日本語版

信号処理アンプ付きの
高精度計装アンプ
AD8295
接続図
特長
ボード・スペースの節約
高精度計装アンプ、オペアンプ×2 個、一致した抵抗×2 本を内蔵
4 mm × 4 mm の LFCSP パッケージを採用
ヒート・スラグがないため広い配線領域が確保可能
フル差動出力仕様
計装アンプ仕様
1 本の外付け抵抗でゲインを設定(ゲイン範囲: 1～1000)
最大入力電圧ノイズ: 1 kHz で 8 nV/√Hz
CMRR: 最小 90 dB (G = 1)
入力バイアス電流: 最大 0.8nA
-3 dB 帯域幅: 1.2 MHz (G = 1)
スルーレート: 2 V/μs
広い電源範囲: ±2.3 V～±18 V
抵抗整合: 1 ppm/°C、0.03%
–IN 1
+VS
OUT
A2 +IN
A2 –IN
16
15
14
13
AD8295
12 A2 OUT
A2
RG 2
11 A1 +IN
IA
RG 3
10 A1 R1
R1
20kΩ
R2
20kΩ
+IN 4
5
6
7
8
–VS
REF
A1 OUT
A1 R2
9
A1 –IN
07343-001
A1
図 1.
アプリケーション
表 1.計装用アンプの分類
工業用プロセス制御
ホイートストン・ブリッジ
高精度データ・アクイジション・システム
医療計測機器
ストレーン・ゲージ
トランスデューサ・インターフェース
差動出力
General
Purpose
Zero
Drift
Military
Grade
Low
Power
High Speed
PGA
AD82201
AD8221
AD8222
AD82241
AD8228
AD8295
AD82311
AD85531
AD85551
AD85561
AD85571
AD82931
AD620
AD621
AD524
AD526
AD624
AD6271
AD6231
AD82231
AD8250
AD8251
AD8253
1
概要
AD8295 は、高精度計装アンプ・フロント・エンド用に必要な
すべてのコンポーネントを 4 mm × 4 mm の小型パッケージに内
蔵しています。また、高性能計装アンプ、2 個の汎用オペアン
プ、精確に一致した 2 本の 10 kΩ 抵抗も内蔵しています。
AD8295 は、PCB 配線を容易に効率良く行えるようにデザイン
されています。AD8295 部品は、一般的なアプリケーション回
路で配線が最短かつ最小ビア数で行えるように工夫されていま
す。AD8295 には、大部分のチップ・スケール・パッケージと
は異なり、部品の底面に露出メタル・パッドがないため、配線
とビアに使えるスペースが増えます。AD8295 は、8 ピン SOIC
パッケージの半分のボード・スペースで済む 4 mm × 4 mm の
LFCSP パッケージを採用しています。
Rev. 0
レール to レール出力。
AD8295 は、ゲイン設定可能な高性能計装アンプを内蔵してい
ます。ゲインは、1 本の抵抗で 1～1000 の範囲で設定できます。
低ノイズで優れたコモン・モード除去比を持つ AD8295 を使う
と、大きなコモン・モード干渉がある場合でも小さい信号を容
易に検出することができます。信号コンデショニング回路のな
い同様の計装アンプについては、AD8221 または AD8222 のデー
タ・シートを参照してください。
AD8295 は単電源と両電源で動作するため、±10 V の入力電圧を
持つアプリケーションに最適です。性能は、全グレードに対し
て、工業温度範囲-40～+85°C で規定しています。AD8295 は
−40°C～+125°C で動作します。125°C までの動作予測について
は代表的な性能特性のセクションを参照してください。
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
AD8295
目次
特長 ...................................................................................................... 1
システム........................................................................................ 18
アプリケーション .............................................................................. 1
動作原理 ............................................................................................ 19
接続図 .................................................................................................. 1
汎用オペアンプ............................................................................ 19
概要 ...................................................................................................... 1
計装アンプ.................................................................................... 19
改訂履歴 .............................................................................................. 2
レイアウト.................................................................................... 20
仕様 ...................................................................................................... 3
入力保護........................................................................................ 21
計装アンプ仕様―シングルエンド構成および差動出力構成 ... 3
入力バイアス電流のリターン・パス ........................................ 21
オペアンプ仕様 .............................................................................. 5
RF 干渉 .......................................................................................... 21
内蔵抵抗回路 .................................................................................. 6
差動出力........................................................................................ 22
電源仕様および温度仕様 .............................................................. 6
アプリケーション情報 .................................................................... 23
絶対最大定格 ...................................................................................... 7
ミッドスケール・リファレンス電圧の発生 ............................ 23
熱特性.............................................................................................. 7
ローパス・フィルタを使った高精度 G = −1 構成..................... 23
ESD の注意 ..................................................................................... 7
2 極の Sallen-Key フィルタ ......................................................... 24
ピン配置およびピン機能説明 .......................................................... 8
AC 結合の計装用アンプ.............................................................. 24
代表的な性能特性 .............................................................................. 9
差動 ADC の駆動 ......................................................................... 25
計装アンプ ...................................................................................... 9
外形寸法 ............................................................................................ 26
オペアンプ .................................................................................... 16
オーダー・ガイド ........................................................................ 26
改訂履歴
10/08—Revision 0: Initial Version
Rev. 0
－ 2/26 －
AD8295
仕様
計装アンプ仕様―シングルエンド構成および差動出力構成
特に指定がない限り、VS = ±15 V、VREF = 0 V、TA = 25°C、G = 1、RL = 2 kΩ。差動構成を図 59 に示します。
表 2.
Parameter
Test Conditions
COMMON-MODE REJECTION
RATIO (CMRR)
CMRR, DC to 60 Hz
G=1
G = 10
G = 100
G = 1000
CMRR at 8 kHz
G=1
G = 10
G = 100
G = 1000
VCM = −10 V to +10 V
Min
A Grade
Typ
Max
Min
B Grade
Typ
Max
Unit
1 kΩ source imbalance
80
100
120
130
90
110
130
140
dB
dB
dB
dB
80
90
100
110
80
100
120
120
dB
dB
dB
dB
NOISE
Voltage Noise, 1 kHz
Input Voltage Noise, eNI
Output Voltage Noise, eNO
RTI
G=1
G = 10
G = 100 to 1000
Current Noise
VOLTAGE OFFSET
Input Offset, VOSI
Over Temperature
Average TC
Output Offset, VOSO
Over Temperature
Average TC
Offset RTI vs. Supply (PSR)
G=1
G = 10
G = 100
G = 1000
INPUT CURRENT
Input Bias Current
Over Temperature
Average TC
Input Offset Current
Over Temperature
Average TC
GAIN
Gain Range
Gain Error
G=1
G = 10
G = 100
G = 1000
Rev. 0
RTI noise =
√(eNI2 + (eNO/G)2)
VIN+, VIN−, VREF = 0 V
VIN+, VIN−, VREF = 0 V
f = 0.1 Hz to 10 Hz
8
75
8
75
2
0.5
0.25
40
6
f = 1 kHz
f = 0.1 Hz to 10 Hz
RTI VOS = (VOSI) +
(VOSO/G)
VS = ±5 V to ±15 V
TA = −40°C to +85°C
2
0.5
0.25
40
6
120
150
0.4
500
0.8
9
VS = ±5 V to ±15 V
TA = −40°C to +85°C
nV/√Hz
nV/√Hz
µV p-p
µV p-p
µV p-p
fA/√Hz
pA p-p
60
80
0.3
350
0.5
5
µV
µV
µV/°C
µV
mV
µV/°C
VS = ±2.3 V to ±18 V
90
110
124
130
110
120
130
140
0.5
TA = −40°C to +85°C
1
0.2
TA = −40°C to +85°C
94
114
130
140
2.0
3.0
110
130
140
150
0.2
1
0.1
1
1.5
1
0.5
dB
dB
dB
dB
0.8
1.5
0.5
0.6
2
nA
nA
pA/°C
nA
nA
pA/°C
1000
V/V
0.02
0.1
0.1
0.1
%
%
%
%
G = 1 + (49.4 kΩ/RG)
1
1000
1
VOUT ± 10 V
0.05
0.3
0.3
0.3
－ 3/26 －
AD8295
Parameter
Gain Nonlinearity
G=1
Test Conditions
Min
B Grade
Typ
Max
Unit
3
10
1
5
ppm
7
7
20
20
7
7
20
20
ppm
ppm
1
−50
ppm/°C
ppm/°C
1200
750
140
15
1200
750
140
15
kHz
kHz
kHz
kHz
10
80
10
80
µs
µs
13
110
13
110
µs
µs
2
2.5
V/µs
V/µs
1200
1000
140
15
1200
1000
140
15
kHz
kHz
kHz
kHz
10
80
10
80
µs
µs
13
110
13
110
µs
µs
2
2.5
V/µs
V/µs
10 V step
10 V step
1.5
2
2
2.5
1.5
2
10 V step
10 V step
Slew Rate
G=1
G = 5 to 1000
REFERENCE INPUT
RIN
IIN
Voltage Range
Gain to Output
Min
5
−50
Slew Rate
G=1
G = 5 to 1000
DYNAMIC RESPONSE
(DIFFERENTIAL OUTPUT
CONFIGURATION)
Small Signal −3 dB Bandwidth
G=1
G = 10
G = 100
G = 1000
Settling Time 0.01%
G = 1 to 100
G = 1000
Settling Time 0.001%
G = 1 to 100
G = 1000
Max
VOUT = −10 V to +10 V
G = 10
G = 100
Gain vs. Temperature
G=1
G>1
DYNAMIC RESPONSE (SINGLEENDED CONFIGURATION)
Small Signal −3 dB Bandwidth
G=1
G = 10
G = 100
G = 1000
Settling Time 0.01%
G = 1 to 100
G = 1000
Settling Time 0.001%
G = 1 to 100
G = 1000
A Grade
Typ
1.5
2
2
2.5
20
50
VIN+, VIN−, VREF = 0 V
−VS
1 ± 0.0001
1.5
2
60
+VS
20
50
−VS
1 ± 0.0001
60
+VS
kΩ
µA
V
V/V
INPUT
Input Impedance
Differential
Common Mode
Input Operating Voltage Range1
Over Temperature
Input Operating Voltage Range
Over Temperature
VS = ±2.3 V to ±5 V
TA = −40°C to +85°C
VS = ±5 V to ±18 V
TA = −40°C to +85°C
−VS + 1.9
−VS + 2.0
−VS + 1.9
−VS + 2.0
+VS − 1.1
+VS − 1.2
+VS − 1.2
+VS − 1.2
−VS + 1.9
−VS + 2.0
−VS + 1.9
−VS + 2.0
+VS − 1.1
+VS − 1.2
+VS − 1.2
+VS − 1.2
GΩ||pF
GΩ||pF
V
V
V
V
OUTPUT
Output Swing
Over Temperature
Output Swing
RL = 10 kΩ
VS = ±2.3 V to ±5 V
TA = −40°C to +85°C
VS = ±5 V to ±18 V
−VS + 1.1
−VS + 1.4
−VS + 1.2
+VS − 1.2
+VS − 1.3
+VS − 1.4
−VS + 1.1
−VS + 1.4
−VS + 1.2
+VS − 1.2
+VS − 1.3
+VS − 1.4
V
V
V
Rev. 0
100||2
100||2
－ 4/26 －
100||2
100||2
AD8295
Parameter
Over Temperature
Short-Circuit Current
1
Test Conditions
Min
TA = −40°C to +85°C
−VS + 1.6
A Grade
Typ
Max
Min
+VS − 1.5
−VS + 1.6
18
B Grade
Typ
Max
+VS − 1.5
18
Unit
V
mA
一方の入力をグラウンドに接続、G = 1。
オペアンプ仕様
特に指定がない限り、VS = ±15 V、TA = 25°C、RL = 2 kΩ。
表 3.
Parameter
INPUT CHARACTERISTICS
Offset Voltage, VOS
Average TC
Input Bias Current1
Test Conditions
Min
TA = −40°C to +85°C
−VS + 1.2
100
100
90
f = 0.1 Hz to 10 Hz
DYNAMIC PERFORMANCE
Gain Bandwidth Product
Slew Rate
OUTPUT CHARACTERISTICS
Output Swing
Over Temperature
Output Swing
Over Temperature
Short-Circuit Current
1
+VS − 1.2
125
110
40
2.2
−VS + 1.2
116
100
94
1
2.6
VS = ±2.3 V to ±5 V
TA = −40°C to +85°C
VS = ±5 V to ±18 V
TA = −40°C to +85°C
−VS + 1.1
−VS + 1.4
−VS + 1.2
−VS + 1.6
+VS − 1.2
+VS − 1.3
+VS − 1.4
+VS − 1.5
18
－ 5/26 －
B Grade
Typ
Max
20
2
8
16
8
0.5
0.5
オペアンプは NPN の入力ステージを使っているため、入力に常に入力バイアス電流が流入しています。
Rev. 0
Min
40
4
10
20
10
2
2
TA = −40°C to +85°C
TA = −40°C
TA = +85°C
Input Offset Current
Over Temperature
Input Voltage Range
Open-Loop Gain
Common-Mode Rejection Ratio
Power Supply Rejection Ratio
Voltage Noise Density
Voltage Noise
A Grade
Typ
Max
Unit
110
40
2.2
µV
µV/°C
nA
nA
nA
nA
nA
V
dB
dB
dB
nV/√Hz
µV p-p
1
2.6
MHz
V/µs
+VS − 1.2
125
−VS + 1.1
−VS + 1.4
−VS + 1.2
−VS + 1.6
+VS − 1.2
+VS − 1.3
+VS − 1.4
+VS − 1.5
18
V
V
V
V
mA
AD8295
内蔵抵抗回路
特に指定がない限り、内部オペアンプ A1 で使用、TA = 25°C。外部オペアンプの帰還ループでの使用は推奨できません。
表 4.
Parameter
Nominal Resistor Value
Resistor Matching
Matching Temperature Coefficient
Absolute Resistor Accuracy
Absolute Temperature Coefficient
Test Conditions
Min
A Grade
Typ
20
Max
Min
B Grade
Typ
20
0.1
5
0.2
−50
TA = −40°C to +85°C
TA = −40°C to +85°C
Max
0.03
1
0.1
−50
Unit
kΩ
%
ppm/°C
%
ppm/°C
Max
Unit
±18
2.3
2.5
V
mA
mA
+85
+125
°C
°C
電源仕様および温度仕様
特に指定がない限り、VS = ±15 V、VREF = 0 V、TA = 25°C。
表 5.
Parameter
Test Conditions
POWER SUPPLY
Operating Range
Quiescent Current
Over Temperature
In-amp + two op amps
TA = −40°C to +85°C
TEMPERATURE RANGE
Specified Performance
Operational Performance1
1
Min
A Grade
Typ
±2.3
2
−40
−40
85°C～125°C での動作予測については、代表的性能特性のセクションを参照してください。
Rev. 0
－ 6/26 －
Max
Min
±18
2.3
2.5
±2.3
+85
+125
−40
−40
B Grade
Typ
2
AD8295
絶対最大定格
表 6.
Parameter
Rating
Supply Voltage
Output Short-Circuit Current
Input Voltage
Common-Mode
Differential
Storage Temperature Range
Operating Temperature Range1
Lead Temperature (Soldering, 10 sec)
Junction Temperature
ESD (Human Body Model)
ESD (Charge Device Model)
ESD (Machine Model)
±18 V
Indefinite
1
熱特性
仕様は、自然空冷のデバイスで規定。
表 7.
±VS
±VS
−65°C to +130°C
−40°C to +125°C
300°C
130°C
2000 V
500 V
200 V
Package
θJA
Unit
16-Lead LFCSP_VQ
86
°C/W
ESD の注意
仕様性能に対する温度範囲は、-40～+85°C です。85°C～125°C での動
作予測については、代表的な性能特性のセクションを参照してくださ
い。
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。
Rev. 0
－ 7/26 －
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。
AD8295
13 A2 –IN
AD8295
11 A1 +IN
10 A1 R1
9 A1 –IN
A1 R2 8
A1 OUT 7
–VS 5
REF 6
TOP VIEW
(Not to Scale)
12 A2 OUT
07343-017
RG 2
+IN 4
14 A2 +IN
PIN 1
INDICATOR
–IN 1
RG 3
15 OUT
16 +VS
ピン配置およびピン機能説明
図 2.ピン配置
表 8.ピン機能の説明
ピン番号
記号
説明
1
−IN
計装アンプの負入力。
2、3
RG
計装アンプのゲイン設定抵抗ピン。
4
+IN
計装アンプの正入力。
5
−VS
負電源。
6
REF
計装アンプのリファレンス電圧ピン。低インピーダンス・ソースで駆動。出力はこのピンを基準とします。
7
A1 OUT
オペアンプ A1 の出力。
8
A1 R2
抵抗 R2 のピン。内部でオペアンプ A1 の反転入力に接続。
9
A1 −IN
オペアンプ A1 の反転入力。抵抗分圧器の中点。
10
A1 R1
抵抗 R1 のピン。内部でオペアンプ A1 の反転入力に接続。
11
A1 +IN
オペアンプ A1 の非反転入力。
12
A2 OUT
オペアンプ A2 の出力。
13
A2 −IN
オペアンプ A2 の反転入力。
14
A2 +IN
オペアンプ A2 の非反転入力。
15
OUT
計装アンプ出力。
16
+VS
正電源。
Rev. 0
－ 8/26 －
AD8295
代表的な性能特性
計装アンプ
特に指定がない限り、VS = ±15 V、REF = 0 V、TA = 25°C、RL = 10 kΩ。
800
800
600
HITS
HITS
600
400
400
200
200
50
100
0
CMRR (µV/V)
–1.0
0.5
5
INPUT COMMON-MODE VOLTAGE (V)
700
600
500
400
300
200
100
–50
0
50
100
VOSI (µV)
G=1
VS = ±2.5V, ±5V
4
3
2
1
0
–1
–2
–3
–4
–5
07343-058
–100
1.0
図 6.入力オフセット電流(typ)の分布
800
HITS
0
INPUT OFFSET CURRENT (nA)
図 3.CMRR(Typ)の分布、G = 1
0
–0.5
07343-060
0
–4
–3
–2
–1
0
1
2
3
4
5
07343-045
–50
15
07343-046
–100
07343-057
0
OUTPUT VOLTAGE (V)
図 4.入力オフセット電圧(typ)の分布
図 7.入力コモン・モード範囲対出力電圧
G = 1、VS = ±2.5 V、±5 V、REF = 0 V
700
15
G=1
VS = ±15V
INPUT COMMON-MODE VOLTAGE (V)
600
500
HITS
400
300
200
0
–2
–1
0
1
INPUT BIAS CURRENT (nA)
2
07343-059
100
10
5
0
–5
–10
–15
–15
–10
–5
0
5
10
OUTPUT VOLTAGE (V)
図 5.入力バイアス電流(Typ)の分布
Rev. 0
図 8.入力コモン・モード範囲対出力電圧
－ 9/26 －
AD8295
G = 1、VS = ±15 V、REF = 0 V
3
2
1
0
–1
–2
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
–3
0
2
4
6
8
10
–4
–5
–4
–3
–2
–1
0
1
2
3
4
5
OUTPUT VOLTAGE (V)
07343-047
WARM-UP TIME (Min)
07343-062
G = 100
VS = ±2.5V, ±5V
4
INPUT COMMON-MODE VOLTAGE (V)
CHANGE IN INPUT OFFSET VOLTAGE (µV)
5
2.0
図 12.入力オフセット電圧変化対ウォームアップ時間
図 9.入力コモン・モード範囲対出力電圧
G = 100、VS = ±2.5 V、±5 V、REF = 0 V
5
4
3
G = 100
VS = ±15V
NEGATIVE BIAS
2
10
CURRENT (nA)
5
POSITIVE BIAS
1
0
–1
–2
0
OFFSET
–3
–5
–4
–5
–40
–10
–20
0
20
40
60
80
100
120
140
–15
–15
–10
–5
0
5
10
OUTPUT VOLTAGE (V)
15
07343-048
TEMPERATURE (°C)
07343-063
INPUT COMMON-MODE VOLTAGE (V)
15
図 13.入力バイアス電流とオフセット電流の温度特性
180
図 10.入力コモン・モード範囲対出力電圧
G = 100、VS = ±15 V、REF = 0 V
160
GAIN = 1000
140 GAIN = 100
±15V
–0.100
–0.150
120 GAIN = 10
100
GAIN = 1
80
60
–0.200
40
±5V
–0.250
20
0.1
–10
–5
0
5
10
COMMON-MODE VOLTAGE (V)
15
10
100
1k
10k
100k
1M
図 14.正側 PSRR の周波数特性、RTI、G = 1～1000
07343-061
–0.350
–15
図 11.入力バイアス電流対同相モード電圧
Rev. 0
1
FREQUENCY (Hz)
–0.300
－ 10/26 －
07343-049
INPUT BIAS CURRENT (nA)
–0.050
POSITIVE PSRR (dB)
0
AD8295
180
180
160
GAIN = 1000
140 GAIN = 100
150
120 GAIN = 10
130
GAIN = 1000
140 GAIN = 100
CMRR (dB)
NEGATIVE PSRR (dB)
170
160
100 GAIN = 1
80
120 GAIN = 10
110
100 GAIN = 1
90
80
60
70
60
40
100
1k
10k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
40
0.1
1
10
100
1k
10k
100k
07343-051
10
07343-050
1
10k
100k
07343-052
50
20
0.1
FREQUENCY (Hz)
図 15.負側 PSRR の周波数特性、RTI、G = 1～1000
図 18.CMRR の周波数特性、RTI
200
180
170
150
160
150 GAIN = 1000
140
130
50
CMRR (dB)
GAIN ERROR (ppm)
100
0
–50
GAIN = 100
120 GAIN = 10
110
100 GAIN = 1
90
80
–100
70
60
–150
50
–20
0
20
40
60
80
100
120
140
TEMPERATURE (°C)
40
0.1
07343-064
INPUT VOLTAGE LIMIT (V)
REFERRED TO SUPPLY VOLTAGES
–0.4
GAIN = 100
GAIN (dB)
30
GAIN = 10
10
0
GAIN = 1
–10
–20
–30
–1.2
–1.6
–2.0
+2.0
FROM –V
+1.6
+1.2
+0.8
+0.4
1k
10k
100k
FREQUENCY (Hz)
1M
10M
2
6
10
14
SUPPLY VOLTAGE (V)
図 17.ゲインの周波数特性
Rev. 0
FROM +V
–0.8
–VS+0
07343-044
–40
100
1k
+VS–0
GAIN = 1000
50
20
100
図 19.CMRR の周波数特性、RTI、1 kΩ ソース不平衡
70
40
10
FREQUENCY (Hz)
図 16.ゲイン誤差の温度特性、G = 1
60
1
図 20.入力電圧限界値対電源電圧、G = 1
－ 11/26 －
18
07343-020
–200
–40
AD8295
4
+VS–0
3
NONLINEARITY (1ppm/DIV)
RL = 10kΩ
–1.2
RL = 2kΩ
–1.6
+1.6
RL = 2kΩ
+1.2
+0.8
RL = 10kΩ
–VS+0
2
6
1
10kΩ LOAD
0
2kΩ LOAD
–1
600Ω LOAD
–2
–3
10
14
18
SUPPLY VOLTAGE (V)
–4
–10
–8
–6
–4
–2
0
2
4
6
8
10
07343-024
+0.4
2
10
07343-025
–0.8
07343-021
OUTPUT VOLTAGE SWING (V)
REFERRED TO SUPPLY VOLTAGES
–0.4
VOUT (V)
図 21.出力電圧振幅対電源電圧、G = 1
図 24.ゲイン非直線性、G = 1
30
40
NONLINEARITY (10ppm/DIV)
OUTPUT VOLTAGE SWING (V p-p)
30
20
10
20
2kΩ LOAD
10
0
600Ω LOAD
–10
10kΩ LOAD
–20
–30
1
10
100
1k
10k
LOAD RESISTANCE (Ω)
–40
–10
07343-022
0
–4
–2
0
2
4
6
8
図 25.ゲイン非直線性、G = 100
+VS–0
1k
–1
VOLTAGE NOISE RTI (nV/ Hz)
SOURCING
–2
–3
+3
+2
SINKING
GAIN = 1
100
GAIN = 10
GAIN = 100
10
GAIN = 1000
+1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
OUTPUT CURRENT (mA)
11
12
1
GAIN = 1000
BW LIMIT
1
10
100
1k
FREQUENCY (Hz)
図 23.出力電圧振幅対出力電流、G = 1
10k
100k
07343-027
–VS+0
07343-023
OUTPUT VOLTAGE SWING (V)
REFERRED TO SUPPLY VOLTAGES
–6
VOUT (V)
図 22.出力電圧振幅対負荷抵抗
Rev. 0
–8
図 26.電圧ノイズ・スペクトル密度の周波数特性、G = 1～1000
－ 12/26 －
1s/DIV
5pA/DIV
図 27.0.1 Hz～10 Hz での RTI 電圧ノイズ、G = 1
1s/DIV
07343-031
2µV/DIV
07343-028
AD8295
図 30.0.1 Hz～10 Hz での電流ノイズ
30
1s/DIV
25
GAIN = 1
20
15
10
5
0
1k
10k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
図 28.0.1 Hz～10 Hz での RTI 電圧ノイズ、G = 1000
図 31.大信号周波数応答
CURRENT NOISE (fA/ Hz)
1k
5V/DIV
100
7.4µs TO 0.01%
8.3µs TO 0.001%
1
10
100
1k
10k
FREQUENCY (Hz)
100k
20µs/DIV
07343-030
10
図 29.電流ノイズ・スペクトル密度の周波数特性
Rev. 0
07343-033
0.002%/DIV
図 32.大信号パルス応答とセトリング・タイム、G = 1
－ 13/26 －
07343-032
0.1µV/DIV
07343-029
MAX OUTPUT VOLTAGE (V p-p)
GAIN = 10, 100, 1000
AD8295
5V/DIV
4.8µs TO 0.01%
6.6µs TO 0.001%
20mV/DIV
4µs/DIV
07343-037
20µs/DIV
07343-034
0.002%/DIV
図 36.小信号パルス応答、G = 1、RL = 2 kΩ、CL = 100 pF
図 33.大信号パルス応答とセトリング・タイム、G = 10
5V/DIV
9.2µs TO 0.01%
16.2µs TO 0.001%
20mV/DIV
4µs/DIV
07343-038
20µs/DIV
07343-035
0.002%/DIV
図 37.小信号パルス応答、G = 10、RL = 2 kΩ、CL = 100 pF
図 34.大信号パルス応答とセトリング・タイム、G = 100
5V/DIV
83µs TO 0.01%
112µs TO 0.001%
20mV/DIV
07343-036
200µs/DIV
図 38.小信号パルス応答、G = 100、RL = 2 kΩ、CL = 100 pF
図 35.大信号パルス応答とセトリング・タイム、G = 1000
Rev. 0
10µs/DIV
07343-039
0.002%/DIV
－ 14/26 －
AD8295
SETTLING TIME (µs)
1k
100
SETTLED TO 0.001%
10
1
1
10
100
GAIN
図 39.小信号パルス応答、G = 1000、RL = 2 kΩ、CL = 100 pF
図 41.セトリング・タイム対ゲイン、10 V ステップ
10
SETTLED TO 0.001%
SETTLED TO 0.01%
5
0
0
5
10
15
20
OUTPUT VOLTAGE STEP SIZE (V)
07343-041
SETTLING TIME (µs)
15
図 40.セトリング・タイム対ステップ・サイズ、G = 1
Rev. 0
－ 15/26 －
1k
07343-042
100µs/DIV
07343-040
SETTLED TO 0.01%
20mV/DIV
AD8295
オペアンプ
特に指定がない限り、VS = ±15 V、TA = 25°C、RL = 10 kΩ、オペアンプ A1、オペアンプ A2。
80
8
70
6
GAIN = 1000
60
4
VOLTAGE NOISE (µV)
50
GAIN = 100
30
GAIN = 10
20
10
2
0
–2
–4
GAIN = 1
0
–6
–10
1
10
100
1k
10k
100k
1M
10M
100M
FREQUENCY (Hz)
–8
07343-065
–20
0.1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
07343-068
GAIN (dB)
40
10
TIME (Sec)
図 42.クローズド・ループ・ゲインの周波数特性、G = 1～1000
図 45.0.1～10 Hz でのノイズ
140
14
12
120
10
PSRR (dB)
CURRENT (nA)
+PSRR
100
–BIAS CURRENT
8
80
–PSRR
60
6
+BIAS CURRENT
4
2
0
–2
40
OFFSET CURRENT
130
07343-069
120
110
90
80
70
60
50
40
100
FREQUENCY (Hz)
–6
30
1M
20
100k
0
10k
–10
1k
–20
100
–30
10
–40
1
07343-066
20
0.1
10
–4
TEMPERATURE (°C)
図 43.PSRR の周波数特性
図 46.入力バイアス電流と入力オフセット電流の温度特性
1k
40
30
GAIN ERROR (ppm)
NOISE (nV/ Hz)
20
100
10
0
–10
–20
–30
–40
1
10
100
1k
10k
FREQUENCY (Hz)
100k
–60
–40
07343-067
10
0
20
40
60
80
100
120
140
TEMPERATURE (°C)
図 47.ゲイン・ドリフト、内蔵抵抗分圧器を使用、G = 1
図 44.電圧ノイズ密度の周波数特性
Rev. 0
–20
－ 16/26 －
07343-070
–50
AD8295
40
30
GAIN ERROR (ppm)
20
10
0
–10
–20
–30
–40
–60
–40
–20
0
20
40
60
80
100
120
140
TEMPERATURE (°C)
07343-071
–50
図 48.ゲイン・ドリフト、内蔵抵抗分圧器を使用、G = 2
Rev. 0
－ 17/26 －
AD8295
システム
特に指定がない限り、VS = ±15 V、VREF = 0 V、TA = 25°C。
80
3.0
GAIN = 1000
GAIN = 100
40
GAIN = 10
20
GAIN = 1
0
100
1k
10k
100k
1M
10M
FREQUENCY (Hz)
–40°C
1.5
1.0
2
70
60
50
40
30
20
100
1k
10k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
07343-055
10
10
6
8
10
12
図 51.電源電流対電源電圧
80
1
4
SUPPLY VOLTAGE (±V)
図 49.差動出力構成ゲインの周波数特性
COMMON-MODE OUTPUT (dB)
+25°C
0
07343-054
–40
10
図 50.差動出力構成コモン・モード出力の周波数特性
Rev. 0
+85°C
2.0
0.5
–20
0
+125°C
－ 18/26 －
14
16
07343-072
GAIN (dB)
2.5
SUPPLY CURRENT (mA)
60
AD8295
動作原理
AD8295 は、図 52 に示すように、高精度計装アンプ、2 個の汎
用オペアンプ、高精度抵抗アレイを内蔵しています。これらの
コンポーネントを使用すると、大部分の一般的なアプリケーシ
ョンで、シンプルなピン・ストラッピンクを使って IC に直接配
線することができます。プリント回路ボード(PCB)スペースを節
約するだけでなく、温度ドリフトと抵抗偏差誤差を小さくでき
るため回路性能も向上させることができます。
OUT
A2 +IN
A2 –IN
16
15
14
13
AD8295
12 A2 OUT
A2
RG 2
11 A1 +IN
IA
RG 3
10 A1 R1
R2
20kΩ
+IN 4
5
6
7
8
–VS
REF
A1 OUT
A1 R2
9
図 52.機能ブロック図
AD8295 は独立に使用できる 2 個の汎用オペアンプを内蔵してい
ます。これらのオペアンプを使うと、多くの一般的なアプリケ
ーション回路用にシンプルなピン・ストラッピングが可能です。
オペアンプ A1 では、反転入力が高精度の 2: 1 電圧分圧抵抗回路
に接続されています。この回路は IC に内蔵されているため、こ
れらの抵抗は精確に一致しており、温度変動に対しても互いに
一致して変化します。オペアンプ A1 とその抵抗回路を使って、
優れたゲイン精度とゲイン・ドリフトを持つゲイン= 2 の非反転
ステージまたはゲイン= −1 の反転ステージを構成することがで
きます。
オペアンプ A2 は、標準の反転入力と非反転入力および出力を
持つ従来型のオペアンプです。
表 9.1%抵抗を使った場合のゲイン
1% Standard Table Value of RG
Calculated Gain
49.9 kΩ
12.4 kΩ
5.49 kΩ
2.61 kΩ
1.00 kΩ
499 Ω
249 Ω
100 Ω
49.9 Ω
1.990
4.984
9.998
19.93
50.40
100
199.4
495
991
AD8295 計装アンプのアーキテクチャは内部ゲインに適用され
ているため、コモン・モード電圧が除去されます。このため、
増幅された信号とコモン・モード信号の組み合わせが AD8295
の内部ノードを通過します個々の入力信号と出力信号が電圧電
源により制限されない場合でも、この組み合わせ信号が電圧電
源により制限されてしまうことがあります。図 7～図 10 に、
種々の出力電圧と電源電圧に対する許容コモン・モード入力電
圧範囲を示します。
図 7～図 10 で、内部電圧の制限が問題となる場合、計装アン
プ・ゲインを 1/2 だけ小さくして、2 つ目の G = 2 ステージを追
加することにより、コモン・モード範囲を向上させることがで
きます。図 53 に、AD8295 の内部回路を使って、外付け部品な
しで、この増幅を実現する方法を示します。
A1 TOTAL GAIN = IN-AMP × 2
計装アンプ
+IN
RG
ゲインの選択
–IN
AD8295 の伝達関数は次式で表されます。
+
IN-AMP
–
REF
+
A1 OUT
A1
–
R2
20kΩ
VOUT = G × (VIN+ − VIN−) + VREF
ここで、RG ピン間に抵抗を接続すると、AD8295 のゲインは次
式で与えられます。
Rev. 0
G 1
コモン・モード入力電圧範囲
汎用オペアンプ
G 1
49.4 kΩ
ゲイン抵抗を使わない場合は、AD8295 は G = 1(デフォルト)に
設定されます。ゲイン精度は、RG の精度と表 2 の仕様に記載す
る精度の組み合わせになり、温度に対する精度も含みます。ゲ
イン抵抗を使用しない場合、ゲイン誤差とゲイン・ドリフトは
最小に維持されます。
A1 –IN
07343-004
A1
R1
20kΩ
RG 
49.4 kΩ
R1
20kΩ
07343-019
–IN 1
+VS
抵抗値は、表 9 または次のゲイン式から得られます。
図 53.後段ステージにゲインを追加することによる
入力コモン・モード範囲の拡張
RG
－ 19/26 －
AD8295
リファレンス・ピン
全周波数でのコモン・モード除去
AD8295 の出力電圧は、リファレンス・ピンの電位を基準にし
て発生されます。これは、出力信号を精確な DC レベルにオフ
セットさせる必要がある場合に便利です。
AD8295 の CMRR は全周波数で一般的な計装アンプより高くな
っています。このため、ライン・ノイズとその高調波のような
外乱に対する耐性が優れています。AD8295 のピン配置と隠れ
たパドル・パッケージは、正しいレイアウトによりこの性能の
利点をフルに利用できるようにデザインされています。
リファレンス・ピン入力を電源レールより少し高く駆動するこ
とができます。REF ピンは ESD ダイオードで保護されているた
め、REF 電圧は+VS または−VS を 0.3 V 以上超えることはできま
せん。
最適性能を得るためには、REF ピンへ接続するソース・インピ
ーダンスを 1 Ω 以下にする必要があります。REF ピンのインピ
ーダンスが大きくなると、アンプの CMRR 性能が大幅に低下し
ます。リファレンス・ソースの出力インピーダンスが大きい場
合(たとえば、抵抗電圧分圧)、REF ピンを駆動する前に信号を
バッファする必要があります。内蔵オペアンプ A1 または A2 を
この目的に使うことができます(図 54)。
INCORRECT
CORRECT
AD8295
AD8295
+VS
REF
+VS
C
+
RB
REF
OP AMP
BUFFER
07343-010
RB
図 54.リファレンス電圧ピンの駆動
内部オペアンプを使用しない場合は、ユニティ・ゲイン設定に
し、非反転入力をオペアンプ入力範囲内のバイアス・ポイント
に接続しておく必要があります。これらの接続により、AD8295
オペアンプの消費電力が最小になり、AD8295 の内部電源を乱
しません。これらの接続は、いくつかのアプリケーションの図
内に点線で示します。
リファレンス電圧
リファレンスのノイズは直接出力に現れます。このため、図 54
では、コンデンサ C を接続して、正電源ラインの高周波ノイズ
を除去しています。電源のノイズが小さい場合には、コンデン
サは不要です。フィルタ周波数はノイズの除去とスタートアッ
プ・タイムとの間のトレードオフにより、次式で与えられます。
f LOWPASS 
ゲイン設定ピンの寄生容量も、周波数に対する CMRR に影響を
与えます。RG 抵抗へのライン長はできるだけ短くする必要があ
ります。ボード・デザインでゲイン設定ピンに部品(たとえばス
イッチまたはジャンパ)を接続する場合は、できるだけ寄生容量
の小さい部品を選ぶ必要があります。
未使用オペアンプ
RA
RA
レイアウトが正しくないと、コモン・モード信号が差動信号に
変換されて計装アンプに到達することがあります。このような
変換は、入力パス相互の周波数応答が異なる場合に発生します。
周波数に対して CMRR を高く維持するためには、各パスの入力
ソース・インピーダンスと容量が一致している必要があります。
入力パスへソース抵抗(たとえば入力保護)を追加するときは、
計装アンプ入力の近くに接続して、PCB パターンの寄生容量と
の相互作用を小さくする必要があります。
AD8295 の計装アンプ・セクションの出力電圧は、リファレン
ス・ピン(REF)を基準にして発生されます。REF ピンを該当する
ローカル・グラウンドに接続するように注意してください。
1
R R
2 C A B
RA  RB
レイアウト
AD8295 は高精度デバイスです。PCB レベルで最適性能を確保
するためには、ボード・レイアウトに注意が必要です。AD8295
ピンは、このために最適は位置されています。AD8295 のパッ
ケージは大部分の LFCSP パッケージとは異なり、チップの下を
配線とビアで使用できるようにサーマル・パッドなしでデザイ
ンされています。
最大のシステム性能を得るためにはボード・レイアウトを注意
深く行う必要があります。ゲイン設定抵抗から RG ピンまでの
パターンは、寄生インダクタンスを小さくするためにできるだ
け短くする必要があります。最も正確な出力を安定して得るた
めには、REF ピンからのパターンは AD8295 に近くのグラウン
ド(図 47)または AD8295 に近いグラウンドを基準とする電圧に
接続する必要があります。
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AD8295
INCORRECT
電源
CORRECT
+VS
安定な DC 電圧を使って、計装用アンプに電源を供給する必要
があります。電源ピンのノイズは性能に悪影響を与えることが
あります。PSRR 性能カーブの詳細については、図 14 と図 15 の
セクションを参照してください。
+VS
AD8295
AD8295
IN-AMP
IN-AMP
0.1 µF のコンデンサを各電源ピンのできるだけ近くに配置する
必要があります。低周波数用の 10 µF タンタルは、IC から離れ
て配置することができます。多くの場合、10 µF のバイパス・コ
ンデンサは他の同じボード上の他の IC と共用することができま
す。
REF
REF
–VS
–VS
TRANSFORMER
TRANSFORMER
+VS
+VS
AD8295
AD8295
IN-AMP
IN-AMP
REF
REF
10MΩ
–VS
–VS
THERMOCOUPLE
THERMOCOUPLE
+VS
+VS
C
図 55.電源デカップリング、REF、ローカル・グラウンド基準の出
力
C
IN-AMP
C
REF
AD8295
IN-AMP
C
入力保護
REF
心臓除細動器のように AD8295 に非常に大きな過負荷電圧が入
力されるアプリケーションの場合には、外付 け直列抵抗と、
BAV199L、FJH1100、または SP720 のようなローリーク・ダイ
オード・クランプを使う必要があります。
入力バイアス電流のリターン・パス
–VS
–VS
CAPACITIVELY COUPLED
CAPACITIVELY COUPLED
07343-006
R
AD8295 のすべてのピンは、入力のダイオードにより ESD に対
して保護されています。電源電圧を超える電圧が加わる場合に
は、入力に直列に抵抗を接続して電流を制限する必要がありま
す。抵抗は、過負荷状態で内部 ESD ダイオードに 6 mA を超え
る電流が流れないように選択する必要があります。これらの抵
抗は、RFI 保護に使用するものと同じにすることができます(詳
細については、RF 干渉のセクション参照)。
図 56.入力バイアス電流リターン・パスの追加
RF 干渉
強い RF 信号の存在するアプリケーションでアンプが使われる
場合には、RF の干渉が問題になります。AD8295 の高精度回路
では、RF 信号が整流されて DC オフセット電圧誤差として現れ
ることがあります。この整流を防止するためは、入力の前にロ
ーパス・フィルタを接続します。図 57 に、計装アンプの前に置
くこのような回路を示します。このフィルタは、差動モードと
コモン・モードの帯域幅を次式のように制限します。
AD8295 の入力バイアス電流には、グラウンドへのリターン・
パスが必要です。熱電対のように信号源にリターン電流パスが
ない場合には、図 58 に示すように設ける必要があります。そう
しないと、入力電流により入力容量が充電されて、計装アンプ
がターンオフするか、飽和してしまいます。
f FILTER ( Diff ) 
1
2πR(2C D  CC )
f FILTER (CM ) 
1
2πRCC
ここで、CD ≥ 10CC。
Rev. 0
R
1
fHIGH-PASS = 2πRC
AD8295
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AD8295
図 57.RFI の除去
カットオフ周波数が低いほど、RFI 耐性が強化されます。正入
力の R × CC と負入力の R × CC が一致しないと、AD8295 の
CMRR が低下するため、CC コンデンサの精度は重要です。CD を
CC の少なくとも 10 倍にすることが推奨されます。
AD8295 をピン・ストラップして差動出力にすることができま
す。簡略化した回路図を図 58 に、フル・ピン接続を図 59 に、
それぞれ示します。この構成では、計装アンプを差動電圧の維
持に、オペアンプをコモン・モード電圧の維持に、それぞれ使
っています。計装アンプがリファレンス・ピンを基準とする出
力を精確に制御するため、この回路はシングルエンド出力構成
と同じ優れた DC 性能を持っています。差動出力とコモン・モ
ード出力の伝達関数は次のようになります。
外付け部品が不要なもう 1 つの差動出力構成を図 60 に示します。
前の回路とは異なり、この構成では反転オペアンプ構成では、
計装アンプのゲインを 2 倍にしています。この構成では、計装
アンプのゲインが小さくなるため、周波数応答と入力コモン・
モード範囲対出力電圧が広くなります。ただし、計装アンプの
リファレンス・ピンでの帰還を利用しないため、DC 性能にはオ
ペアンプと抵抗回路の誤差が含まれます。AD8295 の内蔵高精度
部品を使うと、これらの誤差の全体精度への影響が小さくなり
ます。この構成の仕様は、このデータシートで規定していませ
ん。
VDIFF_OUT = VOUT+ − VOUT− = G × (VIN+ − VIN−)
VCM_OUT = (VOUT+ + VOUT−)/2 = VREF
+IN
RG
ここで、
–IN
G 1
49.4 kΩ
R1
20kΩ
R2
20kΩ
A1
+
–IN
–
IN-AMP
REF
+OUT
20kΩ
VREF INPUT
+
–
20kΩ
A1
–OUT
07343-018
+IN
図 58.オペアンプを使用した差動出力
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+OUT
–
+
RG
この構成の仕様はフル規定されています(表 2、図 49、図 50 参
照)。DC 性能はシングルエンド構成と同じですが、AC 性能は少
し異なります。
Rev. 0
+
IN-AMP
–
REF
VREF INPUT
図 60.もう 1 つの差動出力構成
–OUT
07343-043
差動出力
図 59.最小部品接続の差動出力
AD8295
アプリケーション情報
ローパス・フィルタを使った高精度 G = −1 構成
ミッドスケール・リファレンス電圧の発生
グラウンド以外のリファレンス電圧は、たとえば単電源 ADC の
場合などで使われます。電圧分圧によるリファレンス電圧の発
生は、AD8295 では簡単に行えます(図 61 参照)。この構成では、
オペアンプ A2 を使って計装アンプ・セクションで使用するバ
ッファされた VS/2 のリファレンス電圧を発生します。この構成
は、リファレンス・ピンのセクションで説明した内容に似てい
ます。
図 62 の回路では、オペアンプ A1 と抵抗ストリングを使って高
精度 G = −1 構成を実現しています。ゲインの設定に外付け抵抗
を使っていないため、ゲイン精度とゲイン・ドリフトは内蔵の
一致した抵抗のみに依存するので、優れた性能が得られます。
抵抗 R2 にコンデンサを接続すると、ディケードあたり 20 dB で
ロールオフする単極ローパス・フィルタを実現することができ
ます。このコンデンサは、図 62 では C1 として示してあります。
オペアンプ A1 の内部抵抗を使って VS/2 を発生するのではなく、
外付けの 1% (またはこれ以上)抵抗を使うことに注意してくださ
い。オペアンプ A1 の負入力は内部抵抗 R1 と R2 の接続点に固
定接続されているため、オペアンプ A1 は低電圧クランプとし
て機能して、抵抗ストリングが VS/2 の電圧を発生しないように
します。
リファレンスのノイズは直接出力に現れて、ノイズの多いソー
スからリファレンス電圧が発生されたようになるので、フィル
タが必要です。図 61 では、コンデンサ C1 を接続して、正電源
ラインの高周波ノイズを除去しています。図 61 に示す 10 uF の
コンデンサと 100 kΩ の抵抗により、0.3 Hz からノイズを減衰さ
せます。フィルタ周波数はノイズの除去とスタートアップ・タ
イムとの間のトレードオフにより決定されます。
図 62.外付けコンデンサを 1 個使用した単極出力フィルタ
図 62 のピン 10 とピン 11 の接続を変更して、ピン 10 をグラウ
ンドへ、ピン 11 を計装アンプ出力へ、それぞれ接続すると、優
れたゲイン精度とドリフトを持つ G = 2 の回路が得られます。G
= 2 の構成では、コンデンサ C1 により高い周波数でゲインが 2
から 1 へ低下します。
図 61.バッファ付きリファレンス電圧を使用した単電源接続
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AD8295
AC 結合の計装用アンプ
2 極の Sallen-Key フィルタ
図 63 に、2 極 Sallen-Key フィルタを使ってローパス・フィルタ
した AD8295 の計装アンプ出力セクションを示します。このフ
ィルタ・セクションは、オペアンプ A2、外付け抵抗(R1 と R2)、
コンデンサ(C1 と C2)から構成されています。抵抗 R3 は入力オ
フセット電流誤差を補償し、R1 と R2 の並列接続に等しい値で
す。C1 と C2 の容量比によりフィルタ品質ファクタ Q が決定さ
れます。大部分のアプリケーションでは、性能と安定性との間
のトレードオフにより 0.5～0.7 のフィルタ Q が選択されます。
NPO セラミックのような、高い Q を持ち無極性のコンデンサを
使う必要があります。精確な極周波数は、使用する抵抗とコン
デンサの偏差に依存します。
抵抗とコンデンサを等しくすると、Sallen-Key フィルタの設計
式が非常に簡単になります。C1 = C2 かつ R1 = R2 の場合、Q =
0.5 で設計式は次のように簡単化されます。
f = 1/(2πRC)
たとえば、R1 = R2 = 10 kΩ で、かつ C1 = C2 = 2.2 nF の場合、
f = 7.2 kHz
C1≠C2 かつ R1≠ R2 の場合、Q の値とカットオフ周波数は次のよ
うに計算されます。
f 
低周波数でコンデンサ C1 は高いインピーダンスを持つため、
オペアンプ A1 は高いゲイン(G = XC/20 kΩ)で動作します。オペ
アンプ A1 のゲインが高いため、計装アンプ出力が 0 V になるま
で計装アンプのリファレンス・ピンを駆動することができます。
このため、回路出力には信号がなくなります。
高い周波数では、オペアンプ A1 のゲインが低下するため、オ
ペアンプは計装アンプ出力を 0 V に維持できなくなります。こ
のため、RC フィルタ帯域幅より上の周波数では、計装アンプは
通常の動作を行うので、出力に信号が現れます。
3 dB コーナー周波数は、内蔵抵抗 R1 と外付けコンデンサ C1 を
使い次式で決定されます。
f = 1/((2π × 20 kΩ) × C1)
R1 の精度 0.2%以上とは、フィルタ帯域幅が主にコンデンサ C1
の偏差に依存することを意味します。
ここで、R は Ω、C は F(ファラッド)です。
Q
図 64 に、外付けコンデンサを 1 個使用した 1 極ハイパス・フィ
ルタの回路を示します。
低い周波数では、オペアンプ A1 がリファレンス・ピンの該当
する電圧を駆動して、元の信号をヌル電圧にするようにします。
電源電圧は、オペアンプ A1 が十分な出力ヘッドルームを持っ
てヌル電圧を発生できるように選択する必要があります。
R1 R2 C1C2
C2(R1  R2)
1
2 R1 R2 C1C2
図 64.AC 結合接続
図 63.2 極の Sallen-Key フィルタ
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AD8295
差動 ADC の駆動
図 65 に、AD8295 から差動 ADC を駆動する構成法を示します。
この回路では、非常に狭いボード・スペースを使用し、消費電
力は小さくなっています。この構成では AD7690 を使用して、
優れた DC 性能と 83 dB の THD 実現しています (10 kHz 入力)。
優れた歪み性能を必要とするアプリケーションでは、ADA49411 や ADA4922-1 のような専用 ADC ドライバの使用が推奨され
ます。
500 Ω の抵抗と 2.2 nF のコンデンサで、144 kHz の折り返し防止
フィルタを構成しています。フィルタの 4 個の素子も、AD8295
での一般的な SAR コンバータがデジタル化動作から発生するス
イッチング過渡電圧を防止します。コンデンサが ADC のスイッ
チド・キャパシタ・フロント・エンドに電荷を供給し、抵抗が
鋭い電流変化から AD8295 をシールドします。アプリケーショ
ンで、図示より低い周波数の折り返し防止フィルタが必要な場
合は、コンデンサ値の方を大きくすると、抵抗値を大きくする
場合より優れた歪み性能が得られます。
500 Ω の抵抗も、過電圧に対して ADC を保護します。AD8295
は一般的な ADC より広い電源電圧で動作するため、コンバータ
を過駆動することがあります。AD7690 のような PulSAR® ADC
では これが問題 となること はあり ません。こ れは、入力で
AD8295 の短絡制限値より大きい 130 mA の過駆動を処理するこ
とができるためです。ただし、他のコンバータは入力が弱いた
め、抵抗で保護する必要があります。
図 65.差動 ADC の駆動
Rev. 0
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AD8295
D07343-0-10/08(0)-J
外形寸法
図 66.16 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、非露出パッドル付き
CP-16-19
寸法: mm
オーダー・ガイド
Model
AD8295ACPZ-R71
AD8295ACPZ-RL1
AD8295ACPZ-WP1
AD8295BCPZ-R71
AD8295BCPZ-RL1
AD8295BCPZ-WP1
1
Temperature Range
−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
Package Description
16-Lead LFCSP_VQ, 7-Inch Tape and Reel
16-Lead LFCSP_VQ, 13-Inch Tape and Reel
16-Lead LFCSP_VQ, Waffle Pack
16-Lead LFCSP_VQ, 7-Inch Tape and Reel
16-Lead LFCSP_VQ, 13-Inch Tape and Reel
16-Lead LFCSP_VQ, Waffle Pack
Z = RoHS 準拠製品
Rev. 0
－ 26/26 －
Package Option
CP-16-19
CP-16-19
CP-16-19
CP-16-19
CP-16-19
CP-16-19