ADA4096-2: 過電圧保護機能付き、30 V、マイクロパワーレールtoレール入力/出力アンプ  (Rev. 0) PDF

過電圧保護機能付き、30 V、マイクロパワー
レールtoレール入力/出力アンプ
ADA4096-2
入力過電圧保護: 電源レールの上下 32 V
レール to レールの入力振幅および出力振幅
低消費電力: アンプあたり 60 µA (typ)
ユニティ・ゲイン帯域幅
VSY = ±15 V で 800 kHz (typ)
VSY = ±5 V で 550 kHz (typ)
VSY = ±1.5 V で 465 kHz (typ)
単電源動作: 3 V~30 V
低オフセット電圧: 300 µV 最大
高いオープンループ・ゲイン: 120 dB (typ)
ユニティ・ゲイン安定
位相反転なし
車載アプリケーション用に認定済み
OUTA 1
8
+V
–INA 2
ADA4096-2
7
OUTB
+INA 3
TOP VIEW
(Not to Scale)
6
–INB
5
+INB
–V 4
09241-001
ピン配置
特長
図 1.8 ピンMSOP (RM-8)
OUTA 1
+INA 3
8 +V
ADA4096-2
TOP VIEW
(Not to Scale)
7 OUTB
6 –INB
5 +INB
–V 4
NOTES
1. CONNECT THE EXPOSED
PAD TO GROUND.
09241-002
–INA 2
図 2.8 ピン LFCSP (CP-8-10)
アプリケーション
バッテリのモニタリング
センサー・コンデショニング
ポータブル電源制御
ポータブル計装機器
概要
ADA4096 は、レールtoレール入力/出力範囲を持つマイクロパワ
ー動作のオペアンプです。これらのアンプは極めて低い消費電
力条件を持ち、3 V~30 Vで動作するため、バッテリのモニタリ
ングとバッテリ充電制御に最適です。27 nV/√Hzの電圧ノイズ密
度などのダイナミック性能を持つため、バッテリ駆動のオーデ
ィオ・アプリケーションにも推奨されます。200 pFまでの容量負
荷に発振なしで対応することができます。
ADA4096-2 は電源レールの上下 32 Vまで電圧入力を広げる過電
圧保護入力とダイオードを内蔵しているため、強固な工業用ア
プリケーションにも最適です。
ADA4096-2 は、位相反転またはラッチアップを起こさずに安全
にいずれかの電源電圧を入力電圧が超えることを可能にする独
自な入力ステージを採用しています。この機能は過電圧保護機
能(OVP)と呼ばれています。
デュアルの ADA4096-2 は、8 ピン LFCSP (2 mm × 2 mm)または 8
ピン MSOP パッケージを採用しています。ADA409x ファミリー
のオペアンプの仕様は、−40°C ~+125°Cの拡張工業温度範囲で
規定されており、アナログ・デバイセズの 30 V低消費電力オペ
アンプ・ファミリーに属し、このファミリーの拡張は続いてい
ます(表 1 参照)。
表 1.低消費電力、30 V オペアンプ
Op Amp
Dual
Quad
Rev. 0
Rail-to-Rail I/O
ADA4091-2
ADA4091-4
PJFET
AD8682
AD8684
Low Noise
AD8622
AD8624
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ADA4096-2
目次
特長......................................................................................................1
±5 V 特性....................................................................................... 10
アプリケーション ..............................................................................1
±15 V 特性..................................................................................... 12
ピン配置..............................................................................................1
同等な電圧のグラフと可変電圧のグラフ................................. 14
概要......................................................................................................1
動作原理............................................................................................ 15
改訂履歴..............................................................................................2
入力ステージ................................................................................ 15
仕様......................................................................................................3
位相反転........................................................................................ 15
電気的仕様 ......................................................................................3
絶対最大定格 ......................................................................................7
熱抵抗..............................................................................................7
ESDの注意 ......................................................................................7
代表的な性能特性 ..............................................................................8
±1.5 V 特性......................................................................................8
改訂履歴
7/11—Revision 0: Initial Version
Rev. 0
- 2/19 -
入力過電圧保護機能 .................................................................... 16
コンパレータ動作 ........................................................................ 17
外形寸法............................................................................................ 18
オーダー・ガイド ........................................................................ 19
車載製品........................................................................................ 19
ADA4096-2
仕様
電気的仕様、VSY = ±1.5 V
特に指定がない限り、VSY = ±1.5 V、VCM = VSY/2、TA = 25°C。
表 2.
Parameter
INPUT CHARACTERISTICS
Offset Voltage
Offset Voltage Drift
Input Bias Current
Symbol
Test Conditions/Comments
Min
VOS
∆VOS/∆T
IB
0°C ≤ TA ≤ +125°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
Typ
Max
Unit
35
300
450
900
µV
µV
µV
µV/°C
nA
nA
nA
nA
V
dB
dB
dB
dB
dB
dB
1
±10
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
Input Offset Current
IOS
±0.1
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
Input Voltage Range
Common-Mode Rejection Ratio
CMRR
Large Signal Voltage Gain
AVO
MATCHING CHARACTERISTICS
Offset Voltage
OUTPUT CHARACTERISTICS
Output Voltage High
Output Voltage Low
Short-Circuit Limit
Closed-Loop Impedance
POWER SUPPLY
Power Supply Rejection Ratio
Supply Current per Amplifier
DYNAMIC PERFORMANCE
Slew Rate
Gain Bandwidth Product
Unity-Gain Crossover
Phase Margin
−3 dB Closed-Loop Bandwidth
NOISE PERFORMANCE
Voltage Noise
Voltage Noise Density
Current Noise Density
Rev. 0
VCM = 0 V to ±1.5 V
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
RL = 10 kΩ, VO = −1.4 V to +1.4 V
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
RL = 2 kΩ, VO = −1.3 V to +1.3 V
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
−1.5
63
58
92
84
86
77
TA = 25°C
VOH
VOL
ISC
ZOUT
PSRR
ISY
1.48
1.45
1.45
1.40
VSY = 3 V to 36 V
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
VO = VSY/2
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
100
90
SR
GBP
UGC
ΦM
−3 dB
RL = 100 kΩ, CL = 30 pF
VIN = 5 mV p-p, RL = 10 kΩ, AV = 100
VIN = 5 mV p-p, RL = 10 kΩ, AV = 1
en p-p
en
in
77
94
92
100
RL = 10 kΩ to GND
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
RL = 2 kΩ to GND
−40°C to +125°C
RL = 10 kΩ to GND
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
RL = 2 kΩ to GND
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
Source/sink
f = 100 kHz, AV = 1
±15
±16
±1.5
±3
+1.5
300
1.49
1.46
−1.49
−1.48
−1.48
−1.45
−1.47
−1.40
±10
102
40
80
µV
V
V
V
V
V
V
V
V
mA
Ω
dB
dB
µA
µA
AV = 1, VIN = 5 mV p-p
0.25
501
465
51
97
V/µs
kHz
kHz
Degrees
kHz
0.1 Hz to 10 Hz
f = 1 kHz
f = 1 kHz
0.7
27
0.2
µV p-p
nV/√Hz
pA/√Hz
- 3/19 -
ADA4096-2
電気的仕様、VSY = ±5 V
特に指定がない限り、VSY = ±5.0 V、VCM = VSY/2、TA = 25°C。
表 3.
Parameter
INPUT CHARACTERISTICS
Offset Voltage
Symbol
Test Conditions/Comments
Min
VOS
Typ
Max
Unit
35
300
500
µV
µV
µV/°C
nA
nA
nA
nA
V
dB
dB
dB
dB
dB
dB
dB
dB
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
Offset Voltage Drift
Input Bias Current
∆VOS/∆T
IB
1
±10
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
Input Offset Current
IOS
±1.5
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
Input Voltage Range
Common-Mode Rejection Ratio
Large Signal Voltage Gain
MATCHING CHARACTERISTICS
Offset Voltage
OUTPUT CHARACTERISTICS
Output Voltage High
Output Voltage Low
Short-Circuit Limit
Closed-Loop Impedance
POWER SUPPLY
Power Supply Rejection Ratio
Supply Current per Amplifier
DYNAMIC PERFORMANCE
Slew Rate
Gain Bandwidth Product
Unity-Gain Crossover
Phase Margin
−3 dB Closed-Loop Bandwidth
NOISE PERFORMANCE
Voltage Noise
Voltage Noise Density
Current Noise Density
Rev. 0
CMRR
AVO
VCM = −5 V to +5 V
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
VCM = −3 V to +3 V
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
RL = 10 kΩ, VO = ±4.8 V
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
RL = 2 kΩ, VO = ±4.7 V
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
−5
73
68
91
85
102
99
94
88
TA = 25°C
VOH
VOL
ISC
ZOUT
PSRR
ISY
4.96
4.95
4.80
4.70
VSY = 3 V to 36 V
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
VO = VSY/2
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
100
90
SR
GBP
UGC
ΦM
−3 dB
RL = 100 kΩ, CL = 30 pF
VIN = 5 mV p-p, RL = 10 kΩ, AV = 100
VIN = 5 mV p-p, RL = 10 kΩ, AV = 1
en p-p
en
in
86
103
111
103
100
RL = 10 kΩ to GND
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
RL = 2 kΩ to GND
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
RL = 10 kΩ to GND
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
RL = 2 kΩ to GND
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
Source/sink
f = 100 kHz, AV = 1
±15
±19
±2
±3
+5
300
4.97
4.90
−4.98
−4.90
−4.97
−4.95
−4.80
−4.75
±10
71
47
55
75
µV
V
V
V
V
V
V
V
V
mA
Ω
dB
dB
µA
µA
AV = 1, VIN = 5 mV p-p
0.3
595
550
52
114
V/µs
kHz
kHz
Degrees
kHz
0.1 Hz to 10 Hz
f = 1 kHz
f = 1 kHz
0.7
27
0.2
µV p-p
nV/√Hz
pA/√Hz
- 4/19 -
ADA4096-2
電気的仕様、VSY = ±15 V
特に指定がない限り、VSY = ±15.0 V、VCM = VSY/2、VO = 0.0 V、TA = 25°C。
表 4.
Parameter
Symbol
Test Conditions/Comments
Min
Typ
Max
Unit
35
300
µV
500
µV
INPUT CHARACTERISTICS
Offset Voltage
VOS
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
Offset Voltage Drift
∆VOS/∆T
1
Input Bias Current
IB
±3
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
Input Offset Current
IOS
±0.1
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
Input Voltage Range
Common-Mode Rejection Ratio
Large Signal Voltage Gain
−15
CMRR
AVO
VCM = −15 V to +15 V
82
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
75
VCM = −13 V to +13 V
95
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
89
RL = 10 kΩ, VO = ±14.7 V
110
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
105
RL = 2 kΩ, VO = ±11 V
100
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
90
µV/°C
±10
nA
±15
nA
±1.5
nA
±3
nA
+15
V
95
dB
dB
107
dB
dB
120
dB
112
dB
dB
dB
Input Capacitance
Differential Mode
CDM
2.5
pF
Common Mode
CCM
7
pF
MATCHING CHARACTERISTICS
Offset Voltage
TA = 25°C
100
300
µV
OUTPUT CHARACTERISTICS
Output Voltage High
Output Voltage Low
VOH
VOL
RL = 10 kΩ to GND
14.92
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
14.90
RL = 2 kΩ to GND
14.0
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
12.0
RL = 10 kΩ to GND
14.94
V
14.3
V
V
−14.96
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
RL = 2 kΩ to GND
V
−14.75
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
−14.80
V
−14.75
V
−14.65
V
−14.0
V
Short-Circuit Limit
ISC
Source/sink
±10
mA
Closed-Loop Impedance
ZOUT
f = 100 kHz, AV = 1
40
Ω
Power Supply Rejection Ratio
PSRR
VSY = 3 V to 36 V
100
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
90
Supply Current per Amplifier
ISY
VO = VSY/2
POWER SUPPLY
dB
dB
60
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
75
µA
100
µA
DYNAMIC PERFORMANCE
Slew Rate
SR
RL = 100 kΩ, CL = 30 pF
0.4
V/µs
Settling Time
tS
To 0.1%, 10 V step
23.4
µs
Gain Bandwidth Product
GBP
VIN = 5 mV p-p, RL = 10 kΩ, AV = 100
786
kHz
Unity-Gain Crossover
UGC
VIN = 5 mV p-p, RL = 10 kΩ, AV = 1
800
kHz
Phase Margin
ΦM
60
Degrees
−3 dB Closed-Loop Bandwidth
−3 dB
AV = 1, VIN = 5 mV p-p
152
kHz
Channel Separation
CS
f = 1 kHz
100
dB
Rev. 0
- 5/19 -
ADA4096-2
Parameter
Symbol
Test Conditions/Comments
Min
Typ
Max
Unit
Voltage Noise
en p-p
0.1 Hz to 10 Hz
0.7
µV p-p
Voltage Noise Density
en
f = 1 kHz
27
nV/√Hz
Current Noise Density
in
f = 1 kHz
0.2
pA/√Hz
NOISE PERFORMANCE
Rev. 0
- 6/19 -
ADA4096-2
絶対最大定格
表 5.
Parameter
Supply Voltage
Input Voltage
Operating Condition
Overvoltage Condition1
Differential Input Voltage2
Input Current
Output Short-Circuit Duration to GND
Storage Temperature Range
Operating Temperature Range
Junction Temperature Range
Lead Temperature (Soldering, 60 sec)
熱抵抗
Rating
36 V
θJA は、4 層の JEDEC 標準プリント回路ボード(PCB)にハンダ付
けしたデバイスに対して自然空冷で規定します。エクスポーズ
ド・パドルはアプリケーション・ボードにハンダ付けされてい
ます。
−V ≤ VIN ≤ +V
(−V) − 32 V ≤ VIN ≤ (+V) + 32 V
±VSY
±5 mA
Indefinite
−65°C to +150°C
−40°C to +125°C
−65°C to +150°C
300°C
表 6.熱抵抗
θJA
θJC
8-Lead MSOP (RM-8)
142
45
Unit
°C/W
8-Lead LFCSP (CP-8-10)
76
43
°C/W
ESDの注意
1
過電圧状態で保証しない性能。
2
入力電流を ±5 mA に制限。
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
Package Type
- 7/19 -
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。
ADA4096-2
代表的な性能特性
特に指定のない限り、TA = 25 °C。
±1.5 V 特性
180
160
140
ADA4096-2
VSY = ±1.5V
TA = 25°C
1k
VOUT TO RAIL (mV)
NUMBER OF AMPLIFIERS
10k
ADA4096-2
VSY = ±1.5V
TA = 25°C
120
100
80
60
100
SOURCING
SINKING
10
40
1
10
100
図 6.負荷電流対ドロップアウト電圧
140
ADA4096-2
VSY = ±1.5V
TA = –40°C TO +125°C
ADA4096-2
VSY = ±1.5V
TA = 25°C
120
20
100
200
150
80
15
10
100
60
40
50
GAIN
20
0
0
5
–20
PHASE (Degrees)
PHASE
GAIN (dB)
NUMBER OF AMPLIFIERS
0.1
LOAD CURRENT (mA)
図 3.入力オフセット電圧の分布
25
0.01
09241-006
1
0.001
09241-003
200
VOS (µV)
MORE
175
150
125
75
100
50
0
25
–25
–50
–75
–100
–125
–150
–175
0
–200
20
–50
–40
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
TCVOS (µV/°C)
–60
100
100k
–100
10M
1M
図 7.オープン・ループ・ゲインおよび位相の周波数特性
50
ADA4096-2
VSY = ±1.5V
20
10k
FREQUENCY (Hz)
図 4.オフセット電圧ドリフト分布
30
1k
09241-007
0
09241-004
0
–2.5 –2.0 –1.5 –1.0 –0.5
ADA4096-2
VSY = ±1.5V
TA = 25°C
G = +100
40
CLOSED-LOOP GAIN (dB)
30
10
IB (nA)
TA = +25°C
TA = +125°C
0
TA = +85°C
–10
TA = 0°C
–20
G = +10
20
10
G = +1
0
–10
–20
–30
–30
–0.5
0
0.5
1.0
VCM (V)
1.5
–50
10
1k
10k
100k
1M
10M
FREQUENCY (Hz)
図 8.クローズド・ループ・ゲインの周波数特性
図 5.VCM および温度対入力バイアス電流
Rev. 0
100
- 8/19 -
09241-008
–1.0
09241-005
–40
–1.5
–40
TA = –40°C
ADA4096-2
10k
0.08
ADA4096-2
VSY = ±1.5V
TA = 25°C
1k
ADA4096-2
VSY = ±1.5V
TA = 25°C
RL = 10kΩ
CL = 100pF
G = +1
0.06
0.04
100
0.02
VOUT (V)
ZOUT (Ω)
G = +100
10
G = +10
1
0
–0.02
–0.04
–0.06
G = +1
0.1
100
1k
10k
100k
1M
10M
FREQUENCY (Hz)
–0.10
09241-009
0.01
10
0
5
10
15
20
図 9.出力インピーダンスの周波数特性
ADA4096-2
VSY = ±1.5V
TA = 25°C
100
30
図 12.小信号過渡応答
1.6
120
25
TIME (µs)
09241-011
–0.08
ADA4096-2
VSY = ±1.5V
TA = 25°C
RF = 10kΩ
RS = 100Ω
1.4
1.2
80
1.0
VOUT (V)
PSRR–
40
0.8
0.6
20
0.4
0
100
1k
10k
100k
1M
10M
FREQUENCY (Hz)
0
09241-052
–20
10
0
20
0.2
1.0
–0.2
VOUT (V)
VOUT (V)
–0.8
–1.0
–1.0
–1.2
–1.5
–1.4
60
80
TIME (µs)
100
120
09241-010
–1.6
40
0
20
40
60
TIME (µs)
図 14.負側過負荷回復
図 11.大信号過渡応答
Rev. 0
100
–0.6
–0.5
20
80
–0.4
0
0
100
ADA4096-2
VSY = ±1.5V
TA = 25°C
RF = 10kΩ
RS = 100Ω
0
0.5
–2.0
80
図 13.正側過負荷回復
ADA4096-2
VSY = ±1.5V
TA = 25°C
RL = 10kΩ
CL = 100pF
G = +1
1.5
60
TIME (µs)
図 10.PSRR の周波数特性
2.0
40
09241-055
0.2
- 9/19 -
09241-056
PSRR (dB)
PSRR+
60
ADA4096-2
±5 V 特性
250
10k
ADA4096-2
VSY = ±5V
TA = 25°C
ADA4096-2
VSY = ±5V
TA = 25°C
1k
VOUT TO RAIL (mV)
100
100
SOURCING
1
0.001
09241-015
200
VOS (µV)
MORE
175
150
125
75
100
50
0
25
–25
–50
–75
–100
–125
–150
–175
–200
0.1
1
10
図 18.負荷電流対ドロップアウト電圧
40
140
ADA4096-2
VSY = ±5V
35 T = –40°C TO +125°C
A
ADA4096-2
VSY = ±5V
TA = 25°C
120
100
30
80
GAIN (dB)
20
15
150
100
60
40
50
GAIN
20
0
0
10
–20
5
–50
–40
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
TCVOS (µV/°C)
–60
100
09241-016
0
–2.5 –2.0 –1.5 –1.0 –0.5
1k
10k
100k
–100
10M
1M
FREQUENCY (Hz)
図 16.オフセット電圧ドリフト分布
20
200
PHASE
25
30
100
LOAD CURRENT (mA)
図 15.入力オフセット電圧の分布
NUMBER OF AMPLIFIERS
0.01
PHASE (Degrees)
0
SINKING
10
50
09241-023
150
09241-020
NUMBER OF AMPLIFIERS
200
図 19.オープン・ループ・ゲインおよび位相の周波数特性
50
ADA4096-2
VSY = ±5V
40
ADA4096-2
VSY = ±5V
TA = 25°C
G = +100
30
CLOSED-LOOP GAIN (dB)
10
TA = +125°C
TA = +85°C
–10
–20
TA = +25°C
–30
–2
–1
0
1
2
3
4
VCM (V)
5
–20
100
1k
10k
100k
1M
10M
FREQUENCY (Hz)
図 20.クローズド・ループ・ゲインの周波数特性
図 17.VCM および温度対入力バイアス電流
Rev. 0
G = +1
–10
–50
10
09241-050
–3
0
–40
TA = –40°C
–4
10
–30
TA = 0°C
–40
–50
–5
G = +10
- 10/19 -
09241-024
IB (nA)
0
20
ADA4096-2
10k
0.08
ADA4096-2
VSY = ±5V
TA = 25°C
1k
ADA4096-2
VSY = ±5V
TA = 25°C
RL = 10kΩ
CL = 100pF
G = +1
0.06
0.04
100
0.02
VOUT (V)
ZOUT (Ω)
G = +100
10
0
–0.02
G = +10
1
–0.04
–0.06
G = +1
0.1
100
1k
10k
100k
1M
10M
FREQUENCY (Hz)
–0.10
09241-021
0.01
10
0
5
10
15
20
図 21.出力インピーダンスの周波数特性
ADA4096-2
VSY = ±5V
TA = 25°C
120
30
図 24.小信号過渡応答
6
140
25
TIME (µs)
09241-018
–0.08
ADA4096-2
VSY = ±5V
TA = 25°C
RF = 10kΩ
RS = 100Ω
5
100
4
VOUT (V)
PSRR (dB)
80
PSRR+
60
PSRR–
40
3
2
20
1
100
1k
10k
100k
1M
10M
FREQUENCY (Hz)
0
09241-053
–20
10
0
20
1
100
–2
–3
–2
50
100
150
200
250
TIME (µs)
300
350
400
09241-017
–5
0
0
20
40
60
TIME (µs)
図 26.負側過負荷回復
図 23.大信号過渡応答
- 11/19 -
09241-058
–4
–4
Rev. 0
80
–1
0
–6
100
ADA4096-2
VSY = ±5V
TA = 25°C
RF = 10kΩ
RS = 100Ω
0
VOUT (V)
VOUT (V)
2
80
図 25.正側過負荷回復
ADA4096-2
VSY = ±5V
TA = 25°C
RL = 10kΩ
CL = 100pF
G = +1
4
60
TIME (µs)
図 22.PSRR の周波数特性
6
40
09241-057
0
ADA4096-2
±15 V 特性
250
10k
ADA4096-2
VSY = ±15V
TA = 25°C
ADA4096-2
VSY = ±15V
TA = 25°C
1k
VOUT TO RAIL (mV)
100
100
SOURCING
200
1
0.001
09241-027
VOS (µV)
MORE
175
150
125
75
100
50
0
25
–25
–50
–75
–100
–125
–150
–175
–200
50
0
SINKING
10
0.01
0.1
1
10
図 27.入力オフセット電圧の分布
図 30.負荷電流対ドロップアウト電圧
35
140
ADA4096-2
VSY = ±15V
30 TA = –40°C TO +125°C
ADA4096-2
VSY = ±15V
TA = 25°C
120
100
25
80
20
GAIN (dB)
NUMBER OF AMPLIFIERS
100
LOAD CURRENT (mA)
09241-034
150
15
PHASE
150
100
60
40
50
GAIN
20
10
0
0
–20
5
200
PHASE (Degrees)
NUMBER OF AMPLIFIERS
200
–50
–40
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
TCVOS (µV/°C)
–60
100
100k
50
ADA4096-2
30 VSY = ±15V
40
TA = +85°C
CLOSED-LOOP GAIN (dB)
20
10
TA = +125°C
0
–10
–20
–100
10M
1M
図 31.オープン・ループ・ゲインおよび位相の周波数特性
40
IB (nA)
10k
FREQUENCY (Hz)
図 28.オフセット電圧ドリフト分布
–30
1k
09241-030
0
09241-028
0
–2.5 –2.0 –1.5 –1.0 –0.5
TA = +25°C
TA = 0°C
ADA4096-2
VSY = ±15V
TA = 25°C
G = +100
30
20
G = +10
10
0
G = +1
–10
–20
–40
–10
–5
0
5
10
VCM (V)
15
–40
10
1k
10k
100k
1M
10M
FREQUENCY (Hz)
図 32.クローズド・ループ・ゲインの周波数特性
図 29.VCM および温度対入力バイアス電流
Rev. 0
100
- 12/19 -
09241-036
–60
–15
–30
TA = –40°C
09241-051
–50
ADA4096-2
10k
0.08
ADA4096-2
VSY = ±15V
TA = 25°C
1k
ADA4096-2
VSY = ±15V
TA = 25°C
RL = 10kΩ
CL = 100pF
G = +1
0.06
0.04
0.02
10
VOUT (V)
ZOUT (Ω)
100
G = +100
G = +10
1
0
–0.02
–0.04
G = +1
–0.06
0.1
100
1k
10k
100k
1M
10M
FREQUENCY (Hz)
–0.10
09241-035
0.01
10
0
5
10
15
20
図 33.出力インピーダンスの周波数特性
ADA4096-2
VSY = ±15V
TA = 25°C
100
ADA4096-2
VSY = ±15V
TA = 25°C
RF = 10kΩ
RS = 100Ω
14
12
PSRR+
10
VOUT (V)
60
PSRR–
40
8
6
20
4
0
2
100
1k
10k
100k
1M
10M
FREQUENCY (Hz)
0
09241-054
–20
10
0
20
0
100
80
100
ADA4096-2
VSY = ±15V
TA = 25°C
RF = 10kΩ
RS = 100Ω
–2
–4
–6
VOUT (V)
VOUT (V)
5
80
図 37.正側過負荷回復
ADA4096-2
VSY = ±15V
TA = 25°C
RL = 10kΩ
CL = 100pF
G = +1
10
60
TIME (µs)
図 34.PSRR の周波数特性
15
40
09241-059
PSRR (dB)
80
30
図 36.小信号過渡応答
16
120
25
TIME (µs)
09241-032
–0.08
0
–8
–10
–5
–12
–10
50
100
150
200
250
TIME (µs)
300
350
400
20
40
60
TIME (µs)
図 38.負側過負荷回復
図 35.大信号過渡応答
Rev. 0
0
- 13/19 -
09241-060
–16
0
09241-031
–15
–14
ADA4096-2
同等な電圧のグラフと可変電圧のグラフ
70
0.4
SUPPLY CURRENT PER AMPLIFIER (µA)
ADA4096-2
VSY = ±15V
TA = 25°C
0.3
NOISE (µV)
0.2
0.1
0
–0.1
–0.2
–0.3
–8
–6
–4
–2
0
2
4
6
8
10
TIME (s)
60
50
40
30
20
10
0
09241-039
–0.4
–10
ADA4096-2
TA = 25°C
RL = ∞
0
4
16
20
24
28
32
36
図 42.電源電圧対電源電流
100
ADA4096-2
VSY = ±15V
TA = 25°C
ADA4096-2
VSY = ±15V
TA = 25°C
–100
en (nV/ Hz)
CHANNEL SEPARATION (dB)
–90
12
SUPPLY VOLTAGE (V)
図 39.入力電圧ノイズ、0.1 Hz~10 Hz 帯域幅
–80
8
09241-043
0.5
–110
10kΩ
–120
1kΩ
2kΩ
–130
100
1k
10k
50k
FREQUENCY (Hz)
10
0.1
09241-040
–140
20
50
40
CMRR (dB)
80
70
OVERSHOOT (%)
100
90
VSY = ±15V
VSY = ±1.5V
VSY = ±5V
60
100
1k
図 43.電圧ノイズ密度
ADA4096-2
TA = 25°C
110
10
FREQUENCY (Hz)
図 40.チャンネル・セパレーションの周波数特性
120
1
09241-044
VIN =
10V p-p
ADA4096-2
VSY = ±15V
TA = 25°C
RL = 2kΩ
G = +1
VIN = 100mV p-p
30
20
OS–
50
10
40
1k
10k
100k
FREQUENCY (Hz)
1M
10M
0
0.01
09241-041
20
100
図 44.負荷容量対オーバーシュート
図 41.CMRR の周波数特性
Rev. 0
0.1
CLOAD (nF)
- 14/19 -
1
09241-100
OS+
30
ADA4096-2
動作原理
入力ステージ
VCC
R2
I1
R7
R5
I3
D6
Q5
D3
Q3
Q6
D10
Q11
D9
C2
Q4
Q18
OUT
Q13
D4
Q20
Q12
Q7
Q8
C1
Q9
Q14
Q10
D8
Q17
×1
+IN
OVP
–IN
OVP
Q1
R6
D2
D1
Q19
Q2
I2
R3
R4
Q15
D7
Q16
D11
VEE
09241-045
R1
図 45.簡略化した回路図
図 45 に、ADA4096-2 の簡略化した回路図を示します。入力ステ
ージは、並行動作する 2 つの差動対 (Q1~Q4 とQ5~Q8)で構成
されています。入力同相モード電圧がVCC − 1.5 Vに近づき、 I1 が
最小電圧コンプライアンスに一致したときQ1~Q4 がシャットダ
ウンします。逆に、入力同相モード電圧がVEE + 1.5 Vに近づ
き、 I2 が最小電圧コンプライアンスに一致するとQ5~Q8 がシ
ャットダウンします。このアンプは電源レールの外側 200 mVの
入力で動作できるため (室温)、この回路では最大の入力ダイナ
ミックレンジが可能です。
すべてのレール to レール入力アンプの場合と同様に、2 つの入
力対の間での VOS 不一致により、アンプの CMRR が決定されま
す。入力同相モード電圧範囲が各レールの 1.5 V 以内に維持さ
れる場合、各入力対間の切り替えがないため、CMRR は約 10
dB 改善されます(表 3 と表 4 参照)。
位相反転が続くのは入力が飽和している間だけですが、アンプが
クローズループ・システムの中にある場合にはアプリケーション
にとって有害です。ADA4096-2 では、全同相モード電圧範囲で、
および絶対最大定格 のセクションの表 5 で規定した過電圧保護
範囲で位相反転が生じません。図 46 に、ユニティ・ゲイン構成
の ADA4096-2 を、入力信号=±40 V、アンプ電源=±10 Vとして
示します。
T
1
単電源アンプによっては、入力信号がアンプの同相モード電圧
範囲を超えると位相反転を示すものがあります。入力デバイス
が飽和すると、反転入力と非反転入力の機能が入れ替わるので、
出力は反対向きに動きます。
CH1 10.0V
CH2 10.0V
M2.00ms
T 34.20%
図 46.位相反転なし
Rev. 0
- 15/19 -
A CH1
–3.6V
09241-046
位相反転
ADA4096-2
入力過電圧保護機能
ADA4096-2 の入力は、各電源レールの外側 32 Vまでの入力電圧
変化に対して保護されています。この機能は、電源がアンプに
加わる前に信号ソースをアクティブにしてしまう電源シーケン
シング問題を持つアプリケーションで特に重要です。
4
3
2
1
0
–1
–2
–3
–4
–5
LOW RDSON SERIES FET
5kΩ SERIES RESISTOR
–6
–7
–48 –40 –32 –24 –16 –8
0
8
16
VIN (V)
24
32
40
48
09241-047
INPUT BIAS CURRENT (mA)
5
図 47 は、異常状態での入力保護機能を表していることに注意し
てください。アンプ動作の正常入力電圧範囲 (IVR)は、表 2~表
4 に規定してあります。
VCC = +15V
6
VEE = 0V
7
VEE = –15V
図 47 に、5 kΩ の直列抵抗 (赤のカーブ)を使用する場合に比較
した ADA4096-2 (緑のカーブ)の入力電流制限機能を示します。
図 47.入力電流制限機能
Rev. 0
図 47 は、 ADA4096-2 をバッファ構成で使用し、電源をGND (ま
たは±15 V)に接続し、正入力を電源の外側 32 Vまでスイープさせ
て取得したものです。一般に、入力電流は、正側過電圧状態では
1 mAに、 負側低電圧状態では 200 μA に、それぞれ制限されま
す。例えば、20 Vの 過電圧では、ADA4096-2 の入力電流 は 1 mA
に制限されます。これは 20 kΩ の直列抵抗と等価な電流制限で
す。 図 47 には、アンプ に電源が加わっているか否かにより、
電流制限回路がアクティブになることも示してあります。
- 16/19 -
ADA4096-2
400
VOUT = HIGH
300
VOUT = LOW
200
100
BUFFER
0
0
4
8
12
16
20
24
28
SUPPLY VOLTAGE (V)
図 48.コンパレータ電源電流
Rev. 0
- 17/19 -
32
36
09241-048
オペアンプはコンパレータとかなり異なりますが、デュアルま
たはクワッドのオペアンプの未使用部分をコンパレータとして
使用することがありますが、これはレール to レール出力のオペ
アンプの場合推奨できません。レール to レール出力のオペアン
プの場合、一般に出力ステージはバイポーラ・トランジスタまた
は MOSFET トランジスタに対して比例電流ミラーになっていま
す。デバイスをオープン・ループで動作させる場合、2 ステー
ジ目は電流駆動を比例ミラーまで増やしてループを閉じようとし
ますが、これを閉じることができないため、電源電流が増えます。
オペアンプ をコンパレータとして構成すると、電源電流は非常
に大きくなることがあります (図 48 参照)。
SUPPLY CURRENT PER AMPLIFIER (µA)
500
コンパレータ動作
ADA4096-2
外形寸法
3.20
3.00
2.80
8
3.20
3.00
2.80
1
5
5.15
4.90
4.65
4
PIN 1
IDENTIFIER
0.65 BSC
0.95
0.85
0.75
15° MAX
1.10 MAX
0.40
0.25
0.80
0.55
0.40
0.23
0.09
6°
0°
10-07-2009-B
0.15
0.05
COPLANARITY
0.10
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-187-AA
図 49.8 ピン・ミニ・スモール・アウトライン・パッケージ[MSOP]
(RM-8)
寸法: mm
1.70
1.60
1.50
2.00
BSC SQ
0.50 BSC
8
5
1.10
1.00
0.90
EXPOSED
PAD
0.425
0.350
0.275
1
4
TOP VIEW
0.60
0.55
0.50
SEATING
PLANE
BOTTOM VIEW
0.05 MAX
0.02 NOM
0.30
0.25
0.20
PIN 1
INDICATOR
(R 0.15)
FOR PROPER CONNECTION OF
THE EXPOSED PAD, REFER TO
THE PIN CONFIGURATION AND
FUNCTION DESCRIPTIONS
SECTION OF THIS DATA SHEET.
0.20 REF
図 50.8 ピン・リードフレーム・チップ・スケール・パッケージ [LFCSP_UD]
2 mm × 2 mm ボディ、超薄型、デュアルリード
(CP-8-10)
寸法: mm
Rev. 0
- 18/19 -
063009-A
PIN 1 INDEX
AREA
ADA4096-2
オーダー・ガイド
Model1, 2
Temperature Range
Package Description
Package Option
Branding
ADA4096-2ARMZ
ADA4096-2ARMZ-R7
ADA4096-2ARMZ-RL
ADA4096-2ACPZ-R7
ADA4096-2ACPZ-RL
ADA4096-2WARMZ-R7
ADA4096-2WARMZ-RL
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
−40°C to +125°C
8-Lead Mini Small Outline Package [MSOP]
8-Lead Mini Small Outline Package [MSOP]
8-Lead Mini Small Outline Package [MSOP]
8-Lead Frame Chip Scale Package [LFCSP_UD]
8-Lead Frame Chip Scale Package [LFCSP_UD]
8-Lead Mini Small Outline Package [MSOP]
8-Lead Mini Small Outline Package [MSOP]
RM-8
RM-8
RM-8
CP-8-10
CP-8-10
RM-8
RM-8
A2T
A2T
A2T
A4
A4
A2T
A2T
1
2
Z = RoHS 準拠製品。
W = 車載アプリケーション用に認定済み。
車載製品
ADA4096-2W モデルは、車載アプリケーションの品質と信頼性の要求をサポートするため管理した製造により提供しています。これらの
車載モデルの仕様は商用モデルと異なる場合があるため、設計者はこのデータシートの仕様のセクションを慎重にレビューしてください。
表示した車載グレード製品のみを、車載アプリケーション用として提供しています。特定製品のオーダー情報とこれらのモデルの特定の
車載信頼性レポートについては最寄りのアナログ・デバイセズにお尋ねください。
Rev. 0
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