製品速報 最終電気的仕様 LTC1563-2/LTC1563-3 アクティブRC 4次ローパス・フィルタ・ファミリ 2000年1月 特長 概要 ■ LTC®1563-2/LTC1563-3は非常に使いやすいアクティブ RCローパス・フィルタ・ファミリで、レール・トゥ・ レールの入力および出力、および最大16ビットの分解能 を有するシステムに適した低DCオフセットを備えてい ます。LTC1563-2は1つの抵抗値でユニティゲイン・バ ターワース応答を実現します。LTC1563-3は1つの抵抗 値でユニティゲイン・ベッセル応答を実現します。これ らのデバイスの独自アーキテクチャにより、抵抗の計算 が簡単になります： 非常に使いやすい−1つの 抵抗値でカットオフ周波数 （2.56kHz < fC < 256kHz）を設定 ■ 非常に柔軟−異なる抵抗値により利得有りまたは無しの 任意の伝達関数が可能（2.56kHz < fC < 256kHz） ■ LTC1563-2：ユニティ ・ゲイン・バターワース応答には1つの 抵抗値を使用、異なる抵抗値の使用により利得有りまたは 無しの他の応答が可能 ■ LTC1563-3：ユニティ ・ゲイン・ベッセル応答には1つの抵抗 値を使用、異なる抵抗値の使用により利得有りまたは無し の他の応答が可能 ■ レール・ トゥ・レールの入力電圧および出力電圧 ■ 単一3V （最小2.7V） から±5V電源で動作 ■ 低ノイズ：f ＝25.6kHzの場合36µV ｆC＝256kHzの場 C RMS、 合60µVRMS ■ f 精度 < ±2% （標準） C ■ DCオフセッ ト < 1mV ■ カスケード接続により8次ローパス・フィルタの形成が可能 ■ 低消費電力モード、 fC < 25.6kHz、ISUPPLY＝1mA（標準） ■ 高速モード、 fC <256kHz、ISUPPLY＝10mA（標準） ■ シャッ トダウン・モード、ISUPPLY＝1µA（標準） ■ コンティニュアス・タイム・アクティブRCフィルタ、 クロックなし アプリケーション ■ ■ ■ ■ ■ ディスクリートRCアクティブ・フィルタおよびモ ジュールと置換えが可能 アンチエリアシング・フィルタ スムージングまたはリコンストラクション・フィルタ データ通信用リニアフェーズ・フィルタリング フェーズロック・ループ R＝10k（256kHz/fC）；fC＝カットオフ周波数 ここで、fCは所要カットオフ周波数です。多くのアプリ ケーションでは、フィルタ設計に必要なのはこの式だけ です。単に、異なる値の抵抗を利用することによって、 利得および他の応答を実現することができます。 LTC1563-Xは、低周波数アプリケーション用に低消費 電力モードを備えています。低消費電力モードでは電源 電流が1桁減少し、ほぼ電力ゼロのパワー・シャットダ ウン・モードとなっています。 LTC1563-Xsは、細型SSOP-16パッケージ（SO-8実装面 積）で供給されます。 、LTC、LTはリニアテクノロジー社の登録商標です。 RAIL-TO-RAILはモトローラ(株)の登録商標です。 標準的応用例 周波数応答 単一3.3V電源、2.56kHz∼256kHzのバターワース・ ローパス・フィルタ 0 3.3V 0.1µF LTC1563-2 3 R 4 5 R 6 7 8 VIN LP V+ SA LPB NC INVA NC INVB NC NC LPA SB AGND NC V– EN 1µF fC = 256kHz 16 15 VOUT 13 R = 10k fC = 256kHz –20 14 R 12 –30 R = 1M fC = 2.56kHz –40 –50 11 10 –60 9 ( ) 10k R R –10 GAIN (dB) 1 2 R 10 R –70 –80 1k 1563 TA01 100k 10k FREQUENCY (Hz) 1M 1563 TA02 リニアテクノロジー・コーポレーションがここで提供する情報は正確かつ信頼できるものと考えておりますが、 その使用に関する責務は一切 負いません。 また、 ここに記載された回路結線と既存特許とのいかなる関連についても一切関知いたしません。 なお、 日本語の資料はあくまで も参考資料です。 訂正、 変更、 改版に追従していない場合があります。 最終的な確認は必ず最新の英語版データシートでお願いいたします。 1 LTC1563-2/LTC1563-3 パッケージ/発注情報 絶対最大定格 (Note 1) 全電源電圧（V＋∼V−）.............................................. 11V 最大入力電圧（すべてのピン） ............................. (V−−0.3V) ≤ VPIN ≤ (V＋＋0.3V) 消費電力 ............................................................. 500mW 動作温度範囲 LTC1563C ............................................ 0℃ ∼ 70℃ LTC1563I .......................................... −40℃∼85℃ 保存温度範囲 ......................................... −65℃∼150℃ リード温度（半田付け、10秒）............................... 300℃ ORDER PART NUMBER TOP VIEW V+ LP 1 16 SA 2 15 LPB NC 3 14 NC INVA 4 LTC1563-2CGN LTC1563-3CGN LTC1563-2IGN LTC1563-3IGN 13 INVB NC 5 12 NC LPA 6 11 SB AGND 7 10 NC V– 8 9 EN GN PACKAGE 16-LEAD NARROW PLASTIC SSOP TJMAX = 150°C, θJA = 135°C/ W NOTE: PINS LABELED NC ARE NOT CONNECTED INTERNALLY AND SHOULD BE CONNECTED TO THE SYSTEM GROUND ミリタリ・グレード部品に関してはお問い合わせください。 電気的特性 ●は全動作温度範囲の規格値を意味する。それ以外はTA ＝25℃での値。注記がない限り、VS＝単一4.75V、ENピンはロジック “L”、利得＝1、RFIL＝R11＝R21＝R31＝R12＝R22＝R32での規格値は高速モード（HS）および低消費電力モード（LP）の両方に 適用される。 PARAMETER CONDITIONS Specifications for Both LTC1563-2 and LTC1563-3 Total Supply Voltage (VS), HS Mode Total Supply Voltage (VS), LP Mode MIN ● 3 TYP MAX UNITS 11 V 11 V ● 2.7 Positive Output Voltage Swing (LPB Pin) HS Mode VS = 3V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k, RL = 10k to GND VS = 4.75V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k, RL = 10k to GND VS = ±5V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k, RL = 10k to GND ● ● ● 2.9 4.55 4.8 Negative Output Voltage Swing (LPB Pin) HS Mode VS = 3V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k, RL = 10k to GND VS = 4.75V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k, RL = 10k to GND VS = ±5V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k, RL = 10k to GND ● ● ● Positive Output Swing (LPB Pin) LP Mode VS = 2.7V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k, RL = 10k to GND VS = 4.75V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k, RL = 10k to GND VS = ±5V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k, RL = 10k to GND ● ● ● Negative Output Swing (LPB Pin) LP Mode VS = 2.7V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k, RL = 10k to GND VS = 4.75V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k, RL = 10k to GND VS = ±5V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k, RL = 10k to GND ● ● ● 0.01 0.015 – 4.95 0.05 0.05 – 4.9 DC Offset Voltage, HS Mode (Section A Only) VS = 3V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k VS = 4.75V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k VS = ±5V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k ● ● ● ±1.5 ±1.0 ±1.5 ±3 ±3 ±3 mV mV mV DC Offset Voltage, LP Mode (Section A Only) VS = 2.7V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k VS = 4.75V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k VS = ±5V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k ● ● ● ±2 ±2 ±2 ±4 ±4 ±5 mV mV mV DC Offset Voltage, HS Mode (Input to Output, Sections A, B Cascaded) VS = 3V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k VS = 4.75V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k VS = ±5V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k ● ● ● ±1.5 ±1.0 ±1.5 ±3 ±3 ±3 mV mV mV DC Offset Voltage, LP Mode (Input to Output, Sections A, B Cascaded) VS = 2.7V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k VS = 4.75V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k VS = ±5V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k ● ● ● ±2 ±2 ±2 ±5 ±5 ±6 mV mV mV 2 2.95 4.7 4.9 0.015 0.02 – 4.95 2.6 4.55 4.8 V V V 0.05 0.05 – 4.9 2.65 4.65 4.9 V V V V V V V V V LTC1563-2/LTC1563-3 電気的特性 ●は全動作温度範囲の規格値を意味する。それ以外はTA = 25℃での値。注記がない限り、VS＝単一4.75V、ENピンはロジック “L”、利得＝1、RFIL＝R11＝R21＝R31＝R12＝R22＝R32での規格値は高速モード（HS）および低消費電力モード（LP）の両方に 適用される。 PARAMETER DC Offset Voltage Drift, HS Mode (Input to Output, Sections A, B) CONDITIONS VS = 3V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k VS = 4.75V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k VS = ±5V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k ● ● ● MIN TYP 5 5 5 DC Offset Voltage Drift, LP Mode (Input to Output, Sections A, B) VS = 2.7V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k VS = 4.75V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k VS = ±5V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k ● ● ● 5 5 5 AGND Voltage VS = 4.75V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k ● Power Supply Current, HS Mode VS = 3V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k VS = 4.75V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k VS = ±5V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k Power Supply Current, LP Mode 2.35 MAX UNITS µV/°C µV/°C µV/°C µV/°C µV/°C µV/°C 2.375 2.40 ● ● ● 8.0 10.5 15 14 17 23 mA mA mA VS = 2.7V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k VS = 4.75V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k VS = ±5V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k ● ● ● 1.0 1.4 2.3 1.8 2.5 3.5 mA mA mA Shutdown Mode Supply Current VS = 4.75V, fC = 25.6kHz, RFIL = 100k ● 1 20 µA EN Input Logic Low Level VS = 3V VS = 4.75V VS = ±5V ● ● ● 0.8 1 1 V V V EN Input Logic High Level VS = 3V VS = 4.75V VS = ±5V ● ● ● LP Logic Low Level VS = 3V VS = 4.75V VS = ±5V ● ● ● LP Logic High Level VS = 3V VS = 4.75V VS = ±5V ● ● ● 2.5 4.3 4.4 Cutoff Frequency Range, fC HS Mode VS = 3V VS = 4.75V VS = ±5V ● ● ● 5 5 5 256 256 256 kHz kHz kHz Cutoff Frequency Range, fC LP Mode VS = 2.7V VS = 4.75V VS = ±5V ● ● ● 5 5 5 25.6 25.6 25.6 kHz kHz kHz Cutoff Frequency Accuracy, HS Mode fC = 25.6kHz VS = 3V, RFIL = 100k VS = 4.75V, RFIL = 100k VS = ±5V, RFIL = 100k ● ● ● –1.5 –1.5 –1.5 ±1.5 ±1.5 ±1.5 3.5 3.5 3.5 % % % Cutoff Frequency Accuracy, HS Mode fC = 256kHz VS = 3V, RFIL = 10k VS = 4.75V, RFIL = 10k VS = ±5V, RFIL = 10k ● ● ● –5 –5 –5 ±1.5 ±1.5 ±1.5 1.5 1.5 1.5 % % % Cutoff Frequency Accuracy, LP Mode fC = 25.6kHz VS = 2.7V, RFIL = 100k VS = 4.75V, RFIL = 100k VS = ±5V, RFIL = 100k ● ● ● –3 –3 –3 ±1.5 ±1.5 ±1.5 3 3 3 % % % 2.5 4.3 4.4 V V V V 0.8 1 1 V V V V V V LTC1563-2 Transfer Function Characteristics Cutoff Frequency Temperature Coefficient Passband Gain, HS Mode, fC = 25.6kHz VS = 4.75V, RFIL = 100k ±1 ● Test Frequency = 2.56kHz (0.1 • fC) Test Frequency = 12.8kHz (0.5 • fC) ● ● – 0.2 – 0.3 0 0 ppm/°C 0.2 0.3 dB dB 3 LTC1563-2/LTC1563-3 電気的特性 ●は全動作温度範囲の規格値を意味する。それ以外はTA = 25℃での値。注記がない限り、VS＝単一4.75V、ENピンはロジック “L”、利得＝1、RFIL＝R11＝R21＝R31＝R12＝R22＝R32での規格値は高速モード（HS）および低消費電力モード（LP）の両方に 適用される。 PARAMETER Stopband Gain, HS Mode, fC = 25.6kHz VS = 4.75V, RFIL = 100k CONDITIONS Test Frequency = 51.2kHz (2 • fC) Test Frequency = 102.4kHz (4 • fC) MIN TYP – 24 – 48 MAX – 21.5 – 46 ● ● Passband Gain, HS Mode, fC = 256kHz VS = 4.75V, RFIL = 10k Test Frequency = 25.6kHz (0.1 • fC) Test Frequency = 128kHz (0.5 • fC) ● ● Stopband Gain, HS Mode, fC = 256kHz VS = 4.75V, RFIL = 10k Test Frequency = 400kHz (1.56 • fC) Test Frequency = 500kHz (1.95 • fC) ● ● Passband Gain, LP Mode, fC = 25.6kHz VS = 4.75V, RFIL = 100k Test Frequency = 2.56kHz (0.1 • fC) Test Frequency = 12.8kHz (0.5 • fC) ● ● – 0.2 – 0.5 0 0 0.2 0.5 dB dB – 15.7 – 23.3 –13.5 – 21.5 dB dB 0 – 0.02 0.25 0.6 dB dB Stopband Gain, LP Mode, fC = 25.6kHz VS = 4.75V, RFIL = 100k Test Frequency = 51.2kHz (2 • fC) Test Frequency = 102.4kHz (4 • fC) ● ● – 24 – 48 – 22 – 46.5 dB dB Cutoff Frequency Range, fC HS Mode VS = 3V VS = 4.75V VS = ±5V ● ● ● 5 5 5 256 256 256 kHz kHz kHz Cutoff Frequency Range, fC LP Mode VS = 2.7V VS = 4.75V VS = ±5V ● ● ● 5 5 5 25.6 25.6 25.6 kHz kHz kHz Cutoff Frequency Accuracy, HS Mode fC = 25.6kHz VS = 3V, RFIL = 100k VS = 4.75V, RFIL = 100k VS = ±5V, RFIL = 100k ● ● ● –2 –2 –2 ±2 ±2 ±2 5.5 5.5 5.5 % % % Cutoff Frequency Accuracy, HS Mode fC = 256kHz VS = 3V, RFIL = 10k VS = 4.75V, RFIL = 10 VS = ±5V, RFIL = 10k ● ● ● –2 –2 –2 ±2 ±2 ±2 6 6 6 % % % Cutoff Frequency Accuracy, LP Mode fC = 25.6kHz VS = 2.7V, RFIL = 100k VS = 4.75V, RFIL = 100k VS = ±5V, RFIL = 100k ● ● ● –3 –3 –3 ±3 ±3 ±3 7 7 7 % % % – 0.25 – 0.6 UNITS dB dB LTC1563-3 Transfer Function Characteristics Cutoff Frequency Temperature Coefficient Passband Gain, HS Mode, fC = 25.6kHz VS = 4.75V, RFIL = 100k Test Frequency = 2.56kHz (0.1 • fC) Test Frequency = 12.8kHz (0.5 • fC) ● ● Stopband Gain, HS Mode, fC = 25.6kHz VS = 4.75V, RFIL = 100k Test Frequency = 51.2kHz (2 • fC) Test Frequency = 102.4kHz (4 • fC) ● ● Passband Gain, HS Mode, fC = 256kHz VS = 4.75V, RFIL = 10k Test Frequency = 25.6kHz (0.1 • fC) Test Frequency = 128kHz (0.5 • fC) ● ● Stopband Gain, HS Mode, fC = 256kHz VS = 4.75V, RFIL = 10k Test Frequency = 400kHz (1.56 • fC) Test Frequency = 500kHz (1.95 • fC) ● ● Passband Gain, LP Mode, fC = 25.6kHz VS = 4.75V, RFIL = 100k Test Frequency = 2.56kHz (0.1 • fC) Test Frequency = 12.8kHz (0.5 • fC) ● ● Stopband Gain, LP Mode, fC = 25.6kHz VS = 4.75V, RFIL = 100k Test Frequency = 51.2kHz (2 • fC) Test Frequency = 102.4Hz (4 • fC) ● ● Note 1：絶対最大定格はそれを超えるとデバイスの寿命が損なわれる可能性が ある値。 4 ±1 ● – 0.2 –1.0 – 0.2 –1.1 – 0.2 –1.0 ppm/°C – 0.03 – 0.72 0.2 – 0.25 dB dB –13.6 – 34.7 –10 – 31 dB dB – 0.03 – 0.72 0.2 – 0.5 dB dB – 8.3 – 13 –6 –10.5 dB dB – 0.03 – 0.72 0.2 – 0.25 dB dB – 13.6 – 34.7 –11 – 32 dB dB LTC1563-2/LTC1563-3 ピン機能 LP（ピン1）：ローパワー（低消費電力）。LTC1563-Xには 2つの動作モードがあります。大部分のアプリケーショ ンでは、デバイスの高速動作モードを使用します。低周 波数、および低利得アプリケーションでは、低消費電力 モードを利用することができます。低消費電力モードに すると、高速モードに比べて電源電流がほぼ１桁低くな ります。低消費電力モードの詳細については、アプリ ケーション情報セクションを参照してください。 LP入力がロジック“H”または開放のとき、LTC1563-Xは 高速モードです。このピンが開放の場合、LP入力にあ る小さなプルアップ電流源により、デフォルトで LTC1563-Xが高速モードになります。このピンがロジッ ク“L”になるかV−に接続されると、デバイスは低消費電 力モードに入ります。 SA、SB (ピン2、11)：加算ピン。これらのピンは、順 方向および逆方向に供給される信号の加算点です。SA ピンまたはSBピンの容量により、カットオフ周波数付 近で周波数応答の過剰なピーキングが発生します。各セ クションごとに3つの外部抵抗をできるだけ加算ピンの 近くに配置して、この影響を抑えてください。詳細につ いては、アプリケーション情報セクションを参照してく ださい。 NC（ピン3、5、10、12、14）：これらのピンは内部で接 続されていません。最良の性能を得るには、接地してく ださい。 INVA、INVB（ピン4、13）：反転入力。各INVピンはオ ペアンプの反転入力です。INVピンはフィルタのハイ・ インピーダンスで敏感なノードであり、不要な信号の結 合の影響を非常に受けやすくなっています。INVノード の容量はフィルタ・セクションの周波数応答にも影響を 与えます。このような理由から、INVピンへのプリント 回路接続はできる限り短くしなければなりません。 LPA、LPB（ピン6、15）：ローパス出力。これらのピン はオペアンプのレール・トゥ・レール出力です。各出力 は5kΩと20pFの公称正味負荷をドライブするように設計 されています。出力負荷効果の詳細については、アプリ ケーション情報セクションを参照してください。 AGND（ピン7）：アナログ・グランド。AGNDピンは内 部抵抗電圧分割器の中間点であり、V＋ピンとV−ピンの 中間の電位が現れます。等価直列抵抗値は公称10kΩで す。これは内部グランド・リファレンスの役目を果たし ます。フィルタ性能はアナログ信号グランドの品質を反 映します。そのため、パッケージの周囲を取り囲むよう なアナログ・グランド・プレーンが推奨されます。アナ ログ・グランド・プレーンは、どんなデジタル・グラン ドに対しても一点接続でなければなりません。図1およ び図2に、両電源および単一電源動作のための適切な接 続を示します。 V−、V＋（ピン8、16）：V−ピンとV＋ピンは0.1µFのコン デンサで、適切なアナログ・グランドまたはグランド・ プレーンにバイパスしなければなりません。これらのコ ンデンサはできる限り電源ピンに近づけて接続してくだ さい。低ノイズのリニア電源を使用してください。フィ ルタのダイナミック・レンジが低下するため、スイッチ ング電源は推奨されません。両電源および単一電源動作 のための適切な接続については、図1および図2を参照し てください。 EN（ピン9）：ENABLE。EN入力が“H”になるか開放にな ると、LTC1563-Xはシャットダウン状態に入り、接合部 リーク電流しか流れません。AGNDピン、LPA出力、お よびLPB出力は、ハイ・インピーダンス状態になりま す。LTC1563-Xがシャットダウン状態になっている間 に、完成したフィルタ回路に入力信号が加えられると、 通常、非アクティブ状態のデバイスの周囲にある受動部 品を通して何らかの信号が出力に流れます。 ENピンがフロートしている場合、EN入力にある小さな 内部プルアップ電流源によって、デフォルトで LTC1563がシャットダウン状態になります。したがっ て、デバイスに通常動作を行わせるには、ENピンをV− （またはロジック“L”）に接続しなければなりません。 5 LTC1563-2/LTC1563-3 ピン機能 LTC1563-X ANALOG GROUND PLANE 1 2 3 4 5 6 7 8 V– LTC1563-X 16 V+ LP SA LPB NC NC INVA INVB NC NC LPA SB AGND NC V– EN ANALOG GROUND PLANE V+ 15 0.1µF 1 2 14 3 13 4 12 5 11 6 10 7 + 9 8 1µF V+ LP SA LPB NC NC INVA INVB NC NC LPA SB AGND NC V– EN 16 15 V+ 0.1µF 14 13 12 11 10 9 0.1µF SINGLE POINT SYSTEM GROUND SINGLE POINT SYSTEM GROUND DIGITAL GROUND PLANE (IF ANY) DIGITAL GROUND PLANE (IF ANY) 1563 F02 1563 F01 図1. 両電源の電源およびグランド接続 図2. 単一電源の電源およびグランド接続 ブロック図 R21 R22 VOUT R11 R31 R12 R32 VIN + 16 V C1B C1A SHUTDOWN SWITCH 2 SA 20k 4 INVA AGND 7 C2A AGND 20k SHUTDOWN SWITCH 8 V– 9 EN 1 LP – + 11 SB 6 LPA 13 INVB C2B AGND – + 15 LPB AGND LTC1563-X PATENT PENDING 6 1563 BD LTC1563-2/LTC1563-3 アプリケーション情報 機能説明 LTC1563-2/LTC1563-3は使いやすい4次ローパス・フィルタ・ ファミリで、 レール・トゥ・レール動作を行います。 LTC1563-2 は、 1つの抵抗値でバターワース応答に近似したユニティゲ イン・フィルタを提供します。LTC1563-3は、1つの抵抗値で ベッセル （リニアフェーズ） 応答に近似したユニティゲイン・ フィルタを提供します。 これらデバイスの独自のアーキテク チャにより、 ユニティゲインの抵抗計算が簡単になります。 R＝10k(256kHz/fC) ここで、fCは所要カットオフ周波数です。多くのアプリ ケーションでは、フィルタ設計に必要なのはこの式だけ です。たとえば、50kHzのフィルタには51.2kの抵抗が必 要です。実際には、現時点で入手可能なE96、1%値に最 も近い51.1kの抵抗を使用します。 LTC1563-Xは2つの2次セクションで構築されています。 第1 セクション （セクションA） の出力は、 単に第2セクション （セ クションB） に送られます。 セクションAとセクションBは似 ていますが、 同じではないことに注意してください。 これら のデバイスは単純で使いやすいように設計されています。 単に異なる値の抵抗を利用することによって、 利得および 他の伝達関数を実現できます。 このようなアプリケーショ ンでは、抵抗値の計算がさらに難しくなります。このセク ションの後半に記載した公式表を利用すれば、 この作業が 非常に楽になります。最良の性能を得るために、これらの フィルタの設計にはFilterCADTM Version 3.0 （またはこれ以 降のバージョン） を使用するか、 リニアテクノロジー・フィ ルタ・アプリケーション・グループにご相談ください。 最小fCにおいて1に制限されることに注意してください。 中間のfCでは、利得は前述の2つの理由のどちらかにより 制限されます。最良の性能を得るために、利得のあるフィ ルタの設計にはFilterCAD Version 3（ またはこれ以降の バージョン）を使用するか、リニアテクノロジー・フィル タ・アプリケーション・グループにご相談ください。 DCオフセット、ノイズ、および利得の検討 LTC1563-Xは2段階式でDCオフセットを調整します。最 初に、セクションAを最小DCオフセットが得られるよ うに調整します。次に、セクションBを全DCオフセット （セクションA＋セクションB）が最小になるように調整 します。ユニティゲイン・アプリケーションおよび大部 分の高利得アプリケーションでは、この方法により最小 DCオフセットを実現します。 1より大きな利得の場合、セクションAが利得の大部分を 取り、セクションBは低い利得（できれば1）になるように 配分してください。このように利得を配分すると、ノイズ およびDCオフセットが最も低くなります。 高利得、 低周波 数アプリケーションの場合、セクションAが全利得を取 り、セクションBは1に設定してください。この構成では、 ノイズおよびDCオフセットはセクションAのノイズおよ びDCオフセットで支配されます。 周波数が高い場合、 オペ アンプの有限な帯域幅により、セクションAが高信頼性で 達成可能な利得が制限されます。この場合、利得はより均 一に配分されます。また、セクションAのノイズとDCオフ セットは、セクションBの利得で乗算されます。結果とし てノイズとオフセットがわずかに高くなります。 カットオフ周波数（fC）および利得限界 出力負荷：抵抗性および容量性 LTC1563-Xには最大fC制限と最小fC制限の両方がありま す。最大fC制限（高速モードでは256kHzと低消費電力モー ドでは25.6kHz）は、LTC1563-Xのオペアンプの速度で設 定されます。最大fCでは、利得も1に制限されます。 LTC1563-Xのオペアンプはレール・トゥ・レール出力段 を備えています。最高の性能を得るには、出力負荷の影 響を考慮しなければなりません。出力負荷問題は、抵抗 性の影響と容量性の影響に分けることができます。 最小fCは、信頼性を損なわずに得られる大きな値の高精度 抵抗の実用上の限界によって決まります。 所要fCが低下す ると、 必要な抵抗値が増加します。 fCが2.56kHzのとき抵抗は 1Mです。 プリント回路基板の2点間で高信頼性の高精度1M 抵抗を得るのは多少困難です。たとえば、 1MΩの抵抗と並 列にレイアウトによる20MΩの寄生抵抗が存在すると、 正 味有効抵抗は952kΩとなり−5％の誤差が生じます。 利得も 抵抗性負荷は、最大出力信号振幅および信号歪みに影響 を与えます。出力負荷が過剰の場合、出力振幅が低下し 歪みが増大します。LTC1563-Xの出力電圧振幅テストは すべて、R22＝100kおよび10kの負荷抵抗で行います。 歪みのない最良の出力振幅を得るには、出力負荷抵抗が 10kを超えていなければなりません。 FilterCADはリニアテクノロジー社の商標です。 7 LTC1563-2/LTC1563-3 アプリケーション情報 出力の容量性負荷により、オペアンプの安定性が低下し ます。容量性負荷が十分に大きい場合、安定性マージン は出力の発振点まで低下します。容量性負荷は30pFより 小さく抑えなければなりません。常に、適切で厳密なレ イアウト・テクニックを用いてください。これらのデバ イスで、長いトレースをドライブすることはできませ ん。また長い同軸ケーブルは決してドライブしないでく ださい。プローブを使ってLTC1563-Xを調べる場合、 必ず10xプローブを使用してください。1xプローブは決 して使用しないでください。標準的な10xプローブの容 量は10pF∼15pFですが、1xプローブの容量は最大150pF になる可能性があります。1xプローブを使用すると、発 振することがあります。 大きな容量性負荷の場合、デバイスと容量性負荷の間に 直列の分離抵抗を使用できます。負荷が大きすぎる場合 はバッファを使用しなければなりません。 レイアウトの注意事項 LTC1563-XはアクティブRCフィルタです。フィルタの 応答は内蔵コンデンサと外部抵抗で決まります。内蔵コ ンデンサと並列に、あるいはACグランドに対して外部 8 浮遊容量があると伝達関数が変わります。ACグランド に対する容量がよく問題になります。LPAピンまたは LPBピンの容量は伝達関数に影響を与えませんが、オペ アンプの安定性に影響を与えます。INVAピンおよび INVBピンの容量は、伝達関数に多少影響を与え、オペ アンプの安定性にも影響を与えます。SAピンおよびSB ピンの容量はフィルタの伝達関数を変えます。これらの ピンは浮遊容量に最も敏感です。これらのピンの浮遊容 量により、カットオフ周波数付近で周波数応答のピーキ ングが発生します。レイアウトの不備により、0.5dBか ら1dBの過剰なピーキングが発生することもあります。 寄生レイアウト容量の影響を最小にするには、セクショ ンAのすべての抵抗をできる限りSAピンに近づけて配置 してください。抵抗R31は、一端がSAピンに、他端が INVAピンにできるだけ近くなるように最初に配置して ください。セクションBのレイアウトにも同じ手法を適 用し、すべての抵抗はSBノードにできるだけ近づけ、 最初にR32をSBピンとINVBピンの間に配置してくださ い。信号配線と抵抗を部品と同じ層に実装し、信号経路 にビアスがない場合も最良のレイアウトといえます。 LTC1563-2/LTC1563-3 アプリケーション情報 LTC1563-2 を使用した4次フィルタの応答 10 LTC1563-2 2 3 R31 4 5 R21 6 7 R11 8 16 V+ LP SA LPB NC NC INVA INVB NC LPA AGND V– NC SB NC EN 0 VOUT R22 15 –20 14 R32 13 GAIN (dB) 1 12 11 10 –40 BUTTERWORTH 0.5dB RIPPLE CHEBYSHEV 0.1dB RIPPLE CHEBYSHEV –60 R12 9 –80 NORMALIZED TO fC = 1Hz –90 0.1 1 FREQUENCY (Hz) 1563 F03 VIN 10 1563 F03a 図3.4次フィルタ接続（分かりやすくするため、電源、グラ ンド、EN、およびLPの接続を省略） 表1に抵抗値を示す。 図3a. 周波数応答 1.2 1 0 OUTPUT VOLTAGE (V) 1.0 GAIN (dB) –2 –4 BUTTERWORTH 0.5dB RIPPLE CHEBYSHEV 0.1dB RIPPLE CHEBYSHEV –6 –8 0.8 0.6 0.2 NORMALIZED TO fC = 1Hz –10 0.1 BUTTERWORTH 0.5dB RIPPLE CHEBYSHEV 0.1dB RIPPLE CHEBYSHEV 0.4 0 1 2 FREQUENCY (Hz) NORMALIZED TO fC = 1Hz 0 0.5 1.0 1.5 2.0 TIME (s) 2.5 1563 F03b 3.0 1563 F03C 図3b. パスバンド周波数応答 図3c. ステップ応答 表1. 256kHzのカットオフ周波数fC（図3）に正規化された抵抗値。LTC1563-2の4次ローパス・ フィルタのパスバンド利得はユニティゲインに設定。(Note 1) BUTTERWORTH 0.1dB RIPPLE CHEBYSHEV 0.5dB RIPPLE CHEBYSHEV LP Mode Max fC 25.6kHz 15kHz 13kHz HS Mode Max fC 256kHz 135kHz 113kHz R11 = R21 = 10k(256kHz/fC) 13.7k(256kHz/fC) 20.5k(256kHz/fC) R31 = 10k(256kHz/fC) 10.7k(256kHz/fC) 12.4k(256kHz/fC) R12 = R22 = 10k(256kHz/fC) 10k(256kHz/fC) 12.1k(256kHz/fC) R32 = 10k(256kHz/fC) 6.81k(256kHz/fC) 6.98k(256kHz/fC) 例：HSモード、0.1dBリップル・チェビシェフ、カットオフ周波数100kHzの場合、R11＝R21＝35k ≅ 34.8k (1%)、R31 ＝27.39k ≅ 27.4k (1%)、R12＝R22＝256k ≅ 255k (1%)、R32＝17.43k ≅ 17.4k (1%)。 Note 1：表中の抵抗値により、表中の伝達関数の優れた近似フィルタを実現します。最適の抵抗値、高い利得、あるいは その他の伝達関数を実現するには、FilterCAD Version 3.0（またはこれ以降のバージョン）を使用するか、あるいはリニアテ クノロジー・フィルタ・アプリケーション・グループにご相談ください。 9 LTC1563-2/LTC1563-3 アプリケーション情報 LTC1563-3 を使用した4次フィルタの応答 10 LTC1563-3 2 3 R31 4 5 R21 6 7 R11 8 16 V+ LP SA LPB NC NC INVA INVB NC NC LPA SB AGND NC V– EN 15 0 VOUT R22 14 13 –20 R32 GAIN (dB) 1 12 11 10 –80 1563 F04 VIN BESSEL TRANSITIONAL GAUSSIAN TO 12dB TRANSITIONAL GAUSSIAN TO 6dB –60 R12 9 –40 NORMALIZED TO fC = 1Hz –90 0.1 1 FREQUENCY (Hz) 図4. 4次フィルタ接続（分かりやすくするため、電源、グラ ンド、EN、およびLPの接続を省略）表2に抵抗値を示す。 1563 F04a 図4a. 周波数応答 1.2 1.05 BESSEL TRANSITIONAL GAUSSIAN TO 12dB TRANSITIONAL GAUSSIAN TO 6dB 0.8 0.6 BESSEL TRANSITIONAL GAUSSIAN TO 12dB TRANSITIONAL GAUSSIAN TO 6dB 0.4 0.2 OUTPUT VOLTAGE (V) OUTPUT VOLTAGE (V) 1.0 0 10 1.00 NORMALIZED TO fC = 1Hz 0 0.5 1.0 1.5 2.0 TIME (s) 2.5 NORMALIZED TO fC = 1Hz 0.95 3.0 0 0.5 1.0 TIME (s) 1.5 1563 F04b 2.0 1563 F04c 図4b. ステップ応答 図4c. ステップ応答 − セトリング 表2. 256kHzのカットオフ周波数fC（図4）に正規化された抵抗値。LTC1563-3の4次ローパス・ フィルタのパスバンド利得は1に設定。(Note 1) BESSEL TRANSITIONAL GAUSSIAN TO 6dB TRANSITIONAL GAUSSIAN TO 12dB LP Mode Max fC 25.6kHz 20kHz 21kHz HS Mode Max fC 256kHz 175kHz 185kHz R11 = R21 = 10k(256kHz/fC) 17.4k(256kHz/fC) 15k(256kHz/fC) R31 = 10k(256kHz/fC) 13.3k(256kHz/fC) 11.8k(256kHz/fC) R12 = R22 = 10k(256kHz/fC) 14.3k(256kHz/fC) 10.5k(256kHz/fC) R32 = 10k(256kHz/fC) 6.04k(256kHz/fC) 6.19k(256kHz/fC) Note 1：表中の抵抗値により、表中の伝達関数の優れた近似フィルタを実現します。最適の抵抗値、高い利得、あるいは その他の伝達関数を実現するには、FilterCAD Version 3.0（またはこれ以降のバージョン）を使用するか、あるいはリニアテ クノロジー・フィルタ・アプリケーション・グループにご相談ください。 10 LTC1563-2/LTC1563-3 アプリケーション情報 ±5V、2.3mAの電源電流、20kHz、4次0.5dB リップル・チェビシェフ・ローパス・フィルタ 周波数応答 10 LTC1563-2 2 3 162k 4 5 267k 267k 6 VIN 7 8 –5V V+ LP SA LPB NC INVA NC INVB NC NC LPA SB AGND NC V– EN 16 15 158k 0 –10 0.1µF –20 14 13 93.1k GAIN (dB) 1 VOUT 5V 12 11 10 –40 –50 –60 158k 9 –30 –70 ENABLE –80 0.1µF –90 1563 TA03 10 FREQUENCY (kHz) 1 100 1563 TA04 単一3.3V、2mA電源電流、20kHz、8次バターワース・ローパス・フィルタ 3.3V 0.1µF LTC1563-2 1 2 3 113k 4 5 133k 6 7 113k VIN 8 LP SA LPB NC NC INVA NC LPA INVB NC SB AGND NC V– EN LTC1563-2 205k 16 V+ 1 80.6k 15 2 3 14 73.2k 191k 13 4 5 12 205k 11 6 7 10 80.6k 9 0.1µF 8 LP V+ SA LPB NC NC INVA INVB NC NC LPA SB AGND NC V– EN 16 15 154k VOUT 14 13 97.6k 12 11 10 9 154k 1µF 1µF 1563 TA05 ENABLE 周波数応答 10 0 –10 GAIN (dB) –20 –30 –40 –50 –60 –70 –80 –90 1 10 FREQUENCY (kHz) 100 1563 TA06 11 LTC1563-2/LTC1563-3 アプリケーション情報 単一3.3V、256kHzベッセル・ローパス・フィルタ 周波数応答 3.3V LTC1563-3 2 3 10k 4 5 10k 6 7 10k 8 VIN LP V+ SA LPB NC NC INVA INVB NC NC LPA SB AGND NC V– EN 16 15 0 10k VOUT 14 13 –10 10k GAIN (dB) 1 10 0.1µF 12 11 –20 –30 10 10k 9 –40 ENABLE 1µF –50 10k 1563 TA07 100k FREQUENCY (Hz) 1M 1563 TA08 パッケージ GNパッケージ 16ピン・プラスチックSSOP（細型0.150） (LTC DWG # 05-08-1641) 0.189 – 0.196* (4.801 – 4.978) 0.015 ± 0.004 × 45° (0.38 ± 0.10) 0.007 – 0.0098 (0.178 – 0.249) 0.053 – 0.068 (1.351 – 1.727) 16 15 14 13 12 11 10 9 0.004 – 0.0098 (0.102 – 0.249) 0.009 (0.229) REF 0° – 8° TYP 0.016 – 0.050 (0.406 – 1.270) 0.008 – 0.012 (0.203 – 0.305) 0.0250 (0.635) BSC 0.229 – 0.244 (5.817 – 6.198) *寸法にはモールドのバリを含まない。モールドのバリは片側で 0.006"（0.152mm）を超えないこと。 **寸法にはリード間のバリを含まない。リード間のバリは片側で 0.010" (0.254mm)を超えないこと。 0.150 – 0.157** (3.810 – 3.988) 1 2 3 4 5 6 7 8 GN16 (SSOP) 1098 関連製品 製品番号 説明 注釈 LTC1560-1 5ポール・エリプティック ・ローパス・フィルタ、 fC＝1MHz/0.5MHz 外付け部品不要、SO-8 LTC1562 汎用クワッド・2ポール・アクティブRCフィルタ 10kHz < fO < 150kHz LTC1562-2 汎用クワッド・2ポール・アクティブRCフィルタ 20kHz < fO < 300kHz LTC1569-6 低消費電力10ポール遅延群等化エリプティック ・ローパス・フィルタ ｆC < 80kHz 、 1本の抵抗でfCを設定、 SO-8 LTC1569-7 10ポール遅延等化エリプティック・ローパス・フィルタ ｆC < 256kHz、 1本の抵抗でfCを設定、 SO-8 12 156323i 0100 0.5K • PRINTED IN JAPAN リニアテクノロジー株式会社 〒162-0814 東京都新宿区新小川町1-14 NAOビル5F TEL 03-3267-7891• FAX 03-3267-8510 • www.linear-tech.co.jp LINEAR TECHNOLOGY 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