日本語版

高速低消費電力
モノリシック・オペアンプ
AD847
接続図
特長
優れた性能
広いユニティ・ゲイン帯域幅: 50 MHz
低電源電流: 5.3 mA
高いスルーレート: 300 V/μs
優れたビデオ仕様
微分ゲイン: 0.04% (NTSC および PAL)
微分位相: 0.19°(NTSC および PAL)
優れた DC 性能
高いオープン・ループ・ゲイン: 5.5 V/mV (RLOAD = 1 kΩ)
低い入力オフセット電圧: 0.5 mV
±5 V および±15 V の動作仕様
多様なオプションを提供
プラスチック DIP および SOIC パッケージ
CERDIP パッケージ
チップで提供
MIL-STD-883B 準拠
テープ&リール(EIA-481A 標準)で提供
2 種類のバージョンを提供: AD827 (8 ピン)
LM6361 の機能強化置換品
HA2544、HA2520/2/5、EL2020 の置換品
プラスチック DIP (N)、
スモール・アウトライン(R)、
CERDIP (Q)の各パッケージ
3500 V/V (500 Ω 負荷)のオープン・ループ・ゲインや 0.5 mV の低
い入力オフセット電圧などの± 5 V 仕様は、優れた DC 性能を明確
に示しています。同相モード除去比は最小 78 dB です。出力電圧振
幅は 150 Ω の大きな負荷で± 3 V です。アナログ・デバイセズは、
他にも低ノイズの AD829 (1.7 nV/√Hz)から究極のビデオ・アンプ
AD811(0.01%の微分ゲインと 0.01°の微分位相)に至るまでの 30 種
類を超える高速アンプを提供しています。
アプリケーションのハイライト
アプリケーション
1.
ビデオ機器
画像装置
コピー機、ファックス、スキャナ、カメラ
高速ケーブル・ドライバ
高速 DAC とフラッシュ ADC のバッファ
2.
3.
製品説明
AD847はバッファとして12.7 MHz (± 5 V電源で5 V p-p)のフ
ルパワー帯域幅を提供するため、フラッシュA/Dコンバータ
の入力バッファに優れています。
AD847は低消費電力で、かつスモール・アウトライン・パッ
ケージを採用しているため、複数極のアクティブ・フィルタ
のような高実装密度アプリケーションに適しています。
AD847は内部でユニティ・ゲイン動作の補償を行っているた
め、任意の容量負荷の駆動に対して安定しています。
AD847 は高速アンプのブレークスルーであり、優れた AC 性能と
DC 性能および低消費電力を低価格で提供します。
AD847 による容量負荷の駆動
電源電圧対静止電流
Rev. F
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。
※日本語データシートは 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。
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
電話 03（5402）8200
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
本
AD847
AD847–仕様
(特に指定がない限り、TA = +25°C)
Model
INPUT OFFSET VOLTAGE
1
Offset Drift
INPUT BIAS CURRENT
Conditions
VS
±5V
Min
TMIN to TMAX
AD847J
Typ
0.5
± 5 V, ± 15 V
15
3.3
± 5 V, ± 15 V
50
TMIN to TMAX
INPUT OFFSET CURRENT
TMIN to TMAX
Offset Current Drift
OPEN-LOOP GAIN
VOUT = ± 2.5 V
RLOAD = 500 Ω
TMIN to TMAX
RLOAD = 150 Ω
VOUT = ± 10 V
RLOAD = 1 kΩ
TMIN to TMAX
DYNAMIC PERFORMANCE
Unity Gain Bandwidth
Full Power Bandwidth
Slew Rate
2
3
Settling Time
to 0.1%, RLOAD = 250 Ω
to 0.01%, RLOAD = 250 Ω
Phase Margin
Differential Gain
Differential Phase
COMMON-MODE REJECTION
POWER SUPPLY REJECTION
INPUT VOLTAGE NOISE
INPUT CURRENT NOISE
INPUT COMMON-MODE
VOLTAGE RANGE
VOUT = 5 V p-p
RLOAD = 500 Ω,
VOUT = 20 V p-p,
RLOAD = 1 kΩ
RLOAD = 1 kΩ
–2.5 V to +2.5 V
10 V Step, AV = –1
–2.5 V to +2.5 V
10 V Step, AV = –1
CLOAD = 10 pF
RLOAD= 1 kΩ
f ≈ 4.4 MHz, RLOAD = 1 kΩ
f ≈ 4.4 MHz, RLOAD = 1 kΩ
VCM = ± 2.5 V
VCM = ± 12 V
TMIN to TMAX
VS = ± 5 V to ± 15 V
TMIN to TMAX
f = 10 kHz
f = 10 kHz
Short-Circuit Current
INPUT RESISTANCE
INPUT CAPACITANCE
OUTPUT RESISTANCE
POWER SUPPLY
Operating Range
Quiescent Current
RLOAD = 500 Ω
RLOAD = 150 Ω
RLOAD = 1 kΩ
RLOAD = 500 Ω
2
1
3.5
3
1.5
3.5
Units
mV
mV
µV/°C
µA
µA
nA
nA
nA/°C
V/mV
V/mV
V/mV
1.6
5.5
3
1.5
5.5
V/mV
V/mV
±5V
± 15 V
35
50
35
50
MHz
MHz
±5V
12.7
12.7
MHz
± 15 V
±5V
± 15 V
4.7
200
300
4.7
200
300
MHz
V/µs
V/µs
65
65
140
120
65
65
140
120
ns
ns
ns
ns
50
0.04
0.19
95
95
50
0.04
0.19
95
95
Degree
%
Degree
dB
dB
dB
dB
dB
nV/√Hz
pA/√Hz
225
±5V
± 15 V
±5V
± 15 V
± 15 V
± 15 V
± 15 V
±5V
± 15 V
78
78
75
75
72
225
78
78
75
75
72
86
86
± 15 V
± 15 V
15
1.5
15
1.5
±5V
+4.3
–3.4
+14.3
–13.4
3.6
3
+4.3
–3.4
+14.3
–13.4
3.6
3
±5V
±5V
± 15 V
± 15 V
± 15 V
3.0
2.5
12
10
±4.5
±5V
4.8
± 15 V
5.3
スルーレートは立ち上がりエッジで測定。
すべての min/max 仕様を保証。太字で示す仕様は、最終電気テストで 100%テストされます。
仕様は予告なく変更されることがあります。
－ 2/12 －
3.0
2.5
12
10
32
300
1.5
15
フルパワー帯域幅=スルーレート/2 π VPEAK。
Rev. F
2
1
1.6
注
1
入力オフセット電圧仕様は、TA = +25°C で 5 分後に対して保証。
3
AD847AR
Typ
Max
0.5
1
4
15
3.3
6.6
10
50
300
500
0.3
± 15 V
TMIN to TMAX
2
6.6
7.2
300
400
0.3
Open Loop
TMIN to TMAX
Min,
±5V
± 15 V
OUTPUT VOLTAGE SWING
Max
1
3.5
V
V
V
V
±V
±V
±V
±V
mA
kΩ
pF
Ω
32
300
1.5
15
±18
6.0
7.3
6.3
7.6
±4.5
4.8
5.3
±18
6.0
7.3
6.3
7.6
V
mA
mA
mA
mA
AD847
Model
INPUT OFFSET VOLTAGE1
Offset Drift
INPUT BIAS CURRENT
Conditions
VS
±5V
Min
TMIN to TMAX
± 5 V, ± 15 V
TMIN to TMAX
INPUT OFFSET CURRENT
± 5 V, ± 15 V
TMIN to TMAX
Offset Current Drift
OPEN-LOOP GAIN
VOUT = ± 2.5 V
RLOAD = 500 Ω
TMIN to TMAX
RLOAD = 150 Ω
VOUT = ± 10 V
RLOAD = 1 kΩ
TMIN to TMAX
DYNAMIC PERFORMANCE
Unity Gain Bandwidth
Full Power Bandwidth2
Slew Rate3
Settling Time
to 0.1%, RLOAD = 250 Ω
to 0.01%, RLOAD = 250 Ω
Phase Margin
Differential Gain
Differential Phase
COMMON-MODE REJECTION
POWER SUPPLY REJECTION
INPUT VOLTAGE NOISE
INPUT CURRENT NOISE
INPUT COMMON-MODE
VOLTAGE RANGE
VOUT = 5 V p-p
RLOAD = 500 Ω,
VOUT = 20 V p-p,
RLOAD = 1 kΩ
RLOAD = 1 kΩ
–2.5 V to +2.5 V
10 V Step, AV = –1
–2.5 V to +2.5 V
10 V Step, AV = –1
CLOAD = 10 pF
RLOAD= 1 kΩ
f ≈ 4.4 MHz, RLOAD = 1 kΩ
f ≈ 4.4 MHz, RLOAD = 1 kΩ
VCM = ± 2.5 V
VCM = ± 12 V
TMIN to TMAX
VS = ± 5 V to ± 15 V
TMIN to TMAX
f = 10 kHz
f = 10 kHz
Short-Circuit Current
INPUT RESISTANCE
INPUT CAPACITANCE
OUTPUT RESISTANCE
POWER SUPPLY
Operating Range
Quiescent Current
RLOAD = 500 Ω
RLOAD = 150 Ω
RLOAD = 1 kΩ
RLOAD = 500 Ω
2
1
3.5
2
1
1.6
3
1.5
Units
mV
mV
µV/°C
µA
µA
nA
nA
nA/°C
3.5
V/mV
V/mV
V/mV
1.6
5.5
3
1.5
5.5
V/mV
V/mV
±5V
± 15 V
35
50
35
50
MHz
MHz
±5V
12.7
12.7
MHz
± 15 V
±5V
± 15 V
4.7
200
300
4.7
200
300
MHz
V/µs
V/µs
65
65
140
120
65
65
140
120
ns
ns
ns
ns
50
0.04
0.19
95
95
50
0.04
0.19
95
95
Degree
%
Degree
dB
dB
dB
dB
dB
nV/√Hz
pA/√Hz
225
±5V
± 15 V
±5V
± 15 V
± 15 V
± 15 V
± 15 V
±5V
± 15 V
80
80
75
75
72
225
80
80
75
75
72
86
86
± 15 V
± 15 V
15
1.5
15
1.5
±5V
+4.3
–3.4
+14.3
–13.4
3.6
3
+4.3
–3.4
+14.3
–13.4
3.6
3
±5V
±5V
± 15 V
± 15 V
± 15 V
3.0
2.5
12
10
±4.5
4.8
± 15 V
5.3
－ 3/12 －
3.0
2.5
12
10
32
300
1.5
15
±5V
TMIN to TMAX
Rev. F
AD847S
Typ
Max
0.5
1
4
15
3.3
5
7.5
50
300
400
0.3
± 15 V
Open Loop
TMIN to TMAX
Min
±5V
± 15 V
OUTPUT VOLTAGE SWING
AD847AQ
Typ
Max
0.5
1
4
15
3.3
5
7.5
50
300
400
0.3
V
V
V
V
±V
±V
±V
±V
mA
kΩ
pF
Ω
32
300
1.5
15
±18
5.7
7.0
6.3
7.6
±4.5
4.8
5.3
±18
5.7
7.8
6.3
8.4
V
mA
mA
mA
mA
AD847
絶対最大定格
1
ESDの注意
電源電圧.........................................................................................± 18 V
2
内部消費電力
プラスチック(N) ........................................................................ 1.2 W
スモール・アウトライン(R)..................................................... 0.8 W
CERDIP (Q)................................................................................. 1.1 W
入力電圧.......................................................................................... ± VS
差動入力電圧 ...................................................................................± 6 V
保存温度範囲(Q)............................................................ –65°C～+150°C
(N、R) ........................................................................ –65°C～+125°C
ジャンクション温度 ..................................................................... 175°C
ピン温度範囲(ハンダ処理60 sec)............................................... +300°C
ESD (静電気放電)に敏感なデバイスです。4000 V にもなる静電気
は人体や装置に蓄積され、検出されずに放電することがあります。
AD847 は当社独自の ESD 保護回路を内蔵していますが、高エネル
ギの静電放電が発生すると、デバイスが永久的な損傷を受けるこ
とがあります。このため、性能低下または機能損失を防止するた
めに、ESD に対する適切な注意が必要です。
注
1
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、この仕様の動作の節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。
2
ミニ DIP パッケージ: θJA = 100°C/W、θJC = 33°C/W
CERDIP パッケージ: θJA = 110°C/W、 θJC = 30°C/W
スモール・アウトライン・パッケージ: θJA = 155°C/W、θJC = 33°C/W
配線層の写真
最新寸法については最寄りの営業にご相談ください。
寸法表示:インチ(mm)
オーダー・ガイド
Models*
AD847JN
AD847JR
AD847AQ
AD847AR
AD847SQ
AD847SQ/883B
5962-8964701PA
Temperature
Range – °C
0 to +70
0 to +70
–40 to +85
–40 to +85
–55 to +125
–55 to +125
–55 to +125
Package
Description
Plastic
SOIC
Cerdip
SOIC
Cerdip
Cerdip
Cerdip
Package
Option
N-8
R-8
Q-8
R-8
Q-8
Q-8
Q-8
*AD847はJおよびSグレード・チップでも、AD847JRとAD847ARはテープ&リールでも、
それぞれ提供しています。
Rev. F
－ 4/12 －
AD847
代表的な特性
Rev. F
(特に指定がない限り、+25°C、VS = ±15 V)
図 1.電源電圧対入力同相モード範囲
図 2.電源電圧対出力電圧振幅
図 3.負荷抵抗対出力電圧振幅
図 4.電源電圧対静止電流
図 5.入力バイアス電流の温度特性
図 6.出力インピーダンスの周波数特性
－ 5/12 －
AD847
Rev. F
図 7.静止電流の温度特性
図 8.短絡電流制限値の温度特性
図 9.ゲイン帯域幅積の温度特性
図 10.オープン・ループ・ゲインと位相マージンの周波数特性
図 11.負荷抵抗対オープン・ループ・ゲイン
図 12.電源除去比の周波数特性
－ 6/12 －
AD847
Rev. F
図 13.同相モード除去比の周波数特性
図 14.大信号周波数応答
図 15.セトリング・タイム対出力振幅および誤差
図 16.高調波歪みの周波数特性
図 17.入力電圧ノイズ・スペクトル密度
図 18.スルーレートの温度特性
－ 7/12 －
AD847
図 19.反転アンプ構成
図 19a.インバータ大信号パルス応答
図 19b.インバータ小信号パルス応答
図 20.非反転アンプ構成
図 20a.非反転大信号パルス応答
Rev. F
図 20b.非反転小信号パルス応答
－ 8/12 －
AD847
オフセットの除去
AD847 の入力オフセット電圧は高速オペアンプとしては非常に小
さいですが、さらに小さくする場合には、図 21 の回路を使うこと
ができます。
図 21.オフセット・ヌル機能
図 22. AD847 の簡略化した回路図
入力の考慮事項
入力抵抗(図 20 の RIN)は、AD847 の入力が± 6 V の最大差動規定値
を超える過渡的または連続的な過負荷電圧に遭遇する回路で必要
です。この抵抗は、ベースに流れる最大電流を制限することによ
り、入力トランジスタを保護します。
高性能回路に対しては、抵抗(図 19 と図 20 の RB)を使って、各入
力でインピーダンスを一致させることによりバイアス電流誤差を
小さくすることが推奨されます。オフセット電圧誤差は、一桁以
上小さくすることができます。
動作原理
AD847 は、600 MHz～800 MHz の領域で一致した fTs を持つ pnp ト
ランジスタと npn トランジスタを構成することができる、アナロ
グ・デバイセズ独自の相補バイポーラ(CB)プロセスで製造されて
います。AD847 回路(図 22)は、フォールディド・カスコード中間
ゲイン・ステージ内に npn 入力ステージとそれに続く複数の高速
pnp を内蔵しています。電流増幅出力ステージに CB pnp も使用し
ています。AD847 をユニティ・ゲイン安定にする内部補償容量は、
ゲイン・ステージ内のトランジスタの接合容量により構成されて
います。
出力ステージのコンデンサ CF は、容量負荷の影響を軽減します。
低周波と低容量負荷では、補償ノードから出力までのゲインは 1
に非常に近い値になります。この場合、CF はブートストラップさ
れるため、デバイスの補償容量には寄与しません。容量負荷が大
きくなると、出力ステージの出力インピーダンスにより極が形成
されます。このためゲインが低下して、CF は不完全にブートスト
ラップされます。CF の一部が補償容量に寄与し、ユニティ・ゲイ
ン帯域幅が小さくなります。負荷容量が大きくなるほど、帯域幅
は小さくなるので、アンプは安定します。
Rev. F
－ 9/12 －
グラウンドとバイパス
AD847 を使う実用的な回路のデザインでは、高い周波数が関係す
る場合、特別な注意が必要です。回路の接続は短くする必要があ
ります。低抵抗、低インダクタンス回路パス、高周波混入の影響
の最小化が可能な場合には、大きなグラウンド・プレーンを使う
必要があります。ソケットの使用は、ピン間容量が増えて帯域幅
を小さくするので回避する必要があります。
帰還抵抗は十分小さくして、アンプ加算点の容量で形成される時
定数によりアンプ性能が制限されないようにする必要があります。
5 kΩ 以下の抵抗値の使用が推奨されます。これより大きな抵抗を
使う必要がある場合には、小さい帰還コンデンサ(<10 pF)と帰還抵
抗 RF の並列接続を使用して入力容量を補償して、アンプのダイナ
ミック性能を最適化することができます。
電源ピンは、アンプ・ピンのできるだけ近くでグラウンドへバ
イパスする必要があります。0.1 µFのセラミック・ディスク・
コンデンサの使用が推奨されます。
AD847
図 24 に、100 pF と 1000 pF の負荷を駆動する AD847 を示します。
ビデオ・ライン・ドライバ
AD847 は、終端または未終端ケーブルに対する低価格の高速ライ
ン・ドライバとして優れています。図 23 に、フォロワ構成でダブ
ル終端ケーブルを駆動する AD847 を示します。
終端抵抗 RT (ケーブルの特性インピーダンスに一致する場合)によ
り、ケーブル遠端からの反射が小さくなります。± 5 V 電源で動作
する場合、AD847 は 200 V/µs (typ)のスルーレートを維持します。
これは、終端ケーブルを± 1 V、30 MHz の信号で駆動できることを
意味します。
図 24.容量負荷を駆動する AD847
フラッシュADCの入力バッファ
AD847は35 MHzのユニティ・ゲイン帯域幅を持つため、AD9048の
ような高速フラッシュA/Dコンバータの入力バッファとして優れ
た選択肢です。
図 25 に、AD9048 入力のユニティ・インバータとして使用した
AD847 を示します。
図 23.ビデオ・ライン・ドライバ
表 I.ビデオ・ライン・ドライバの性能
VIN *
VSUPPLY
CC
–3 dB BW
0 dB or ± 500 mV Step
± 15
20 pF
23 MHz
4%
Overshoot
0 dB or ± 500 mV Step
0 dB or ± 500 mV Step
0 dB or ± 500 mV Step
0 dB or ± 500 mV Step
0 dB or ± 500 mV Step
± 15
± 15
±5
±5
±5
15 pF
0 pF
20 pF
15 pF
0 pF
21 MHz
13 MHz
18 MHz
16 MHz
11 MHz
0%
0%
2%
0%
0%
* –3 dB 帯域幅は、0 dBm 信号入力の場合の値です。オーバーシュートは、
1 V ステップ入力のパーセント・オーバーシュート値です。
バック終端抵抗(RBT、これもケーブルの特性インピーダンスに一
致)は、RT とケーブルの特性インピーダンスとの間の不一致により
発生する反射信号を制動するために、AD847 出力とケーブル入力
の間に配置することができます。これにより周波数応答が平坦化
されます。ただし、この場合オペアンプは抵抗 RT で± 1 V の振幅
を実現ために±2 V を出力に供給する必要があります。
Rev. F
－ 10/12 －
図 25.フラッシュ ADC の入力バッファ
AD847
高速 3 オペアンプ型計装アンプ
図 26 の回路は、CCD 画像処理とその他のビデオ速度のアプリケー
ションに適しています。2 個の高速 CB 処理オペアンプを使ってい
ます。出力アンプのアンプ A3 は AD847 です。
入力アンプ (A1 と A2) は AD827 であり、これは AD847 のデュア
ル・バージョンです。この回路には、同相モード除去の DC トリム
と AC トリム、およびセトリング・タイムを小さくする調整機能も
あります。
図 26. データ・アクイジション用の高速計装アンプ
Rev. F
－ 11/12 －
AD847
高速DACのバッファ
AD847は広い帯域幅と高速なセトリング・タイムを持つため、
AD668のような高速な電流出力D/Aコンバータの出力バッファと
して適しています。図27に示すオペアンプは、DAC出力用にグラ
ウンドの加算ノードを構成します。出力電圧は、アンプの帰還抵
抗により決定されます
(1 kΩの抵抗で10.24 V)。
DACはグラウンドへ流れる正電流を発生するため、アンプ出力の
電圧は負になることに注意してください。非反転アンプ入力とグ
ラウンドとの間に100 Ωの直列抵抗を接続すると、オペアンプ入力
バイアス電流のオフセット影響が小さくなります。
図 27.高速 DAC のバッファ
外形寸法
寸法表示:インチ(mm)
Mini-DIP (N-8)パッケージ
CERDIP (Q-8)パッケージ
すべてのブランド名または製品名は、それぞれの所有者の商標または登録商標です。
Rev. F
－ 12/12 －
スモール・アウトライン(R-8)パッケージ