高精度、低ノイズ、CMOSのレールtoレール 入/出力オペアンプ AD8605/AD8606/AD8608* 特長 ピン配置 低オフセット電圧:65μV (最大値) 低入力バイアス電流:1pA (最大値) 低ノイズ:8nV/√Hz 広帯域幅:10MHz 高いオープン・ループ・ゲイン:120dB ユニティ・ゲイン安定性 単電源動作:2.7∼5.5V MicroCSPTM 14ピンTSSOP (RUの末尾記号) 5ピンSOT-23 (RTの末尾記号) OUT 5 V+ 1 AD8605 V− 2 4 −IN +IN 3 OUT A −IN A +IN A V+ +IN B −IN B OUT B 1 OUT D −IN D +IN D V− +IN C −IN C OUT C 14 AD8608 8 7 アプリケーション フォトダイオードの増幅 バッテリ電源の計測器 フィルタ センサー バーコード・スキャナ オーディオ 14ピンSOIC (Rの末尾記号) 8ピンMSOP (RMの末尾記号) 1 OUT A −IN A +IN A V− 8 AD8606 4 5 V+ OUT B −IN B +IN B OUT A 1 14 OUT D −IN A 2 13 − IN D +IN A 3 V+ 概要 AD8605 (シングル)、AD8606 (デュアル)、AD8608 (クワッド)は、 単電源で動作する広帯域幅レールtoレール入出力オペアンプで、 オフセット電圧、入力電圧ノイズ、電流ノイズがきわめて低く抑 えられています。各アンプはアナログ・デバイセズ社が特許を持 つDigiTrim® トリミング技術を採用しており、レーザ・トリミン グを実施することなく優れた精度を達成しています。 8ピンSOIC (Rの末尾記号) OUT A 1 −IN A 2 +IN A 3 V− 4 4 12 + IN D AD8608 11 V− +IN B 5 10 + IN C −IN B 6 9 − IN C OUT B 8 OUT C 7 8 V+ AD8606 7 OUT B 6 −IN B 5 +IN B 5-バンプ MicroCSP (CBの末尾記号) 上面図 (バンプ面下) AD8605/AD8606/AD8608は低オフセット、低ノイズ、低い入力バ イアス電流に加えて高速性を兼ね備えているので、各種の幅広い アプリケーションで利用できます。フィルタ、積分器、フォトダ イオード・アンプ、高インピーダンスのセンサーなどにはすべて、 この特長が役立ちます。オーディオやその他のACアプリケーシ ョンでは、広帯域幅および低歪み性能が役立ちます。アプリケー ションとしてはさらに、光制御ループ、携帯型およびループ電源 動作の計測器、携帯型機器用のオーディオ信号増幅が挙げられま す。 OUT V+ 1 5 V– 2 +IN IN 4 3 AD8605 のみ AD8605/AD8606/AD8608は、工業用温度範囲(−40∼+125℃)で仕 様が規定されています。シングルのAD8605は、5ピンSOT-23パ ッケージおよび5バンプMicroCSPパッケージで提供されます。5 バンプMicroCSPは表面実装型アンプでは最小のフットプリント を提供します。デュアルのAD8606には、8ピンのMSOPパッケー ジとナロー幅のSOIC表面実装パッケージが用意されています。 クワッドのAD8608には、14ピンTSSOPとナロー幅の14ピンSOIC パッケージが用意されています。MicroCSP、SOT、MSOP、 TSSOPの製品バージョンは、テープ・アンド・リールのみにな ります。 アナログ・デバイセズ社は、提供する情報が正確で信頼できるものであることを期して * 米国特許番号5,969,657によって保護されています。 その他の特許は申請中です。 いますが、その情報の利用に関して、あるいは利用によって生じる第三者の特許や権利 の侵害に関して一切の責任を負いません。また、アナログ・デバイセズ社の特許または 特許の権利の使用を明示的または暗示的に許諾するものでもありません。本紙記載の商 REV.C 標および登録商標は、各社の所有に属します。 アナログ・デバイセズ株式会社 本 社/東京都港区海岸1-16-1 電話03 (5402)8200 〒105-6891 ニューピア竹芝サウスタワービル 大阪営業所/大阪府大阪市淀川区宮原3-5-36 電話06(6350)6868(代) 〒532-0003 新大阪MTビル2号 AD8605/AD8606/AD8608−仕様 電気的特性(特に指定のない限り、@ V パラメータ 入力特性 オフセット電圧 AD8605/AD8606 AD8608 入力バイアス電流 AD8605/AD8606 AD8605/AD8606 AD8608 AD8608 入力オフセット電流 記号 S = 5V、VCM = VS/2、TA = 25℃) 条件 Min Typ Max 単位 20 20 80 65 75 300 750 1 50 250 100 300 0.5 20 75 5 μV μV μV μV pA pA pA pA pA pA pA pA V dB dB V/mV 4.5 6.0 μV/℃ μV/℃ VOS VS = 3.5V、VCM = 3V VS = 3.5V、VCM = 2.7V VS = 5V、VCM = 0∼5V −40℃<TA<+125℃ 0.2 IB −40℃<TA<+85℃ −40℃<TA<+125℃ −40℃<TA<+85℃ −40℃<TA<+125℃ 0.1 IOS −40℃<TA<+85℃ −40℃<TA<+125℃ 入力電圧範囲 コモン・モード除去比 大信号電圧ゲイン オフセット電圧ドリフト AD8605/AD8606 AD8608 入力容量 コモン・モード入力容量 差動入力容量 出力特性 出力電圧ハイ 出力電圧ロー CMRR AVO ダイナミック特性 スルーレート セトリング時間 フルパワー帯域幅 ゲイン帯域幅 フェーズマージン ノイズ特性 ピーク to ピーク・ノイズ 電圧ノイズ密度 電圧ノイズ密度 電流ノイズ密度 0 85 75 300 ΔVOS/ΔT ΔVOS/ΔT VOH VOL 出力電流 IOUT クローズド・ループ出力インピーダンス ZOUT 電源 電源変動除去比 PSRR AD8605/AD8606 AD8608 電源電流/アンプ1個当たり VCM = 0∼5V −40℃<TA<+125℃ VO = 0.5∼4.5V、RL = 2kΩ、VCM = 0V ISY 100 90 1,000 1 1.5 IL = 1mA IL = 10mA −40℃<TA<+125℃ IL = 1mA IL = 10mA −40℃<TA<+125℃ 4.96 4.7 4.6 8.8 2.59 pF pF 4.98 4.79 V V V mV mV mV mA Ω 20 170 40 210 290 ±80 10 f = 1MHz、AV = 1 VS = 2.7∼5.5V VS = 2.7∼5.5V −40℃<TA<+125℃ VO = 0V −40℃<TA<+125℃ 80 77 70 95 92 90 1 SR tS BWp GBP ΦO RL = 2kΩ 0.01%に対して、0∼2Vステップ < 1%の歪み率 5 <1 360 10 65 enp-p en en in f = 0.1∼10Hz f = 1kHz f = 10kHz f = 1kHz 2.3 8 6.5 0.01 2 dB 1.2 1.4 dB mA mA V/μs μs kHz MHz 度 3.5 12 μVp-p nV/√Hz nV/√Hz pA/√Hz REV.C AD8605/AD8606/AD8608 電気的特性(特に指定のない限り、@ V パラメータ 入力特性 オフセット電圧 AD8605/AD8606 AD8608 入力バイアス電流 AD8605/AD8606 AD8605/AD8606 AD8608 AD8608 入力オフセット電流 記号 S = 2.7V、VCM = VS/2、TA = 25℃) 条件 Min Typ Max 単位 20 20 80 65 75 300 750 1 50 250 100 300 0.5 20 75 2.7 μV μV μV μV pA pA pA pA pA pA pA pA V dB dB V/mV 4.5 6.0 μV/℃ μV/℃ VOS VS = 3.5V、VCM = 3V VS = 3.5V、VCM = 2.7V VS = 2.7V、VCM = 0∼2.7V −40℃<TA<+125℃ 0.2 IB −40℃<TA<+85℃ −40℃<TA<+125℃ −40℃<TA<+85℃ −40℃<TA<+125℃ 0.1 IOS −40℃<TA<+85℃ −40℃<TA<+125℃ 入力電圧範囲 コモン・モード除去比 大信号電圧ゲイン オフセット電圧ドリフト AD8605/AD8606 AD8608 入力容量 コモン・モード入力容量 差動入力容量 出力特性 出力電圧ハイ 出力電圧ロー CMRR AVO VOH VOL 電源電流/アンプ1個当たり ISY REV.C 0 80 70 110 ΔVOS/ΔT ΔVOS/ΔT 出力電流 IOUT クローズド・ループ出力インピーダンス ZOUT 電源 電源変動除去比 PSRR AD8605/AD8606 AD8608 ダイナミック特性 スルーレート セトリング時間 ゲイン帯域幅 フェーズマージン ノイズ特性 ピーク to ピーク・ノイズ 電圧ノイズ密度 電圧ノイズ密度 電流ノイズ密度 VCM = 0∼2.7V −40℃<TA<+125℃ RL = 2kΩ、VO = 0.5∼2.2V 95 85 350 1 1.5 IL = 1mA −40℃<TA<+125℃ IL = 1mA −40℃<TA<+125℃ 2.6 2.6 8.8 2.59 pF pF 2.66 V V mV mV mA Ω 25 40 50 ±30 12 f = 1MHz、AV = 1 VS = 2.7∼5.5V VS = 2.7∼5.5V −40℃<TA<+125℃ VO = 0V −40℃<TA<+125℃ 80 77 70 95 92 90 1.15 SR tS GBP ΦO RL = 2kΩ 0.01%に対して、0∼1Vステップ 5 < 0.5 9 50 enp-p en en in f = 0.1∼10Hz f = 1kHz f = 10kHz f = 1kHz 2.3 8 6.5 0.01 3 dB 1.4 1.5 dB mA mA V/μs μs MHz 度 3.5 12 μVp-p nV/√Hz nV/√Hz pA/√Hz AD8605/AD8606/AD8608 絶対最大定格* 電源電圧 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥6V 入力電圧 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥GND∼VS 差動入力電圧 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥6V GNDに対する出力短絡持続時間 ‥‥‥‥ディレーティング曲線を順守 保存温度範囲 全パッケージ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥−65∼+150℃ 動作温度範囲 AD8605/AD8606/AD8608‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥−40∼+125℃ ジャンクション温度範囲 全パッケージ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥−65∼+150℃ ピン温度範囲(ハンダ処理、60秒) ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥300℃ パッケージ・タイプ θJA* θJC 単位 5バンプMicroCSP (CB) 5ピンSOT-23 (RT) 8ピンMSOP (RM) 8ピンSOIC (R) 14ピンSOIC (R) 14ピンTSSOP (RU) 220 230 210 158 120 180 220 92 45 43 36 35 ℃/W ℃/W ℃/W ℃/W ℃/W ℃/W *θJAは最悪条件に対して規定されています。すなわち、プラスチックDIPパッケージの場合には、 ソケットに装着されたデバイスについてθJAが規定されます。表面実装パッケージの場合には、 回路基板にハンダ付けされたデバイスについてθJAが規定されます。 *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、ストレス定格のみを指定するものであり、この仕様の動作に関するセク ションに記載されてい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。長時間デ バイスを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ることがあります。 オーダーガイド モデル 温度範囲 パッケージ パッケージ・オプション ブランディング情報 AD8605ACB-R2* AD8605ACB-REEL* AD8605ACB-REEL7* AD8605ART-R2 AD8605ART-REEL AD8605ART-REEL7 AD8606ARM-R2 AD8606ARM-REEL AD8606AR AD8606AR-REEL AD8606AR-REEL7 AD8608AR AD8608AR-REEL AD8608AR-REEL7 AD8608ARU AD8608ARU-REEL −40∼+125℃ −40∼+125℃ −40∼+125℃ −40∼+125℃ −40∼+125℃ −40∼+125℃ −40∼+125℃ −40∼+125℃ −40∼+125℃ −40∼+125℃ −40∼+125℃ −40∼+125℃ −40∼+125℃ −40∼+125℃ −40∼+125℃ −40∼+125℃ 5バンプMicroCSP 5バンプMicroCSP 5バンプMicroCSP 5ピンSOT-23 5ピンSOT-23 5ピンSOT-23 8ピンMSOP 8ピンMSOP 8ピンSOIC 8ピンSOIC 8ピンSOIC 14ピンSOIC 14ピンSOIC 14ピンSOIC 14ピンTSSOP 14ピンTSSOP CB-5 CB-5 CB-5 RT-5 RT-5 RT-5 RM-8 RM-8 R-8 R-8 R-8 R-14 R-14 R-14 RU-14 RU-14 B3A B3A B3A B3A B3A B3A B6A B6A 出荷時期は、弊社にお問い合わせください。 注意 ESD(静電放電)の影響を受けやすいデバイスです。人体や試験機器には4,000Vもの高圧の静電気が容易に蓄積さ れ、検知されないまま放電されることがあります。本製品は当社独自の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、回復不能の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に、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。 4 WARNING! ESD SENSITIVE DEVICE REV.C 代表的な性能特性−AD8605/AD8606/AD8608 4500 300 VS = 5V TA = 25℃ VS = 5V 4000 TA = 25℃ VCM = 0 ∼ 5V 3500 入力オフセット電圧(μV) 200 アンプの個数 3000 2500 2000 1500 100 0 −100 1000 −200 500 0 −300 −200 −100 0 100 オフセット電圧(μV) 特性 1. −300 300 200 コモン・モード電圧(V) 入力オフセット電圧分布 特性 4. 24 360 VS = 5V TA = − 40 ∼ +125 ℃ VCM = 2.5V VS = 2.5V 320 入力バイアス電流(pA) 20 16 アンプの個数 入力オフセット電圧対コモン・モード電圧 (200個、5つのウェハ・ロット、プロセス・スキューを含む) 12 8 280 240 AD8605/AD8606 200 160 AD8608 120 80 4 40 0 0 0.4 0.8 特性 2. 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 TCVOS(μV/℃) 3.6 4.0 0 4.4 4.8 0 50 25 AD8608の入力オフセット電圧ドリフト分布 特性 5. 20 75 温度(℃) 100 125 入力バイアス電流対温度 1k VS = 5V TA = −40∼+125℃ VCM = 2.5V 18 16 VS = 5V TA = 25℃ 100 VSY−VOUT(mV) アンプの個数 14 12 10 8 10 ソース シンク 6 1 4 2 0 特性 3. REV.C 0 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 TCVOS(μV/℃) AD8605/AD8606の入力オフセット電圧ドリフト分布 0.001 特性 6. 5 0.01 0.1 負荷電流(mA) 1 電源レールまでの出力電圧対負荷電流 10 AD8605/AD8606/AD8608 6 5.000 VS = 5V VOH @ 1mA 負荷 5 4.900 出力(Vp-p) 出力電圧(V) 4.950 4.850 VS = 5V VIN = 4.9V p-p TA = 25℃ RL = 2kΩ AV = 1 4 3 2 4.800 VOH @ 10mA 負荷 4.750 1 4.700 −40 −25 −10 5 特性 7. 20 35 50 温度(℃) 65 80 95 110 0 1k 125 出力電圧レベル対温度 特性 10. VS = 5V 90 VOL @ 10mA 負荷 出力インピーダンス(Ω) 出力電圧(V) 0.200 0.150 0.100 10M 1M クローズド・ループ出力電圧対周波数 VS = 2.5V 80 70 A V = 100 60 50 A V = 10 40 AV = 1 30 20 0.050 VOL @ 1mA 負荷 特性 8. 20 35 50 温度(℃) 65 80 95 110 0 1k 125 出力電圧レベル対温度 100 VS = 2.5V RL = 2kΩ CL = 20pF ФM = 64° 80 60 225 120 180 110 135 100 90 20 45 0 70 60 −40 −90 50 −60 −135 40 −80 −180 30 −225 100M 20 1M 周波数(Hz) 10M 出力インピーダンス対周波数 80 −45 100k 100M 90 −20 −100 10k 10M VS = 2.5 40 0 100k 1M 周波数(Hz) 10k 特性 11. CMRR(dB) 5 10 フェーズ(度) 0 − 40 − 25 − 10 ゲイン(dB) 100k 周波数(Hz) 100 0.250 特性 9. 10k オープン・ループ・ゲインおよびフェーズ対周波数 6 1k 10k 100k 周波数(Hz) 1M 特性 12. コモン・モード除去比対周波数 10M REV.C AD8605/AD8606/AD8608 140 1.0 VS = 5V アンプ1個当たりの電源電流(mA) 120 100 PSRR(dB) 80 60 40 20 0 −20 −40 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 −60 1k 100k 周波数(Hz) 10k 特性 13. 1M 0 10M 0 0.5 PSRR対周波数 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 電源電圧(V) 特性 16. 3.5 4.0 4.5 5.0 0 0 電源電流対電源電圧 45 VS = 5V RL = TA = 25℃ AV = 1 35 VS = 5V 電圧ノイズ(1μV/目盛) 小信号オーバシュート(%) 40 30 +OS 25 20 −OS 15 10 5 0 10 100 容量(pF) 0 小信号オーバシュート対負荷容量 2.0 0 1.5 0 VS = 2.7V 1.0 0 0 0 特性 17. 0.5 0 0 0 0 時間(1s/目盛) 0 0 0.1∼10Hz入力電圧ノイズ VS = 2.5V RL = 10kΩ CL = 200pF AV = 1 0 VS = 5V 電圧(50mV/目盛) アンプ1個当たりの電源電流(mA) 特性 14. 0 1k 0 0 0 −0.5 0 −1.0 0 −1.5 − 40 − 25 − 10 5 20 特性 15. REV.C 35 50 65 温度(℃) 80 95 110 0 125 電源電流対温度 0 0 0 0 0 0 0 0 0 時間(200ns/目盛) 特性 18. 7 小信号過渡応答 0 0 AD8605/AD8606/AD8608 36 0 0 32 電圧ノイズ密度(nV/√Hz) 0 電圧(1V/目盛) VS = 2.5V VS = 2.5V RL = 10kΩ CL = 200pF AV = 1 0 0 0 24 20 16 0 12 0 8 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 時間(400ns/目盛) 特性 19. 0 0 0 0 0.1 大信号過渡応答 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 周波数(kHz) 特性 22. 0.7 0.8 0.9 1 8 9 10 80 90 100 電圧ノイズ密度 53.6 0 VS = 2.5V VS = 2.5V RL = 10kΩ A V = 100 VIN = 50mV +2.5V 0 48.9 電圧ノイズ密度(nV/√Hz) 0 VOLTAGE ñ V 28 0V0 0V0 0 40.2 33.5 26.8 20.1 13.4 0 −50mV 6.7 0 0 0 0 0 0 特性 20. 0 0 0 0 0 時間(400ns/目盛) 0 0 0 1 負の過負荷復帰時間 2 3 4 5 6 周波数(kHz) 特性 23. 7 電圧ノイズ密度 119.2 0 VS = 2.5V VS = 2.5V RL = 10kΩ A V = 100 VIN = 50mV 0 104.3 電圧ノイズ密度(nV/√Hz) 0 VOLTAGE ñ V 0 −2.5V 0V 0 0V 0 0 89.4 74.5 0 59.6 44.7 29.8 0 +50mV 14.9 0 0 0 0 0 0 0 特性 21. 0 0 0 0 0 時間(1μs/目盛) 0 0 0 正の過負荷復帰時間 0 10 20 30 特性 24. 8 40 50 60 周波数(Hz) 70 電圧ノイズ密度 REV.C AD8605/AD8606/AD8608 1800 2.680 VS = 2.7V 2.675 1200 出力電圧(V) アンプの個数 VS = 2.7V 1600 TA = 25℃ VCM = 0∼2.7V 1400 1000 800 2.670 2.665 VOH @ 1mA 負荷 2.660 600 400 2.655 200 0 −300 −200 特性 25. −100 0 100 オフセット電圧(μV) 200 2.650 − 40 − 25 − 10 300 入力オフセット電圧の分布 5 特性 28. 20 35 50 65 温度(℃) 80 95 110 125 出力電圧レベル対温度 0.045 300 VS = 2.7V VS = 2.7V TA = 25℃ 0.040 0.035 100 出力電圧(V) 入力オフセット電圧(μV) 200 0 0.030 VOL @ 1mA 負荷 0.025 0.020 0.015 −100 0.010 −200 0.005 0 0.9 1.8 コモン・モード電圧(V) 0 − 40 − 25 − 10 2.7 5 特性 29. 特性 26. 入力オフセット電圧対コモン・モード電圧 (200個、5つのウェハ・ロット、プロセス・スキューを含む) 20 35 50 65 温度(℃) 80 110 125 出力電圧レベル対温度 100 1k VS = 2.7V TA = 25℃ 225 VS = 1.35V RL = 2kΩ CL = 20pF ФM = 52.5° 80 60 ゲイン(dB) 100 出力電圧(mV) 95 ソース 10 180 135 40 90 20 45 0 0 フェーズ(度) −300 0 0 −20 −45 −40 −90 −60 −135 −80 −180 シンク 1 0.1 0.001 特性 27. REV.C 0.01 0.1 負荷電流(mA) 1 −100 10k 10 電源レールまでの出力電圧対負荷電流 特性 30. 9 100k 1M 周波数(Hz) 10M −225 100M オープン・ループ・ゲインおよびフェーズ対周波数 AD8605/AD8606/AD8608 3.0 VS = 2.7V VS = 2.7V VIN = 2.6V p−p TA = 25℃ RL = 2kΩ AV = 1 2.0 電圧ノイズ(1μV/目盛) 出力(Vp−p) 2.5 1.5 1.0 0.5 0 1k 10k 特性 31. 100k 周波数(Hz) 0 10M 1M 0 クローズド・ループ出力電圧対周波数 0 特性 34. 100 0 0 0 0 0 時間(1s/目盛) 0 0 0 0.1∼10Hz入力電圧ノイズ 0 VS = 1.35V 90 VS = 1.35V RL = 10kΩ CL = 200pF AV = 1 0 80 0 70 電圧(50mV/目盛) 出力インピーダンス(Ω) 0 A V = 100 60 50 A V = 10 40 AV = 1 0 0 0 30 0 20 0 10 0 1k 100k 1M 周波数(Hz) 10k 特性 32. 10M 0 100M 0 出力インピーダンス対周波数 0 0 特性 35. 60 0 0 0 0 時間(200ns/目盛) 0 0 0 0 0 0 小信号過渡応答 0 VS = 2.7V TA = 25℃ AV = 1 50 VS = 1.35V RL = 10kΩ CL = 200pF AV = 1 0 0 40 電圧(1V/目盛) 小信号オーバシュート(%) 0 −OS 30 +OS 20 0 0 0 0 10 0 0 10 特性 33. 100 容量(pF) 0 1k 小信号オーバシュート対負荷容量 0 0 0 0 特性 36. 10 0 0 0 0 時間(400ns/目盛) 大信号過渡応答 REV.C AD8605/AD8606/AD8608 出力のフェーズ反転 入力過電圧保護 フェーズ反転は、最大入力コモン・モード電圧を超える入力電圧が印 加されたときに起こるアンプ出力の極性変化として定義されます。 AD8605には保護回路が内蔵されています。ただし、いずれかの 入力に印加される電圧が電源電圧を2.5V以上超える場合には、入 力と直列に外付け抵抗を接続する必要があります。この抵抗の値 は、以下の式で決定できます。 フェーズ反転によってアンプが破損を受ける可能性があり、さら にフィードバック・ループでシステムのロックアップ状態が発生 する原因にもなります。AD8605は、入力が電源電圧を2V以上超 えたとしても、フェーズ反転を示すことはありません。 0 VS = 2.5V VIN = 6V p−p AV = 1 RL = 10kΩ 0 電圧(2V/目盛) 0 (VIN −VS ) (RS + 200 Ω) AD8605の入力オフセット電流は非常に低い(< 1pA)ので、値の大 きな抵抗を使用できます。入力に10kΩの抵抗では、出力の誤差 電圧は10nV未満になります。10kΩ抵抗のサーマル・ノイズは、 室温で13nV/√Hz未満です。 VOUT 0 THD + ノイズ VIN 0 ≤ 5 mA 全高調波歪みは、スペクトル全域における入力信号(Vrms)と 全高調波(Vrms)の比です。高調波歪みは精密な測定の誤差や、 オーディオ・システムでの不快な可聴音の原因になります。 0 0 AD8605の全高調波歪みは低く抑えられています。図3は、オーデ ィオ周波数範囲全域におけるAD8605のTHD + Nが0.005%以下、 すなわち−86 dB以下であることを示しています。AD8605の設定 は最悪時とされる正のユニティ・ゲイン、および10kΩの抵抗負 荷を適用しています。 0 00 0 0 0 0 0 0 0 図1. 0 0 0 0 0 0 時間(4μs/目盛) 0 0 0 0 0 0 0 0 フェーズ反転のない特性 最大消費電力 0.1 VSY = 2.5V AV = 1 BW = 22kHz THD + N(%) ICの電力消費に伴ってダイの温度が上昇します。これは、ICの特 性とアプリケーション回路の性能に悪影響を及ぼす可能性があり ます。 AD8605/AD8606/AD8608の絶対最大ジャンクション温度は150℃ です。この温度を超えると、デバイスが損傷を受けるか破壊され る恐れがあります。 アンプの最大電力消費は、以下の式に従って計算します。 PDISS = 0.01 0.001 (TJ −TA ) θJ A ここで、TJ = ジャンクション温度 TA = 周囲温度 θJA = ジャンクションと周囲間の熱抵抗値です。 0.0001 20 1k 周波数(Hz) 100 図3. 図2には、AD8605ファミリに用意されている各種パッケージの最 大電力消費対温度特性を示しています。 10k 20k THD + N ソース抵抗を含むトータル・ノイズ AD8605は入力電流ノイズと入力バイアス電流が低いので、フォ トダイオードなどのように入力ソース抵抗値の大きな回路用のア ンプとして最適です。1kΩのソース抵抗値当たりの入力オフセッ ト電圧の増加は室温では0.5nV未満ですが、85℃時には10nVまで 増加します。 2.0 1.8 SOIC−14 1.6 電力消費(W) 1.4 SOIC−8 1.2 回路のトータル・ノイズ密度は、以下の式から求められます。 1.0 2 SOT23 0.6 MSOP 0.2 0 20 図2. REV.C ここで、 enはAD8605の入力電圧ノイズ密度 inはAD8605の入力電流ノイズ密度 Rsは非反転端子におけるソース抵抗値 kはボルツマン定数(1.38×10−23 J/K) Tはケルビン単位の周囲温度です(T = 273 +℃) TSSOP 0.4 0 2 en , TOTAL = en + (inR S ) + 4 kTR S 0.8 40 60 温度(℃) 80 100 最大電力消費対温度 11 AD8605/AD8606/AD8608 たとえば、Rs = 10kΩなら、電圧ノイズ密度のトータル値は約 15nV/√Hzになります。 せん。 図6には、スナバー回路出力のオシロスコープの写真を示してい ます。オーバシュートが70%以上から5%未満に低減されており、 スナバーによってリンギングが除去されています。RsとCsの最 適値は、実験に基づいて決定します。最初に試すのに適切な値を いくつか、表Iにまとめています。 Rsが3.9kΩよりも小さい場合にはenが支配的になり、enのトータ ル値はほとんどenに等しくなります。 AD8605の入力電流ノイズは非常に低いので、Rsが6MΩを超えない 限り、そのトータル密度が大きな要素になることはありません。特 定の帯域幅における等価rmsノイズのトータル値は、以下の式で 表されます。 ( E n = en , TOTAL ) 代替技法として、アンプの出力のフィードバック・ループ内部に 1本の直列抵抗を挿入する方法があります。通常は、この抵抗値 を約100Ωとします。この方法ではオーバシュートとリンギング も低減されますが、最大出力振幅レベルも小さくなります。 BW 0 ここで、BWはHz単位の帯域幅です。 VS = 2.5V AV = 1 RL = 10kΩ CL = 1,000pF 0 なお、上記の解析は周波数が100Hz以上の場合に有効であり、周 波数が10kHz以上のときにはノイズが比較的フラットであると仮 定しています。周波数がこれよりも低い場合には、フリッカー・ ノイズ(1/f)を考慮に入れる必要があります。 電圧(100mV/目盛) 0 チャンネル・セパレーション チャンネル・セパレーション、または逆クロストークは、同一IC 上の1個のアンプ(チャンネル)から別のアンプに与えられる信号 の測定値です。 0 0 0 0 0 0 1MHzまでの周波数に対するAD8606のチャンネル・セパレーショ ンは−160dBより良好なので、ほとんどのアプリケーションで2 個のアンプによる独立したAC信号の増幅が可能です。 0 0 0 図5. 0 0 0 0 0 0 時間(10μs/目盛) 0 0 スナバーを使用しない場合の容量性負荷の駆動 0 0 −20 0 −40 電圧(100mV/目盛) チャンネル・セパレーション(dB) VS = 2.5V AV = 1 RL = 10kΩ RS = 90Ω CL = 1,000pF CS = 700pF 0 −60 −80 −100 −120 0 0 0 0 −140 0 −160 0 −180 100 図4. 1k 10k 100k 1M 周波数(Hz) 10M 0 0 0 0 100M 図6. 0 0 0 0 0 時間(10μs/目盛) 0 0 スナバーを使用した場合の容量性負荷の駆動 チャンネル・セパレーション対周波数 V− 容量性負荷の駆動 AD8605は、発振を起こすことなく大きな容量性負荷を駆動する 能力を備えています。 4 2 200mV 図5には、200mVの入力信号に応答するAD8606の出力を示してい ます。このケースでは、アンプは安定性には最悪とされる正のユ ニティ・ゲイン設定になっており、出力で1,000pFの負荷を駆動 しています。これよりも大きな容量性負荷をユニティ・ゲイン設 定で駆動するには、回路の追加が必要になる場合があります。 VIN 3 AD8605 1 RS 8 RL CL CS V+ 図7. スナバー・ネットワーク構成 表 I. 容量性負荷の駆動の最適値 図7に示すスナバー回路は、信号のオーバシュートを最小限に抑 え、安定性を維持するのに役立ちます。この回路は、大きな容量 性負荷によって誘導される帯域幅の損失を回復させることはでき ませんが、オーバシュートとリンギングを大幅に低減します。こ の方法では、アンプの最大出力レベルが小さくなることはありま 12 CL(pF) RS (Ω) CS (pF) 500 1,000 2,000 100 70 60 1,000 1,000 800 REV.C AD8605/AD8606/AD8608 光感受性 AD8605ACB(MicroCSPパッケージのオプション)は、シリコン・ ダイの製造後に金属間絶縁膜処理を施して、チップのアクティブ 面にハンダ付けのバンプが接続されています。このパッケージ・ タイプでは、ダイが周辺光にさらされ、光電効果を受けます。標 準のプリント基板にAD8605ACBを取り付けたときの光感受性の分 析では、パッケージが直接強い光に照らされると、入力バイアス 電流(IB)のパラメータのみが影響を受けることが明らかになって います。電気的性能の劣化は、弱い周辺光(0.1mW/cm2)では生じ ません。図8に、波長および入射光の強度が増すとIBが増加する様 子を示します。I Bは、光度が3mW/ cm 2、波長が850nmのときに 4500pAのレベルに達します。しかし、ほとんどのアプリケーショ ンで図8に示す光度は一般的ではありません。たとえ直射日光の光 度が50mW/ cm2でも、オフィスの周辺光は0.1mW/ cm2程度でしかな いのがふつうです。 MicroCSPのアセンブリで考慮すべき事項 MicroCSP PCBのアセンブリおよび信頼性の詳細については、ADI のウェブサイトwww.analog.com上にあるADIアプリケーション・ノ ート「AN-617」を参照してください。 I-V変換アプリケーション フォトダイオード用プリアンプとしてのアプリケーション AD8605はオフセット電圧と入力電流が低いので、フォトダイオー ド・アプリケーションに最適です。さらに、電圧および電流ノイ ズも低いので、高感度アプリケーション回路用としても最適です。 CF 10pF RF 10MΩ フォトダイオード MicroCSPパッケージは、ダイのバンプ面をプリント基板側に向け て取り付けると、プリント基板表面の反射光がシリコン回路のア クティブ面に入射し、その結果、IBが増加します。AD8605ACBの 裏面(基板)を照らしても、性能劣化は起こりません。AD8605 ACBは特に、波長が近赤外線レンジ(NIR、700∼1000nm)のとき の入射光に敏感に反応します。この波長の光子は、可視帯(400か ら700nm)や近紫外線帯(NUV、200∼400nm)の光子に比べ、波 長が長くエネルギーが低いため、アクティブ・シリコンの奥深く 透過します。波長が1100nmより大きい入射光はAD8605ACBに対し 光電効果がありません。シリコンがこの範囲の波長を通すからで す。通常光源のスペクトル・レンジはさまざまです。日光のスペ クトル・レンジは広く、可視帯にピーク強度がありますが、NUV 帯とNIR帯で減少します。蛍光灯は可視帯に大きなピークがありま すが、NUV帯またはNIR帯にはありません。 RD 図9. ID VOS CD 50pF AD8605 VOUT フォトダイオード用プリアンプの等価回路 アンプの入力バイアス電流が起因して、R Fの値に比例する誤差 項が生じます。 オフセット電圧によって、ダイオードのシャント抵抗値R Dから ダーク電流が誘導されます。これらの誤差項はアンプの出力でま とめられ、その誤差電圧は以下の式で表されます。 E O =VO S 1 + RF + RF I B RD 一般的にRFはRDよりかなり小さく、RF/RDは無視できます。 周辺光の影響を低下させるために製品レベルでさまざまな取り組 みが実施されています。たとえば、ダイのアクティブ面(バンプ 面)の高感度な回路部を保護するために、アンダー・バンプ・メ タル(UBM)が設計されています。しかし、アプリケーションで AD8605ACBの光の感受性の問題に直面した場合、MicroCSPのバン プ面を不透明材料でシールドすればこの影響を除去できるはずで す。フリップ・チップ・アンダーフィル技術を採用したシリカ充 填液体エポキシなどの材料を使用すれば、シールドすることがで きます。 室温におけるAD8605の入力バイアス電流は0.2pA、オフセット電 圧は100μVです。RDの代表値は1GΩ程度です。 図9の回路の場合、出力誤差電圧は室温では約100μVですが、 85℃時には約1mVまで増加します。 達成可能な最大信号帯域幅は、以下の式から求められます。 fMAX = 5000 ft 2πR F C T ここで、ftはアンプのユニティ・ゲイン周波数です。 入力バイアス電流(pA) 4500 4000 オーディオおよびPDAアプリケーション AD8605は歪み率が低く、ダイナミックレンジが広いので、マイ クロフォンの信号の増幅やライン出力のバッファを含むオーディ オおよびPDAアプリケーション用に最適です。 3mW/cm 2 3500 3000 2500 ヘッドフォン/ライン出力の増幅用の代表的なアプリケーション 回路を、図10に示します。 2mW/cm 2 2000 1500 入力電圧を電源の1/2にバイアスするのに、R1とR2を使用していま す。これにより、信号帯域幅の範囲が最大化されます。C1とC2を 使用して、入力信号のAC結合を行っています。C1とR2は、コーナ ー周波数が1/2πR1C1のハイパス・フィルタを形成します。 1000 1mW/cm 2 500 0 350 450 550 650 波長(nm) 750 850 AD8605はその高出力電流によって、大きな抵抗性負荷を駆動す ることが可能です。 図8. 強度と波長を変化させたときの直接照明に対す るAD8605ACBの入力バイアス電流の応答 図10の回路は、16Wのヘッドフォンを駆動するのに試されました。 THD + Nは、オーディオ範囲の全域で約−60dBに維持されてい ます。 REV.C 13 AD8605/AD8606/AD8608 5V R R R VREF C1 1μF R1 10kΩ CF RF 8 3 R2 V1 500mV 10kΩ 1/2 AD8606 C3 100μF R4 20Ω R2 R2 R2 V− VOS 1 R3 ヘッドフォン 1kΩ 2 4 AD8605 V+ 5V 図12. AD8605を出力バッファとして使用したDAC8143の簡略化回路 C2 1μF 8 5 V2 500mV 1/2 AD8606 C4 100μF 7 R5 1kΩ 6 4 図10. DAC8143の出力電流は、フィードバック抵抗によって電圧に変 換されます。DAC出力の等価抵抗値は、出力容量と同様に入力 コードに応じて変動します。 R6 20Ω DACの性能を最適化する目的で、AD8605のフィードバック・ル ープにコンデンサを挿入し、DACの出力容量によって生成され る極からアンプを補償しています。C Fの標準的な値は10∼30pF の範囲ですが、ベストな周波数応答性を得るように調整すること ができます。オペアンプのトータル出力誤差は、以下の式から計 算できます。 単電源のヘッドフォン/スピーカ・アンプ 計装用アンプ AD8605はオフセット電圧とノイズが低いので、計装アプリケー ションに最適なアンプです。 E O = VO S 1 + 高精度回路ではコモン・モード除去比を改善するために、差動ア ンプが幅広く利用されています。 RF Req ここで、ReqはDACの出力等価抵抗値です。上述のようにReqは コードに依存し、入力に応じて変動します。Reqの代表値は15k Ωです。10kΩのフィードバック抵抗を選択すると、誤差は200μ V以下に抑えられます。 簡単な構成の差動アンプを図10に示します。この回路のCMRRの 対周波数特性をプロットし、図11にユニティ・ゲイン設定の場合 とゲイン10の場合のコモン・モード除去比を示します。 図13に、DAC出力のデュアル段バッファとしてAD8606を使用し た例を示しています。最初の段はバッファとして使用されます。 コンデンサC1とReqによってローパス・フィルタが形成され、フ ェーズの進みにより周波数応答性が補償されます。AD8606の第2 段は、バッファの出力で電圧ゲインを設定するために使用されま す。 (R4/R3) = (R2/R1)に設定し、0.01%の許容誤差を選択すると、 74dBのCMRRが達成され、出力のゲイン誤差が最小限に抑えら れます。 120 両方の段の正入力ピンをグラウンド接続することで、コモン・モ ード出力電圧に起因する誤差が低減されます。R1、R2、R3を 0.01%以内にマッチングするように選択すると、74dBのCMRRが 確保され、さらに回路内のゲイン誤差は最小限に維持されます。 VSY = −2.5V A V = 10 100 AV = 1 CMRR (dB) 80 60 RCS 15V R2 20kΩ C1 33pF 40 VDD RFB R1 10kΩ OUT1 20 VIN 0 100 R3 20kΩ RP VREF AGND 1/2 AD8606 DB11 1k 図11. 10k 100k 周波数(Hz) 1M 10M AD7545 差動アンプのCMRR対周波数 図13. VOUT 1/2 AD8606 R4 5kΩ 10% バイポーラ動作 D/A変換 入力バイアス電流とオフセット電圧が低いAD8605は、電流出力 DACの出力バッファアンプに最適です。 12ビットDACの出力にAD8605を接続するときの代表的な回路構 成を、図12に示します。 14 REV.C AD8605/AD8606/AD8608 外形寸法 8ピン標準スモールアウトライン・パッケージ[SOIC] (R-8) ナロー幅 5ピン・スモールアウトライン・トランジスタ・パッケージ[SOT-23] (RT-5) 寸法単位:mm 寸法単位:mm(インチ) 2.90 BSC 5.00 (0.1968) 4.80 (0.1890) 5 4 4.00 (0.1574) 3.80 (0.1497) 2.80 BSC 1.60 BSC 1 2 1 4 6.20 (0.2440) 5.80 (0.2284) 1.95 BSC 1.75 (0.0688) 1.35 (0.0532) 0.25 (0.0098) 0.10 (0.0040) 0.22 0.08 1.45 MAX 0.50 0.30 0.50 (0.0196) × 45° 0.25 (0.0099) 1.27 (0.0500) BSC 0.95 BSC 0.15 MAX 5 3 1番ピン 1.30 1.15 0.90 8 10° 5° 0° 実装面 8° 0.25 (0.0098) 0° 1.27 (0.0500) 0.40 (0.0157) 0.17 (0.0067) 0.51 (0.0201) 0.31 (0.0122) 実装面 寸法管理はミリメータです。括弧内のインチ寸法は、参考目的に ミリメートル値を丸め処理してあるため、設計目的には適しません。 0.60 0.45 0.30 JEDEC規格MS-012AAに適合 JEDEC規格MO-178AAに適合 14ピン標準スモールアウトライン・パッケージ[SOIC] (R-14) ナロー幅 14ピン薄型シュリンク・スモールアウトライン・パッケージ[TSSOP] (RU-14) 寸法単位:mm(インチ) 寸法単位:mm 5.10 5.00 4.90 8.75 (0.3445) 8.55 (0.3366) 4.00 (0.1575) 3.80 (0.1496) 1番ピン 共平面性 0.25 (0.0098) 0.10 (0.0039) 14 8 1 7 1.27 (0.0500) BSC 1.75 (0.0689) 1.35 (0.0531) 0.51 (0.0201) 0.31 (0.0122) 6.20 (0.2441) 5.80 (0.2283) 14 4.50 4.40 4.30 0.50 (0.0197) × 45° 0.25 (0.0098) 6.40 BSC 1 7 1番ピン 8° 0.25 (0.0098) 0°1.27 (0.0500) 0.40 (0.0157) 0.17 (0.0067) 実装面 8 0.65 BSC 1.05 1.00 0.80 寸法管理はミリメータです。括弧内のインチ寸法は、参考目的に ミリメートル値を丸め処理してあるため、設計目的には適しません。 0.20 0.09 1.20 MAX 0.15 0.05 0.30 0.19 JEDEC規格MS-012ABに適合 実装面 共平面性 0.75 0.60 0.45 8° 0° JEDEC規格MO-153AB-1に適合 5バンプ2×1×2アレイMicroCSP[WLCSP] (CB-5) 8ピン・ミニSOICパッケージ[MSOP] (RM-8) 寸法単位:mm 寸法単位:mm 3.00 BSC 8 0.94 0.90 0.86 0.50 REF 0.37 0.36 0.35 0.20 実装面 5 4.90 BSC 3.00 BSC 1 一番ピン 識別マーク 4 1番ピン 0.87 0.23 0.18 0.14 1.33 1.29 1.25 0.65 BSC 0.21 1.10 MAX 0.15 0.00 上面図 共平面性 0.10 0.38 0.22 0.23 0.08 実装面 8° 0° (バンプ面下) 0.80 0.60 0.40 JEDEC規格MO-187AAに適合 REV.C 0.50 15 0.17 0.14 0.12 0.50 底面図 PRINTED IN JAPAN TDS12/2003/500 AD8605/AD8606/AD8608 このデータシートはエコマーク認定の再生紙を使用しています。 16 REV.C