MAXIM MAX4101

19-0436; Rev 0; 9/95
500MHz、低電力オペアンプ
概要 ___________________________________
特長 ___________________________________
MAX4100/MAX4101は、超高速性能と低電力特性を兼ね
備えたオペアンプです。MAX4100はユニティゲイン
安定用に補償されており、MAX4101は閉ループ利得
(A VCL)が2V/ V以上のアプリケーションで安定するよう
に補償されています。
◆ ユニティゲイン帯域幅(MAX4100)：500MHz
-3dB帯域幅(AVCL = 2V/V、MAX4101)：200MHz
MAX4100/MAX4101は消費電流が僅か5mAで、500MHzの
ユニティゲイン帯域幅(MAX4100)又は200MHzの-3dB帯
域幅(MAX4101)を提供し、スルーレートは250V/µsです。
これらの高速オペアンプは出力電圧スイングが±3.5Vと
広く、電流駆動能力も80mAと大きくなっています。
アプリケーション _______________________
◆ 利得平坦性(0.1dB、MAX4100)：65MHz
◆ スルーレート：250V/µs
◆ 微分利得/位相：0.06%/0.04゜
◆ 高出力ドライブ：80mA
◆ 低電力：消費電流5mA
◆ 高速セトリング時間：
0.1%まで18ns
0.01%まで35ns
ビデオケーブルドライバ
型番 ___________________________________
超音波
ガンマカメラ
PART
TEMP. RANGE
PIN-PACKAGE
ポータブル機器
MAX4100ESA
-40°C to +85°C
8 SO
アクティブフィルタ
MAX4100EUA
-40°C to +85°C
8 µMAX*
MAX4101ESA
-40°C to +85°C
8 SO
ADCバッファ
* Contact factory for availability of µMAX package.
標準動作回路 ___________________________
ピン配置 _______________________________
+5V
TOP VIEW
0.1µF
1000pF
INPUT
75Ω
MAX4100
MAX4101
75Ω
75Ω
0.1µF
1000pF
8
N.C.
IN- 2
7
VCC
6
OUT
5
N.C.
IN+ 3
MAX4100
MAX4101
75Ω
-5V
390Ω
N.C. 1
VEE 4
75Ω
SO/µMAX*
390Ω
75Ω
VIDEO/RF DISTRIBUTION AMPLIFIER
* Contact factory for availability of MAX4100 µMAX package.
________________________________________________________________ Maxim Integrated Products
1
MAX4100/MAX4101
KIT
ATION
EVALU
E
L
B
A
IL
AVA
MAX4100/MAX4101
500MHz、低電力オペアンプ
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
Power-Supply Voltage (VCC, VEE) .........................................±6V
Voltage on Any Pin to Ground or Any Other Pin .........VCC to VEE
Short-Circuit Duration (VOUT to GND) ...........................Indefinite
Continuous Power Dissipation (TA = +70°C)
SO (derate 5.88mW/°C above +70°C) .........................471mW
µMAX (derate 4.10mW/°C above +70°C) ....................330mW
Operating Temperature Ranges
MAX4100E_A/MAX4101E_A ............................-40°C to +85°C
Storage Temperature Range .............................-65°C to +160°C
Lead Temperature (soldering, 10sec) .............................+300°C
Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional
operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to
absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability.
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(VCC = 5V, VEE = -5V, TA = TMIN to TMAX, unless otherwise noted. Typical values are at TA = +25°C.)
PARAMETER
SYMBOL
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
8
UNITS
DC SPECIFICATIONS
Input Offset Voltage
Input Offset Voltage Drift
Input Bias Current
Input Offset Current
VOS
VOUT = 0V
1
TCVOS
VOUT = 0V
15
IB
VOUT = 0V, VIN = -VOS
3
9
IOS
VOUT = 0V, VIN = -VOS
0.05
0.5
Common-Mode Input Resistance
RINCM
Either input
Common-Mode Input Capacitance
CINCM
Either input
Input Voltage Noise
en
Integrated Voltage Noise
Input Current Noise
f = 100kHz
f = 1MHz to 100MHz
in
Integrated Current Noise
f = 100kHz
f = 1MHz to 100MHz
Common-Mode Input Voltage
VCM
Common-Mode Rejection
CMR
VCM = ±2.5V
Power-Supply Rejection
PSR
VS = ±4.5V to ±5.5V
AOL
VOUT = ±2.0V, VCM = 0V
Quiescent Supply Current
ISY
VIN = 0V
Output Voltage Swing
VOUT
Output Current
Short-Circuit Output Current
2
µA
MΩ
1
pF
MAX4100
8
MAX4101
6
MAX4100
100
MAX4101
75
MAX4100
0.8
MAX4101
0.8
MAX4100
10
MAX4101
10
nV/√Hz
µVRMS
pA/√Hz
nARMS
2.5
V
75
90
dB
dB
55
60
RL = ∞
53
58
RL = 100Ω
51
56
dB
4
5
RL = ∞
±3.5
±3.8
RL = 100Ω
±3.1
±3.5
65
80
mA
90
mA
RL = 30Ω, TA = 0°C to +85°C
ISC
µA
5
-2.5
Open-Loop Voltage Gain
mV
µV/°C
Short to ground or either supply voltage
_______________________________________________________________________________________
6
mA
V
500MHz、低電力オペアンプ
(VCC = 5V, VEE = -5V, TA = TMIN to TMAX, unless otherwise noted. Typical values are at TA = +25°C.)
PARAMETER
SYMBOL
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNITS
AC SPECIFICATIONS
-3dB Bandwidth
BW
0.1dB Bandwidth
Slew Rate
SR
Settling Time
VOUT ≤ 0.1VRMS
200
65
MAX4100, AVCL = +2
50
-2V ≤ VOUT ≤ 2V
18
to 0.01%
35
13
10% to 90%, -50mV ≤ VOUT ≤ 50mV, RL = 100Ω
1.5
tR, tF
Differential Gain
DG
f = 3.58MHz
Differential Phase
DP
f = 3.58MHz
Input Capacitance
CIN
MHz
MHz
250
to 0.1%
10% to 90%, -2V ≤ VOUT ≤ 2V, RL = 100Ω
Rise/Fall Times
MAX4100, AVCL = +1
0.06
MAX4101, AVCL = +2
0.07
MAX4100, AVCL = +1
0.04
MAX4101, AVCL = +2
0.04
MAX4100, AVCL = +1
0.8
MAX4101, AVCL = +2
0.3
MAX4100, AVCL = +1
-70
MAX4101, AVCL = +2
-65
V/µs
ns
ns
%
degrees
2
Output Resistance
ROUT
f = 10MHz
Spurious-Free Dynamic Range
SFDR
fC = 5MHz,
VOUT = 2Vp-p
Third-Order Intercept
500
MAX4101
MAX4100, AVCL = +1
-1V ≤ VOUT ≤ 1V, RL = 100Ω
ts
MAX4100
fC = 10MHz, AVCL = +2
36
pF
Ω
dBc
dBm
標準動作特性 ______________________________________________________________________
(VCC = 5V, VEE = -5V, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
CURRENT NOISE vs. FREQUENCY
VOLTAGE NOISE vs. FREQUENCY
40
30
20
7
6
5
MAX4100
4
MAX4100-03
MAX4100-02
8
VOLTAGE (500mV/div)
MAX4100
50
9
CURRENT NOISE (pA/√Hz)
60
VOLTAGE NOISE (nV/√Hz)
10
MAX4100-01
70
MAX4100
LARGE-SIGNAL PULSE RESPONSE
(AVCL = +1)
3
IN
GND
OUT
GND
2
10
MAX4101
1
MAX4101
0
0
10
100
1k
10k
FREQUENCY (Hz)
100k
1M
10
100
1k
10k
100k
1M
TIME (10ns/div)
FREQUENCY (Hz)
_______________________________________________________________________________________
3
MAX4100/MAX4101
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)
標準動作特性（続き）________________________________________________________________
(VCC = 5V, VEE = -5V, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
MAX4100
LARGE-SIGNAL PULSE RESPONSE
(AVCL = +5)
MAX4100-05
100
VOLTAGE (20mV/div)
GND
OUT
RESISTANCE (Ω)
10
MAX4100-06
MAX4100-04
VOLTAGE (500mV/div)
MAX4100
SMALL-SIGNAL PULSE RESPONSE
(AVCL = +1)
MAX4100
OUTPUT RESISTANCE vs. FREQUENCY
GND
IN
1.0
0.1
IN
GND
OUT
GND
0.01
10k
TIME (20ns/div)
100k
1M
10M
100M
1G
TIME (10ns/div)
FREQUENCY (Hz)
MAX4100
SMALL-SIGNAL PULSE RESPONSE
(AVCL = +5)
MAX4101
LARGE-SIGNAL PULSE RESPONSE
(AVCL = +2)
MAX4100-08
100
VOLTAGE (500mV/div)
GND
GND
RESISTANCE (Ω)
VOLTAGE (10mV/div)
10
OUT
MAX4100-09
MAX4101
OUTPUT RESISTANCE vs. FREQUENCY
MAX4100-07
IN
1.0
IN
GND
OUT
GND
0.1
0.01
10k
TIME (50ns/div)
100k
1M
10M
100M
1G
TIME (10ns/div)
FREQUENCY (Hz)
MAX4101
SMALL-SIGNAL PULSE RESPONSE
(AVCL = +2)
GND
TIME (20ns/div)
4
VOLTAGE (10mV/div)
OUT
MAX4100-11b
IN
GND
IN
OUT
GND
TIME (10ns/div)
VOLTAGE (10mV/div)
MAX4100-10
IN
MAX4101
SMALL-SIGNAL PULSE RESPONSE
(AVCL = +10)
MAX4100-11a
MAX4101
LARGE-SIGNAL PULSE RESPONSE
(AVCL = +10)
VOLTAGE (500mV/div)
MAX4100/MAX4101
500MHz、低電力オペアンプ
OUT
GND
TIME (50ns/div)
_______________________________________________________________________________________
500MHz、低電力オペアンプ
(VCC = 5V, VEE = -5V, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
INPUT BIAS CURRENT
vs. TEMPERATURE
0.5
6
-1.0
-1.5
0.15
CURRENT (µA)
-0.5
4
3
-2.0
-2.5
-75 -50 -25
25
0
50
0.05
-0.05
2
-0.15
1
-0.25
0
-3.0
-0.35
-75 -50 -25
75 100 125
25
0
75 100 125
50
-75 -50 -25
25
0
75 100 125
50
TEMPERATURE (°C)
TEMPERATURE (°C)
TEMPERATURE (°C)
POWER-SUPPLY CURRENT
vs. TEMPERATURE
MAX4100
COMMON-MODE REJECTION
vs. FREQUENCY
MAX4100
POWER-SUPPLY REJECTION
vs. FREQUENCY
70
60
60
50
40
50
40
PSR30
30
4
70
PSR (dB)
CMR (dB)
5
20
20
10
10
PSR+
0
3
0
25
50
75 100 125
30k 100k
TEMPERATURE (°C)
1M
100M
10M
3
RL = 100Ω
2
-2
RL = 100Ω
-3
-4
RL = ∞
-5
100M
1G
MAX4100-17
RL = ∞
10M
FREQUENCY (Hz)
3.5
3.0
OUTPUT SWING (Vp-p)
4
1M
OUTPUT SWING
vs. LOAD RESISTANCE
MAX4100 TOC-20A
6
5
0
0.1M
1G
FREQUENCY (Hz)
POSITIVE OUTPUT SWING
vs. TEMPERATURE
POSITIVE OUTPUT SWING (V)
-75 -50 -25
MAX4100 TOC-16
80
6
80
MAX4100 TOC-15
90
MAX4100 TOC-13
7
CURRENT (mA)
0.25
5
CURRENT (µA)
VOLTAGE (mV)
0
0.35
MAX4100 TOC-14A
7
MAX4100 TOC-12
1.0
INPUT OFFSET CURRENT
vs. TEMPERATURE
MAX4100 TOC-14B
INPUT OFFSET VOLTAGE
vs. TEMPERATURE
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
-6
0
-75 -50 -25
0
25
50
75 100 125
TEMPERATURE (°C)
10
22
33
50
75
LOAD RESISTANCE (Ω)
_______________________________________________________________________________________
5
MAX4100/MAX4101
標準動作特性（続き）________________________________________________________________
標準動作特性（続き）________________________________________________________________
(VCC = 5V, VEE = -5V, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
MAX4101 OPEN-LOOP GAIN
AND PHASE vs. FREQUENCY
PHASE
10
135
0
100k
1M
10M
100M
10
0
-1
-2
-3
-4
135
-5
-6
180
10k
1G
100k
1M
10M
100M
-7
1G
0.1M
10M
1M
100M
1G
FREQUENCY (Hz)
MAX4101 CLOSED-LOOP RESPONSE
(AVCL = +2)
MAX4100
HARMONIC DISTORTION vs. FREQUENCY
MAX4100
HARMONIC DISTORTION vs. FREQUENCY
6
5
4
3
2
1
0
-10
GAIN = +1
VO = 2Vp-p
RL = 100Ω
-20
-30
-40
2nd HARMONIC
-50
-60
-70
3rd HARMONIC
-80
-1
0
HARMONIC DISTORTION (dBc)
7
0
HARMONIC DISTORTION (dBc)
MAX4100 TOC-23
9
10M
1M
100M
1G
GAIN = +2
VO = 2Vp-p
RL = 100Ω
-20
-30
-40
-50
2nd HARMONIC
-60
-70
3rd HARMONIC
-80
-90
-90
0.1M
-10
MAX4100 TOC-25
FREQUENCY (Hz)
MAX4100 TOC-24
FREQUENCY (Hz)
8
0.1
1
10
0.1
100
1
10
100
FREQUENCY (MHz)
MAX4100
HARMONIC DISTORTION vs. FREQUENCY
MAX4101
HARMONIC DISTORTION vs. FREQUENCY
MAX4101
HARMONIC DISTORTION vs. FREQUENCY
-30
-40
-50
2nd HARMONIC
-60
3rd HARMONIC
-70
-80
-10
GAIN = +2
VO = 2Vp-p
RL = 100Ω
-20
-30
-40
-50
-60
2nd HARMONIC
-70
3rd HARMONIC
1
10
FREQUENCY (MHz)
100
GAIN = +5
VO = 2Vp-p
RL = 100Ω
-20
-30
-40
-50
2nd HARMONIC
-60
3rd HARMONIC
-70
-90
-90
0.1
-10
-80
-80
-90
0
HARMONIC DISTORTION (dBc)
-20
0
HARMONIC DISTORTION (dBc)
GAIN = +5
VO = 2Vp-p
RL = 100Ω
MAX4100 TOC-28
FREQUENCY (MHz)
MAX4100 TOC-26
FREQUENCY (Hz)
MAX4100 TOC-27
GAIN (dB)
PHASE
-20
180
10k
6
90
20
1
-10
-20
0
30
0
-10
-10
45
GAIN
2
GAIN (dB)
90
20
40
LOOP GAIN (dB)
30
3
0
MAX4100-19
MAX4100-18
45
GAIN
PHASE (DEGREES)
40
LOOP GAIN (dB)
60
50
0
50
PHASE (DEGREES)
60
MAX4100 CLOSED-LOOP RESPONSE
(AVCL = +1)
MAX4100 TOC-22
MAX4100 OPEN-LOOP GAIN
AND PHASE vs. FREQUENCY
HARMONIC DISTORTION (dBc)
MAX4100/MAX4101
500MHz、低電力オペアンプ
0.1
1
10
FREQUENCY (MHz)
100
0.1
1
10
FREQUENCY (MHz)
_______________________________________________________________________________________
100
500MHz、低電力オペアンプ
(VCC = 5V, VEE = -5V, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
TWO-TONE THIRD-ORDER
INTERCEPT vs. FREQUENCY
-20
-30
-40
-50
2nd HARMONIC
-60
3rd HARMONIC
-70
40
MAX4100-30
GAIN = +10
VO = 2Vp-p
RL = 100Ω
-10
THIRD-ORDER INTERCEPT (dBm)
35
20
25
20
15
10
5
-80
0
-90
0.1
100
10
1
10
FREQUENCY (MHz)
FREQUENCY (MHz)
MAX4100
DIFFERENTIAL GAIN AND PHASE
MAX4101
DIFFERENTIAL GAIN AND PHASE
0.02
-0.00
-0.02
-0.04
-0.06
-0.08
-0.10
100
0
DIFF PHASE (deg)
0
DIFF GAIN (%)
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0.00
-0.01
1
MAX4100-31
DIFF GAIN (%)
0.02
-0.00
-0.02
-0.04
-0.06
-0.08
DIFF PHASE (deg)
0.1
0
100
MAX4100-32
HARMONIC DISTORTION (dBc)
0
MAX4100 TOC-29
MAX4101
HARMONIC DISTORTION vs. FREQUENCY
100
0.06
0.04
0.02
0.00
-0.02
100
0
IRE
100
IRE
端子説明 __________________________________________________________________________
端 子
名 称
1, 5, 8
N.C.
機 能
無接続(内部接続されていません。)
2
IN-
反転入力
3
IN+
非反転入力
4
VEE
負電源、-5Vに接続
6
OUT
アンプ出力
7
VCC
正電源、+5Vに接続
_______________________________________________________________________________________
7
MAX4100/MAX4101
標準動作特性（続き）________________________________________________________________
MAX4100/MAX4101
500MHz、低電力オペアンプ
詳細 ___________________________________
MAX4100/MAX4101はコンポジットビデオ、RGB及びRF
システムの逆終端ケーブルを駆動するために最適化され
た 低 電 力 高 帯 域 幅 オ ペ ア ン プ で す 。 MAX4100 は
ユニティゲイン安定、MAX4101は閉ループ利得2V/ V以
上(AVCL ≧ 2V/ V)に最適化されています。消費電流は僅
か5mA(6mA max)ですが、どちらのデバイスも50Ωの逆終
端ケーブルを±3.1V(min)まで駆動することができます。
MAX4100は帯域幅が500MHz以上、利得平坦性(0.1dB)が
65MHzです。微分利得/位相誤差は0.06%/0.04゜です。
MAX4101は-3dB帯域幅が200MHz、0.1dB帯域幅が
50MHz、微分利得/位相誤差は0.07%/0.04゜です。
これらのICは小型8ピンS OP及びµMAXパッケージで
供給され、低消費電力が必須なポータブル機器(RGB、
放送又はコンシューマ・ビデオアプリケーション)に最
適です。
アプリケーション情報 ___________________
レイアウト及び電源バイパス
MAX4100/MAX4101はRF迄の帯域幅を備えているため、
ボードレイアウトには注意が必要です。PCボードのサ
イズ及び動作周波数によりますが、一定インピーダン
スのマイクロストリップ又はストリップライン技法を
使用することが推奨されます。
一定インピーダンスのボードを使用するかどうかに関
係なく、ボードの設計は以下のガイドラインに従って
行ってください。ワイヤラップボードはインダクタン
スが大きすぎ、ブレッドボードは容量が大きすぎるた
め、どちらも使用しないでください。また、ICソケット
は寄生容量とインダクタンスを増加させるため、これ
も使用しないでください。一般的に、表面実装部品の
方がスルーホール部品よりも高周波性能が優れていま
す。これはリードが短く、寄生リアクタンスが小さい
ためです。ラインはできるだけ短く、まっすぐにして
ください。直角に曲げず、角は丸くしてください。
アンプの精度を維持するためには高周波バイパス技法
が必須です。バイパスコンデンサは、各電源ピンとグ
ランドの間に1000pFのセラミックコンデンサを挿入す
るようにしてください(できるだけパッケージの近く)。
次に、各1000pFコンデンサに0.01µF∼0.1µFのセラミッ
クコンデンサを並列に近くに取り付けてください。さ
らに、10µF∼15µFの低ESRタンタルコンデンサを電源
ピンの(PCボードへの)入口のところに取り付けてくださ
い。電源トレースはタンタルコンデンサからV CC 及び
V EEピンに直接引いてください。寄生インダクタンスを
最低限に抑えるためには、PCトレースを短くし、表面
実装部品を使用してください。
高速アンプのAC性能をフルに発揮させるためには、電
源バイパス及びボードレイアウトに特に注意してくださ
い。PCボードは片側が信号及び電源層、反対側が大き
な低インピーダンスグランドプレーンとなっているよう
な、少なくとも2層のものを用いてください。グランド
プレーンはできるだけ隙間があかないようにしてくだ
さい。多層ボードの場合は、信号や電源トレースのな
い層をグランドプレーンにしてください。
RG
RF
VOUT
MAX4100
MAX4100
MAX4101
MAX4101
VIN
VOUT = [1 + (RF / RG)]VIN
図1b. 非反転利得構成
VIN
RG
RF
MAX4100
MAX4100
MAX4101
MAX4101
24Ω
VOUT
MAX4100
MAX4100
MAX4101
MAX4101
VOUT
VIN
VOUT = (RF / RG)VIN
図1a. 反転利得構成
8
VOUT = VIN
図1c. MAX4100のユニティゲインバッファ構成
_______________________________________________________________________________________
500MHz、低電力オペアンプ
RG
表1. 様々な利得構成での抵抗及び帯域幅
RF
利得
(V/V)
C
MAX4100
MAX4100
MAX4101
MAX4100/MAX4101
VIN
VOUT
図2. フィードバック抵抗値と寄生容量が帯域幅に
与える影響
利得の設定
MAX4100/MAX4101は図1a及び図1bに示す通り、反転
又は非反転利得ブロックとして構成できる電圧フィード
バックオペアンプです。利得は2つの抵抗の比で決まり、
アンプの周波数補償には影響しません。
ユニティゲイン構成(図1cに例示)の場合、小さなフィード
バック抵抗を用いることで、MAX4100における最大の
帯域幅と安定性を実現できます。この抵抗は寄生
インダクタンス及び寄生容量による悪影響を抑制しま
す。抵抗値を24Ωにした場合に広帯域幅、低ピーキング
及び高速セトリング時間の最も良い組み合わせが実現
できます。さらに、この抵抗は入力バイアス電流から
生じる誤差も低減します。
抵抗値の選択
反転又は非反転利得構成で用いられるフィードバック
抵抗及び入力抵抗の値は(電流フィードバックアンプの
場合ほど)重要ではありません。しかし、実務上、オーム
値が小さく、インダクタンスがないことが必要です。
MAX4100/MAX4101の入力容量は約2pFです。反転、非
反転のどちらの構成でも、パッケージ容量に起因する
帯域幅のリミットはf3dB = 1/(2 πRC)です。ここで、Rは
入力抵抗とフィードバック抵抗(図2のRF及びRG)の並列
合成抵抗、Cは反転入力のパッケージ及びボード容量で
す。表1にいくつかのR F 及びR G 値に対する帯域幅リ
ミットを示しますが、ここでの総容量は4pFと仮定され
ます(MAX4100/MAX4101が2pF、PCボードの寄生容量
が2pF)。
RG
(Ω)
RF
(Ω)
帯域幅
リミット*
(MHz)
+1
∞
24
1659
+2
200
200
398
+5
50
200
995
+10
30
270
1474
-1
200
200
398
-2
75
150
796
-5
50
250
955
-10
50
500
875
* 帯域幅が無限大のアンプを仮定。
抵抗の種類
高周波回路に最も適しているのは表面実装抵抗です。
これは材質が金属皮膜抵抗と似ていますが、厚膜プロ
セスで平坦かつ直線的に作られているため、インダク
タンスが最小限に留められています。また、小型で
リードがないため、寄生インダクタンス及び寄生容量
も最小限に留められ、安定した性能が得られます。
DC及びノイズ誤差
オペアンプには誤差を発生させる様々な原因がありま
すが、MAX4100/MAX4101も例外ではありません。オ
フセット誤差の条件は次式で表されます。電圧及び電
流誤差は２乗和の平方根となるため、別々に計算しま
す。図3の回路を用い、以下の手順で総出力オフセット
電圧を計算します。
a) 入力オフセット電圧(VOS)に閉ループ利得(1 + RF/RG)
を掛けます。
b) 正入力バイアス電流(IB+)にソース抵抗(RS)を掛け、こ
れから負入力バイアス電流(IB-)にRGとRFの並列合成
抵抗を掛けたものを差し引きます。IOS(オフセット電
流)はこれらの2つのバイアス電流の差です。RG II RF =
RSであれば、この部分はIOS x RSとなります。
全DC誤差は次式で表されます。

R 
VOUT = IOSRS + VOS 1 + F 
R

G
(
)
_______________________________________________________________________________________
9
DC計算でもノイズ計算でも、誤差は主に(入力バイアス
電流やノイズ電流でなく)オフセット電圧及びノイズ電
圧で決定されます。
リード付の金属皮膜抵抗は薄膜プロセスで製造されて
おり、このプロセスでは抵抗材料がセラミック棒の
まわりに螺旋形に蒸着されます。材料そのものは非誘
導性ですが、螺旋に巻くことによって小さなインダク
タンス(約5nH)が生じ、高周波回路の場合、悪影響を与
える恐れがあります。
RF
IB-
RS
IB+
VOUT
MAX4100
MAX4100
MAX4101
MAX4101
10
図3. 出力オフセット電圧
c) 出力を基準とした全ノイズ電圧は次式(en(OUT))で表さ
れます。
(2inRS )2 + (eN )2
CL = 10pF
4
2
0
-2
CL = 5pF
-4
CL = 0pF
-6
-8
-10
2つのハイインピーダンス入力があった場合、
MAX4100/MAX4101の電圧ノイズは僅か8nV√Hz 、電流
ノイズは僅か0.8pA√Hz です。
MAX4100/MAX4101の標準データと標準動作回路を用
いて、RF = RG = 200Ω(RS = 100Ω)とした場合のDC誤差
計算例を以下に示します。
0.1M
100M
10
CL = 10pF
8
( )
VOUT = 2.6mV
出力を基準にした総ノイズを同様の方法で計算したの
が次式です。
2
en(OUT) = 1 + 1  2 × 0.8 × 10 −12 × 100 +  8 × 10 −9 
2
en(OUT) = 8nV / Hz
システム帯域幅が200MHzとすると、この計算結果は
133µVRMS(約679µVp-p)となります。
1G
6
4
2
0
-2
-4
RS = 22Ω
RS = 10Ω
RS = 4.7Ω
RS = 2.2Ω
-6
10
10M
図4a. MAX4100の帯域幅対容量性負荷
)
VOUT =  3 × 10 −6 × 102 + 1 × 10 −3  1 + 1
( )
1M
FREQUENCY (Hz)

R 
VOUT = IOSRS + VOS 1 + F 
 RG 
(
RS = 0Ω
6
MAX4100-4b

R 
en(OUT) = 1 + F 
 RG 
CLOSED-LOOP GAIN (dB)
8
MAX4100-4a
RI
CLOSED-LOOP GAIN (dB)
MAX4100/MAX4101
500MHz、低電力オペアンプ
-8
-10
0.1M
1M
10M
100M
1G
FREQUENCY (Hz)
図4b. MAX4100の帯域幅対容量性負荷及びアイソレー
ション抵抗
______________________________________________________________________________________
500MHz、低電力オペアンプ
50Ω又は75Ωの逆終端伝送ラインを駆動する場合には、
容量性負荷は問題にならないため、アイソレーション
抵抗は必要ありません。容量性負荷が駆動できなけれ
ばならないその他のアプリケーションでは、MAX4100/
MAX4101はそれぞれ5pF(typ)及び20pF(typ)を駆動するこ
とができます。アイソレーション抵抗(RS)がない場合に
容量性負荷がアンプのピーキングにどう影響するかを
図4aに示します。図4bはアイソレーション抵抗がアン
プのピーキングを低減させる様子を示します。
MAX4100/MAX4101は5pFまでの容量性負荷を駆動でき
ます。アンプ出力と負荷の間に小さなアイソレーション
抵抗を取り付けることで、大きな容量も発振を起こさ
ず駆動できます(図5a)。殆どの場合、50Ω以下の抵抗で
十分です。特定のアプリケーションに必要な値を決め
るためには、図5bを参考にしてください。予想される
ワーストケースの容量性負荷を仮定し、グラフから適
切な抵抗を選択してください。
VIN
RL
CL
図5a. 大容量性負荷用にアイソレーション抵抗を使用
(MAX4100)
25
MAX4100 FIG05
容量性負荷の駆動
RS
MAX4100
DECOUPLING RESISTOR (Ω)
汎用の抵抗としては、低コスト、低インダクタンス及
び低ノイズという点で、総合的な性能は表面実装金属
皮膜抵抗が最も優れています。
24Ω
20
MAX4100
15
10
MAX4101
5
0
0
20
40
60
80
100
120
CAPACITIVE LOAD (pF)
図5b. アイソレーション対容量性負荷
______________________________________________________________________________________
11
MAX4100/MAX4101
リード付の炭素コンポジション抵抗の場合は抵抗材料
を型に流し込んで製造します。このプロセスはコスト
及び熱ノイズが高くなる傾向はあるものの、比較的低
インダクタンスの抵抗を作り出すため、高周波アプリ
ケーションには非常に有用です。また、炭素コンポジ
ション抵抗は大規模な過電流から自己修復する能力を
持っているため、ハイパワーRFアプリケーションにも
適しています。
MAX4100/MAX4101
500MHz、低電力オペアンプ
パッケージ ________________________________________________________________________
DIM
D
0°-8°
A
0.101mm
0.004in.
e
B
A1
E
C
H
L
Narrow SO
SMALL-OUTLINE
PACKAGE
(0.150 in.)
A
A1
B
C
E
e
H
L
INCHES
MIN
MAX
0.053
0.069
0.004
0.010
0.014
0.019
0.007
0.010
0.150
0.157
0.050
0.228
0.244
0.016
0.050
DIM PINS
D
D
D
8
14
16
MILLIMETERS
MIN
MAX
1.35
1.75
0.10
0.25
0.35
0.49
0.19
0.25
3.80
4.00
1.27
5.80
6.20
0.40
1.27
INCHES
MILLIMETERS
MIN MAX
MIN
MAX
0.189 0.197 4.80
5.00
0.337 0.344 8.55
8.75
0.386 0.394 9.80 10.00
21-0041A
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