-035
2.4
50mV
図 35.AD8051/AD8052 の 200 mV ステップ応答
VS = 5 V、G = +1
図 38.AD8054 の 100 mV ステップ応答
VS = 5 V、G = +1
VIN = 1V p-p
G = +2
RL = 2kΩ
VS = 5V
VS = ±5V
G = +1
RL = 2kΩ
4
3
2
VOLTS
VOLTS
3.5
40ns
01062-038
VOLTS
2.6
4.5
2µs
01062-037
VOLTS
1.5
20mV
VS = 5V
G = –1
RF = 2kΩ
RL = 2kΩ
5.0
01062-034
VOLTS
VIN = 0.1V p-p
G = +1
RL = 2kΩ
VS = 3V
2.5
1
–1
–2
1.5
20ns
–4
01062-036
500mV
図 36.大信号ステップ応答、VS = 5 V、G = +2
Rev. J
1V
20ns
図 39.大信号ステップ応答、 VS = ±5 V、G = +1
－ 15/23 －
01062-039
–3
0.5
AD8051/AD8052/AD8054
動作原理
デバイスの入力は、負電源レールの下側−0.2 V から正電源レー
ルの 1 V 以内までの電圧を扱うことができます。これらの電圧
を超えても位相反転は生じませんが、入力電圧が電源レールよ
り 0.5 V 以上大きくなると、入力 ESD デバイスが導通し始めま
す。このオーバードライブ状態では、出力は電源レール電圧を
維持します。
回路説明
AD8051/AD8052/AD8054 は 、 ア ナ ロ グ ・ デ バ イ セ ズ 独 自 の
eXtra 高速コンプリメンタリ・バイポーラ (XFCB) プロセスで製
造されています。この製造プロセスは、2 GHz～4 GHz 領域で
同じ fT を持つ PNP トランジスタと NPN トランジスタが実現可
能です。この製造プロセスでは、ジャンクションで作るアイソ
レーションで発生する寄生素子とラッチアップの問題を解消で
きる、絶縁体によるアイソレーションを採用しています。これ
らにより、低電流で高周波動作かつ低歪みのアンプが可能にな
っています。このデザインは出力段での差動入力構造により帯
域幅とヘッドルームを大きくしています (図 40 参照)。初段の出
力 (SIP ノードと SIN ノード)で必要とされる信号振幅も小さく
できることで、ジャンクション容量により生じる非直線電流の
影響を小さくして、歪み性能を向上させています。このデザイ
ンでは、5 V 単電源で VOUT = 2 V p-p (ゲイン = +1) 、100 Ω 負荷
の場合、1 MHz で−80 dBc の高調波歪みを実現しています。
AD8051/AD8052/AD8054 のレール to レール出力範囲は、コンプ
リメンタリ共通エミッタ出力段で実現されています。高い出力
駆動能力は、出力をプリドライブする全ての電流を、出力トラ
ンジスタ Q8 と Q36 のベースへ直接流しこむことで実現してい
ます。Q8 と Q36 のバイアスは、I8 と I5、および同相モード帰
還ループ (表示していない)から与えられています。この回路方
式により、AD8051/AD8052 では 45 mA、AD8054 では 30 mA の
出力電流を、電源レールから 0.5 V 以内の出力電圧でそれぞれ
駆動できるようになっています。
VCC
I10
Q4
R39
Q25
I2
Q51
Q13
Q22
I5
R23 R27
VINN
SIP
Q2
R5
VOUT
Q27
C9
SIN
Q3
R21
Q8
Q11
Q24
R3
Q47
I11
I7
VEE
図 40.AD8051/AD8052 の簡略化した回路図
Rev. J
VEE
C3
Q31
Q7
Q1
Q21
C7
Q39
Q23
VEE
VINP
Q36
Q5
Q40
R15 R2
I9
Q50
I3
－ 16/23 －
I8
VCC
01062-045
R26
AD8051/AD8052/AD8054
アプリケーション情報
オーバードライブからの回復
2.60
VOLTS
アンプのオーバードライブは、出力電圧範囲および/または入力
電圧範囲を超えたとき発生します。アンプは、このオーバード
ラ イ ブ 状 態 か ら 回 復 す る 必 要 が あ り ま す 。 AD8051/AD8052/
AD8054 は、負のオーバードライブからは 60 ns 以内に、正のオ
ーバードライブからは 45 ns 以内にそれぞれ回復します(図 41 参
照)。
VS = 5V
G = +1
RL = 2kΩ
CL = 50pF
2.55
2.50
2.45
INPUT 1V/DIV
01062-042
2.40
VS = ±5V
G = +5
RF = 2kΩ
RL = 2kΩ
100ns
50mV
OUTPUT 2V/DIV
VOLTS
図 43.AD8051/AD8052 の 200 mV ステップ応答
CL = 50 pF
10000
図 41.オーバードライブからの回復
容量負荷の駆動
AD8051/AD8052 をクローズド・ループ・ゲイン = +1、+VS = 5
V、負荷は 2 kΩ と 50 pF の並列接続とした場合について考えま
す。図 42 と図 43 に小信号時の周波数領域と時間領域の応答を
それぞれ示します。AD8051/AD8052/AD8054 の容量負荷を駆動
する能力は、小抵抗を負荷に直列に接続することで大きくでき
ます。 図 44 と図 45 に、各種の電圧ゲインにおける容量負荷の
駆動に対する直列抵抗の効果を示します。クローズド・ルー
プ・ゲインが増加すると、位相マージンが増えるため、大きな
コンデンサ負荷を接続してもピーキングが大きくなりません。
小さいクローズド・ループ・ゲインで直列抵抗を挿入した場合
にも同じ効果が得られます。大きな容量負荷では、アンプの周
波数応答は、直列抵抗と容量負荷によるロールオフで決まりま
す。
RS = 0Ω
100
RG
1
1
5
6
1000
VS = 5V
G = +1
RL = 2kΩ
CL = 50pF
VOUT = 200mV p-p
1
RS = 10Ω
RS = 0Ω
100
RG
VIN
100mV
STEP
10
10
FREQUENCY (MHz)
100
500
1
2
RF
RS
VOUT
CL
50Ω
3
4
5
ACL (V/V)
図 45.AD8054 のクローズド・ループ・ゲイン対
容量負荷の駆動能力
－ 17/23 －
6
01062-044
–4
図 42.AD8051/AD8052 のクローズド・ループ周波数応答
CL = 50 pF
Rev. J
4
図 44.AD8051/AD8052 のクローズド・ループ・ゲイン対
容量負荷の駆動能力
CAPACITIVE LOAD (pF)
0
–2
01062-041
GAIN (dB)
2
–12
0.1
3
VS = 5V
≤ 30%
OVERSHOOT
4
–8
VOUT
CL
50Ω
ACL (V/V)
6
–10
2
RF
RS
VIN
100mV
STEP
10
8
–6
RS = 3Ω
1000
01062-043
100ns
CAPACITIVE LOAD (pF)
01062-040
V/DIV AS SHOWN
VS = 5V
≤ 30%
OVERSHOOT
AD8051/AD8052/AD8054
R6
1kΩ
レイアウト時の考慮事項
AD8051/AD8052/AD8054 の高速性能では、ボード・レイアウト
と部品の選定に十分な注意が必要です。適切な RF デザイン技
術と寄生の小さい部品の選択が不可欠です。
電源バイパスにはチップ・コンデンサを使う必要があります。
一端はグラウンド・プレーンに接続し、他端は各電源ピンから
3 mm 以内に接続します。さらに、出力での高速で大きな信号変
化に電源電流を供給するため、大きな値 (4.7 µF～10 µF) のタン
タル電解コンデンサを並列に接続する必要がありますが、必ず
しも近づける必要はありません。
VIN
R1
3kΩ
13
R4
2kΩ
2
1
R3
2kΩ
C2
50pF
6
7
3
R5
2kΩ
14
12
9
5
8
AD8054
10
AD8054
AD8054
BAND-PASS
FILTER OUTPUT
図 46.AD8054 を使用した
2 MHz バイ・クワッド・バンドパス・フィルタ
この回路の周波数応答を図 47 に示します。
帰還抵抗を反転入力ピンのできるだけ近くに配置して、このノ
ードの寄生容量を小さくする必要があります。1 pF より小さい
反転入力の寄生容量でも高速性能に大きな影響が生じます。
アクティブ・フィルタ
0
–10
GAIN (dB)
25 mm 以上の長い信号パターンには、ストリップライン・デザ
イン技術を使用する必要があります。これらは 50 Ω または 75
Ω の特性インピーダンスでデザインし、各端で正しく終端する
必要があります。
–20
–30
図 46 に、3 個の AD8054 オペアンプを使用した 2 MHz バイ・ク
ワッド・バンドパス・フィルタの例を示します。このような回
路は、A/D 変換の前にアナログ信号のノイズ帯域幅を制限する
ために医用超音波システムで使用されます。
未使用のアンプ入力はグラウンドに接続しておく必要があるこ
とに注意してください。
－ 18/23 －
–40
10k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
10M
100M
01062-047
高い周波数のアクティブ・フィルタほど、有効に動作させるた
めには広帯域のオペアンプを必要とします。低周波用オペアン
プでは、発生する位相シフトが大きすぎるため、アクティブ・
フィルタ性能が大きな影響を受けます。
Rev. J
R2
2kΩ
図 47.2 MHz バンドパス・バイ・クワッド・フィルタの
周波数応答
01062-046
PCB には部品面の未使用部分すべてを覆うグラウンド・プレー
ンを設けて、インピーダンスを低くする必要があります。入力
ピンと出力ピンの近傍と下側のすべての層からグラウンド・プ
レーンを除去すると、寄生容量を小さくすることができます。
C1
50pF
AD8051/AD8052/AD8054
このことで、回路内に AD8051 を使用しても、AD9201 の歪み性
能の低下は無いことがわかります。
10
図 50 に、 AD8051 を AD9201 のドライバとして使用した、 10
ビット、20 MSPS、デュアル A/D コンバータの回路図を示しま
す。このコンバータは、通信システムで I 入力信号と Q 入力信号
を変換するようにデザインされています。このアプリケーショ
ンでは、I チャンネルのみが駆動されています。I チャンネルは、
SELECT (ピン 13)をハイ・レベルにしてイネーブルします。
PART#
FUND
0
–10
FUND 998.5kHz
AMPLITUDE (dB)
–20
AD8051 は両電源で動作し、ゲイン = +2 に設定されています。
入力信号は 50 Ω で終端され、出力は 2 V p-p であり、これは
AD9201 の最大入力範囲です。22 Ω の直列抵抗で最大電流を制
限しているため、ADC の歪みを小さくできます。
VIN
–0.51dB
–30
THD
–68.13
–40
SNR
54.97
–50
ENOB 8.80
SINAD 54.76
–60
SFDR 71.66
2ND
–74.53
3RD
–76.06
4TH
–76.35
5TH
–79.05
6TH
–80.36
7TH
–75.08
–110
8TH
–88.12
–120
9TH
–77.87
–70
2ND
3RD
4TH
7TH
5TH
–80
6TH
8TH
9TH
–90
–100
AD9201 は、各チャンネルに対して差動入力を持っています。
これらは、 A 入力と B 入力と表示されています。各チャンネル
の B 入力は VREF (ピン 22)に接続され、これが 2.5 V の正リフ
ァレンス電圧になっています。各 B 入力には簡単なローパス・
フィルタがあり、これによっても歪みを小さくできています。
0
FFTSIZE 8192
FCLK 20.0MHz
0
1
2
3
4
5
6
FREQUENCY (MHz)
7
8
9
10
図 48. 1 MHz で AD9201 を AD8051 から駆動した際の
FFT プロット
10
PART#
FUND
0
–10
AMPLITUDE (dB)
サンプリング・クロックは 20 MSPS で動作し、A/D コンバータ
出力はデジタル・アナライザで解析されます。1 MHz と 9.5
MHz の 2 つ入力周波数が使用され、これはナイキスト周波数よ
り少し低くなっています。これらの信号はフィルタ処理されて
おり、高調波成分が最小になっています。
FCLK
20.0MHz
FUND
9.5MHz
–20
VIN
–0.44dB
–30
THD
–57.08
–40
SNR
54.65
SINAD 52.69
ENOB 8.46
–50
2ND
3RD
SFDR
60.18
2ND
–60.18
3RD
–60.23
4TH
–82.01
–90
5TH
6TH
–78.83
–100
7TH
–77.28
–110
8TH
–84.54
–120
9TH
–92.78
–60
–70
4TH
–80
図 48 に、1 MHz アナログ入力の場合の ADC の FFT 応答を示し
ます。SFDR は 71.66 dB で、A/D コンバータは 8.8 ENOB(実効
ビット数)を出力します。アナログ周波数を 9.5 MHz に上げると、
SFDR が−60.18 dB に低下し、ADC は 8.46 ENOB で動作しまし
た (図 49 参照)。
0
FFTSIZE 8192
0
1
6TH
2
3
7TH
8TH
4
5
6
FREQUENCY (MHz)
5TH
7
8
9
–81.28
10
図 49. 9.5 MHz で AD9201 を AD8051 から駆動した際の
FFT プロット
0.33µF
1kΩ
3
50Ω
10µF
7
AD8051
10pF
22Ω
18 REFT-I
0.1µF
10µF
0.1µF
0.1µF
1kΩ
0.1µF
10µF
10µF
DATA OUT
D9 12
19
REFB-I
D8 11
20
AVSS
D7 10
21 REFSENSE
D6 9
22 VREF
D5 8
0.1µF
D4 7
–5V
+5V
23 AVDD
10µF
0.1µF
1kΩ
24 REFB-Q
0.1µF
10µF
0.1µF
25 REFT-Q
0.1µF
D3 6
D2 5
D1 4
D0 3
22Ω
26 INB-Q
10pF
22Ω
DVDD 2
DVSS 1
28 CHIP–SELECT
図 50.10 ビット 20 MSPS A/D コンバータ AD9201 を AD8051 から駆動
－ 19/23 －
+5V
0.1µF
10µF
27 INA-Q
10pF
Rev. J
+VDD
AD9201
10pF
6
4
SELECT 13
17 INB-I
0.01µF
22Ω
2
CLOCK 14
SLEEP
16 INA-I
01062-048
0.1µF
15
22Ω
01062-050
オペアンプ出力は、2 個の並列コンデンサで INA-I (ピン 16) に
AC 結合され、高周波と低周波ともども良好な結合を提供して
います。1 kΩ の抵抗には INB-I に入力される VREF と信号が加
わり、INB-I に加えられるバイアス電圧を中心にして、INA-I は
正負に変化します。
+5V
01062-049
A/D 変換アプリケーションと D/A 変換アプリケ
ーション
AD8051/AD8052/AD8054
同期ストリッパ
別チャンネルで同期情報を伝送する必要をなくすために、ビデ
オ信号上に同期パルスを重畳して伝送することが良く行われて
います。しかし A/D 変換のような機能には、ビデオ信号上に同
期パルスがあることは望ましくありません。これらのパルスは
ビデオ信号のダイナミック・レンジを小さくし、このような機
能にとって有効な情報にはなりえません。
同期ストリッパはビデオ信号から同期パルスを除去し、有効な
すべてのビデオ情報を通過させます。図 51 に、AD8051 を 1 個
使用した実用的な単電源回路を示します。この回路は逆終端の
ビデオ・ラインを直接駆動することができます。
VIDEO WITHOUT SYNC
VBLANK
GROUND
0.4V
GROUND
0.1µF
+
10µF
7
3
AD8051
2
TO A/D
6
100Ω
4
R2
1kΩ
01062-051
R1
1kΩ
0.8V
(OR 2 × VBLANK )
デューティ・サイクルは上記の 2 つの極端な条件の間にあるた
め、1 V p-p のコンポジット・ビデオ信号は、ゲイン= 2 で増幅
された出力でのダイナミック電圧振幅として、約 3.2 V p-p にす
る必要があります。これは任意に変化するデューティ・サイク
ルを持つコンポジット・ビデオ信号を、歪みなしでオペアンプ
が通過させるために必要なことです。
回路によっては、同期を比較的一定なレベルに維持できる同期
クランプを使って、必要とされるダイナミック信号振幅を小さ
くすることが行われていますが、これらの回路では、非常に小
さい出力インピーダンスの信号源から駆動されないかぎり、同
期 が 圧 縮 さ れ る よ う な 影 響 が 生 じ ま す 。 AD8051/AD8052/
AD8054 は 5 V 単電源で動作して、AC 結合のコンポジット・ビ
デオ信号を処理するために、十分な信号振幅を持っています。
3V OR 5V
VIN
他の極端な条件は、全体が白のビデオ信号です。このような信
号のブランキング間隔と同期情報は、コンポジット・ビデオ仕
様に準拠して立下がり方向に変化します。このような信号は、
水平ブランキング間隔と垂直ブランキング間隔の組み合わせに
より、最高(白)レベルが最大で約 75%の間を占めるように制限
されています。
図 51.同期ストリッパ
ビデオ信号と同期信号が重畳したものが、適切に終端された非
反転入力に加えられます。アンプのゲインは帰還回路の 2 本の
1 kΩ 抵抗によって 2 に設定されています。入力信号の同期パル
スを適切なレベルで除去できるように、R1 にバイアス電圧を加
える必要があります。
入力ビデオ・パルスのブランキング・レベルが、同期情報が除
去されるべきレベルになります。このレベルをアンプで 2 倍に
します。同期を除去するためには、出力でこのレベルがグラウ
ンドになる必要があります。 R1 の入力から出力までのアン
プ・ゲインは−1 であるため、2 × VBLANK に等しい電圧を加えて、
ブランキング・レベルがグラウンドになるようにします。
単電源のコンポジット・ビデオ・ライン・ドラ
イバ
図 52 の回路への入力は、グラウンドのブランキング・レベルを
持つ標準コンポジット(1 V p-p)ビデオ信号です。入力回路では、
AC 結合でビデオ信号をレベル・シフトしています。オペアン
プの非反転入力は、電源電圧の中点にバイアスされています。
帰還回路は、入力の DC バイアスにはユニティ・ゲインで動作
し、ビデオ帯域幅内のすべての信号にはゲイン= 2 で動作します。
出力は AC 結合で、整合終端したうえでラインを駆動していま
す。
コンデンサ値は、チルトが最小になるように、すなわちビデオ
信号フィールドの時間歪みが最小となるように選択しました。
これらの値は、スタジオ品質または放送品質のビデオで必要と
されますが、低グレードのビデオ(コンスーマ・ビデオと呼ばれ
るもの)の場合には、画像品質低下を最小に維持したまま、コン
デンサの大きさとコストを 1/5 まで小さくすることができます。
5V
4.99kΩ
4.99kΩ
COMPOSITE
VIDEO
IN
RT
75Ω
10µF
0.1µF
47µF
+
7
3
10kΩ
AD8051
2
多くのコンポジット・ビデオ信号は、グラウンドがブランキン
グ・レベルで、正負電圧のビデオ情報を持っています。このよ
うな信号は両電源アンプが必要ですが、AC レベル・シフトを
使えば単電源アンプでもこれらの信号を処理できます。このよ
うな技術では次のような問題が生じます。
デューティ・サイクルが変化する、あるピーク to ピーク振幅の
信号では、AC 結合の後段でそのピーク to ピーク振幅より広い
ダイナミック振幅の能力が必要です。ワースト・ケースでは、
ダイナミック信号振幅がピーク to ピーク値の 2 倍に近づきます。
最大ダイナミック振幅条件を決定する 2 つの極端な条件のうち
1 つは、大部分の間ロー・レベルを維持して短い間だけハイ・
レベルになる、デューティ・サイクルのパーセント値が小さい
信号で、もう 1 つの極端な条件はこれと反対の信号です。
Rev. J
+
－ 20/23 －
6
+
10µF
1000µF
+
RBT
75Ω
RL
75Ω
4
RF
1kΩ
VOUT
0.1µF
RG
1kΩ
220µF
図 52.単電源コンポジット・ビデオ・ライン・ドライバ
01062-052
VIDEO WITH SYNC
コンポジット・ビデオのワースト・ケースは、これほど厳しい
ものではありません。1 つの極端な条件は、フレーム全体で黒
が続き、最小幅スパイクの白(フル振幅)がフレーム内に少なく
とも 1 回発生する信号です。
AD8051/AD8052/AD8054
外形寸法
8.75 (0.3445)
8.55 (0.3366)
8
14
1
6.20 (0.2441)
5.80 (0.2283)
7
1.27 (0.0500)
BSC
0.25 (0.0098)
0.10 (0.0039)
COPLANARITY
0.10
0.50 (0.0197)
0.25 (0.0098)
1.75 (0.0689)
1.35 (0.0531)
SEATING
PLANE
0.51 (0.0201)
0.31 (0.0122)
45°
8°
0°
1.27 (0.0500)
0.40 (0.0157)
0.25 (0.0098)
0.17 (0.0067)
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-012-AB
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.
060606-A
4.00 (0.1575)
3.80 (0.1496)
図 53.14 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-14)
寸法: mm (インチ)
2.90 BSC
5
4
2.80 BSC
1.60 BSC
1
2
3
PIN 1
0.95 BSC
1.30
1.15
0.90
1.90
BSC
1.45 MAX
0.15 MAX
0.50
0.30
SEATING
PLANE
0.22
0.08
10°
5°
0°
0.60
0.45
0.30
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-178-A A
図 54.5 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-5)
寸法: mm
Rev. J
－ 21/23 －
AD8051/AD8052/AD8054
3.20
3.00
2.80
8
3.20
3.00
2.80
5.15
4.90
4.65
5
1
4
PIN 1
0.65 BSC
0.95
0.85
0.75
1.10 MAX
0.15
0.00
0.38
0.22
COPLANARITY
0.10
0.80
0.60
0.40
8°
0°
0.23
0.08
SEATING
PLANE
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-187-AA
図 55.8 ピン・ミニ・スモール・アウトライン・パッケージ[MSOP]
(RM-8)
寸法: mm
5.00 (0.1968)
4.80 (0.1890)
8
4.00 (0.1574)
3.80 (0.1497)
5
1
4
6.20 (0.2441)
5.80 (0.2284)
1.27 (0.0500)
BSC
1.75 (0.0688)
1.35 (0.0532)
0.25 (0.0098)
0.10 (0.0040)
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)
012407-A
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.
図 56.8 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)
5.10
5.00
4.90
14
8
4.50
4.40
4.30
6.40
BSC
1
7
PIN 1
0.65 BSC
0.15
0.05
COPLANARITY
0.10
1.20
MAX
0.30
0.19
0.20
0.09
SEATING
PLANE
8°
0°
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-153-AB-1
0.75
0.60
0.45
061908-A
1.05
1.00
0.80
図 57.14 ピン薄型シュリンク・スモール・アウトライン・パッケージ[TSSOP]
(RU-14)
寸法: mm
Rev. J
－ 22/23 －
AD8051/AD8052/AD8054
オーダー・ガイド
Model
Temperature Range
Package Description
Package Option
Branding
AD8051AR
AD8051AR-REEL
AD8051AR-REEL7
AD8051ARZ 1
AD8051ARZ-REEL1
AD8051ARZ-REEL71
AD8051ART-R2
AD8051ART-REEL
AD8051ART-REEL7
AD8051ARTZ-R21
AD8051ARTZ-REEL1
AD8051ARTZ-REEL71
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°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 SOIC_N
8-Lead SOIC_N, 13" Tape and Reel
8-Lead SOIC_N, 7" Tape and Reel
8-Lead SOIC_N
8-Lead SOIC_N, 13" Tape and Reel
8-Lead SOIC_N, 7" Tape and Reel
5-Lead SOT-23, 7" Tape and Reel
5-Lead SOT-23, 13" Tape and Reel
5-Lead SOT-23, 7" Tape and Reel
5-Lead SOT-23, 7" Tape and Reel
5-Lead SOT-23, 13" Tape and Reel
5-Lead SOT-23, 7" Tape and Reel
R-8
R-8
R-8
R-8
R-8
R-8
RJ-5
RJ-5
RJ-5
RJ-5
RJ-5
RJ-5
H2A
H2A
H2A
H06
H06
H06
AD8052AR
AD8052AR-REEL
AD8052AR-REEL7
AD8052ARZ1
AD8052ARZ-REEL1
AD8052ARZ-REEL71
AD8052ARM
AD8052ARM-REEL
AD8052ARM-REEL7
AD8052ARMZ1
AD8052ARMZ-REEL71
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
8-Lead SOIC_N
8-Lead SOIC_N, 13" Tape and Reel
8-Lead SOIC_N, 7" Tape and Reel
8-Lead SOIC_N
8-Lead SOIC_N, 13" Tape and Reel
8-Lead SOIC_N, 7" Tape and Reel
8-Lead MSOP
8-Lead MSOP, 13" Tape and Reel
8-Lead MSOP, 7" Tape and Reel
8-Lead MSOP
8-Lead MSOP, 7" Tape and Reel
R-8
R-8
R-8
R-8
R-8
R-8
RM-8
RM-8
RM-8
RM-8
RM-8
H4A
H4A
H4A
H4A#
H4A#
AD8054AR
AD8054AR-REEL
AD8054AR-REEL7
AD8054ARZ1
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AD8054ARU
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AD8054ARU-REEL7
AD8054ARUZ1
AD8054ARUZ-REEL1
AD8054ARUZ-REEL71
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
14-Lead SOIC_N
14-Lead SOIC_N, 13" Tape and Reel
14-Lead SOIC_N, 7" Tape and Reel
14-Lead SOIC_N
14-Lead SOIC_N, 13" Tape and Reel
14-Lead SOIC_N, 7" Tape and Reel
14-Lead TSSOP
14-Lead TSSOP, 13" Tape and Reel
14-Lead TSSOP, 7" Tape and Reel
14-Lead TSSOP
14-Lead TSSOP, 13" Tape and Reel
14-Lead TSSOP, 7" Tape and Reel
R-14
R-14
R-14
R-14
R-14
R-14
RU-14
RU-14
RU-14
RU-14
RU-14
RU-14
1
Z = RoHS 準拠製品。#は鉛フリーを表し、上部または下部に表示。
Rev. J
－ 23/23 －