AD8506: 最大20μA、レールtoレールI/O、入力クロスオーバー歪みゼロのアンプ (Rev. 0) PDF

最大20μA、レールtoレールI/O、
入力クロスオーバー歪みゼロの
アンプ
AD8506
PSRR: 最小 100 dB
OUT A 1
CMRR: 105 dB (typ)
–IN A 2
AD8506
非常に小さい電源電流: アンプあたり最大 20 µA
+IN A 3
TOP VIEW
(Not to Scale)
V– 4
1.8 V~5.5 V の単電源動作
8
V+
7
OUT B
6
–IN B
5
+IN B
06900-002
ピン配置
特長
レール to レールの入力および出力
図 1. 8 ピン MSOP (RM サフィック)
低ノイズ
0.1 Hz~10 Hz で 2.8 µV p-p
0.2 1 kHz で 45 nV/√Hz
最大オフセット電圧: 2.5 mV
非常に小さい入力バイアス電流: 1 pA (typ)
アプリケーション
圧力センサーと位置センサー
リモート・セキュリティ
バイオ・センサー
赤外線温度計
バッテリ駆動の民生機器
ハザード検出器
概要
AD8506 は、レール to レールの入力振幅と出力振幅を持ち、1.8
V~5.5 V の単電源で動作するデュアル・マイクロパワー・アン
プです。
バッテリ駆動のリモート・センサー、ハンドヘルド計装機器、
民生機器、ハザード検出器 (煙、火災、ガスなど)、患者モニター
では、この AD8506 アンプの機能を活用することができます。
新しい回路技術を採用したこれらの低価格アンプは、ゼロ・ク
ロスオーバー歪み (優れた PSRR 性能と CMRR 性能)と非常に小
さいバイアス電流を提供し、アンプあたり 20 µA 未満の電源電
流で動作します。 このアンプは、この電力クラスでは最小のノ
イズを持っています。
AD8506 は 、 −40℃~+85℃の工 業 用 温 度 範 囲 および− 40 ℃~
+125 ℃ の 拡張工業用温度範 囲 で 仕 様 が 規 定 さ れ て い ま す 。
AD8506 デュアル・アンプは、8 ピンの MSOP パッケージを採
用しています。
AD8506 アンプはこの機能の組み合わせによって、バッテリの
全寿命にわたり電源電圧の変動により発生する誤差が最小化さ
れ、レール to レール入力のオペアンプであっても高い CMRR が
維持されるため、バッテリ駆動のアプリケーションに最適な選
択肢になっています。
Rev. 0
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本
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電話 06(6350)6868
AD8506
目次
特長 ...................................................................................................... 1
絶対最大定格 ...................................................................................... 5
アプリケーション .............................................................................. 1
熱抵抗 ............................................................................................. 5
ピン配置 .............................................................................................. 1
ESD に関する注意 ......................................................................... 5
概要 ...................................................................................................... 1
代表的な性能特性 .............................................................................. 6
改訂履歴 .............................................................................................. 2
外形寸法............................................................................................ 12
仕様 ...................................................................................................... 3
オーダー・ガイド ........................................................................ 12
電気的特性 ...................................................................................... 3
改訂履歴
11/07—Revision 0: Initial Version
Rev. 0
- 2/12-
AD8506
仕様
電気的特性
特に指定のない限り、VSY = 5 V、VCM = VSY/2、TA = 25℃、RL = 100 kΩ(GND へ接続)。
表 1.
Parameter
Symbol
Conditions
INPUT CHARACTERISTICS
Offset Voltage
VOS
0 V < VCM < 5 V
−40°C < TA < +125°C
Min
Typ
Max
Unit
0.5
2.5
3
10
100
600
5
50
130
5
Input Voltage Range
Common-Mode Rejection Ratio
CMRR
Large Signal Voltage Gain
AVO
Offset Voltage Drift
VOS/T
2
mV
mV
pA
pA
pA
pA
pA
pA
V
dB
dB
dB
dB
dB
µV/°C
Input Capacitance
CDIFF
3
pF
CCM
4.2
pF
4.99
V
V
V
V
mV
mV
mV
mV
mA
Input Bias Current
IB
1
−40°C < TA < +85°C
−40°C < TA < +125°C
Input Offset Current
OUTPUT CHARACTERISTICS
Output Voltage High
Output Voltage Low
Short-Circuit Limit
POWER SUPPLY
Power Supply Rejection Ratio
IOS
VOH
VOL
PSRR
ISY
DYNAMIC PERFORMANCE
Slew Rate
SR
NOISE PERFORMANCE
Peak-to-Peak Noise
Voltage Noise Density
Current Noise Density
Rev. 0
RL = 100 kΩ to GND
−40°C < TA < +125°C
RL = 10 kΩ to GND
−40°C < TA < +125°C
RL = 100 kΩ to VS
−40°C < TA < +125°C
RL = 10 kΩ to VS
−40°C < TA < +125°C
0
90
90
85
105
100
4.98
4.98
4.9
4.9
120
4.95
10
5
5
25
25
±55
VS = 1.8 V to 5 V
−40°C < TA < +85°C
−40°C < TA < +125°C
VO = VS/2
−40°C < TA < +125°C
RL = 100 kΩ, CL = 10 pF,
AV = +1
GBP
ΦM
en p-p
en
in
105
2
ISC
Supply Current/Amplifier
Gain Bandwidth Product
−3 dB Bandwidth
Phase Margin
0.5
−40°C < TA < +85°C
−40°C < TA < +125°C
−40°C < TA < +125°C
VCM = 0 V to 5 V
−40°C < TA < +85°C
−40°C < TA < +125°C
0.05 V < VOUT < 4.95 V
−40°C < TA < +125°C
−40°C < TA < +125°C
f = 0.1 Hz to 10 Hz
f = 1 kHz
f = 1 kHz
- 3/12-
100
100
95
110
15
20
25
dB
dB
dB
µA
µA
13
mV/µs
100
150
60
kHz
kHz
Degrees
2.8
45
80
µV p-p
nV/√Hz
fA/√Hz
AD8506
特に指定のない限り、VSY = 1.8 V、VCM = VSY/2、TA = 25℃、RL = 100 kΩ(GND へ接続)。
表 2.
Parameter
Symbol
Conditions
INPUT CHARACTERISTICS
Offset Voltage
VOS
0 V < VCM < 1.8 V
−40°C < TA < +125°C
Min
Typ
Max
Unit
0.5
2.5
3
10
100
600
5
50
100
1.8
Input Voltage Range
Common-Mode Rejection Ratio
CMRR
Large Signal Voltage Gain
AVO
Offset Voltage Drift
VOS/T
2.5
mV
mV
pA
pA
pA
pA
pA
pA
V
dB
dB
dB
dB
dB
µV/°C
Input Capacitance
CDIFF
3
pF
CCM
4.2
pF
1.79
V
V
V
V
mV
mV
mV
mV
mA
Input Bias Current
IB
1
−40°C < TA < +85°C
−40°C < TA < +125°C
Input Offset Current
OUTPUT CHARACTERISTICS
Output Voltage High
Output Voltage Low
Short-Circuit Limit
POWER SUPPLY
Power Supply Rejection Ratio
IOS
VOH
VOL
PSRR
ISY
DYNAMIC PERFORMANCE
Slew Rate
SR
NOISE PERFORMANCE
Peak-to-Peak Noise
Voltage Noise Density
Current Noise Density
Rev. 0
RL = 100 kΩ to GND
−40°C < TA < +125°C
RL = 10 kΩ to GND
−40°C < TA < +125°C
RL = 100 kΩ to VS
−40°C < TA < +125°C
RL = 10 kΩ to VS
−40°C < TA < +125°C
0
85
85
80
95
95
1.78
1.78
1.65
1.65
115
1.75
12
5
5
25
25
±6.5
VS = 1.8 V to 5 V
−40°C < TA < +85°C
−40°C < TA < +125°C
VO = VS/2
−40°C < TA < +125°C
RL = 100 kΩ, CL = 10 pF,
AV = +1
GBP
ΦM
en p-p
en
in
100
2
ISC
Supply Current/Amplifier
Gain Bandwidth Product
−3 dB Bandwidth
Phase Margin
0.5
−40°C < TA < +85°C
−40°C < TA < +125°C
−40°C < TA < +125°C
VCM = 0 V to 1.8 V
−40°C < TA < +85°C
−40°C < TA < +125°C
0.05V < VOUT < 1.75V
−40°C < TA < +125°C
−40°C < TA < +125°C
f = 0.1 Hz to 10 Hz
f = 1 kHz
f = 1 KHz
- 4/12-
100
100
95
110
16.5
20
25
dB
dB
dB
µA
µA
13
mV/µs
100
150
60
kHz
kHz
Degrees
2.8
45
80
µV p-p
nV/√Hz
fA/√Hz
AD8506
絶対最大定格
表 3.
熱抵抗
Parameter
Rating
Supply Voltage
Input Voltage
Differential Input Voltage1
Output Short-Circuit Duration to GND
Storage Temperature Range
Operating Temperature Range
Junction Temperature Range
Lead Temperature (Soldering, 60 sec)
5.5 V
±VSY
±VSY
Indefinite
−65°C to +150°C
−40°C to +125°C
−65°C to +150°C
300°C
1
θJA はワーストケース条件で規定。すなわち表面実装パッケー
ジの場合、デバイスを回路ボードにハンダ付けした状態で規定。
表 4. 熱抵抗
Package Type
8-Lead MSOP (RM)
θJC
44
Unit
°C/W
ESD に関する注意
差動入力電圧は 5.5 V または電源電圧のいずれか小さい方に制限されます。
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
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、この仕様の動作の節に記
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
θJA
190
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。
- 5/12-
AD8506
代表的な性能特性
250
250
VSY = 5V
VSY = 1.8V
200
NUMBER OF AMPLIFIERS
150
100
150
100
–3
–2
–1
0
1
2
3
4
VOS (mV)
0
–4
06900-003
0
–4
–3
0
1
2
3
12
VSY = 1.8V
–40°C < TA < +125°C
14
VSY = 5V
–40°C < TA < +125°C
10
NUMBER OF AMPLIFIERS
12
10
8
6
4
8
6
4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
TCVOS (µV/°C)
0
06900-004
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
図 3. オフセット電圧ドリフトの分布
2000
VSY = 1.8V
VSY = 5V
1500
1000
1000
500
500
VOS (µV)
1500
VOS (µV)
13
図 6. オフセット電圧ドリフトの分布
2000
0
0
–500
–500
–1000
–1000
–1500
–1500
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
–2000
06900-005
0
VCM (V)
0
1
2
3
4
VCM (V)
図 4. 入力オフセット電圧対入力同相モード電圧
Rev. 0
12
TCVOS (µV/°C)
06900-007
2
2
–2000
4
図 5. 入力オフセット電圧の分布
16
NUMBER OF AMPLIFIERS
–1
VOS (mV)
図 2. 入力オフセット電圧の分布
0
–2
06900-006
50
50
図 7. 入力オフセット電圧対入力同相モード電圧
- 6/12-
5
06900-008
NUMBER OF AMPLIFIERS
200
AD8506
–115
–120
VSY = 1.8V
VSY = 5V
–125
–120
VOS (µV)
VOS (µV)
–130
–125
–130
–135
–140
–135
0.4
0.6
0.8
1.0
VCM (V)
1.2
1.4
1.6
1.8
–150
0
450
450
IB (pA)
500
400
350
300
300
250
250
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
VCM (V)
200
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
10k
VSY = 1.8V
OUTPUT SATURATION VOLTAGE (mV)
VSY = 5V
1k
100
VDD – VOH
VOL
10
1
0.01
0.1
LOAD CURRENT (mA)
1
10
06900-010
OUTPUT SATURATION VOLTAGE (mV)
0.5
図 12. 入力バイアス電流対同相モード電圧、125℃
10k
0.1
0.001
0
VCM (V)
図 9. 入力バイアス電流対同相モード電圧、125℃
1k
100
10
VDD – VOH
VOL
1
0.1
0.01
0.001
図 10. 出力振幅飽和電圧対負荷電流
Rev. 0
400
350
06900-009
IB (pA)
500
0.4
5
VSY = 5V
550
0.2
4
600
VSY = 1.8V
0
3
図 11. Δ 入力オフセット電圧対入力同相モード電圧
550
200
2
VCM (V)
図 8. Δ 入力オフセット電圧対入力同相モード電圧
600
1
06900-012
0.2
0.01
0.1
1
LOAD CURRENT (mA)
10
図 13. 出力振幅飽和電圧対負荷電流
- 7/12-
100
06900-013
0
06900-037
–140
06900-038
–145
AD8506
14
14
VSY = 5V
OUTPUT SATURATION VOLTAGE (mV)
12
VDD – VOH @ RL = 10kΩ
10
8
VOL @ RL = 10kΩ
6
4
VDD – VOH @ RL = 100kΩ
2
VDD – VOH @ RL = 10kΩ
10
8
VOL @ RL = 10kΩ
6
4
2
5
20
35
50
65
80
95
110
125
TEMPERATURE (°C)
0
–40
–25
20
35
50
65
80
110
125
TOTAL SUPPLY CURRENT (µA)
40
25
20
15
10
35
VSY = 1.8V
30
VSY = 5V
25
20
15
10
5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
0
–40
–25
–10
5
20
35
50
65
80
図 15. 総合電源電流対電源電圧
図 18. 総合電源電流の温度特性
100
225
100
225
VSY = 1.8V
60
PHASE
180
80
135
60
90
20
45
GAIN
0
0
PHASE (Degrees)
40
VSY = 5V
OPEN-LOOP GAIN (dB)
80
–60
–135
–60
–80
–180
–80
06900-035
0
–20
–45
–40
–100
100
図 16. オープン・ループ・ゲインおよび位相の周波数特性
45
GAIN
–90
–225
1M
90
0
–40
100k
135
PHASE
20
–45
10k
FREQUENCY (Hz)
180
40
–20
1k
95
TEMPERATURE (°C)
–90
–135
1k
10k
FREQUENCY (Hz)
100k
–180
1M
図 19. オープン・ループ・ゲインおよび位相の周波数特性
- 8/12-
PHASE (Degrees)
0.5
06900-015
0
06900-018
5
SUPPLY VOLTAGE (V)
OPEN-LOOP GAIN (dB)
125
45
30
Rev. 0
110
50
35
–100
100
95
図 17. 出力飽和電圧の温度特性
40
TOTAL SUPPLY CURRENT (µA)
5
TEMPERATURE (°C)
図 14. 出力飽和電圧の温度特性
0
–10
06900-014
–10
VDD – VOH @ RL = 100kΩ
VOL @ RL = 100kΩ
VOL @ RL = 100kΩ
–25
06900-011
0
–40
12
06900-036
OUTPUT SATURATION VOLTAGE (mV)
VSY = 1.8V
AD8506
50
50
VSY = 1.8V
G = 100
40
40
30
G = 10
20
10
G=1
0
–10
–20
G = 10
20
10
G=1
0
–10
–20
–30
–30
–40
–40
1k
10k
FREQUENCY (Hz)
100k
1M
–50
100
06900-017
–50
100
図 20. クローズド・ループ・ゲインの周波数特性
1k
10k
FREQUENCY (Hz)
100k
1M
06900-020
CLOSED-LOOP GAIN (dB)
CLOSED-LOOP GAIN (dB)
30
VSY = 5V
G = 100
図 23. クローズド・ループ・ゲインの周波数特性
3000
2500
VSY = 1.8V
VSY = 5V
2500
2000
ZOUT (Ω)
ZOUT (Ω)
2000
1500
1500
1000
1000
0
10
100
G = 10
1k
G = 10
500
G=1
10k
100k
FREQUENCY (Hz)
1M
10M
0
10
100
図 21. ZOUT の周波数特性
10k
100k
FREQUENCY (Hz)
1M
10M
120
VSY = 1.8V
TA = 25°C
VSY = 5V
100
80
80
60
60
40
40
20
20
0
100
1k
10k
100k
FREQUENCY (Hz)
1M
0
100
1k
10k
100k
FREQUENCY (Hz)
図 22. CMRR の周波数特性
図 25. CMRR の周波数特性
- 9/12-
1M
06900-025
CMRR (dB)
100
06900-022
CMRR (dB)
1k
図 24. ZOUT の周波数特性
120
Rev. 0
G=1
G = 100
06900-024
G = 100
06900-021
500
AD8506
100
100
VSY = 5V
90
80
80
70
70
60
60
PSRR (dB)
50
40
30
50
40
30
PSRR+
20
PSRR+
20
10
10
1k
10k
PSRR–
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
0
10
06900-023
100
100
70
70
VSY = 5V
RL = 100kΩ
60
OVERSHOOT (%)
OVERSHOOT (%)
1M
80
60
50
40
30
–OVERSHOOT
20
50
40
30
–OVERSHOOT
20
+OVERSHOOT
+OVERSHOOT
10
10
0
10
06900-027
100
1k
CLOAD (pF)
1k
図 30. 小信号オーバーシュート対負荷容量
VOLTAGE (1V/DIV)
VOLTAGE (500mV/DIV)
100
CLOAD (pF)
図 27. 小信号オーバーシュート対負荷容量
VSY = 5V
RL = 100kΩ
CL = 100pF
06900-031
06900-028
VSY = 1.8V
RL = 100kΩ
CL = 100pF
TIME (100µs/DIV)
TIME (100µs/DIV)
図 28. 大信号過渡応答
Rev. 0
100k
図 29. PSRR の周波数特性
VSY = 1.8V
RL = 100kΩ
0
10
10k
FREQUENCY (Hz)
図 26. PSRR の周波数特性
80
1k
06900-026
PSRR–
0
10
06900-030
PSRR (dB)
VSY = 1.8V
90
図 31. 大信号過渡応答
- 10/12-
VOLTAGE (2mV/DIV)
VOLTAGE (2mV/DIV)
AD8506
06900-032
VSY = 5V
RL = 100kΩ
CL = 100pF
06900-029
VSY = 1.8V
RL = 100kΩ
CL = 100pF
TIME (100µs/DIV)
TIME (100µs/DIV)
図 32. 小信号過渡応答
図 34. 小信号過渡応答
VSY = 1.8V AND 5V
2.78µV p-p
100
1
100
1k
10k
FREQUENCY (Hz)
1M
TIME (4s/DIV)
図 35. 電圧ノイズ、0.1 Hz~10 Hz
図 33. 電圧ノイズ密度の周波数特性
Rev. 0
- 11/12-
06900-034
VOLTAGE (0.5µV/DIV)
10
06900-033
eN (nV/ Hz)
VSY = 5V
AD8506
外形寸法
3.20
3.00
2.80
8
3.20
3.00
2.80
5
1
5.15
4.90
4.65
4
PIN 1
0.65 BSC
0.95
0.85
0.75
0.15
0.00
1.10 MAX
0.38
0.22
COPLANARITY
0.10
0.23
0.08
8°
0°
0.80
0.60
0.40
SEATING
PLANE
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-187-AA
図 36. 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
オーダー・ガイド
Model
Temperature Range
Package Description
Package Option
Branding
AD8506ARMZ-R21
AD8506ARMZ-REEL1
–40°C to +125°C
–40°C to +125°C
8-Lead Mini Small Outline Package [MSOP]
8-Lead Mini Small Outline Package [MSOP]
RM-8
RM-8
A1X
A1X
1
Z = RoHs 準拠製品
Rev. 0
- 12/12-
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