日本語版

チャージ・ポンプ内蔵の単電源高速
トリプル・オペアンプ
ADA4858-3
接続図
特長
OUT1
–IN1
+IN1
NC
ADA4858-3
16
15 14
13
12 +IN2
+VS 1
C1_a 2
C1_b 3
11 –IN2
CHARGE
PUMP
10 OUT2
CPO 4
5
6
7
8
+VS
+IN3
–IN3
OUT3
9
PD
NOTES
1. NC = NO CONNECT.
2. EXPOSED PAD, CONNECT TO GROUND.
07714-001
チャージ・ポンプを内蔵
電源電圧範囲: 3 V～5.5 V
出力範囲: −3.3 V～−1.8 V
外部用途に−3 V で最大 50 mA の出力電流
高速アンプ
−3 dB 帯域幅: 600 MHz
スルーレート: 600 V/µs
0.1 dB 平坦性: 85 MHz
0.1%へのセトリング・タイム: 18 ns
低消費電力
総合静止電流: 42 mA
パワーダウン機能
高いコモン・モード電圧範囲
+5 V 電源で−1.8 V～+3.8 V
電流帰還アーキテクチャ
微分ゲイン誤差: 0.01%
微分位相誤差: 0.02°
16 ピン LFCSP を採用
図 1.
アプリケーション
業務用ビデオ
民生ビデオ
画像処理
アクティブ・フィルタ
概要
ADA4858-3 (トリプル)は、単電源で動作する高速電流帰還アン
プであり、チャージ・ポンプを内蔵しています。このため、負電
圧を出力するとき、またはビデオ・アプリケーションで 0 V レ
ベルを出力するときに必要となる負電源が不要になります。こ
のアンプは、600 MHz の−3 dB 帯域幅と 600 V/µs のスルーレー
トを持つため、多くの高速アプリケーションに適しています。
さらに、G = 2 で 85 MHz までの 0.1 dB 平坦性、150 Ω 負荷で
0.01%の差動ゲイン誤差と 0.02°の位相誤差を持つため、業務用
と民生用のビデオ・アプリケーションにも適しています。
Rev. 0
このトリプル・オペアンプは、3.3 V～5 V の電源電圧で動作す
るようにデザインされており、チャージ・ポンプを含む総合静
止電流はわずか 42 mA で済みます。消費電力をさらに削減する
ため、アンプを使用しないときに総合電源電流を 2.5 mA まで削
減するパワーダウン機能を内蔵しています。パワーダウン・モ
ードでも、チャージ・ポンプを使って外付け部品に電源を供給
することができます。外部用途の最大出力電流は−3 V で 50 mA
です。また、このアンプは 5 V 電源で、グラウンドの下 1.8 V か
ら正電源レールの下 1.2 V までの広い入力コモン・モード電圧
範囲も持っています。
ADA4858-3 は 16 ピン LFCSP パッケージを採用し、−40°C～
+105°C の拡張工業温度範囲で動作するようにデザインされてい
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。
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電話 06（6350）6868
本
ADA4858-3
目次
特長 ...................................................................................................... 1
概要 ............................................................................................... 13
アプリケーション .............................................................................. 1
チャージ・ポンプの動作 ............................................................ 13
接続図 .................................................................................................. 1
アプリケーション情報 .................................................................... 14
概要 ...................................................................................................... 1
ゲイン設定.................................................................................... 14
改訂履歴 .............................................................................................. 2
DC 結合ビデオ信号 ..................................................................... 14
仕様 ...................................................................................................... 3
複数ビデオ・ドライバ ................................................................ 14
絶対最大定格 ...................................................................................... 5
PD (パワーダウン)ピン ............................................................... 14
最大消費電力 .................................................................................. 5
電源のバイパス............................................................................ 15
ESD の注意 ..................................................................................... 5
レイアウト.................................................................................... 15
ピン配置およびピン機能説明 .......................................................... 6
外形寸法 ............................................................................................ 16
代表的な性能特性 .............................................................................. 7
オーダー・ガイド ........................................................................ 16
動作原理 ............................................................................................ 13
改訂履歴
10/08—Revision 0: Initial Version
Rev. 0
－ 2/16 －
ADA4858-3
仕様
特に指定がない限り、TA = 25°C、VS = 5 V、G = 2、RF = 301 Ω、G = 1 で RF = 402 Ω、RL = 150 Ω。
表 1.
Parameter
DYNAMIC PERFORMANCE
−3 dB Bandwidth
Bandwidth for 0.1 dB Flatness
Slew Rate
Settling Time to 0.1%
NOISE/DISTORTION PERFORMANCE
Harmonic Distortion (HD2/HD3)
Crosstalk
Input Voltage Noise
Input Current Noise
Differential Gain Error
Differential Phase Error
Conditions
Input Capacitance
Input Common-Mode Voltage Range
Common-Mode Rejection Ratio
OUTPUT CHARACTERISTICS
Output Voltage Swing
Output Overdrive Recovery Time
Maximum Linear Output Current @ VO = 1 VPEAK
POWER-DOWN
Input Voltage
Max
Unit
600
350
165
175
85
600
18
MHz
MHz
MHz
MHz
MHz
V/µs
ns
fC = 1 MHz, VO = 2 V p-p
fC = 5 MHz, VO = 2 V p-p
f = 5 MHz
f = 1 MHz
f = 1 MHz (+IN/−IN)
−86/−94
−71/−84
−60
4
2/9
0.01
0.02
dBc
dBc
dB
nV/√Hz
pA/√Hz
%
Degrees
−14
−2
−13
300
+IN
−IN
+IN
Typical
+0.5
+0.7
+8
390
+14
+2
+13
15
90
1.5
−1.8
−61
−1.4 to +3.6
+3.8
−54
mV
µA
µA
kΩ
MΩ
Ω
pF
V
dB
Rise/fall, f = 5 MHz
fC = 1 MHz, HD2 ≤ −50 dBc
−1.7 to +3.7
15
21
V
ns
mA
Enabled
Powered down
1.9
2
+0.1
V
V
µA
µs
µs
5.5
V
Bias Current
Turn-On Time
Turn-Off Time
−0.1
0.3
1.6
POWER SUPPLY
Operating Range
Total Quiescent Current
Amplifiers
Charge Pump
Total Quiescent Current When Powered Down
Amplifiers
Charge Pump
Positive Power Supply Rejection Ratio
Negative Power Supply Rejection Ratio
Charge Pump Output Voltage
Charge Pump Sink Current
Rev. 0
Typ
VOUT = 0.1 V p-p, G = 1
VOUT = 0.1 V p-p
VOUT = 2 V p-p, G = 1
VOUT = 2 V p-p
VOUT = 2 V p-p
VOUT = 2 V step
VOUT = 2 V step
DC PERFORMANCE
Input Offset Voltage
+ nput Bias Current
−Input Bias Current
Open-Loop Transimpedance
INPUT CHARACTERISTICS
Input Resistance
Min
3
15
19
23
21
mA
mA
0.15
0.25
4
−64
−58
−3
0.3
mA
mA
dB
dB
V
mA
−3.3
－ 3/16 －
−60
−54
−2.5
150
ADA4858-3
特に指定がない限り、TA = 25°C、VS = 3.3 V、G = 2、RF = 301 Ω、G = 1 で RF = 402 Ω 、RL = 150 Ω。
表 2.
Parameter
DYNAMIC PERFORMANCE
−3 dB Bandwidth
Bandwidth for 0.1 dB Flatness
Slew Rate
Settling Time to 0.1%
NOISE/DISTORTION PERFORMANCE
Harmonic Distortion (HD2/HD3)
Crosstalk
Input Voltage Noise
Input Current Noise
Differential Gain Error
Differential Phase Error
Conditions
Input Capacitance
Input Common-Mode Voltage Range
Common-Mode Rejection Ratio
OUTPUT CHARACTERISTICS
Output Voltage Swing
Output Overdrive Recovery Time
Maximum Linear Output Current @ VO = 1 VPEAK
POWER-DOWN
Input Voltage
Max
Unit
540
340
140
145
70
430
20
MHz
MHz
MHz
MHz
MHz
V/µs
ns
fC = 1 MHz, VO = 2 V p-p
fC = 5 MHz, VO = 2 V p-p
f = 5 MHz
f = 1 MHz
f = 1 MHz (+IN/−IN)
−88/−91
−75/−78
−60
4
2/9
0.02
0.03
dBc
dBc
dB
nV/√Hz
pA/√Hz
%
Degrees
−14
−2
−13
300
+IN
−IN
+IN
Typical
+0.7
+0.6
+7
350
+14
+2
+13
15
90
1.5
−0.9
−60
−0.6 to +2.1
+2.2
−54
mV
µA
µA
kΩ
MΩ
Ω
pF
V
dB
Rise/fall, f = 5 MHz
fC = 1 MHz, HD2 ≤ −50 dBc
−0.9 to +2.2
15
20
V
ns
mA
Enabled
Powered down
1.25
1.35
+0.1
V
V
µA
µs
µs
5.5
V
Bias Current
Turn-On Time
Turn-Off Time
−0.1
0.3
1.6
POWER SUPPLY
Operating Range
Total Quiescent Current
Amplifiers
Charge Pump
Total Quiescent Current When Powered Down
Amplifiers
Charge Pump
Positive Power Supply Rejection Ratio
Negative Power Supply Rejection Ratio
Charge Pump Output Voltage
Charge Pump Sink Current
Rev. 0
Typ
VOUT = 0.1 V p-p, G = 1
VOUT = 0.1 V p-p
VOUT = 2 V p-p, G = 1
VOUT = 2 V p-p
VOUT = 2 V p-p
VOUT = 2 V step
VOUT = 2 V step
DC PERFORMANCE
Input Offset Voltage
+Input Bias Current
−Input Bias Current
Open-Loop Transimpedance
INPUT CHARACTERISTICS
Input Resistance
Min
3
14
19
21
20
mA
mA
0.15
0.25
2
−63
−57
−2
0.3
mA
mA
dB
dB
V
mA
−2.1
－ 4/16 －
−60
−54
−1.8
45
ADA4858-3
絶対最大定格
表 3.
Parameter
Supply Voltage
Internal Power Dissipation1
16-Lead LFCSP
Input Voltage (Common Mode)
Differential Input Voltage
Output Short-Circuit Duration
Storage Temperature Range
Operating Temperature Range
Lead Temperature
(Soldering, 10 sec)
最大消費電力
Rating
6V
ADA4858-3 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遷移温度により決定され、約
150℃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℃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。
See Figure 2
(−VS − 0.2 V) to (+VS − 1.2 V)
±VS
Observe Power Derating Curves
−65°C to +125°C
−40°C to +105°C
300°C
正常動作のためには、図 2 の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
仕様は、自然空冷のデバイスで規定。
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。
2.0
1.5
1.0
0.5
0
–40
–20
0
20
40
60
80
AMBIENT TEMPERATURE (°C)
100
07714-002
MAXIMUM POWER DISSIPATION (W)
1
図 2.最大消費電力対 ADA4858-3 の温度
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. 0
－ 5/16 －
ADA4858-3
ピン配置およびピン機能説明
ADA4858-3
OUT1
–IN1
+IN1
NC
TOP VIEW
(Not to Scale)
16
15 14
13
12 +IN2
+VS 1
C1_b 3
11 –IN2
CHARGE
PUMP
10 OUT2
CPO 4
6
7
8
–IN3
OUT3
+VS
5
+IN3
9
PD
NOTES
1. NC = NO CONNECT.
2. EXPOSED PAD, CONNECT TO GROUND.
07714-003
C1_a 2
図 3.ピン配置
表 4.ピン機能の説明
ピン番号
記号
説明
1
+VS
チャージ・ポンプの正電源。
2
C1_a
チャージ・ポンプ・コンデンサ側 a。
3
C1_b
チャージ・ポンプ・コンデンサ側 b。
4
CPO
チャージ・ポンプ出力。
5
+VS
正電源。
6
+IN3
非反転入力 3。
7
−IN3
反転入力 3。
8
OUT3
出力 3。
9
PD
パワーダウン。
10
OUT2
出力 2。
11
−IN2
反転入力 2。
12
+IN2
非反転入力 2。
13
NC
未接続。
14
+IN1
非反転入力 1。
15
−IN1
反転入力 1。
16
OUT1
出力 1。
17 (EPAD)
露出パッド(EPAD)
露出パッドはグラウンドに接続する必要があります。
Rev. 0
－ 6/16 －
ADA4858-3
代表的な性能特性
特に指定がない限り、VS = 5 V、G = 2、RF = 301 Ω、RF = 402 Ω (G = 1)、RF = 200 Ω (G = 5)、RL = 150 Ω、大信号 VOUT = 2 V p-p、小信号 VOUT =
0.1 V p-p、T = 25ºC。
G=1
G=2
–1
–2
G=5
–3
–4
–5
–6
–7
–8
1
10
100
1000
FREQUENCY (MHz)
G=1
1
0
–1
G=2
–2
G=5
–3
–4
–5
–6
–7
–8
1
G=2
NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB)
1
G=1
–1
–2
G=5
–4
–5
–6
–7
–8
1
10
100
1000
FREQUENCY (MHz)
VS = 3.3V
1
G=1
0
–1
G=2
–2
G=5
–3
–4
–5
–6
–7
–8
07714-005
1
1000
図 8.大信号周波数応答対ゲイン
2
1
RF = 301Ω
0
NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB)
2
RF = 200Ω
–1
RF = 402Ω
–2
RF = 499Ω
–3
–4
–5
–6
–7
–8
1
10
100
FREQUENCY (MHz)
1000
1
RF = 200Ω
0
RF = 301Ω
–1
RF = 402Ω
–2
RF = 499Ω
–3
–4
–5
–6
–7
–8
07714-006
NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB)
100
FREQUENCY (MHz)
図 5.小信号周波数応答対ゲイン
1
10
100
FREQUENCY (MHz)
図 6.小信号周波数応答対帰還抵抗
Rev. 0
10
図 9.大信号周波数応答対帰還抵抗
－ 7/16 －
1000
07714-009
NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB)
2
–3
1000
図 7.大信号周波数応答対ゲイン
VS = 3.3V
0
100
FREQUENCY (MHz)
図 4.小信号周波数応答対ゲイン
2
10
07714-008
0
07714-007
1
NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB)
2
07714-004
NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB)
2
0.2
0.1
0.1
–0.2
VS = 3.3V
–0.3
–0.4
–0.5
–0.6
–0.7
–0.8
1
10
100
1000
FREQUENCY (MHz)
0
–0.1
RF = 301Ω
–0.2
–0.3
–0.4
–0.5
–0.6
–0.7
–0.8
1
–20
–20
–30
–30
DISTORTION (dBc)
0
–10
–40
–50
HD2
–70
HD3
–40
–50
–60
HD2
–70
HD3
–80
–90
–90
–100
–100
10
100
FREQUENCY (MHz)
07714-011
DISTORTION (dBc)
0
1
1000
図 13.大信号 0.1 dB 平坦性対帰還抵抗
–10
–80
100
FREQUENCY (MHz)
図 10.大信号 0.1 dB 平坦性対電源電圧
–60
10
07714-013
VS = 5V
–0.1
RF = 200Ω
1
10
100
FREQUENCY (MHz)
図 11.高調波歪みの周波数特性
07714-014
0
NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB)
0.2
07714-010
NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB)
ADA4858-3
図 14.高調波歪みの周波数特性、VS = 3.3 V
10
–10
0
–20
–30
–20
CMRR (dB)
PSRR (dB)
–10
–30
–40
–40
–50
–50
1
10
100
FREQUENCY (MHz)
400
–70
0.1
07714-012
–70
0.1
10
100
FREQUENCY (MHz)
図 12.電源除去比(PSRR)の周波数特性
Rev. 0
1
図 15.コモン・モード除去比(CMRR)の周波数特性
－ 8/16 －
400
07714-015
–60
–60
–20
–40
–30
–50
–40
CROSSTALK (dB)
–30
–70
–50
–60
–80
–70
–90
–80
10
100
FREQUENCY (MHz)
400
–90
0.1
VOUT = 200mV p-p
OUTPUT VOLTAGE, VS = 5V (V)
400
0
–0.05
VS = 5V
1.5
2.0
1.0
1.5
0.5
1.0
0
0.5
0
–0.5
VS = 3.3V
–0.5
–1.0
VS = 3.3V
–0.15
TIME (5ns/DIV)
07714-017
VS = 5V
–1.0
–1.5
TIME (5ns/DIV)
図 20.大信号過渡応答対電源電圧
図 17.小信号過渡応答対電源電圧
1.5
G=1
VOUT = 200mV p-p
CL = 4pF C = 10pF
L
1.0
OUTPUT VOLTAGE (V)
0.10
0.05
0
–0.05
CL = 6pF
0.5
0
–0.5
CL = 4pF
–1.0
–0.15
CL = 10pF
CL = 6pF
TIME (5ns/DIV)
07714-018
–0.10
–1.5
TIME (5ns/DIV)
図 21.大信号過渡応答対容量負荷
図 18.小信号過渡応答対容量負荷
Rev. 0
G=1
－ 9/16 －
07714-021
OUTPUT VOLTAGE (V)
0.05
–0.10
OUTPUT VOLTAGE (V)
100
図 19.クロストークの周波数特性
0.10
0.15
10
FREQUENCY (MHz)
図 16.順方向アイソレーションの周波数特性
0.15
1
OUTPUT VOLTAGE, VS = 3.3V (V)
1
07714-020
–100
0.1
07714-019
–60
07714-016
FORWARD ISOLATION (dB)
ADA4858-3
ADA4858-3
CL = 10pF
1.5
CL = 16pF
1.0
CL = 4pF
CL = 14pF
OUTPUT VOLTAGE (V)
0.05
0
–0.05
0.5
0
–0.5
–0.10
–1.0
07714-022
TIME (5ns/DIV)
–1.5
TIME (5ns/DIV)
図 22.小信号過渡応答対容量負荷
図 25.大信号過渡応答対容量負荷
図 23.セトリング・タイム(立ち上がり)
図 26.セトリング・タイム(立ち下がり)
2.5
VIN
3.0
2.0
4
VIN
VS = 3.3V
1.0
2
1.0
1
0.5
0
0
–1
–0.5
–2
–1.0
OUTPUT VOLTAGE (V)
1.5
VOUT
INPUT VOLTAGE (V)
OUTPUT VOLTAGE (V)
2.0
3
1.5
VOUT
0.5
1.0
0.5
0
0
–0.5
–0.5
–1.0
TIME (20ns/DIV)
–1.5
07714-024
–1.5
–3
図 24.出力オーバードライブ回復
Rev. 0
1.5
2.5
–1.0
–2.0
TIME (20ns/DIV)
図 27.出力オーバードライブ回復、VS = 3.3 V
－ 10/16 －
07714-027
VOUT = 200mV p-p
–0.15
07714-025
OUTPUT VOLTAGE (V)
0.10
5
CL = 10pF
CL = 6pF
INPUT VOLTAGE (V)
0.15
ADA4858-3
図 28.スルーレート対出力電圧
24
20
–1.2
18
AMPLIFIER
CURRENT
–1.6
16
–2.0
14
–2.4
12
OUTPUT
VOLTAGE
–2.8
–3.2
2.5
3.0
3.5
4.0
VPD
VOUT
10
4.5
5
1.0
8
5.0
CHARGE PUMP SUPPLY VOLTAGE (V)
0.5
4
0
3
–0.5
2
–1.0
1
POWER DOWN VOLTAGE (V)
–0.8
6
07714-032
22
OUTPUT VOLTAGE (V)
–0.4
1.5
CURRENT (mA)
CHARGE
PUMP CURRENT
07714-029
CHARGE PUMP OUTPUT VOLTAGE (V)
0
図 31.スルーレート対出力電圧
0
–1.5
TIME (400ns/DIV)
図 32.イネーブル/パワーダウン・タイム
図 29.チャージ・ポンプ出力電圧/電流対電源電圧
100
20
90
16
14
12
10
8
6
4
70
60
50
40
30
20
–IN
10
2
0
100
1k
10k
100k
FREQUENCY (Hz)
1M
07714-030
0
100
80
+IN
1k
10k
100k
FREQUENCY (Hz)
図 33.入力電流ノイズの周波数特性
図 30.入力電圧ノイズの周波数特性
Rev. 0
－ 11/16 －
1M
07714-033
INPUT CURRENT NOISE (pA/ Hz)
INPUT VOLTAGE NOISE (nV/ Hz)
18
ADA4858-3
–100
–110
–115
–115
POWER (dBm)
–110
–120
–125
–130
–120
–125
–130
–135
–135
–140
–140
–145
–145
–150
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
FREQUENCY (MHz)
4.5
5.0
–150
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
FREQUENCY (MHz)
図 34.出力スペクトルの周波数特性
Rev. 0
VS = 3.3V
CHARGE PUMP HARMONICS
–105
07714-201
POWER (dBm)
CHARGE PUMP HARMONICS
–105
図 35.出力スペクトルの周波数特性
－ 12/16 －
4.5
5.0
07714-202
–100
ADA4858-3
動作原理
概要
チャージ・ポンプの動作
内蔵のチャージ・ポンプがアンプの負電源を発生します。電源
電圧に応じて異なる負電圧を発生します。+5 V 電源の場合、発
生される負電源は 150 mA の出力電源電流で−3 V です。+3.3 V 電
源の場合、負電源は 45 mA の出力電源電流で−2 V です。
図 36 に、Φ1 とグラウンドを経由して電源電圧+VS により C1 が
充電される際の充電サイクルを示します。このサイクル間に、
C1 は迅速に充電されて+VS 電圧になります。次に、Φ1 がオフに、
Φ2 がオンにそれぞれ切り替わることにより放電サイクルが開始さ
れます(図 37 参照)。C1 = C2 の場合、C1 の電荷は 2 個のコンデ
ンサに分配されるため、C2 の電圧がゆっくり上昇して予め定め
た電圧(+5 V 電源では−3 V、+3.3 V 電源では−2 V )に到達します。
一般的なチャージ・ポンプの充電/放電周波数は、150 Ω 負荷、か
つ入力信号なしで 550 kHz です。この周波数は負荷電流により
変化するため、アンプがパワーダウンした場合 DC レベルに到
達することがあります。
b
C2
Φ1
07714-137
CPO
図 36.C1 充電サイクル
a
+VS
Φ2
C1
CPO
C2
Φ2
b
07714-138
ADA4858-3 は、AC 結合と DC 結合の入力と出力を必要とする
アプリケーションで使用することができます。ADA4858-3 の出
力ステージは、5 V 単電源で、2 本のダブル終端ビデオ負荷(各
150 Ω)に対して 2 V p-p のビデオ信号を駆動することができます。
ADA4858-3 の入力範囲にはグラウンドが含まれ、出力範囲は各
電源レールからの 2 個のダイオードの電圧降下(正電源レールと
負電源レールから 1.2 V)によって設定される出力ヘッドルーム
により制限されます。
a
C1
ADA4858-3 は、可変ゲイン機能を持つトリプル・アンプとして
極めて優れた性能にデザインされた電流帰還アンプです。この
デバイスはその仕様から、とくに SD と HD のビデオ・アプリケ
ーションに最適です。ADA4858-3 は、3.0 V の低い単電源で HD
ビデオを出力し、アンプあたりの消費電流はわずか 13 mA です。
また、静止電流を 2 mA へ削減するパワーダウン・ピン(PD)も持
っています。
Rev. 0
Φ1
+VS
図 37.C1 放電サイクル
ADA4858-3 はその仕様から、とくに SD と HD のビデオ・アプリ
ケーションに最適です。YPbPr ビデオに対して黒レベル= 0 V、
同期チップ= −300 mV とした DC 結合ビデオ信号も処理可能です。
パワーダウン・ピン(PD)がイネーブルされてアンプがオフの場
合でも、チャージ・ポンプは常にオンしています。ただし、負
電流を使用しない場合は、アイドル状態になります。各アンプ
は−6.3 mA の電流を必要とするため、3 個すべてのアンプで合計
−19 mA が必要になります。これは、外部用途分の負電流をチャ
ージ ・ポンプが 供給できる ことを 意味してい ます。ピン 4
(CPO)はチャージ・ポンプ出力であり、チャージ・ポンプで発
生される負電源の出力になっています。電荷を保持するために、
CPO ピンに 1 µF の電荷コンデンサを接続する必要があります。
この負電源をシステム内の他のデバイスの電源として使う場合
は、5 V 電源動作に対してのみ可能です。3.3 V 電源動作では、
チャージ・ポンプ出力電流が非常に小さくなってしまいます。負
電圧のリップルを除去する CPO ピンのコンデンサは、外部デバ
イスに対する結合コンデンサとして使うことができます。ただ
し、外部用途のチャージ・ポンプ電流は最大 50 mA に制限する必
要があります。ADA4858-3 をパワーダウンした場合、チャー
ジ・ポンプは影響を受けないため、外部用途の出力電圧と電流
は使用し続けることができます。
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ADA4858-3
アプリケーション情報
ゲイン設定
ADA4858-3 は、単電源で動作する高速な電圧帰還アンプです。
表 5 に、帰還とゲインを設定する抵抗値と一般的なゲイン設定
に対する帯域幅を迅速に求めるために便利な表を示します。
表 5.推奨値と周波数性能 1
Gain
RF (Ω)
RG (Ω)
Small Signal
−3 dB BW (MHz)
Large Signal 0.1 dB
Flatness (MHz)
1
2
402
249
N/A
249
600
450
88
95
5
200
40
160
35
1
条件: VS = 5 V、TA = 25°C、RL = 150 Ω.
図 38 と図 39 に、一般的な非反転構成と反転構成、および推奨バ
イパス・コンデンサ値を示します。
+VS
VIN
10µF
ADA4858-3
複数ビデオ・ドライバ
複数のビデオ負荷を同時に駆動する必要があるアプリケーショ
ンでは、ADA4858-3 は 5 V 電源動作を提供することができます。
図 41 に 2 つのビデオ負荷用に構成された ADA4858-3 を、図 42
にこの 2 つのビデオ負荷での性能を、それぞれ示します。
0.1µF
+
図 40.DC 結合単電源の回路図
RF
249Ω
VOUT
–
+VS
10µF
RF
図 38.非反転ゲインの設定
75Ω
CABLE
VIN
RF
+VS
0.1µF
–
75Ω
ADA4858-3
75Ω
CABLE
VOUT1
75Ω
+
10µF
75Ω
75Ω
CABLE
75Ω
VIN
RG
–
VOUT2
75Ω
0.1µF
ADA4858-3
07714-142
RG
249Ω
07714-139
RG
図 41.2 つのビデオ負荷を駆動するビデオ・ドライバ回路
VOUT
6.5
+
RL = 150Ω
図 39.反転ゲインの設定
DC 結合ビデオ信号
ADA4858-3 には、レール to レール出力ステージがありません。
出力は、電源レールの内側 1 V 以内で可能です。このデバイス
は、+5 V 電源で−3 V を、+3.3 V 電源で−2 V を供給できるチャー
ジ・ポンプを内蔵しているため、ビデオ・アプリケーションに
適しています。DC 結合アプリケーションでは、黒カラーは 0 V
のリファレンス電圧を使用しています。これは、出力電圧が 0 V
に到達できることを意味し、これはチャージ・ポンプが存在す
る場合にのみ可能です。図 40 に、DC 結合単電源アプリケーシ
ョンの回路図を示します。入力が 50 Ω 抵抗でグラウンドへ終端
される両電源アプリケーションと同じです。入力終端損失を考
慮して、アンプ自体はゲイン= 2 に設定されています。
RF と RG の選択では、最大の平坦性と消費電力との間で慎重なト
レードオフが必要です。このケースでは、平坦性は 90 MHz 以
上までであるため、HD ビデオ条件を十分満たしています。
Rev. 0
5.5
RL = 75Ω
5.0
4.5
4.0
3.5
VS = 5V
RF = 301Ω
G=2
VOUT = 2V p-p
3.0
2.5
1
10
100
FREQUENCY (MHz)
1000
07714-040
CLOSED-LOOP GAIN (dB)
07714-140
6.0
図 42.さまざまな負荷での大信号周波数応答
PD (パワーダウン)ピン
ADA4858-3 内の 3 個すべてのアンプにPD (パワーダウン)ピンが
あります。この機能を使うと、アンプの非アクティブ時に静止
電源電流を削減することができます。パワーダウン・スレッシ
－ 14/16 －
ADA4858-3
ョールド・レベルは、グラウンド・レベルから発生されます。
グラウンドを基準とした次の電圧より大きい電圧を PD ピンに
入力すると、アンプはパワーダウンします。5 V 電源のアプリ
ケーションでは 2 V より高い電圧を、3.3 V 電源のアプリケーシ
ョンでは 1.5 V より高い電圧を、それぞれ加えます。PD ピンを解
放(未接続)にすると、アンプがイネーブルされます。PD ピンを
使用しない場合は、解放のままにするか、またはグラウンドへ接
続します。パワーダウン機能は、チャージ・ポンプの出力電圧/電
流を制御しないことに注意してください。
表 6.パワーダウン電圧制御
PD Pin
5V
3.3 V
Not Active
Active
<1.5 V
>2 V
<1 V
>1.5 V
電源のバイパス
ADA4858-3 の電源ピンのバイパスは慎重に行う必要があります。
積層セラミック・コンデンサ(MLCC)のような等価直列抵抗
(ESR)が小さい高品質コンデンサを使って、電源電圧リップルと
消費電力を小さくする必要があります。低周波数信号のデカッ
プリングには、一般に 2.2 µF～47 µF の大型タンタル・コンデン
サを ADA4858-3 の近くに接続します。実際の値は、回路の過渡
電圧と周波数条件により決定されます。さらに、0.1 µF の MLCC
デカップリング・コンデンサを各電源ピンの近く、および両電
源間(1/8 インチ以上離れることなく物理的に可能な場合)に接続
する必要があります。グラウンド・リターンは、グラウンド・
プレーンに直接接続する必要があります。バイパス・コンデンサ
のリターンを負荷のリターンの近くに配置すると、グラウン
ド・ループが小さくなるために性能が向上します。
Rev. 0
レイアウト
すべての高速アプリケーションの場合と同様に、プリント回路
ボード(PCB)のレイアウト細部に注意を払うと、ボードの寄生に
よる問題を防止するこができます。ADA4858-3 は最大 600 MHz
で動作できるため、適切な RF デザイン技術を採用する必要が
あります。PCB にはボード部品面のすべての未使用部分を覆う
グラウンド・プレーンを設けて、リターン・パスのインピーダ
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
下側ですべての層からグラウンド・プレーンを除去すると、漂
遊容量を小さくすることができます。帰還抵抗とゲイン抵抗を
接続する信号ラインはできるだけ短くして、これらのパターン
に対応するインダクタンスと漂遊容量を小さくする必要がありま
す。終端抵抗と負荷は、対応する入力と出力のできるだけ近く
に配置する必要があります。入力パターンと出力パターンはで
きるだけ離して配置して、ボードを経由する結合(クロストー
ク)を小さくする必要があります。1 インチ以上の長い信号パタ
ーンには、マイクロストリップまたはストリップラインのデザ
イン技術を使用することが推奨されます。高速ボードのレイア
ウトについては、www.analog.com の「A Practical Guide to HighSpeed Printed-Circuit-Board Layout”, Analog Dialogue, Volume 39,
Number 3, September 2005」を参照してください。
－ 15/16 －
ADA4858-3
外形寸法
4.00
BSC SQ
3.75
BSC SQ
0.75
0.60
0.50
0.80 MAX
0.65 TYP
0.35
0.30
0.25
9
PIN 1
INDICATOR
1
2.25
2.10 SQ
1.95
8
5
4
0.25 MIN
1.95 BSC
0.05 MAX
0.02 NOM
SEATING
PLANE
16
13
12
D07714-0-10/08(0)-J
12° MAX
1.00
0.85
0.80
0.65 BSC
TOP
VIEW
(BOTTOM VIEW)
0.20 REF
COPLANARITY
0.08
FOR PROPER CONNECTION OF
THE EXPOSED PAD, REFER TO
THE PIN CONFIGURATION AND
FUNCTION DESCRIPTIONS
SECTION OF THIS DATA SHEET.
072808-A
PIN 1
INDICATOR
0.60 MAX
0.60 MAX
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-220-VGGC
図 43.16 ピン・リードフレーム・チップ・スケール・パッケージ[LFCSP_VQ]
4 mm × 4 mm ボディ、極薄クワッド(CP-16-4)
寸法: mm
オーダー・ガイド
Model
Temperature Range
Package Description
Package Option
Ordering Quantity
ADA4858-3ACPZ-R21
ADA4858-3ACPZ-R71
ADA4858-3ACPZ-RL1
–40°C to +105°C
–40°C to +105°C
–40°C to +105°C
16-Lead LFCSP_VQ
16-Lead LFCSP_VQ
16-Lead LFCSP_VQ
CP-16-4
CP-16-4
CP-16-4
250
1,500
5,000
1
Z = RoHS 準拠製品
Rev. 0
－ 16/16 －