LTC6400-20 300MHzのIF周波数向け1.8GHz 低ノイズ、低歪み、差動ADCドライバ 特長 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 概要 LTC®6400-20は、DC∼300MHzの信号を処理するための高 速差動アンプです。 このデバイスは低ノイズ、 低歪みで12、 14お よび16ビットADCをドライブするために特別に設計されていま すが、汎用広帯域利得ブロックとしても使用できます。 3dB帯域幅：1.8GHz 10V/V(20dB)の固定利得 70MHzでのIMD3：94dBc (等価OIP3 = 51dBm) 300MHzでのIMD3：65dBc(等価OIP3 = 36.5dBm) 内部オペアンプ・ノイズ：1nV Hz 総入力ノイズ：2.1nV/ Hz ノイズ・フィギュア：6.2dB 差動入出力 入力インピーダンス：200Ω 電源電圧範囲：2.85V∼3.5V 消費電流：90mA(270mW) 調整可能な出力同相電圧：1V∼1.6V DC結合またはAC結合動作 最大差動出力振幅：4.4VP-P 3mm 3mm 0.75mmの小型16ピンQFNパッケージ LTC6400-20は使いやすく、最小限のサポート回路しか必要と しません。 出力同相電圧は入力と関係なく、外部ピンを使用し て設定され、多くのアプリケーションにおいてトランスやAC結 合コンデンサが不要です。利得は内部で20dB(10V/V)に固定 されます。 LTC6400-20はIF利得ブロックやトランスを使用する代替ソ リューションに比べて省スペースで省電力です。LTC6400-20 は3mm 3mmの小型16ピンQFNパッケージで供給され、 40℃∼85℃の温度範囲で動作します。 、LT、LTC、LTMはリニアテクノロジー社の登録商標です。 他のすべての商標はそれぞれの所有者に所有権があります。 アプリケーション ■ ■ ■ ■ ■ 差動ADCドライバ 差動ドライバ/レシーバ シングルエンドから差動への変換 IFサンプリング・レシーバ SAWフィルタ・インターフェイス 標準的応用例 シングルエンドから差動に変換するADCドライバ 等価出力IP3と周波数 60 3.3V 1.25V 50 1000pF 0.1µF V+ 0.1µF INPUT VOCM +IN 66.5Ω 0.1µF 29Ω +OUT +OUTF LTC6400-20 –OUTF –OUT –IN V– ENABLE 20dB GAIN 10Ω AIN+ VCM VDD LTC2208 10Ω AIN– OUTPUT IP3 (dBm) 0.1µF (NOTE 7) 40 30 20 10 LTC2208 130Msps 16-Bit ADC 640020 TA01a 0 0 50 100 150 200 FREQUENCY (MHz) 250 300 640020 TA01b 640020f 1 LTC6400-20 絶対最大定格 ピン配置 (Note 1) 電源電圧(V＋ V) .......................................................... 3.6V 入力電流(Note 2) ......................................................... 10mA 動作温度範囲 (Note 3) ......................................................... 40℃∼85℃ 規定温度範囲 (Note 4) ......................................................... 40℃∼85℃ 保存温度範囲 ................................................ 65℃∼150℃ 最大接合部温度 ............................................................ 150℃ リード温度(半田付け、10秒) ......................................... 300℃ +IN +IN –IN –IN TOP VIEW 16 15 14 13 V + 12 V– 1 VOCM 2 11 ENABLE 17 5 6 7 8 –OUT +OUTF +OUT 10 V+ 9 V– –OUTF V+ 3 V– 4 UD PACKAGE 16-LEAD (3mm × 3mm) PLASTIC QFN TJMAX = 125°C, θJA = 68°C/W, θJC = 4.2°C/W EXPOSED PAD (PIN 17) IS V–, MUST BE SOLDERED TO PCB 発注情報 LEAD FREE FINISH TAPE AND REEL PART MARKING* PACKAGE DESCRIPTION TEMPERATURE RANGE LTC6400CUD-20#PBF LTC6400CUD-20#TRPBF LCCS 16-Lead (3mm × 3mm) Plastic QFN 0°C to 70°C LTC6400IUD-20#PBF LTC6400IUD-20#TRPBF LCCS 16-Lead (3mm × 3mm) Plastic QFN –40°C to 85°C さらに広い動作温度範囲で規定されるデバイスについては、 弊社へお問い合わせください。 *温度グレードは出荷時のコンテナのラベルで識別されます。 非標準の鉛ベース仕上げの製品の詳細については、 弊社へお問い合わせください。 鉛フリー製品のマーキングの詳細については、 http://www.linear-tech.co.jp/leadfree/をご覧ください。 テープアンドリールの仕様の詳細については、 http://www.linear-tech.co.jp/tapeandreel/をご覧ください。 LTC6400とLTC6401の選択ガイド 全詳細については、各データシートをご確認ください。 PART NUMBER GAIN (dB) GAIN (V/V) ZIN (DIFFERENTIAL) (Ω) IS (mA) LTC6400-20 20 10 200 90 LTC6401-20 20 10 200 50 LTC6400ファミリのアンプの他に、低消費電力のLTC6401ファミリを揃えております。LTC6401はLTC6400とピン互換で、 同様に低ノイズです。LTC6401は消費電力を低減する代わりに、 特に140MHzを超える入力周波数での非直線性が多少大きくなります。全詳細についてはLTC6401専用のデータシートを参照してください。利得が8dB∼26dBの製品も提供予定です。 640020f 2 LTC6400-20 DC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、 V＋ = 3V、 V = 0V、 ＋IN = IN = VOCM = 1.25V、ENABLE = 0V、RLなし。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS 19.4 20 20.6 dB Input/Output Characteristic GDIFF Gain VIN = ±100mV Differential ● TCGAIN Gain Temperature Drift VIN = ±100mV Differential ● –1.5 VSWINGMIN Output Swing Low Each Output, VIN = ±600mV Differential ● 80 VSWINGMAX Output Swing High Each Output, VIN = ±600mV Differential ● VOUTDIFFMAX Maximum Differential Output Swing 1dB Compressed ● IOUT Output Current Drive Each Output ● 20 VOSDIFF Input Differential Offset Voltage ● –2 TCVOSDIFF Input Differential Offset Voltage Drift IVRMIN Input Common Mode Voltage Range, MIN IVRMAX Input Common Mode Voltage Range, MAX RINDIFF Input Resistance (+IN, –IN) Differential CINDIFF Input Capacitance (+IN, –IN) Differential, Includes Parasitic ROUTDIFF Output Resistance (+OUT, –OUT) ROUTFDIFF TMIN to TMAX 2.35 mdB/°C 150 2.46 V 4.4 VP-P mA 2 1.2 ● mV mV µV/°C 1 1.6 V V ● 170 200 230 Differential ● 18 25 32 Ω Filtered Output Resistance (+OUTF, –OUTF) Differential ● 85 100 115 Ω COUTFDIFF Filtered Output Capacitance (+OUTF, –OUTF) Differential, Includes Parasitic CMRR Common Mode Rejection Ratio Input Common Mode Voltage 1.1V~1.4V 1 ● 45 Ω pF 2.7 pF 65 dB 1 V/V Output Common Mode Voltage Control GCM Common Mode Gain VOCMMIN Output Common Mode Range, MIN VOCM = 1V to 1.6V 1 1.1 ● VOCMMAX Output Common Mode Range, MAX ● 1.6 1.5 –15 V V V V VOSCM Common Mode Offset Voltage VOCM = 1.1V to 1.5V ● 15 TCVOSCM Common Mode Offset Voltage Drift TMIN to TMAX ● 16 IVOCM VOCM Input Current ● 5 VIL ENABLE Input Low Voltage ● VIH ENABLE Input High Voltage ● IIL ENABLE Input Low Current ENABLE = 0.8V ● IIH ENABLE Input High Current ENABLE = 2.4V ● mV µV/°C 15 µA 0.8 V ENABLE Pin 2.4 V 0.5 µA 1.2 3 µA Power Supply VS Operating Supply Range ● 2.85 3 3.5 V IS Supply Current ENABLE = 0.8V ● 75 90 105 mA Shutdown Supply Current ENABLE = 2.4V ● ISHDN PSRR 1 3 mA Power Supply Rejection Ratio (Differential Outputs) V+ = 2.85V to 3.5V ● 55 86 dB 640020f 3 LTC6400-20 AC電気的特性 規格値はTA = 25℃での値。注記がない限り、 V＋ = 3V、 V = 0V、 VOCM = 1.25V、 ENABLE = 0V、 RLなし。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS –3dBBW –3dB Bandwidth 200mVP-P,OUT (Note 6) 1.84 GHz 0.1dBBW Bandwidth for 0.1dB Flatness 200mVP-P,OUT (Note 6) 0.3 GHz 0.5dBBW Bandwidth for 0.5dB Flatness 200mVP-P,OUT (Note 6) 1/f 1/f Noise Corner SR Slew Rate tS1% 0.7 GHz 10.5 kHz Differential (Note 6) 4.5 V/ns 1% Settling Time 2VP-P,OUT (Note 6) 0.8 ns tOVDR Overdrive Recovery Time 1.9VP-P,OUT (Note 6) 4 ns tON Turn-On Time +OUT, –OUT Within 10% of Final Values 82 ns tOFF Turn-Off Time ICC Falls to 10% of Nominal 190 ns –3dBBWVOCM VOCM Pin Small Signal –3dB BW 0.1VP-P at VOCM, Measured Single-Ended at Output (Note 6) 15 MHz Second/Third Order Harmonic Distortion 2VP-P,OUT, RL = 400Ω –97/–93 dBc 2VP-P,OUT, No RL –98/–97 dBc 2VP-P,OUTFILT, No RL –100/–98 dBc –95 dBc 2VP-P,OUT Composite, No RL –99 dBc 2VP-P,OUTFILT Composite, No RL –100 dBc 53.8 dBm 10MHz Input Signal HD2,10M /HD3,10M IMD3,10M Third-Order Intermodulation (f1 = 9.5MHz f2 = 10.5MHz) 2VP-P,OUT Composite, RL = 400Ω OIP3,10M Third-Order Output Intercept Point (f1 = 9.5MHz f2 = 10.5MHz) 2VP-P,OUT Composite, No RL (Note 7) P1dB,10M 1dB Compression Point RL = 375Ω (Notes 5, 7) 18 dBm NF10M Noise Figure RL = 375Ω (Note 5) 6.2 dB eIN,10M Input Referred Voltage Noise Density Includes Resistors (Short Inputs) 2.2 nV/√Hz eON,10M Output Referred Voltage Noise Density Includes Resistors (Short Inputs) 21.7 nV/√Hz 70MHz Input Signal HD2,70M /HD3,70M IMD3,70M Second/Third Order Harmonic Distortion Third-Order Intermodulation (f1 = 69.5MHz f2 = 70.5MHz) 2VP-P,OUT, RL = 400Ω –86/–85 dBc 2VP-P,OUT, No RL –88/–87 dBc 2VP-P,OUTFILT, No RL –86/–88 dBc 2VP-P,OUT Composite, RL = 400Ω –93 dBc 2VP-P,OUT Composite, No RL –94 dBc 2VP-P,OUTFILT Composite, No RL –93 dBc OIP3,70M Third-Order Output Intercept Point (f1 = 69.5MHz f2 = 70.5MHz) 2VP-P,OUT Composite, No RL (Note 7) 51 dBm P1dB,70M 1dB Compression Point RL = 375Ω (Notes 5, 7) 18 dBm NF70M Noise Figure RL = 375Ω (Note 5) 6.2 dB eIN,70M Input Referred Voltage Noise Density Includes Resistors (Short Inputs) 2.1 nV/√Hz eON,70M Output Referred Voltage Noise Density Includes Resistors (Short Inputs) 21 nV/√Hz 640020f 4 LTC6400-20 AC電気的特性 規格値はTA = 25℃での値。 注記がない限り、V＋ = 3V、V = 0V、VOCM = 1.25V、ENABLE = 0V、RLなし。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS 140MHz Input Signal HD2,140M /HD3,140M Second/Third Order Harmonic Distortion IMD3,140M Third-Order Intermodulation (f1 = 139.5MHz f2 = 140.5MHz) 2VP-P,OUT, RL = 400Ω –74/–74 dBc 2VP-P,OUT, No RL –73/–83 dBc 2VP-P,OUTFILT, No RL –77/–76 dBc 2VP-P,OUT Composite, RL = 400Ω –93 dBc 2VP-P,OUT Composite, No RL –87 dBc 2VP-P,OUTFILT Composite, No RL –89 dBc OIP3,140M Third-Order Output Intercept Point (f1 = 139.5MHz f2 = 140.5MHz) 2VP-P,OUT Composite, No RL (Notes 7) 47.7 dBm P1dB,140M 1dB Compression Point RL = 375Ω (Notes 5, 7) 18.4 dBm NF140M Noise Figure RL = 375Ω (Note 5) 6.5 dB eIN,140M Input Referred Voltage Noise Density Includes Resistors (Short Inputs) 2.1 nV/√Hz eON,140M Output Referred Voltage Noise Density Includes Resistors (Short Inputs) 21.5 nV/√Hz 240MHz Input Signal HD2,240M /HD3,240M Second-Order Harmonic Distortion IMD3,240M Third-Order Intermodulation (f1 = 239.5MHz f2 = 240.5MHz) 2VP-P,OUT, RL = 400Ω –66/–58 dBc 2VP-P,OUT, No RL –65/–63 dBc 2VP-P,OUTFILT, No RL –65/–58 dBc 2VP-P,OUT Composite, RL = 400Ω –71 dBc 2VP-P,OUT Composite, No RL –74 dBc 2VP-P,OUTFILT Composite, No RL –67 dBc 41 dBm OIP3,240M Third-Order Output Intercept Point (f1 = 239.5MHz f2 = 240.5MHz) 2VP-P,OUT Composite, No RL (Note 7) P1dB,240M 1dB Compression Point RL = 375Ω (Notes 5, 7) 17.9 dBm NF240M Noise Figure RL = 375Ω (Note 5) 7.1 dB eN, 240M Input Referred Voltage Noise Density Includes Resistors (Short Inputs) 1.9 nV/√Hz eON,240M Output Referred Voltage Noise Density Includes Resistors (Short Inputs) 21.7 nV/√Hz 640020f 5 LTC6400-20 AC電気的特性 規格値はTA = 25℃での値。注記がない限り、 V＋ = 3V、 V = 0V、 VOCM = 1.25V、 ENABLE = 0V、 RLなし。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS 300MHz Input Signal HD2,300M /HD3,300M Second-Order Harmonic Distortion IMD3,300M Third-Order Intermodulation (f1 = 299.5MHz f2 = 300.5MHz) 2VP-P,OUT, RL = 400Ω –61/–53 dBc 2VP-P,OUT, No RL –60/–55 dBc 2VP-P,OUTFILT, No RL –63/–46 dBc 2VP-P,OUT Composite, RL = 400Ω –64 dBc 2VP-P,OUT Composite, No RL –65 dBc 2VP-P,OUTFILT Composite, No RL –58 dBc OIP3,300M Third-Order Output Intercept Point (f1 = 299.5MHz f2 = 300.5MHz) 2VP-P,OUT Composite, No RL (Note 7) 36.6 dBm P1dB,300M 1dB Compression Point RL = 375Ω (Notes 5, 7) 17.5 dBm NF300M Noise Figure RL = 375Ω (Note 5) 7.5 dB eN,300M Input Referred Voltage Noise Density Includes Resistors (Short Inputs) 1.8 nV/√Hz eON,300M Output Referred Voltage Noise Density Includes Resistors (Short Inputs) 22 nV/√Hz IMD3,280M/320M Third-Order Intermodulation (f1 = 280MHz f2 = 320MHz) Measure at 360MHz –70 dBc 2VP-P,OUT Composite, RL = 375Ω –64 Note 1：絶対最大定格はそれを超えるとデバイスに永続的な損傷を与える可能性がある値。 また、絶対最大定格状態が長時間続くと、 デバイスの信頼性と寿命に悪影響を与えるおそれ がある。 Note 5：入力バランと出力バランが使われている。 テスト回路Aを参照。 Note 2：入力ピン(＋IN、 IN)はどちらの電源にもステアリング・ダイオードを接続することによ って保護されている。入力がどちらかの電源レールを上回る場合、入力電流を10mA以下に制 限する必要がある。 Note 7：LTC6400-20は出力インピーダンスが低い帰還アンプなので、 ADコンバータをドライブ するときに抵抗負荷を必要としない。 したがって、標準出力電力は非常に小さい。50Ω出力負 荷を必要とするアンプとLTC6400-20を比較するため、所定のRLをドライブしているLTC640020の出力電圧振幅は、 あたかも50Ω負荷をドライブしているかのように、OIP3およびP1dBに変 換される。 この変換方法を使用すると、実際のRLに関係なく、2VP-Pは明らかに10dBmに等し くなる。 Note 3：LTC6400CおよびLTC6400Iは40℃∼85℃の動作温度範囲で動作することが保証さ れている。 Note 6：テスト回路Bを使って測定される。 Note 4：LTC6400Cは0℃∼70℃の温度範囲で性能仕様に適合することが保証されている。 LTC6400Cは40℃∼85℃の温度範囲で性能仕様に適合するように設計され、特性が評価さ れており、性能仕様に適合すると予想されるが、 これらの温度ではテストされないし、QAサン プリングも行われない。LTC6400Iは40℃∼85℃の温度範囲で性能仕様に適合することが保 証されている。 640020f 6 LTC6400-20 標準的性能特性 周波数応答 0.1dBの利得平坦性 25 TEST CIRCUIT B 0 TEST CIRCUIT B 0.8 0.6 10 5 PHASE (DEGREE) 15 0.4 0.2 0 –0.2 –0.4 –0.6 –100 0.9 –200 0.6 –300 0.3 PHASE GROUP DELAY –0.8 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) –1.0 3000 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) 640020 G01 TEST CIRCUIT B IMPEDANCE MAGNITUDE (Ω) –30 S22 –50 –60 S12 10 ZIN 100 –10 PHASE IMPEDANCE MAGNITUDE 50 80 –30 100 1000 FREQUENCY (MHz) 0 3000 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 640020 G04 4 NOISE FIGURE 2 EN 10 100 FREQUENCY (MHz) 50 0 1000 640020 G07 1.35 –50 1000 30 0 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 640020 G05 1000 640020 G06 大信号過渡応答 2.5 RL = 87.5Ω PER OUTPUT RL = 87.5Ω PER OUTPUT 2.0 1.30 +OUT 1.25 1.20 1.15 CMRR 40 小信号過渡応答 6 OUTPUT VOLTAGE (V) 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 INPUT REFERRED NOISE VOLTAGE (nV/√Hz) NOISE FIGURE (dB) ノイズフィギュアおよび 入力基準ノイズ電圧と周波数 60 10 ZOUT OUTPUT VOLTAGE (V) 10 PSRR 70 20 –70 –80 640020 G03 100 30 ZOUT 150 0 1000 800 90 ZIN 200 400 600 FREQUENCY (MHz) PSRRおよびCMRRと周波数 50 PHASE (DEGREES) S PARAMETERS (dB) S11 –40 200 入出力インピーダンスと周波数 250 –10 –20 0 640020 G02 入出力反射および 逆方向アイソレーションと周波数 0 3000 –400 PSRR, CMRR (dB) 0 1.2 TEST CIRCUIT B GROUP DELAY (ns) GAIN FLATNESS (dB) 20 GAIN (dB) S21位相および群遅延と周波数 1.0 –OUT 0 2 4 6 TIME (ns) +OUT 1.5 1.0 –OUT 0.5 8 10 640020 G08 0 0 2 4 6 TIME (ns) 8 10 640020 G09 640020f 7 LTC6400-20 標準的性能特性 2V出力ステップの 1％セトリング時間 オーバードライブ回復時間 3 SETTLING (%) 2 1.5 1.0 1 0 –1 –2 0 50 100 TIME (ns) 150 –5 200 –40 –60 –70 –80 –90 250 HD2 NO RL HD2 200Ω RL HD3 NO RL HD3 200Ω RL –90 0 50 100 150 200 FREQUENCY (MHz) –70 –80 –90 HD2 HD3 –40 250 –50 250 300 –70 –80 640020 G16 100 150 200 FREQUENCY (MHz) HD2 NO RL HD2 200Ω RL HD3 NO RL HD3 200Ω RL –90 –40 SINGLE-ENDED INPUT VOUT = 2VP-P COMPOSITE 50 300 640020 G12 0 50 100 150 200 FREQUENCY (MHz) 250 300 640020 G15 高調波歪みと 出力同相電圧(フィルタなし出力) –80 0 250 SINGLE-ENDED INPUT VOUT = 2VP-P 640020 G14 –70 –100 100 150 200 FREQUENCY (MHz) –60 –100 300 –60 –90 50 高調波歪み(フィルタなし)と 周波数 UNFILTERED NO RL UNFILTERED 200Ω RL FILTERED NO RL –50 0 640020 G11 DIFFERENTIAL INPUT VOUT = 2VP-P COMPOSITE –40 THIRD ORDER IMD (dBc) HARMONIC DISTORTION (dBc) –80 3次混変調歪みと周波数 –60 100 150 200 FREQUENCY (MHz) –70 –100 3.0 –90 640020 G13 SINGLE-ENDED INPUT VOUT = 2VP-P –50 NO RL 50 2.5 –80 –110 300 –40 0 1.5 2.0 TIME (ns) –70 高調波歪み(フィルタあり)と 周波数 –100 1.0 –60 –100 HD2 HD3 100 150 200 FREQUENCY (MHz) 0.5 UNFILTERED NO RL UNFILTERED 200Ω RL FILTERED NO RL –50 THIRD ORDER IMD (dBc) HARMONIC DISTORTION (dBc) DIFFERENTIAL INPUT VOUT = 2VP-P –50 NO RL 50 –60 3次混変調歪みと周波数 –40 0 0 640020 G10 高調波歪み(フィルタあり)と 周波数 –100 –50 DIFFERENTIAL INPUT VOUT = 2VP-P –4 HARMONIC DISTORTION (dBc) 0 –3 –OUT HARMONIC DISTORTION (dBc) 0.5 –40 RL = 87.5Ω PER OUTPUT 4 +OUT 2.0 OUTPUT VOLTAGE (V) 5 RL = 87.5Ω PER OUTPUT HARMONIC DISTORTION (dBc) 2.5 高調波歪み(フィルタなし)と 周波数 250 300 640020 G17 –50 VOUT = 2VP-P at 100MHz RL = 400Ω –60 –70 HD3 –80 –90 –100 HD2 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 OUTPUT COMMON MODE VOLTAGE (V) 640020 G18 640020f 8 LTC6400-20 標準的性能特性 出力1dB圧縮ポイントと周波数 19 出力3次インターセプトと周波数 60 DIFFERENTIAL INPUT RL = 400Ω (NOTE 7) 50 OUTPUT IP3 (dBm) OUTPUT 1dB COMPRESSION (dBm) 20 18 17 16 15 40 DIFFERENTIAL INPUT 30 VOUT = 2VP-P COMPOSITE (NOTE 7) 20 50 100 150 200 FREQUENCY (MHz) 250 0 300 0 50 640020 G19 ターンオン時間 100 150 200 FREQUENCY (MHz) 250 300 640020 G20 ターンオフ時間 3.0 120 3.0 120 100 2.5 100 ICC 2.0 80 –OUT 1.5 60 1.0 40 +OUT 0.5 0 RL = 87.5Ω PER OUTPUT –0.5 –100 0 100 200 300 TIME (ns) 20 2.0 80 –OUT 1.5 60 1.0 40 0.5 +OUT 0 –20 500 –0.5 –100 640020 G21 140 RL = 87.5Ω PER OUTPUT 0 ENABLE 400 VOLTAGE (V) 3.5 20 ICC 0 ENABLE 0 100 200 300 TIME (ns) SUPPLY CURRENT (mA) 140 SUPPLY CURRENT (mA) 3.5 2.5 VOLTAGE (V) UNFILTERED NO RL UNFILTERED 200Ω RL FILTERED NO RL 10 400 –20 500 640020 G22 640020f 9 LTC6400-20 ピン機能 V＋(ピン1、 3、 10)：正電源(通常、 3Vまたは3.3Vに接続します)。 3つのピンはすべて同じ電圧に接続する必要があります。各ピ ンは、 できるだけピンに近づけて1000pFと0.1µFのコンデンサ でバイパスしてください。 OUTF、 ＋OUTF(ピン6、7)：フィルタ付き出力。 これらのピンに は50Ωの直列抵抗と2.7pFのシャント・コンデンサが内蔵され ています。 ENABLE(ピン11)：このピンはVEE基準のロジック入力です。L VOCM(ピン2)：このピンによって出力同相電圧が設定されます。 にすると、 デバイスがイネーブルされます。H にすると、 デバイ スがディスエーブルされ、約1mAの消費電流が流れます。 V(ピン4、 9、 12、 17)：負電源(GND)。 4つのピンはすべて同じ電 圧/グランドに接続する必要があります。 ＋IN(ピン13、14)：正入力。 ピン13とピン14は内部で一緒に短 絡されています。 OUT 、 ＋OUT(ピン5、8)：フィルタなし出力。 これらのピンには 12.5Ωの直列抵抗(ROUT)が内蔵されています。 IN(ピン15、 16)：負入力。 ピン15とピン16は内部で一緒に短絡 されています。 0.1µFの外付けバイパス・コンデンサを推奨します。 露出パッド(ピン17)：V。露出パッドは、 ピン4、 ピン9、 ピン12と 同じ電圧/グランドに接続する必要があります。 ブロック図 12 V– 11 ENABLE 10 V+ 9 V– BIAS CONTROL +IN 13 +IN 14 IN+ ROUT 12.5Ω +OUT 8 RFILT 50Ω OUT– +OUTF 7 CFILT 1.7pF RFILT 50Ω –IN 15 –IN 16 RF 1000Ω RG 100Ω IN– OUT+ RF 1000Ω RG 100Ω ROUT 12.5Ω 2k V+ 2 VOCM –OUT 5 COMMON MODE CONTROL 5.3pF 1 –OUTF 6 3 V+ 4 V– 640020 BD 640020f 10 LTC6400-20 アプリケーション情報 回路の動作 LTC6400は低ノイズ、低歪みの完全差動オペアンプ/ADCドラ イバで、以下の特長を備えています。 ・DC∼1.8GHzの動作(3dB帯域幅) ・10V/V(20dB)の固定利得 ・200Ωの差動入力インピーダンス ・25Ωの差動出力インピーダンス ・590MHzの内蔵出力フィルタ LTC6400は、帰還回路と出力同相電圧制御回路を内蔵した 完全差動アンプで構成されています。差動利得と入力イン ピーダンスは、帰還ネットワーク内の100Ω/1000Ω抵抗によっ て設定されます。 出力抵抗が12.5Ωと小さいので、様々な負荷 条件での回路の安定性が向上します。 これらの抵抗には外付 けフィルタリングのオプションも可能で、多くの場合、負荷が ADCのとき必要になります。 50Ωのフィルタ抵抗は追加のフィルタリングに使用できます。 ローパス/バンドパス・フィルタは数個の外付け部品だけで容 易に実装できます。 さらに、広帯域アプリケーションでシングル エンドの50Ωの整合を実現し、外付け抵抗は不要です。 LTC6400-20はI/O結合に関して非常に柔軟性があります。 こ のデバイスは、入力か、 出力か、 もしくは両方でAC結合または DC結合が可能です。入力と出力の間が内部接続されている ので、適正に動作させるには入力同相電圧を1V∼1.6Vに維 持することを推奨します。入力がAC結合される場合、入力同 相電圧はVOCMの近くに自動的にバイアスされるので、 バイア スのための外付け回路は不要です。LTC6400-20はV OCMに よって設定される出力同相電圧を供給するので、 トランスや AC結合コンデンサなどの外付け部品なしにADCを直接ドラ イブすることができます。入力信号は、歪み性能にわずかな差 があるだけなので、 シングルエンドにも差動にもできます。 入力インピーダンスと整合 LTC6400-20の差動入力インピーダンスは200Ωです。200Ωの ソース・インピーダンスが得られない場合、 ソースのインピーダ ンス整合を行うため、差動入力を小さい値のインピーダンス (たとえば50Ω)に終端させる必要があるかもしれません。 いくつ かの選択肢があります。1つの手法は差動シャント抵抗(図1)を 使用することです。 もう1つの手法は広帯域トランス(図2)を 使用することです。両方の手法とも広帯域のインピーダンス整 合を行います。終端抵抗やトランスは、入力の不整合による反 射を最小限に抑えるため、入力ピンの近くに配置する必要が あります。 その他、LTC6400-20の入力で狭帯域のインピーダ ンス整合を行い、周波数の選択やノイズの低減を行うことが できます。 図3を参照すると、LTC6400-20はバランのないシングルエンド 入力と差動出力を容易に構成できます。整合ネットワークを介 して一方の入力に信号が供給され、他方の入力は同じ整合 ネットワークとソース抵抗に接続されています。2つの帰還パス のリターン比が等しいので、2つの出力の利得は同じで振幅が 対称になります。通常、 シングルエンドの入力インピーダンスと 終端抵抗RTは、RS、RG、RFの組み合わせによって決まります。 たとえば、RSが50Ωの場合、50Ωのソース・インピーダンスに整 合させるため、 シングルエンドの入力インピーダンスが202Ω に、RTが66.5Ωになります。 25Ω 1000Ω 100Ω 12.5Ω 13 +IN + – VIN +OUT 8 IN+ OUT– IN– OUT+ 14 +IN 66.5Ω 50Ω +OUTF 7 50Ω 15 –IN 25Ω LTC6400-20 1000Ω 100Ω 1.7pF –OUTF 6 12.5Ω 16 –IN –OUT 5 640020 F01 図1. シャント抵抗を使用した差動の50Ω入力インピーダンスの 入力の終端 25Ω 1000Ω 100Ω 12.5Ω 13 +IN +OUT 8 1:4 + – VIN • • IN+ OUT– IN– OUT+ 50Ω +OUTF 7 14 +IN 50Ω 15 –IN 25Ω 100Ω 16 –IN LTC6400-20 1000Ω 1.7pF –OUTF 6 12.5Ω –OUT 5 640020 F02 図2. 1:4のバランを使用した差動の50Ω入力インピーダンスの 入力の終端 640020f 11 LTC6400-20 アプリケーション情報 RS 50Ω 0.1µF IN+ OUT– IN– OUT+ 50Ω +OUTF 7 14 +IN 0.1µF 50Ω 15 –IN RT 66.5Ω LTC6400-20 +OUT 8 RT 66.5Ω RS 50Ω 12.5Ω 13 +IN VIN + – 1000Ω 100Ω 0.1µF 100Ω 1.7pF –OUTF 6 1000Ω 12.5Ω 16 –IN –OUT 5 640020 F03 図3. シングルエンドの50Ω入力インピーダンスの 入力の終端 LTC6400-20は無条件に安定しています。 ただし、図4に示すよ うに、総合的な差動利得はソース・インピーダンスと負荷イン ピーダンスの両方に影響されます。 VOUT RL 2000 = • VIN RS + 200 25 + RL AV = ＋OUTF/OUTFの内部ローパス・フィルタ出力の3dB帯域 幅は590MHzです。図5に示すように、外付けコンデンサによっ てローパス・フィルタの帯域幅を狭めることができます。図6に 示すように、わずかな部品だけでバンドパス・フィルタが容易 に実装されます。3個の39pFのコンデンサと1個の16nHのイ ンダクタによって、中心周波数が165MHz、3dBの周波数が 138MHzと200MHzのバンドパス・フィルタが構成されます。 LTC6400-20のノイズ性能もソース・インピーダンスと終端に 依存します。 たとえば、図2の入力の1:4のバラン・トランスは入 力での電圧利得を6dB増加することによってSNRを改善しま す。利得とノイズのトレードオフは、利得とノイズの所定の要件 に最適なソース・インピーダンスを選択できた上で、 同じ入力 スミスチャート内で固定ノイズフィギュアのサークルと固定利 得のサークルをプロットした場合に明らかになります。 出力同相電圧の調整 出力同相電圧は高インピーダンス入力のVOCMピンによって 設定されます。 出力同相電圧は1V∼1.6Vの範囲でVOCMをト ラッキングすることができます。VOCM制御の帯域幅は標準で 15MHzです。 この帯域幅はVOCMピンに接続されたローパス・ フィルタによって決定され、 出力での同相ノイズの発生を抑え るようにします。 内部同相帰還ループの3dB帯域幅はおよそ 300MHzなので、LTC6400-20の出力での高速な同相除去が 可能です。VOCMピンは0.1µFのバイパス・コンデンサと一緒に DCバイアス電圧に接続します。LT22xxファミリなどのA/Dコ ンバータとインターフェイスさせる場合、VOCMピンはADCの VCMピンに接続することができます。 1000Ω 100Ω 1/2 RS 12.5Ω 13 +IN + – VIN IN+ OUT– 14 +IN 50Ω 15 –IN IN– IN– 100Ω 100Ω 1000Ω 1.7pF 12.5Ω 16 –IN 1.7pF FILTERED OUTPUT 12pF (87.5MHz) –OUTF 6 OUT+ 1000Ω 8.2pF 12.5Ω –OUT 5 640020 F05 図5. 低フィルタ帯域幅に変更したLTC6400-20の内部フィルタの トポロジー(3個の外付けコンデンサ) 1000Ω LTC6400-20 12.5Ω 13 +IN 39pF 10Ω 4.99Ω +OUT 8 50Ω OUT– +OUTF 7 14 +IN VOUT 50Ω 15 –IN IN– 100Ω 1/2 RL –OUT 5 +OUTF 7 16 –IN –OUTF 6 OUT+ OUT– 50Ω IN+ 50Ω +OUTF 7 8.2pF 50Ω 14 +IN 100Ω 1/2 RL LTC6400-20 +OUT 8 +OUT 8 IN+ 1/2 RS LTC6400-20 12.5Ω 13 +IN 15 –IN 出力の整合とフィルタ LTC6400-20は、外部で出力インピーダンスの整合を行うこと なくADCを直接ドライブすることができます。 また、25Ωの差動 出力インピーダンスは直列抵抗やLCネットワークによって、大 きな値のインピーダンス(たとえば50Ω)に整合させることがで きます。 1000Ω 100Ω 16 –IN OUT+ 1000Ω 1.7pF 16nH 39pF LTC2208 –OUTF 6 12.5Ω 10Ω –OUT 5 640020 F06 4.99Ω 39pF 640020 F04 図4. 差動利得の計算 図6. バンドパス・フィルタリングに変更したLTC6400-20の 内部フィルタのトポロジー(3個の外付けコンデンサ、 1個の 外付けインダクタ) 640020f 12 LTC6400-20 アプリケーション情報 図8は、図7のシステム全体のIMD3のスプリアスフリー・ダイナ ミックレンジ(SFDR)を集計したものです。 テスト回路 LTC6400は完全差動設計であり様々な特性規格のアプリ ケーションで有用であるので、 このデータシートの情報を作 成するのに2つのテスト回路を使用しています。 テスト回路Aは DC987Bで、LTC6400ファミリ向けの2ポートのデモ用回路で す。 回路図とシルクスクリーンを以下に示します。 この回路はシ ングルエンドから差動への変換およびインピーダンス変換用 の入力と出力のトランス(バラン)を備えているので、2ポートの ネットワーク・アナライザに直接接続できます。 また、LTC6400 の出力には直列抵抗があり375Ωの差動負荷になるので、歪 み性能が最適化されます。入力と出力のトランスがあるので、 3dB帯域幅は1.8GHzから約1.3GHzに狭められます。 94 92 90 SFDR (dB) A/Dコンバータのドライブ LTC6400-20は、特に高速A/Dコンバータと直接インター フェイスするように設 計されています。図 7の回 路 例は、 LTC2208(16ビット、130MspsのADC)をドライブするシングル エンド入力のLTC6400-20を示します。2本の外付け10Ω抵 抗によって、ADC入力やドライバ出力のPCBトレースとボン ドワイヤの浮遊容量に伴う共振の可能性が排除されます。 LTC6400-20のVOCMはLTC2208の1.25VのVCMピンに接続 されます。 また、 シングルエンド入力信号をバランによって差 動信号に変換してLTC6400-20の入力に供給することができ ます。 バランは50Ωのソース・インピーダンスに整合させるため に、入力インピーダンスの変換も行います。 88 86 84 82 70 120 170 220 FREQUENCY (MHz) 270 300 640020 F08 図8. LTC6400-20とLTC2208を組み合わせたSFDR テスト回路Bは、4ポートのネットワーク・アナライザを使用して Sパラメータおよび利得/位相応答を測定するものです。 これ は、1GHz以上のSパラメータおよびAC特性の真の状態を測 定するため、広帯域バランと関連回路の影響を排除していま す。 シルクスクリーンの上面 1.25V 0.1µF 0.1µF IF IN 66.5Ω 29Ω 0.1µF +IN VOCM +OUT +OUTF LTC6400-20 –OUTF –OUT –IN ENABLE 20dB GAIN 10Ω AIN– VCM LTC2208 10Ω AIN+ LTC2208 130Msps 16-Bit ADC 640020 F07 図7. LTC6400-20およびLTC2208へのシングルエンド入力 640020f 13 LTC6400-20 標準的応用例 デモ回路987Bの回路図(テスト回路A) VCC ENABLE 1 3 DIS 2 JP1 VCC C17 1000pF R16 0Ω 12 V– R2 (1) T1 (2) 4 R4 (2) C21 0.1µF 2 3 R3 (2) C2 0.1µF 14 R24 (1) SL1 (2) 15 C1 0.1µF 16 R1 0Ω +OUT +IN +OUTF LTC6400-20 –IN –OUTF –IN –OUT V+ C10 0.1µF VCC VOCM 1 VCC 2 V+ 8 R10 86.6Ω 7 R8 (1) 6 5 R14 (1) C4 0.1µF 3 SL2 (2) R7 (1) C3 0.1µF R9 86.6Ω 4 C9 1000pF 4 R12 0Ω 5 R11 (1) 2 1 J4 +OUT SL3 (2) J5 –OUT R13 0Ω C22 0.1µF V– 3 T2 VCC C12 1000pF C13 0.1µF R19 1.5k TP5 VOCM C7 0.1µF R20 1k 5 T3 TCM 4:19 1:4 2 C23 0.1µF C19 0.1µF R21 (1) C24 0.1µF 3 C5 0.1µF C20 0.1µF R22 (1) C6 0.1µF 3 T4 TCM 4:19 1:4 4 R18 0Ω 5 R26 0Ω 2 1 • 4 1 • R25 0Ω • R17 0Ω • J6 TEST IN +IN 9 V– • R5 0dB (1) 1 • 5 10 V+ • J2 –IN R6 0Ω • J1 +IN 13 11 ENABLE C18 0.1µF J7 TEST OUT VCC TP2 VCC 2.85V TO 3.5V TP3 GND C14 4.7µF NOTE: UNLESS OTHERWISE SPECIFIED. (1) DO NOT STUFF. C15 1µF (2) VERSION -C IC R3 R4 LTC6400CUD-20 OPEN OPEN SL = SIGNAL LEVEL T1 SL1 SL2 SL3 MINI-CIRCUITS TCM4-19 (1:4) 6dB 20dB 14dB 640020 TA03 640020f 14 LTC6400-20 標準的応用例 テスト回路B、 4ポート解析 1000pF V– 12 11 ENABLE V+ 0.1µF 10 V+ 9 V– BIAS CONTROL RF 1000Ω RG 100Ω +IN 13 PORT 1 (50Ω) ROUT 12.5Ω RFILT 50Ω 0.1µF 1/2 AGILENT E5O71A +IN 14 200Ω IN+ OUT– IN– +OUTF CFILT 1.7pF 0.1µF 2 V+ VOCM 0.1µF 1000pF 0.1µF VOCM 0.1µF 1/2 AGILENT E5O71A –OUTF ROUT 12.5Ω 5 –OUT 37.4Ω PORT 4 (50Ω) 0.1µF COMMON MODE CONTROL 1 PORT 3 (50Ω) 6 OUT+ RF 1000Ω RG 100Ω –IN 16 +OUT 37.4Ω 7 RFILT 50Ω –IN 15 PORT 2 (50Ω) 8 3 V+ 4 V– 640020 TA02 V+ パッケージ寸法 UDパッケージ 16ピン・プラスチックQFN(3mm 3mm) (Reference LTC DWG # 05-08-1691) 露出パッドの底面 ���������� ��������� ��������� ��������� ��� ���������� �� �� ピン1 トップマーク （Note 6） ���������� � ���������� ��������� ���������� ���������� ���������� ��������� パッケージの 外形 ��������� �������� 推奨する半田パッドのピッチと寸法 ピン１のノッチ������ （標準） または ��������の面取り � ��������������� ��������� ����������� NOTE: ����� 1. 図はJEDECのパッケージ外形MO-220のバリエーション(WEED-2)に適合 ���������������������������������������������������������������������� ����������������������� 2. 図は実寸とは異なる ������������������������������������ 3. すべての寸法はミリメートル ����������������������������������������������������������������� 4. パッケージ底面の露出パッドの寸法にはモールドのバリを含まない。 ��������������������������������������������������������������������������� モールドのバリは(もしあれば)各サイドで0.15mmを超えないこと ������������������������������������� 5. 露出パッドは半田メッキとする ����������������������������������������������������� 6. 網掛けの部分はパッケージの上面と底面のピン1の位置の参考に過ぎない �������������������������������������� ���������� �������� 640020f 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。 15 LTC6400-20 関連製品 製品番号 説明 注釈 LT®1993-2 800MHz差動アンプ/ ADCドライバ AV=2V/V、 70MHzでOIP3=38dBm LT1993-4 900MHz差動アンプ/ ADCドライバ AV=4V/V、 70MHzでOIP3=40dBm LT1993-10 700MHz差動アンプ/ ADCドライバ AV=2V/V、 70MHzでOIP3=40dBm LT1994 低ノイズ、低歪みの差動オペアンプ 1MHzでの16ビットSNRおよびSFDR、 レール・トゥ・レール出力 LT5514 利得をデジタル制御、超低歪みIFアンプ/ADCドライバ 100MHzでOIP3=47dBm、 利得制御範囲：10.5dB∼33dB LT5524 利得をデジタル制御、低歪みIFアンプ/ADCドライバ 100MHzでOIP3=40dBm、 利得制御範囲：4.5dB∼37dB LTC6401-20 1.3GHz低ノイズ、低歪み、差動ADCドライバ AV=20dB、 消費電流：50mA、 140MHzでIMD3=74dBc LT6402-6 300MHz差動アンプ/ADCドライバ AV=6dB、 歪み：25MHzで<80dBc LT6402-12 300MHz差動アンプ/ADCドライバ AV=12dB、 歪み：25MHzで<80dBc LT6402-20 300MHz差動アンプ/ADCドライバ AV=20dB、 歪み：25MHzで<80dBc LTC6406 3GHzレール・トゥ・レール入力差動オペアンプ ノイズ：1.6nV Hz、 歪み：50MHzで72dBc、 18mA LT6411 低消費電力差動ADCドライバ/利得を選択可能な デュアル・アンプ 消費電流：16mA、 70MHzでIMD3=83dBc、 AV=1、1または2 高速差動アンプ/差動オペアンプ 高速シングルエンド出力オペアンプ LT1812/LT1813/ 高スルーレート、低コストの LT1814 シングル/デュアル/クワッド・オペアンプ ノイズ：8nV Hz、 750V/µs、 消費電流：3mA LT1815/LT1816/ スルーレートが非常に高く低コストの LT1817 シングル/デュアル/クワッド・オペアンプ ノイズ：6nV Hz、 1500V/µs、 消費電流：6.5mA LT1818/LT1819 超高スルーレート、低コストのシングル/デュアル・オペアンプ ノイズ：6nV Hz、 2500V/µs、 消費電流：9mA LT6200/LT6201 レール・トゥ・レール入出力、低ノイズの シングル/デュアル・オペアンプ ノイズ：0.95nV Hz、 GBW：165MHz、 歪み：1MHzで80dBc LT6202/LT6203/ レール・トゥ・レール入出力、低ノイズの LT6204 シングル/デュアル/クワッド・オペアンプ ノイズ：1.9nV Hz、 消費電流：3mA、 GBW：100MHz LT6230/LT6231/ レール・トゥ・レール出力、低ノイズの LT6232 シングル/デュアル/クワッド・オペアンプ ノイズ：1.1nV Hz、 消費電流：3.5mA、 GBW：215MHz LT6233/LT6234/ レール・トゥ・レール出力、低ノイズの LT6235 シングル/デュアル/クワッド・オペアンプ ノイズ：1.9nV Hz、 消費電流：1.2mA、 GBW：60MHz 集積化フィルタ 低ノイズの8次フィルタ・ビルディング・ブロック 最大300kHzまでのローパスおよびバンドパス・フィルタ LT1568 低ノイズの4次フィルタ・ビルディング・ブロック 最大10MHzまでのローパスおよびバンドパス・フィルタ LTC1569-7 リニアフェーズ、調整可能な10次ローパス・フィルタ 1本の抵抗で300kHzまでプログラム可能なカットオフ周波数 LT6600-2.5 低ノイズの差動2.5MHzローパス・フィルタ SNR：3V電源で86dB、 4次フィルタ LT6600-5 低ノイズの差動5MHzローパス・フィルタ SNR：3V電源で82dB、 4次フィルタ LT6600-10 低ノイズの差動10MHzローパス・フィルタ SNR：3V電源で82dB、 4次フィルタ LT6600-15 低ノイズの差動15MHzローパス・フィルタ SNR：3V電源で76dB、 4次フィルタ LT6600-20 低ノイズの差動20MHzローパス・フィルタ SNR：3V電源で76dB、 4次フィルタ LTC1562-2 640020f 16 リニアテクノロジー株式会社 〒102-0094 東京都千代田区紀尾井町3-6秀和紀尾井町パークビル8F TEL 03-5226-7291 FAX 03-5226-0268 www.linear-tech.co.jp ● ● LT 0707 • PRINTED IN JAPAN LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2007