中文数据手册

20 MHz至1.0 GHz
中频增益模块
ADL5535
特性
功能框图
固定增益:16 dB
工作频率范围:20 MHz至1.0 GHz
输入和输出内部匹配50 Ω
集成偏置控制电路
OIP3
45.5 dBm (190 MHz)
45.5 dBm (380 MHz)
噪声系数
3.2 dB (190 MHz)
3.3 dB (380 MHz)
P1dB:18.9 dBm (190 MHz)
5 V单电源供电
低静态电流:97 mA
MSL-1级SOT-89封装
ESD额定值:±2 kV(2类)
与20 dB增益ADL5536引脚兼容
GND
(2)
ADL5535
1
2
3
RFIN
GND
RFOUT
08674-001
BIAS
图1.
概述
ADL5535是一款16 dB线性放大器,工作频率最高达1 GHz,
ADL5535采用GaAs HBT 工艺制成,ESD额定值为±2 kV(2
可用于各种蜂窝、有线电视、军事和仪器仪表设备。
类)。该器件采用MSL-1级SOT-89封装,使用裸露焊盘,热
在现有的内部匹配IF增益模块中,ADL5535提供的动态范
阻性能出色。
围最高。在整个1 GHz频率范围内,同时提供极低的噪声系
ADL5535采用5V单电源供电,功耗只有97 mA,额定温度范
数和非常高的OIP3特性即可达到这一性能。ADL5535还在
围为−40°C至+85°C。
整个频率范围内提供极其平坦的增益和P1dB,并且不随温
ADL5535同时还与增益为20 dB的ADL5536引脚兼容。每个放
度、电源和器件而变化。
大器均提供配置齐全的评估板。
该器件在输入和输出内部匹配50 Ω,结果使得ADL5535可以
轻松部署于众多应用之中。只需配置输入/输出交流耦合电
容、电源去耦电容和一个外部电感便可工作。
Rev. A
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ADL5535
目录
特性 ................................................................................................. 1
功能框图 ........................................................................................ 1
概述 ................................................................................................. 1
修订历史 ........................................................................................ 2
技术规格 ........................................................................................ 3
典型散射参数(S参数) ............................................................. 5
绝对最大额定值 ........................................................................... 6
ESD警告..................................................................................... 6
引脚配置和功能描述 .................................................................. 7
典型性能参数 ............................................................................... 8
基本连接 ....................................................................................... 11
焊接信息和推荐PCB焊盘图形 ........................................... 11
ACPR性能..................................................................................... 12
误差矢量幅度(EVM)性能 ................................................... 12
ADC驱动应用.............................................................................. 13
评估板 .......................................................................................... 14
外形尺寸 ...................................................................................... 15
订购指南 ................................................................................. 15
修订历史
2013年9月—修订版0至修订版A
移动图13和图14 ......................................................................... 10
增加图15;重新排序 ................................................................ 10
更改图17 ....................................................................................... 11
更新“外形尺寸” .......................................................................... 15
2010年4月—修订版0:初始版
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ADL5535
技术规格
除非另有说明,VCC = 5 V 和 TA = 25°C。
表1.
参数
整体功能
频率范围
频率 = 20 MHz
增益
输出1 dB压缩点(P1dB)
输出三阶交调截点(OIP3)
二次谐波
三次谐波
噪声系数
频率 = 70 MHz
增益
对频率
对温度
对电源
输出1 dB压缩点(P1dB)
输出三阶交调截点(OIP3)
二次谐波
三次谐波
噪声系数
频率 = 190 MHz
增益
对频率
对温度
对电源
输出1 dB压缩点(P1dB)
输出三阶交调截点(OIP3)
二次谐波
三次谐波
噪声系数
频率 = 380 MHz
增益
对频率
对温度
对电源
输出1 dB压缩点(P1dB)
输出三阶交调截点(OIP3)
二次谐波
三次谐波
噪声系数
频率 = 748 MHz
增益
对频率
对温度
对电源
输出1 dB压缩点(P1dB)
输出三阶交调截点(OIP3)
二次谐波
三次谐波
噪声系数
测试条件/注释
最小值
典型值
20
Δf = 1 MHz,输出功率 (POUT) = 3 dBm/信号音
POUT = 0 dBm
POUT = 0 dBm
±50 MHz
−40°C ≤ TA ≤ +85°C
4.75 V至5.25 V
Δf = 1 MHz,输出功率 (POUT) = 3 dBm/信号音
POUT = 0 dBm
POUT = 0 dBm
15.2
±50 MHz
−40°C ≤ TA ≤ +85°C
4.75 V至5.25 V
17.8
Δf = 1 MHz,输出功率 (POUT) = 3 dBm/信号音
POUT = 0 dBm
POUT = 0 dBm
15.0
±50 MHz
−40°C ≤ TA ≤ +85°C
4.75 V至5.25 V
17.8
Δf = 1 MHz,输出功率 (POUT) = 3 dBm/信号音
POUT = 0 dBm
POUT = 0 dBm
±50 MHz
−40°C ≤ TA ≤ +85°C
4.75 V至5.25 V
Δf = 1 MHz,输出功率 (POUT) = 3 dBm/信号音
POUT = 0 dBm
POUT = 0 dBm
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最大值
单位
1000
MHz
16.7
17.7
41.5
−59.5
−93
3.0
dB
dBm
dBm
dBc
dBc
dB
16.5
±0.33
±0.16
±0.04
18.9
43.5
−64
−93
3.0
dB
dB
dB
dB
dBm
dBm
dBc
dBc
dB
16.1
±0.06
±0.17
±0.04
18.9
45.5
−60.2
−84.3
3.2
17.0
dB
dB
dB
dB
dBm
dBm
dBc
dBc
dB
15.8
±0.08
±0.17
±0.05
18.9
45.5
−61.9
−75
3.3
16.5
dB
dB
dB
dB
dBm
dBm
dBc
dBc
dB
15.2
±0.10
±0.20
±0.06
18.9
42.0
−52.6
−68
3.2
dB
dB
dB
dB
dBm
dBm
dBc
dBc
dB
ADL5535
参数
频率 = 900 MHz
增益
对频率
对温度
对电源
输出1 dB压缩点(P1dB)
输出三阶交调截点(OIP3)
二次谐波
三次谐波
噪声系数
频率 = 1000 MHz
增益
对频率
对温度
对电源
输出1 dB压缩点(P1dB)
输出三阶交调截点(OIP3)
二次谐波
三次谐波
噪声系数
电源接口
电源电压(VCC)
电源电流
对温度
功耗
测试条件/注释
最小值
±50 MHz
−40°C ≤ TA ≤ +85°C
4.75 V至5.25 V
Δf = 1 MHz,输出功率 (POUT) = 3 dBm/信号音
POUT = 0 dBm
POUT = 0 dBm
±50 MHz
−40°C ≤ TA ≤ +85°C
4.75 V至5.25 V
Δf = 1 MHz,输出功率 (POUT) = 3 dBm/信号音
POUT = 0 dBm
POUT = 0 dBm
4.5
−40°C ≤ TA ≤ +85°C
VCC = 5 V
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典型值
最大值
单位
15.1
±0.11
±0.20
±0.06
19.0
40.0
−59.3
−64.6
3.2
dB
dB
dB
dB
dBm
dBm
dBc
dBc
dB
14.9
±0.11
±0.21
±0.07
18.9
39.5
−51.4
−63.1
3.3
dB
dB
dB
dB
dBm
dBm
dBc
dBc
dB
5.0
97
±2.0
0.5
5.5
115
V
mA
mA
W
ADL5535
典型散射参数(S参数)
VCC = 5 V,TA = 25°C;已消除到器件引脚为止的测试夹具影响。
表2.
频率
(MHz)
20
70
120
190
240
290
340
390
440
490
540
590
640
690
740
790
840
900
950
1000
1050
1100
1150
1200
1250
1300
1350
1400
1450
1500
1550
S11
幅度(dB)
−13.03
−18.32
−19.04
−19.31
−19.35
−19.26
−19.24
−19.12
−18.88
−18.58
−18.35
−18.12
−17.82
−17.57
−17.30
−17.04
−16.76
−16.41
−16.15
−15.87
−15.60
−15.35
−15.08
−14.86
−14.58
−14.35
−14.11
−13.90
−13.69
−13.46
−13.26
S21
角度(°)
−112.72
−152.93
−161.05
−163.81
−163.54
−162.62
−161.59
−158.71
−157.70
−157.00
−156.08
−154.28
−153.50
−152.78
−151.90
−151.31
−150.77
−150.20
−149.94
−149.69
−149.72
−149.61
−149.74
−149.84
−149.97
−150.33
−150.67
−151.10
−151.43
−151.86
−152.41
幅度(dB)
17.11
16.33
16.22
16.16
16.10
16.08
16.01
15.94
15.91
15.84
15.80
15.71
15.67
15.59
15.51
15.44
15.35
15.26
15.17
15.08
15.00
14.89
14.81
14.70
14.61
14.52
14.41
14.32
14.21
14.11
14.02
S12
角度(°)
167.18
171.17
169.68
166.09
163.36
160.44
157.37
154.60
151.65
148.72
145.67
142.80
139.94
136.89
134.11
131.17
128.31
125.01
122.08
119.42
116.58
113.89
111.22
108.43
105.97
103.20
100.66
98.10
95.51
93.03
90.50
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幅度(dB)
−19.70
−19.67
−19.66
−19.65
−19.65
−19.65
−19.66
−19.65
−19.65
−19.69
−19.71
−19.70
−19.71
−19.73
−19.74
−19.75
−19.77
−19.79
−19.80
−19.82
−19.84
−19.86
−19.88
−19.90
−19.92
−19.94
−19.96
−19.99
−20.02
−20.04
−20.06
S22
角度(°)
+10.45
+0.77
−1.99
−4.89
−6.74
−8.54
−10.20
−11.99
−13.65
−15.34
−16.97
−18.60
−20.26
−21.87
−23.49
−25.11
−26.74
−28.65
−30.29
−31.88
−33.51
−35.10
−36.69
−38.29
−39.90
−41.52
−43.13
−44.68
−46.23
−47.82
−49.37
幅度(dB)
−14.78
−15.85
−15.99
−15.97
−15.91
−15.81
−15.70
−15.53
−15.28
−15.02
−14.80
−14.58
−14.31
−14.07
−13.82
−13.58
−13.34
−13.05
−12.82
−12.59
−12.38
−12.17
−11.97
−11.79
−11.59
−11.41
−11.25
−11.08
−10.93
−10.78
−10.63
角度(°)
−125.49
−161.12
−166.87
−168.23
−167.75
−166.89
−166.07
−164.46
−163.07
−162.82
−162.40
−161.54
−161.17
−160.95
−160.76
−160.71
−160.76
−160.99
−161.31
−161.67
−162.13
−162.71
−163.25
−163.86
−164.52
−165.22
−166.05
−166.79
−167.47
−168.33
−169.12
ADL5535
绝对最大额定值
注意,超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损
表3.
参数
电源电压,VCC
输入功率(以50 Ω为参考)
内部功耗(焊盘已焊接)
θJA (结至空气)
θJC (结至焊盘)
最高结温
引脚温度(焊接,60秒)
工作温度范围
存储温度范围
额定值
6.5 V
20 dBm
650 mW
30.7°C/W
5.0°C/W
150°C
240°C
−40°C至+85°C
−65°C至+150°C
坏。这只是额定最值,并不能以这些条件或者在任何其它
超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下,推断器件
能否正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影响
器件的可靠性。
ESD警告
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ESD(静电放电)敏感器件。
带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放
电。尽管本产品具有专利或专有保护电路,但在遇
到高能量ESD时,器件可能会损坏。因此,应当采
取适当的ESD防范措施,以避免器件性能下降或功
能丧失。
ADL5535
引脚配置和功能描述
1
GND
2
RFOUT
3
ADL5535
TOP VIEW
(Not to Scale)
(2)
GND
NOTES
1. THE EXPOSED PADDLE IS
INTERNALLY CONNECTED TO GND
AND MUST BE SOLDERED TO A LOW
IMPEDANCE GROUND PLANE.
08674-002
RFIN
图2引脚配置
表4.引脚功能描述
引脚编号
1
2
3
引脚名称
RFIN
GND
RFOUT
(2)
裸露焊盘
说明
RF输入。此引脚需要一个隔直电容。
地。此引脚连接到低阻抗接地层。
RF输出和电源电压。通过一个与外部电源相连的电感向此引脚提供直流偏置。RF路径需要一个隔直
电容。
裸露焊盘。裸露焊盘内部连接至GND,并且必须焊接到低阻抗接地层。
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ADL5535
典型性能参数
18.8
P1dB (dBm)
30
25
P1dB
20
GAIN
15
+85°C
10
NF
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
FREQUENCY (MHz)
48
+25°C
18.4
46
–40°C
18.2
44
18.0
42
17.8
40
+85°C
17.6
5
38
17.4
36
17.2
34
17.0
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
32
1000
FREQUENCY (MHz)
图3.噪声系数、增益、P1dB和OIP3与频率的关系
图6.P1dB和OIP3与频率和温度的关系
17.0
48
46
16.5
20MHz
70MHz
190MHz
380MHz
44
42
OIP3 (dBm)
–40°C
16.0
GAIN (dB)
50
+25°C
18.6
35
52
OIP3 (dBm)
19.0
40
–40°C
08674-006
45
0
54
19.2
OIP3
08674-003
NF, GAIN, P1dB, OIP3 (dB, dBm)
50
+25°C
15.5
+85°C
15.0
40
38
36
748MHz
900MHz
1000MHz
34
32
14.5
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
FREQUENCY (MHz)
28
–8
–2
0
2
4
6
8
12
14
900
1000
10
图7.OIP3与输出功率(POUT )和频率的关系
–4
4.8
4.6
–6
4.4
4.2
–10
4.0
–12
NOISE FIGURE (dB)
–8
S22
–14
S11
–16
–18
+85°C
3.8
+25°C
3.6
3.4
3.2
3.0
2.8
2.6
–20
0
100
200
300
400
500
600
700
800
–40°C
2.4
S12
–22
2.2
900
FREQUENCY (MHz)
1000
08674-005
S-PARAMETERS (dB)
–4
POUT PER TONE (dBm)
图4.增益与频率和温度的关系
–24
–6
08674-007
100
08674-004
0
08674-023
30
14.0
图5.输入回损(S11)、
输出回损 (S22)和反向隔离(S12)与频率的关系
2.0
0
100
200
300
400
500
600
700
800
FREQUENCY (MHz)
图8.噪声系数与频率和温度的关系
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ADL5535
SECOND AND THIRD HARMONICS (dBc)
–30
30
–40
25
PERCENTAGE (%)
–50
SECOND HARMONIC
–60
THIRD HARMONIC
–70
–80
20
15
10
100
200
300
400 500 600 700
FREQUENCY (MHz)
800
900
1000
0
18.3
18.5
18.9
19.1
19.3
19.5
52
P1dB (dBm)
图9.单音谐波与频率的关系(POUT = 0 dBm)
图11.190 MHz时的P1dB分布
100
40
90
35
80
30
PERCENTAGE (%)
70
60
50
40
30
25
20
15
10
20
5
10
0
15.5
15.7
15.9
16.1
16.3
16.5
GAIN (dB)
16.7
0
08674-010
PERCENTAGE (%)
18.7
08674-011
0
08674-009
–100
08674-012
5
–90
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
OIP3 (dBm)
图12.190 MHz时的OIP3分布(POUT = 3 dBm)
图10.190 MHz时的增益分布
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ADL5535
70
105
60
100
SUPPLY CURRENT (mA)
+25°C
40
30
20
10
2.5
2.7
2.9
3.1
3.3
3.5
3.7
3.9
NOISE FIGURE (dB)
80
5.25V
100
5.00V
90
85
4.75V
80
0
10
20
30
40
50
TEMPERATURE (°C)
60
70
80
90
08674-014
75
70
–40 –30 –20 –10
–4
–2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
图15.不同温度下电源电流与POUT 的关系
110
SUPPLY CURRENT (mA)
85
POUT (dBm)
115
95
90
70
–6
图13.190 MHz时的噪声系数分布
105
+85°C
–40°C
75
08674-013
0
95
图14.电源电流与温度的关系
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18
20
08674-117
PERCENTAGE (%)
50
ADL5535
基本连接
使用ADL5535的基本连接如图16所示。表5中列出了推荐的
焊接信息和推荐PCB焊盘图形
元件。输入和输出应利用适当大小的电容交流耦合(器件特
图17显示的是针对ADL5535的推荐焊盘图形。为将热阻降
性通过0.1 μF的电容实现)。通过连接到RFOUT(引脚3)的偏
至最低,封装下侧的裸露焊盘应与引脚2一起焊接到接地
置电感,向放大器提供5 V直流偏置。偏置电压应通过一个
层。如果存在多个接地层,应利用过孔将其拼接在一起。
1 µF电容、一个1.2 nF电容和一个68 pF电容去耦。
有关焊盘图形设计和布局的更多信息,请参阅AN-772应用
笔记:“引脚架构芯片级封装(LFCSP)设计与制造指南”。
GND VCC
C6
1.80mm
1µF
C5
GND
1
2
RFOUT
C1
GND
RFIN
RFIN
ADL5535
1.2nF
C4
68pF
L1
470nH
3
0.762mm
C2 RFOUT
0.1µF
0.1µF
0.635mm
3.48mm
08674-015
(2)
图16.基本连接
5.37mm
0.20mm
0.62mm
0.86mm
1.27mm
0.86mm
08674-117
1.50mm
3.00mm
图17.推荐的焊盘图形
表5.用于基本连接的推荐元件
频率
20 MHz至1000 MHz
C1
0.1 µF
C2
0.1 µF
L1
470 nH(Coilcraft 0603LS-NX或等效器件)
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C4
68 pF
C5
1.2 nF
C6
1 µF
ADL5535
ACPR性能
图18所示为ADL5535的邻道功率比(ACPR)与P OUT的关系
误差矢量幅度(EVM)性能
图。所用信号类型为单个宽带码分多址(W-CDMA)载波(测
误差矢量幅度(EVM)是数字无线发射机或接收机的性能量
化指标。接收机接收到的信号允许所有星座点位于各自的
理想位置。但实现过程中的各种缺陷(例如:幅度不平衡、
本底噪声和相位不平衡等)可导致实际星座点偏离其理想位
置。ADL5535在与较高阶调制方案(如16 QAM)配合使用时表
现出优秀的性能。图19展示了ADL5535由16 QAM 10 Msym/秒
信号驱动时的EVM性能。EVM性能在输出功率为+12 dBm时
开始下降。
试模型1-64)。此信号由一个非常低的ACPR源产生。ACPR
由一个集成仪表噪声校正功能的高动态范围频谱分析仪在输
出端测量。在+8 dBm输出功率下,ACPR仍然低至-65 dBc,
因此该器件特别适合驱动器应用。
–35
380MHz
–40
190MHz
–45
–20
–55
–25
–60
–65
190MHz SOURCE POWER
OUTPUT REFERRED
EVM (dB)
–70
–75
–80
380MHz
–30
190MHz
190MHz SOURCE POWER
OUTPUT REFERRED
–35
380MHz SOURCE POWER OUTPUT REFERRED
–3
–1
1
3
5
7
9
11
POUT (dBm)
13
图18ACPR与POUT 的关系(190 MHz和380 MHz时
W-CDMA单载波,测试模型1-64)
–40
380MHz SOURCE POWER OUTPUT REFERRED
–45
4
6
8
10
12
POUT (dBm)
14
16
18
08674-025
–85
–5
08674-024
ACPR (dBc)
–50
图19EVM性能与POUT 的关系(信号为16 QAM、10 Msym/秒)
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ADL5535
ADC驱动应用
ADL5535是一款高线性度、固定增益型IF放大器,适合用
作ADC驱动器。图23所示为ADL5535的原理图,其驱动
AD9268 16位模数转换器(ADC)。ADL5535具有50 Ω的单端
输入和输出阻抗。一个1:1的阻抗变压器与端接电阻和串联
铁氧磁珠一起使用,向抗混叠滤波器接口提供50 Ω的负载。
ADL5535与AD9268之间的滤波器接口是一个六阶巴特沃兹
低通滤波器。它提供以175 MHz为中心的50 MHz 1 dB带宽。
六阶滤波器后接一个分流LC振荡电路,以进一步降低滤波
器的低频响应,使滤波器具有更多的带通响应。归一化宽
带响应如图20所示。
SAMPLE FREQUENCY = 122.88MHz
SNRFS = 75.877dB
INPUT FREQUENCY = 170MHz
FUNDAMENTAL POWER = –1.044dBFS
SECOND HARMONIC POWER = –75.499dBc
THIRD HARMONIC POWER = –80.003dBc
NOISE FLOOR = –153.762dBFS/√Hz
0
–15
AMPLITUDE (dBFS)
–30
–45
–60
–75
2
3
–90
+
5
–105
6
4
–120
0
6
12
18
24
30
36
42
48
54
60
FREQUENCY (MHz)
5
08674-019
–135
图21.图23所示电路测得的单音性能
–5
–10
–15
–20
–30
AMPLITUDE (dBFS)
–25
–30
–35
–40
50
100
150
200
250
300
350
FREQUENCY (MHz)
400
–60
2f1 – f2
–75
2f2 – f1
f1 + f2
–90
f2 – f1
–105
–120
图20.图23所示ADC接口的归一化响应
–135
0
6
12
18
24
30
36
42
48
54
60
FREQUENCY (MHz)
图22.图23所示电路测得的双音性能
5V
VCM
470nH
100pF
50Ω
ADL5535
22nH
68nH
22pF
MABA-007159-000000
56nH
27pF
33Ω
1
8.2pF
8pF
FERRITE BEAD
10Ω AT 100MHz
66Ω
0.1µF
AD9268
72nH
0.1µF
33Ω
VCM
图23.ADL5535的原理图(驱动AD9268 16位ADC)
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VIN+A
FERRITE BEAD
10Ω AT 100MHz
66Ω
VIN–A
08674-020
0
–45
08674-022
–45
FUNDAMENTAL1 = –7.161dBFS
FUNDAMENTAL2 = –7.116dBFS
IMD (2f1 – f2) = –66.07dBc
IMD (2f2 – f1) = –67.588dBc
NOISE FLOOR = –150.84dBFS/√Hz
0
–15
08674-021
NORMALIZED RESPONSE (dBFS)
0
ADL5535
评估板
GND VCC
图24所示为评估板布局图,图25所示为ADL5535评估板的
原理图。评估板通过5 V单电源供电。
C6
1µF
C5
(2)
GND
1
2
RFOUT
C1
GND
RFIN
RFIN
ADL5535
1.2nF
C4
68pF
L1
470nH
3
0.1µF
C2 RFOUT
0.1µF
08674-018
图25.评估板原理图
图24.评估板布局(顶)
表6.评估板元件
元件
C1, C2
L1
VCC, GND
C4
C5
C6
说明
交流耦合电容
交流耦合电容
电源线夹端
电源去耦电容
电源去耦电容
电源去耦电容
默认值
0.1
470 nH, 0603(Coilcraft 0603LS-NX或等效器件)
68 pF, 0603
1.2 nF, 0603
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08674-015
表6中列出了评估板上使用的元件。可通过线夹引线对评
估板供电(VCC和GND)。
ADL5535
外形尺寸
1.75
1.55
(2)
4.25
3.94
1
2.413
2.380
2.337
2.60
2.30
2
3
1.20
0.75
1.50 TYP
1.270
1.252
1.219
BOTTOM VIEW
0.635
0.569
0.508
3.00 TYP
TOP VIEW
2.29
2.14
4.60
4.40
1.60
1.40
0.44
0.35
END VIEW
0.52
0.32
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS TO-243
09-12-2013-C
PKG-003480
0.56
0.36
图26.3引脚小型晶体管封装[SOT-89]
(RK-3)
图示尺寸单位:mm
订购指南
型号1
ADL5535ARKZ-R7
ADL5535-EVALZ
1
温度范围
−40°C至+85°C
封装描述
3引脚SOIC-89,7"卷带和卷盘
评估板
Z = 符合RoHS标准的器件。
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封装选项
RK-3
ADL5535
注释
©2010–2013 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and
registered trademarks are the property of their respective owners.
D08674sc-0-9/13(A)
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