低消費電力、高精度、 オートゼロ・オペアンプ AD8538 ピン配置図 特長 低オフセット電圧：13µV（max） 入力オフセット・ドリフト：0.03µV/℃ 単電源動作：2.7∼5.5V 高ゲイン、CMRR、PSRR 低入力バイアス電流：25pA 低電源電流：180µA OUT 1 5 V+ 4 –IN AD8538 2 +IN 3 移動体通信 携帯型計測器 バッテリ駆動のデバイス センサー・インターフェース 温度計測 電子スケール NC 5ピンTSOT-23（UJ-5） +IN 3 V− 8 NC 7 V+ 上面図 6 OUT （実寸ではありません） 5 NC 1 −IN 2 4 AD8538 NC = 無接続 図2. 05624-001 図1. アプリケーション 上面図 （実寸ではありません） 05624-002 V– 8ピンSOIC_N（R-8） 概要 AD8538は、超低オフセット電圧、低入力バイアス電流、低消 費電力を特長とするきわめて高精度のアンプです。電源電流は、 5.0Vの電源動作時に180µA以下に抑えられます。2.7∼5.0V単 電源動作（両電源では±1.35∼±2.5V）で完全に仕様規定され ています。 AD8538は消費電力がきわめて低いため、バッテリ駆動のデバ イスや携帯型機器に最適です。 AD8538は、拡張工業用温度範囲（−40∼＋125℃）で仕様規 定されており、5ピンTSOT-23と8ピンSOICナロー・パッケー ジを採用しています。 REV. 0 アナログ・デバイセズ株式会社 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。 © 2005 Analog Devices, Inc. All rights reserved. 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 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MTビル2号 電話06（6350）6868 AD8538 目次 特長 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 アプリケーション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 ピン配置図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 改訂履歴 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 仕様 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 電気的仕様. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 絶対最大定格 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 熱抵抗値. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 ESDに関する注意 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 代表的な性能特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 外形寸法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 オーダー・ガイド. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 改訂履歴 10/05―Revision 0: Initial Version ―2― REV. 0 AD8538 仕様 電気的仕様 特に指定のない限り、VS＝5.0V、VCM＝2.5V、VO＝2.5V、TA＝25℃。 表1 パラメータ 記号 条件 Min Typ Max 単位 5 13 µV 30 µV 15 25 pA 入力特性 オフセット電圧 VOS 入力バイアス電流 IB −40℃≦TA≦＋125℃ 入力オフセット電流 −40℃≦TA≦＋85℃ 35 100 pA −40℃≦TA≦＋125℃ 0.7 1.0 nA 20 50 pA 150 pA 5 V IOS −40℃≦TA≦＋125℃ 0 入力電圧範囲 同相ノイズ除去比 大信号電圧ゲイン オフセット電圧ドリフト CMRR AVO VCM＝0∼5V 115 150 dB −40℃≦TA≦＋125℃、 VCM＝0.2∼4.8V 100 135 dB RL＝10kΩ、VO＝0.1∼4.9V 115 141 dB −40℃≦TA≦＋125℃ 110 135 dB ΔVOS /ΔT −40℃≦TA≦＋125℃ VOH RL＝100kΩ（GNDに接続） 4.99 −40℃≦TA≦＋125℃ 4.98 RL＝10kΩ（GNDに接続） 4.95 −40℃≦TA≦＋125℃ 4.94 0.03 0.1 µV/℃ 出力特性 ハイレベル出力電圧 ローレベル出力電圧 短絡時の最大電流 VOL 4.998 V 4.970 V V V RL＝100kΩ（V＋に接続） 1.9 5 mV −40℃≦TA≦＋125℃ 2.8 7 mV RL＝10kΩ（V＋に接続） 17 20 mV −40℃≦TA≦＋125℃ 20 30 mV ISC ±25 mA 電源 電源電圧変動除去比 電源電流／アンプ PSRR ISY VS＝2.7∼5.0V 105 125 dB −40℃≦TA≦＋125℃ 100 125 dB IO＝0 150 180 µA −40℃≦TA≦＋125℃ 190 215 µA 動的性能 スルーレート SR RL＝10kΩ 0.4 V/µs セトリング時間（0.01％） tS G＝±1.2Vステップ、CL＝20pF、 RL＝1kΩ 10 µs 0.05 ms 600 kHz RL＝10kΩ、RL＝100kΩ、 CL＝20pF 65 度 en p-p f＝0.1∼10Hz 2.0 µVp-p en f＝1kHz 50 nV/ Hz 過負荷回復時間 ゲイン帯域幅積 GBP 位相マージン ∅O 電圧ノイズ 電圧ノイズ密度 ノイズ性能 REV. 0 ―3― AD8538 特に指定のない限り、VS＝2.7V、VCM＝1.35V、VO＝1.35V、TA＝25℃。 表2 パラメータ 記号 条件 Min Typ Max 単位 5 13 µV 30 µV 15 25 pA 入力特性 オフセット電圧 VOS 入力バイアス電流 IB −40℃≦TA≦＋125℃ 入力オフセット電流 −40℃≦TA≦＋85℃ 35 100 pA −40℃≦TA≦＋125℃ 0.7 1.0 nA 20 50 pA 150 pA 2.7 V IOS −40℃≦TA≦＋125℃ 0 入力電圧範囲 同相ノイズ除去比 大信号電圧ゲイン オフセット電圧ドリフト CMRR AVO VCM＝0∼2.5V 110 140 dB −40℃≦TA≦＋125℃ 100 135 dB RL＝10kΩ、VO＝0.1∼1.7V 110 140 dB −40℃≦TA≦＋125℃ 105 135 dB ΔVOS /ΔT −40℃≦TA≦＋125℃ VOH RL＝100kΩ（GNDに接続） 2.68 −40℃≦TA≦＋125℃ 2.68 RL＝10kΩ（GNDに接続） 2.67 −40℃≦TA≦＋125℃ 2.66 0.03 0.1 µV/℃ 出力特性 ハイレベル出力電圧 ローレベル出力電圧 短絡時の最大電流 VOL 2.698 V V 2.68 V V RL＝100kΩ（V＋に接続） 1.7 5 −40℃≦TA≦＋125℃ 2.4 5 mV RL＝10kΩ（V＋に接続） 14 20 mV −40℃≦TA≦＋125℃ 20 25 mV ISC mV ±8 mA 125 dB 電源 電源電圧変動除去比 PSRR 電源電流／アンプ ISY VS＝2.7∼5.5V 105 −40℃≦TA≦＋125℃ 100 125 dB IO＝0 150 180 µA −40℃≦TA≦＋125℃ 190 215 µA 動的性能 スルーレート SR RL＝10kΩ 0.4 V/µs セトリング時間（0.01％） tS G＝±1.1Vステップ、CL＝20pF、 RL＝1kΩ 5 µs 0.05 ms 600 kHz 65 度 過負荷回復時間 ゲイン帯域幅積 GBP 位相マージン ∅O RL＝10kΩ、RL＝100kΩ、 CL＝20pF 電圧ノイズ en p-p f＝0.1∼10Hz 2.0 µVp-p 電圧ノイズ密度 en f＝1kHz 50 nV/ Hz ノイズ性能 ―4― REV. 0 AD8538 絶対最大定格 パラメータ 定格値 電源電圧 ＋6V 左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 格のみを指定するものであり、この仕様の動作セクションに記 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ることがあります。 入力電圧 VSS−0.3∼VDD＋0.3V 特に指定のない限り、絶対最大定格値は25℃時のものです。 差動入力電圧 ±6V GNDへの出力短絡時間 ディレーティング 曲線を参照 特に指定のない限り、TA＝＋25℃。 表3 保存温度範囲 −65∼＋150℃ ピン温度（ハンダ処理、60秒） 300℃ 動作温度範囲 −40∼＋125℃ ジャンクション温度範囲 −65∼＋150℃ 熱抵抗値 θJAは最悪の条件、すなわち回路ボードに表面実装パッケージを ハンダ付けした状態で規定しています。 表4. 熱特性 パッケージ・タイプ θJA θJC 単位 5ピンTSOT-23（UJ-5） 207 61 ℃/W 8ピンSOIC_N（R-8） 158 43 ℃/W 注意 ESD（静電放電）の影響を受けやすいデバイスです。人体や試験機器には4000Vもの高圧の静 電気が容易に蓄積され、検知されないまま放電されることがあります。本製品は当社独自の 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、回復 不能の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. 0 ―5― AD8538 代表的な性能特性 特に指定のない限り、VSY＝5Vまたは±2.5V。 700 450 V SY = 5Vおよび2.7V V SY = 5V 0V < V CM < 5V TA = 25°C 400 600 入力バイアス電流（pA） 350 アンプの数 300 250 200 150 500 400 300 200 100 0 –10.0 –8.4 –6.8 –5.2 –3.6 –2.0 –0.4 1.2 2.8 4.4 6.0 7.6 9.2 05624-006 100 05624-003 50 0 25 45 65 図3. 14 図6. 入力オフセット電圧の分布 125 入力バイアス電流の温度特性 TA = 25°C 140 120 電源電流（µA） 10 8 6 4 100 80 60 40 20 05624-004 2 0 0 05624-007 アンプの数 105 160 V SY = 5V –40°C < T A < +125°C 12 0 0 0.012 0.024 0.036 0.048 0.060 0.072 0.084 0.096 1 2 図4. 3 5 4 電源電圧（V） TCV OS （µV/°C） 図7. 入力オフセット電圧ドリフトの分布 電源電圧 対 電源電流 200 10 V SY = 5V TA = 25°C 8 6 V SY = 5V 150 電源電流（µA） 4 2 0 –2 V SY = 2.7V 100 –4 50 –8 –10 0 1 2 3 4 0 –40 5 05624-008 –6 05624-005 入力オフセット電圧（µV） 85 温度（℃） 入力オフセット電圧（µV） 10 入力同相電圧（V） 図5. 60 110 温度（℃） 図8. 入力同相電圧 対 入力オフセット電圧 ―6― 電源電流の温度特性 REV. 0 AD8538 70 オープン・ループ・ゲイン（dB） 出力飽和電圧（mV） V SY – V OH 100 V OL 10 135 60 1000 ソース 1 シンク 05624-009 0.1 0.01 0.001 0.01 0.1 1 50 90 40 30 45 20 ΦM 10 0 0 –10 V SY = ±2.5Vおよび±1.35V RL = 100kΩ CL = 20pF –20 1k 10 10k 負荷電流（mA） 図9. 35 –45 1M 100k 周波数（Hz） 図12. 負荷電流 対 出力飽和電圧 オープン・ループ・ゲインと位相の 周波数特性 120 V SY = 5V RL = 10kΩ V SY = 5Vおよび2.7V TA = 25°C 30 100 25 80 CMRR ( dB) 20 V OL 15 60 40 10 20 0 –40 05624-010 5 –25 –10 5 20 35 50 65 80 95 110 0 100 125 05624-013 出力飽和電圧（mV） V SY – V OH 1k 図10. 0 1M V SY = ±2.5Vおよび±1.35V TA = 25°C 80 A V = 100 +PSRR PSRR ( dB) 20 100k CMRRの周波数特性 100 V SY = 5Vおよび2.7V CL = 20pF R L = 2kΩ A V = 10 60 –PSRR 40 AV = 1 –20 1k 10k 100k 0 100 1M 05624-014 20 05624-011 クローズド・ループ・ゲイン（dB） 40 図13. 出力飽和電圧の温度特性 60 10k 周波数（Hz） 温度（℃） 1k 図11. クローズド・ループ・ゲインの周波数特性 REV. 0 10k 100k 周波数（Hz） 周波数（Hz） 図14. ―7― PSRRの周波数特性 1M オープン・ループ位相シフト（度） V SY = 5V TA = 25°C 05624-012 10000 AD8538 1000 電圧（1V/DIV） A V = 100 100 出力インピーダンス（Ω） V SY = 5V AV = 1 CL = 300pF RL = 10kΩ V SY = 5Vおよび2.7V A V = 10 10 AV = 1 1 05624-022 05624-017 0.1 0.01 100 1k 10k 100k 1M 時間（4µs/DIV） 周波数（Hz） 図15. 60 V SY = 5V TA = 25°C RL = 2kΩ 100 大信号過渡応答 V SY = 5V A V = –50 V I N ( mV ) 50 小信号オーバーシュート（％） 図18. クローズド・ループ出力インピーダンス の周波数特性 40 0 30 OS+ 0 OS– 05624-015 10 0 1 10 100 05624-018 V O UT ( V ) 20 –2.5 1000 時間（10µs/DIV） 負荷容量（pF） 図19. 負荷容量 対 小信号オーバーシュート V SY = 5Vおよび2.7V AV = 1 CL = 300pF RL = 2kΩ V SY = 5V A V = –50 電圧（50mV/DIV） V I N ( mV ) 0 正側過負荷回復 –100 V OUT ( V ) 2.5 05624-016 0 05624-019 図16. 時間（4µs/DIV） 図17. 時間（10µs/DIV） 図20. 小信号過渡応答 ―8― 負側過負荷回復 REV. 0 AD8538 V SY = 5V TA = 25°C 電圧（1V/DIV） V IN 100 100 1k 10k 05624-023 10 10 V OUT V SY = 5V AV = 1 V IN = 6V p-p RL = 10kΩ 05624-021 電圧ノイズ密度（nV/ Hz） 1000 時間（200µs/DIV） 周波数（Hz） 図21. 図23. 電圧ノイズ密度 05624-020 電圧（500nV/DIV） V SY = 5Vおよび2.7V 時間（1秒/DIV） 図22. REV. 0 入力電圧ノイズ（0.1∼10Hz） ―9― 位相反転なし AD8538 VS＝2.7Vまたは±1.35V。 180 10000 V SY = 2.7V 0V < V CM < 2.7V 160 T = 25°C A V SY = 2.7V TA = 25°C 1000 出力飽和電圧（mV） 140 100 80 60 40 100 10 ソース シンク 0 –10.0 –8.4 –6.8 –5.2 –3.6 –2.0 –0.4 1.2 2.8 4.4 6.0 7.6 9.2 05624-027 20 05624-024 1 0.1 0.001 0.01 入力オフセット電圧（µV） 図24. 図27. 入力オフセット電圧の分布 35 30 25 V SY = VOH 出力飽和電圧（mV） 25 20 15 10 20 15 VOL 10 5 05624-025 5 0 0 0 –40 0.012 0.024 0.036 0.048 0.060 0.072 0.084 0.096 05624-028 アンプの数 負荷電流 対 出力飽和電圧 V SY = 2.7V RL = 10k Ω V SY = 2.7V –40°C < T A < +125°C 30 –25 –10 5 20 TCV OS（µV/°C） 図25. 図28. 入力オフセット電圧ドリフトの分布 65 80 95 110 125 出力飽和電圧の温度特性 V SY = 2.7V TA = 25°C 70 RL = 2kΩ 小信号オーバーシュート（％） 6 4 2 0 –2 –4 –6 –10 0.5 1.0 1.5 2.0 60 50 40 30 20 OS+ 10 05624-026 –8 OS– 0 2.5 1 10 入力同相電圧（V） 図26. 50 80 V SY = 2.7V 8 TA = 25°C 0 35 温度（℃） 10 入力オフセット電圧（µV） 1 0.1 負荷電流（mA） 100 05624-029 アンプの数 120 1000 負荷容量（pF） 図29. 入力同相電圧 対 入力オフセット電圧 ― 10 ― 負荷容量 対 小信号オーバーシュート REV. 0 AD8538 1000 V SY = 2.7V TA = 25°C 100 10 10 時間（4µs/DIV） 05624-032 05624-030 電圧（500mV/DIV） 電圧ノイズ密度（nV/ Hz） V SY = 2.7V AV = 1 CL = 100pF RL = 10kΩ 100 1k 10k 周波数（Hz） 図30. REV. 0 図31. 大信号過渡応答 ― 11 ― 電圧ノイズ密度 100k AD8538 外形寸法 5.00 (0.1968) 4.80 (0.1890) 2.90 BSC 5 4 4.00 (0.1574) 3.80 (0.1497) 2.80 BSC 1.60 BSC 2 1 4 6.20 (0.2440) 5.80 (0.2284) 3 1.27 (0.0500) BSC 1番ピン 0.95 BSC 0.25 (0.0098) 0.10 (0.0040) 1.90 BSC *0.90 0.87 0.84 5 *1.00 MAX 0.10 MAX 0.50 0.30 平坦性 0.10 実装面 0.20 0.08 実装面 8° 4° 0° 0.50 (0.0196) x 45° 0.25 (0.0099) 1.75 (0.0688) 1.35 (0.0532) 0.51 (0.0201) 0.31 (0.0122) 8° 0.25 (0.0098) 0° 1.27 (0.0500) 0.40 (0.0157) 0.17 (0.0067) JEDEC規格MS-012-AAに準拠 管理寸法はミリメートルの単位で表記しています。カッコ内に示すインチ単位の 寸法は、ミリメートル値に基づく概数で、参考のためにのみ記載しています。 設計ではこの値を使用しないでください。 0.60 0.45 0.30 *パッケージの高さと厚さを除き、JEDEC規格MO-193-ABに準拠 図33. 図32. 5ピン薄型スモール・アウトライン・ トランジスタ・パッケージ［TSOT-23］ （UJ-5） 寸法単位：mm 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） 寸法単位：mm（インチ） オーダー・ガイド モデル AD8538AUJZ-R2 1 AD8538AUJZ-REEL1 AD8538AUJZ-REEL7 1 1 温度範囲 パッケージ パッケージ・オプション マーキング −40∼＋125℃ 5ピンTSOT-23 UJ-5 AOC −40∼＋125℃ 5ピンTSOT-23 UJ-5 AOC AOC −40∼＋125℃ 5ピンTSOT-23 UJ-5 AD8538ARZ1 −40∼＋125℃ 8ピンSOIC_N R-8 AD8538ARZ-REEL1 −40∼＋125℃ 8ピンSOIC_N R-8 AD8538ARZ-REEL71 −40∼＋125℃ 8ピンSOIC_N R-8 Z＝鉛フリー製品 ― 12 ― REV. 0 D05624-0-10/05(0)-J 1 8