日本語参考資料 最新版英語データシートはこちら 5 GHz、低歪の ADCドライバ/ライン・ドライバ ADA4960-1 機能ブロック図 特長 −3 dB 帯域幅: 5 GHz (AV = 6 dB) 1 本の抵抗で 0 dB～18 dB のゲインが設定可能 差動入力またはシングルエンド入力で差動出力 低い高調波歪み(AV = 6 dB での HD2/HD3) 250 MHz で−88/−69 dBc 500 MHz で-77/-66 dBc 1 GHz で-73/-72 dBc 1 GHz での IMD3 = −63 dBc スルーレート 8700 V/µs (AV = 6 dB、2 V ステップ) 6600 V/μs (AV = 18 dB、2 V ステップ) 高速なセトリング・タイム: 1%へ 1 ns、0.1%へ 1.4 ns 高速なオーバードライブ回復時間: 1%へ 6.7 ns、0.5%へ 9.3 ns 単電源動作: 5 V ゲイン平坦性: 300 MHz まで 0.1 dB DC レベル変換 16 ピン LFCSP を採用 VCC BIAS CELL PD VOCM VIP IIP RG VOP IIN VON GND ADA4960-1 08458-001 VIN 図 1. 1.2 AV = 6dB 1.0 0.8 0.6 AV = 18dB AV = 12dB 80% VOUT (V) 0.4 アプリケーション ギガサンプル ADC の差動 ADC ドライバ プリエンファシス付きの GBPS ライン・ドライバ 高速データ・アクイジション 電子探索カウンターメジャ パルスのキャプチャとコンデショニング オシロスコープ 衛星通信 シングルエンド/差動変換 RF/IF ゲイン・ブロック 0.2 0 –0.2 –0.4 AV (dB) 6 12 18 SLEW RATE (V/µs) 8700 7700 6600 0.4 0.6 20% –0.6 –0.8 –1.2 –0.2 0 0.2 0.8 1.0 TIME (ns) 08458-047 –1.0 図 2.立上がり時間、VOUT = 2 V p-p、TA = 25°C、 AV = 6 dB、AV = 12 dB、AV = 18 dB 概要 ADA4960-1 は、RF および IF アプリケーション向けに最適化され た高性能差動アンプです。このデバイスは 1 GHz までの周波数 および 1 GHz を超える周波数で 63 dB 以上の IMD3 性能を実現 するため、8～10 ビットのギガサンプル A/D コンバータ(ADC) に対する最適なドライバになっています。 このデバイスは、スルーレート、帯域幅、広帯域歪みの最適な 組み合わせを持つように最適化されています。これらの特性に より、多様な ADC を駆動できるようになっています。このデバ イスは、ミキサー、ピン・ダイオード減衰器、SAW フィルタ、 複数素子のディスクリート・デバイスの駆動に最適です。 ADA4960-1 のバッファ付き入力は、ゲイン設定抵抗(RG)を信号 入力から分離して 10 kΩ 一定の入力抵抗を維持するため、整合と 入力駆動条件が容易になります。ADA4960-1 の公称差動出力イン ピーダンスは 150 Ω です。 ユーザ設定可能なゲイン調整機能と帯域幅拡張機能を使うと、ラ イン・ドライバ・アプリケーションとチャンネル等化アプリケ ーション向けに ADA4960-1 を構成することができます。 ADA4960-1 は、1 GHz までおよび 1 GHz を超える周波数で広帯 域低歪み性能を持つように最適化されています。これらの特性 と調整可能なゲイン機能により、このデバイスは低歪み、低ノイ ズ、低消費電力が不可欠な汎用 IF アプリケーションおよび広帯域 アプリケーションに対する最適な選択肢になっています。 Rev. 0 ADA4960-1 の静止電流は 60 mA (typ)です。ディスエーブル時の消 費電流は 3 mA 以下であるため、優れた入力―出力間アイソレー ション機能を提供します。 ADA4960-1 はアナログ・デバイセズの高速 SiGe プロセスで製造 され、小型の 3 mm × 3 mm 16 ピン LFCSP パッケージを採用して います。動作温度範囲は−40°C～+85°C です。 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その他の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。仕様 は、予告なく変更される場合があります。本紙記載の商標および登録商標は、各社の所有に属します。 ※日本語版資料は REVISION が古い場合があります。最新の内容については、英語版をご参照ください。 ©2010 Analog Devices, Inc. All rights reserved. 社／〒105-6891 東京都港区海岸 1-16-1 ニューピア竹芝サウスタワービル 電話 03（5402）8200 大阪営業所／〒532-0003 大阪府大阪市淀川区宮原 3-5-36 新大阪トラストタワー 電話 06（6350）6868 本 ADA4960-1 目次 特長......................................................................................................1 回路説明............................................................................................ 13 アプリケーション ..............................................................................1 基本構造........................................................................................ 13 機能ブロック図 ..................................................................................1 アプリケーション情報 .................................................................... 14 概要......................................................................................................1 基本接続........................................................................................ 14 改訂履歴..............................................................................................2 入力インターフェースと出力インターフェース..................... 14 仕様......................................................................................................3 ゲイン調整.................................................................................... 15 絶対最大定格 ......................................................................................6 帯域幅拡張機能............................................................................ 15 熱抵抗..............................................................................................6 ADCのインターフェース............................................................ 16 最大消費電力 ..................................................................................6 ライン・ドライバ・アプリケーション..................................... 16 ESDの注意 ......................................................................................6 ピン配置およびピン機能説明 ..........................................................7 代表的な性能特性 ..............................................................................8 テスト回路 ....................................................................................12 オーバードライブと回復時間 .................................................... 17 レイアウト、グラウンド接続、バイパス..................................... 18 外形寸法............................................................................................ 19 改訂履歴 4/10—Revision 0: Initial Version Rev. 0 － 2/19 － オーダー・ガイド ........................................................................ 19 ADA4960-1 仕様 VCC = 5 V、VOCM = 2.5 V、RL = 100 Ω 差動、AV = 6 dB、CL = 1 pF 差動、f = 140 MHz、T = 25°C。入力と出力は AC 結合。 表 1. Parameter DYNAMIC PERFORMANCE −3 dB Bandwidth Bandwidth for 0.1 dB Flatness Gain Accuracy Gain Supply Sensitivity Gain Temperature Sensitivity Slew Rate Settling Time Overdrive Recovery Time Reverse Isolation (S12) INPUT/OUTPUT CHARACTERISTICS Output Common Mode VOCM Adjustment Range Input Common-Mode Range Maximum Output Voltage Swing Output Common-Mode Offset Output Common-Mode Drift Output Differential Offset Voltage Common-Mode Rejection Ratio (CMRR) Output Differential Offset Drift Input Bias Current Input Resistance (Differential) Input Capacitance (Differential) Input Resistance (Single-Ended) Input Capacitance (Single-Ended) Output Resistance (Differential) Output Capacitance (Differential) POWER INTERFACE Supply Voltage ENB Threshold ENB Input Bias Current Quiescent Current Rev. 0 Conditions Min AV = 6 dB, VOUT ≤ 1.0 V p-p AV = 12 dB, VOUT ≤ 1.0 V p-p AV = 18 dB, VOUT ≤ 1.0 V p-p VOUT ≤ 1.0 V p-p RG = 95.3 Ω VS ± 5% −40°C to +85°C AV = 6 dB, VOUT = 2 V step, 20% to 80% AV = 12 dB, VOUT = 2 V step, 20% to 80% AV = 18 dB, VOUT = 2 V step, 20% to 80% AV = 6 dB, VOUT = 1 V step, 20% to 80% AV = 12 dB, VOUT = 1 V step, 20% to 80% AV = 18 dB, VOUT = 1 V step, 20% to 80% 1 V step to 1% 1 V step to 0.1% VIN = 1 V to 0 V step, AV = 12 dB, VOUT ≤ 1% VIN = 1 V to 0 V step, AV = 12 dB, VOUT ≤ 0.5% f = ≤1 GHz Typ Max 5000 2000 1200 300 0.5 0.2 2.5 8700 7700 6600 7200 4900 3700 1 1.4 6.7 9.3 68 MHz MHz MHz MHz dB dB/V mdB/°C V/µs V/µs V/µs V/µs V/µs V/µs ns ns ns ns dB VS/2 1 2.25 1 dB compressed Referenced to VCC/2 −40°C to +85°C 2.75 2.75 3.5 −20 +10 0.05 −36 +22 60 0.05 −20 10 0.4 5 0.8 150 1.2 −40°C to +85°C −40°C to +85°C AV = all gains AV = all gains AV = all gains AV = all gains 4.75 2.2 Low to high High to low ENB high ENBL low ENB high ENBL low 5.0 5.25 1.3 56 － 3/19 － 30 −180 60 2.9 Unit 64 V V V V p-p mV mV/°C mV dB mV/°C µA kΩ pF kΩ pF Ω pF V V V µA µA mA mA ADA4960-1 Parameter NOISE/HARMONIC PERFORMANCE 140 MHz Second/Third Harmonic Distortion OIP3/IMD3 Noise Spectral Density (RTI) 1 dB Compression Point (RTO) 250 MHz Second/Third Harmonic Distortion OIP3/IMD3 Noise Spectral Density (RTI) 1 dB Compression Point (RTO) 500 MHz Second/Third Harmonic Distortion OIP3/IMD3 Noise Spectral Density (RTI) 1 dB Compression Point (RTO) 750 MHz Second/Third Harmonic Distortion OIP3/IMD3 Noise Spectral Density (RTI) 1 dB Compression Point (RTO) Rev. 0 Conditions Min Typ Max Unit AV = 6 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 12 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 18 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 6 dB, VOUT = 0.9 V p-p composite (2 MHz spacing) AV = 12 dB, VOUT = 0.9 V p-p composite (2 MHz spacing) AV = 18 dB, VOUT = 0.9 V p-p composite (2 MHz spacing) AV = 6 dB AV = 12 dB AV = 18 dB AV = 6 dB AV = 12 dB AV = 18 dB −91/−73 −86/−73 −82/−72 +33.2/−79 +33.4/−78 +33.3/−78 5.4 3.2 2.1 12.0 12.0 11.9 dBc dBc dBc dBm/dBc dBm/dBc dBm/dBc nV/√Hz nV/√Hz nV/√Hz dBm dBm dBm AV = 6 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 12 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 18 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 6 dB, VOUT = 0.9 V p-p composite (2 MHz spacing) AV = 12 dB, VOUT = 0.9 V p-p composite (2 MHz spacing) AV = 18 dB, VOUT = 0.9 V p-p composite (2 MHz spacing) AV = 6 dB AV = 12 dB AV = 18 dB AV = 6 dB AV = 12 dB AV = 18 dB −88/−69 −81/−68 −77/−68 +32.5/−77 +32.6/−77 +32.1/−76 5.4 3.1 2.0 12.0 11.9 11.7 dBc dBc dBc dBm/dBc dBm/dBc dBm/dBc nV/√Hz nV/√Hz nV/√Hz dBm dBm dBm AV = 6 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 12 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 18 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 6 dB, VOUT = 0.9 V p-p composite (2 MHz spacing) AV = 12 dB, VOUT = 0.9 V p-p composite (2 MHz spacing) AV = 18 dB, VOUT = 0.9 V p-p composite (2 MHz spacing) AV = 6 dB AV = 12 dB AV = 18 dB AV = 6 dB AV = 12 dB AV = 18 dB −77/−66 −71/−66 −68/−65 +30.2/−72 +29.9/−71 +29.1/−70 5.2 3.0 1.9 11.6 11.4 11.0 dBc dBc dBc dBm/dBc dBm/dBc dBm/dBc nV/√Hz nV/√Hz nV/√Hz dBm dBm dBm AV = 6 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 12 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 18 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 6 dB, VOUT = 0.9 V p-p composite (2 MHz spacing) AV = 12 dB, VOUT = 0.9 V p-p composite (2 MHz spacing) AV = 18 dB, VOUT = 0.9 V p-p composite (2 MHz spacing) AV = 6 dB AV = 12 dB AV = 18 dB AV = 6 dB AV = 12 dB AV = 18 dB −70/−68 −67/−69 −64/−69 +28.3/−67 +27.7/−67 +26.9/−65 5.0 3.0 1.8 9.7 9.5 9.5 dBc dBc dBc dBm/dBc dBm/dBc dBm/dBc nV/√Hz nV/√Hz nV/√Hz dBm dBm dBm － 4/19 － ADA4960-1 Parameter 1000 MHz Second/Third Harmonic Distortion OIP3/IMD3 Noise Spectral Density (RTI) 1 dB Compression Point (RTO) Rev. 0 Conditions Min AV = 6 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 12 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 18 dB, VOUT = 0.9 V p-p AV = 6 dB, VOUT = 0.9 V p-p composite (2 MHz spacing) AV = 12 dB, VOUT = 0.9 V p-p composite (2 MHz spacing) AV = 18 dB, VOUT = 0.9 V p-p composite (2 MHz spacing) AV = 6 dB AV = 12 dB AV = 18 dB AV = 6 dB AV = 12 dB AV = 18 dB － 5/19 － Typ −73/−72 −69/−78 −67/−85 +26.2/−63 +26.0/−63 +25.0/−61 4.8 2.7 1.6 8.0 7.7 7.6 Max Unit dBc dBc dBc dBm/dBc dBm/dBc dBm/dBc nV/√Hz nV/√Hz nV/√Hz dBm dBm dBm ADA4960-1 絶対最大定格 パッケージ内の消費電力(PD)は、静止消費電力と負荷駆動に起 因するパッケージ内の消費電力との和になります。静止電力は、 電源ピン(VS)間の電圧に静止電流(IS)を乗算して計算されます。 負荷駆動に起因する消費電力は、アプリケーションに依存しま す。負荷駆動に起因する消費電力は、負荷電流とデバイスの対 応する電圧降下の積として計算されます。これらの計算では RMS 電圧と RMS 電流を使用する必要があります。 Parameter Rating Supply Voltage, VCC VIP, VIN Internal Power Dissipation Maximum Junction Temperature Operating Temperature Range Storage Temperature Range 5.25 V VCC + 0.5 V See Figure 3 150°C −40°C to +85°C −65°C to +150°C 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、この仕様の動作のセクシ ョン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。 空気流があると放熱効果が良くなり θJA が小さくなります。さら に、メタル・パターン、スルー・ホール、グラウンド・プレー ン、電源プレーンとパッケージ・ピン/エクスポーズド・パッド が直接接触する場合、これらのメタルによっても θJA が小さくな ります。 図 3 に、4 層 JEDEC 標準ボードを使った場合の ADA4960-1 最 大安全消費電力対周囲温度を示します。 2.5 MAXIMUM POWER DISSIPATION 熱抵抗 θJA は、EIA/JESD 51-7 に規定する高熱伝導率の 4 層回路ボードに エクスポーズド・パッドとデバイスをハンダ接続して規定しま す。 表 3.熱抵抗 Package Type θJA Unit 16-Lead LFCSP (Exposed Pad) 89.5 °C/W 2.0 1.5 1.0 0.5 QUIESCENT POWER 最大消費電力 ADA4960-1 のパッケージ内での安全な最大消費電力は、チップ のジャンクション温度(TJ)上昇により制限されます。約 150°C のガラス転移温度で、プラスチックの特性が変わります。この 温度規定値を一時的に超えた場合でも、パッケージからチップ に加えられる応力が変化して、ADA4960-1 のパラメータ性能が 永久的にシフトしてしまうことがあります。150 °C のジャンク ション温度を長時間超えると、シリコン・デバイス内に変化が 発生して、故障の原因になることがあります。 0 –40 –20 0 20 40 60 AMBIENT TEMPERATURE (°C) 80 100 08458-002 表 2. 図 3.4 層ボードでの周囲温度対最大消費電力 ESDの注意 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。 Rev. 0 － 6/19 － ADA4960-1 13 VOCM 14 GND 15 GND 16 PD ピン配置およびピン機能説明 VIP 1 12 VCC IIP 2 ADA4960-1 IIN 3 TOP VIEW (Not to Scale) 11 VOP 10 VON 9 VCC NOTES 1. NC = NO CONNECT. 2. EXPOSED PAD MUST BE CONNECTED TO GND. 08458-003 VCC 8 VCC 7 NC 6 NC 5 VIN 4 図 4.ピン配置 表 4.ピン機能の説明 ピン番号 記号 説明 1 VIP 平衡差動入力。このピンは VCC/2 に対して内部バイアスされています。 2 IIP ゲイン設定抵抗。このピンと IIN の間に RG を接続します。 3 IIN ゲイン設定抵抗。このピンと IIP の間に RG を接続します。 4 VIN 平衡差動入力。このピンは VCC/2 に対して内部バイアスされています。 5、6 NC このピンには何も接続しないでください。 7、8、9、12 VCC 5 V 正電源ピン。 10 VON 平衡差動出力。このピンは、VOCM 入力電圧へバイアスされています。 11 VOP 平衡差動出力。このピンは、VOCM 入力電圧へバイアスされています。 13 VOCM このピンは VCC/2 に対して内部バイアスされています。入力として、このピンは VOP と VON の DC 電圧を設 定します。 14、15 GND グラウンド。低インピーダンス・グラウンドへ接続します。 16 PD このピンをグラウンドに接続するとデバイスがディスエーブルされ、このピンを 5 V に接続するとデバイスがタ ーンオンします。 EPAD エクスポーズド・パッドは GND に接続する必要があります。 Rev. 0 － 7/19 － ADA4960-1 代表的な性能特性 VCC = 5 V、VOCM = 2.5 V、RL = 100 Ω 差動、AV = 6 dB、CL = 1 pF 差動、f = 140 MHz、T = 25°C。 18 SPECTRAL NOISE DENSITY (nV/√Hz) AV = 18dB 15 AV = 12dB AV (dB) 10 AV = 6dB 5 AV = 0dB –5 0.01 0.1 1 FREQUENCY (GHz) 10 14 AV = 12dB 12 AV = 18dB 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) 図 5.小信号周波数応答―ゲインの周波数特性 AV = 0 dB、AV = 6 dB、AV = 12 dB、AV = 18 dB 図 8.RTO ノイズ・スペクトル密度の周波数特性 AV = 6 dB、AV = 12 dB、AV = 18 dB 0.6 1.2 0.4 0.2 0.6 20% VOUT (V) AV (dB) 6 12 18 –0.2 AV = 12dB 80% 0.4 AV = 12dB 0 AV = 18dB 0.8 AV = 18dB 80% AV = 6dB 1.0 AV = 6dB VOUT (V) 16 8 50 08458-004 0 AV = 6dB 08458-039 20 SLEW RATE (V/µs) 7200 4900 3700 0.2 0 AV (dB) 6 12 18 –0.2 –0.4 20% –0.6 –0.4 SLEW RATE (V/µs) 8700 7700 6600 –0.8 0.4 0.2 TIME (ns) 0.6 –1.2 –0.2 08458-053 0 0 0.8 1.0 図 9.立上がり時間―時間対 VOUT VOUT = 2 V p-p 24 13 AV = 6dB 12 22 AV = 6dB 11 AV = 18dB P1 (dB) 20 AV = 12dB 18 10 AV = 12dB 9 14 AV = 18dB 0 200 400 600 800 8 1000 FREQUENCY (MHz) 1200 7 100 200 300 400 500 600 700 800 FREQUENCY (MHz) 図 7.ノイズ係数の周波数特性 AV = 6 dB、AV = 12 dB、AV = 18 dB 図 10.P1dB の周波数特性 AV = 6 dB、AV = 12 dB、AV = 18 dB － 8/19 － 900 1000 08458-007 16 08458-038 NOISE FIGURE (dB) 0.6 TIME (ns) 図 6.立上がり時間―時間対 VOUT VOUT = 1 V p-p Rev. 0 0.4 0.2 08458-054 –1.0 –0.6 –0.2 ADA4960-1 40 –55 –60 DISTORTION (dBc) OIP3 (dBm) 35 AV = 6dB 30 AV = 12dB AV = 18dB –65 –70 TA = +85°C –75 25 TA = +25°C TA = –40°C 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 FREQUENCY (MHz) –85 100 08458-008 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 FREQUENCY (MHz) 図 11.OIP3 の周波数特性 AV = 6 dB、AV = 12 dB、AV = 18 dB VOUT = 0.45 V p-p/トーン、2 MHz 間隔 08458-011 –80 図 14.2 トーン IMD3 の周波数特性 TA = −40°C、TA = +25°C、TA = +85°C AV = 6 dB、VOUT = 0.45 V p-p/トーン、2 MHz 間隔 40 –60 –65 35 OIP3 (dBm) 30 DISTORTION (dBc) –70 TA = –40°C TA = +25°C TA = +85°C AV = 18dB –75 AV = 12dB –80 AV = 6dB –85 25 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 FREQUENCY (MHz) –95 100 08458-040 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 FREQUENCY (MHz) 図 12.OIP3 の周波数特性 AV = 6 dB、TA = −40°C、TA = +25°C、TA = +85°C VOUT = 0.45 V p-p/トーン、2 MHz 間隔 08458-041 –90 図 15.HD2 の周波数特性 AV = 6 dB、AV = 12 dB、AV = 18 dB、VOUT = 0.9 V p-p –60 –55 –65 DISTORTION (dBc) DISTORTION (dBc) –60 AV = 18dB –65 –70 AV = 12dB –75 AV = 6dB –70 –75 AV = 12dB –80 AV = 18dB AV = 6dB –85 –90 100 200 300 400 500 600 700 800 900 FREQUENCY (MHz) 1000 08458-010 –85 100 300 400 500 600 700 800 FREQUENCY (MHz) 図 16.HD3 の周波数特性 AV = 6 dB、AV = 12 dB AV = 18 dB、VOUT = 0.9 V p-p 図 13.2 トーン IMD3 の周波数特性 AV = 6 dB、AV = 12 dB、AV = 18 dB VOUT = 0.9 V p-p/トーン、2 MHz 間隔 Rev. 0 200 － 9/19 － 900 1000 08458-013 –80 ADA4960-1 –60 70 THIRD HARMONIC DISTORTION –65 60 DISTORTION (dBc) –70 50 CMRR (dB) –75 –80 SECOND HARMONIC DISTORTION –85 40 30 20 –90 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 FREQUENCY (MHz) 0 0.01 08458-046 –100 100 10 TA = +85°C TA = +25°C TA = –40°C 0.1 1 FREQUENCY (GHz) 10 08458-017 –95 図 20.CMRR の周波数特性 AV = 6 dB、VOUT = 0.9 V p-p 図 17.HD2 および HD3 の周波数特性 TA = −40°C、+25°C、+85°C AV = 6 dB、VOUT = 0.9 V p-p –50 1.5 –55 HD2 1.0 DISTORTION (dBc) –60 VOUT (V) 0.5 0 –0.5 –65 HD3 –70 –75 –80 –85 100 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 TIME (ns) 500 600 700 800 900 1000 –30 f = 140MHz f = 250MHz f = 500MHz f = 750MHz f = 1GHz –40 –50 –60 –70 –60 –70 –80 –80 –90 –90 1.5 2.0 VOCM (V) 2.5 3.0 –100 0.5 08458-016 1.0 f = 140MHz f = 250MHz f = 500MHz f = 750MHz f = 1GHz –40 DISTORTION (dBc) –50 DISTORTION (dBc) 400 図 21.HD2/HD3 の周波数特性 シングルエンド入力、AV = 6 dB、VOUT = 0.9 V p-p –30 1.0 1.5 2.0 VOCM (V) 2.5 3.0 図 22.VOCM 対 HD3、AV = 6 dB、VOUT = 0.9 V p-p f = 140 MHz、f = 250 MHz、f = 500 MHz f = 750 MHz、f = 1 GHz 図 19.VOCM 対 HD2、AV = 6 dB、VOUT = 0.9 V p-p f = 140 MHz、f = 250 MHz、f = 500 MHz f = 750 MHz、f = 1 GHz Rev. 0 300 FREQUENCY (MHz) 図 18.大信号パルス応答、AV = 18 dB –100 0.5 200 － 10/19 － 08458-019 0 08458-042 –1.5 08458-018 –1.0 ADA4960-1 –50 –60 –55 –65 1GHz –60 –70 250MHz –65 DISTORTION (dBc) –70 1GHz –75 –80 500MHz –85 –80 250MHz –90 –85 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 VOUT (V p-p) –95 0.5 08458-043 –90 0.5 –75 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 VOUT (V p-p) 図 23.出力振幅対 HD3、250 MHz、500 MHz、1 GHz AV = 6 dB、VOUT = 0.9 V p-p 08458-044 DISTORTION (dBc) 500MHz 図 25.VOUT 対 HD2、250 MHz、500 MHz、1 GHz AV = 6 dB、VOUT = 0.9 V p-p 4.0 0.096 VOUTP 3.5 VOUTP – VOUTN 0.072 VOUT (V) VOUT (V) 3.0 2.5 0.048 1% 0.024 2.0 0.5% 0.25% VOCM 1.5 VOUTN –6 –4 –2 0 2 4 6 8 10 12 TIME (ns) 14 0 2 4 6 8 10 12 14 TIME (ns) 図 24.出力オーバードライブ―時間対 VOUT VIN = 1 V p-p、AV =12 dB Rev. 0 0.25% 0.5% –0.024 08458-048 1.0 –8 図 26.出力オーバードライブ回復時間―時間対 VOUT VIN = 1 V p-p、AV =12 dB、VOCM = 2.4 V － 11/19 － 08458-049 0 ADA4960-1 テスト回路 5V 0.1µF ETC1-1-13 BAND-PASS FILTER VIP 0.1µF VOP 25Ω RG IIN 50Ω 37.5Ω VON 0.1µF ETC1-1-13 25Ω ADA4960-1 VIN 25Ω 37.5Ω IIP 0.1µF SPECTRUM ANALYZER 25Ω 08458-022 SINE WAVE GENERATOR 図 27.歪みテスト回路 5V 0.1µF RG PULSE SOURCE VOP 0.1µF IIN ADA4960-1 50Ω 0Ω VIN 25Ω 0Ω IIP 25Ω 50Ω VIP VON 0.1µF 0.1µF OSCILLOSCOPE 50Ω 08458-023 ETC1-1-13 図 28.時間領域テスト回路 5V 50Ω 0.1µF VIP VOP 0.1µF IIP 50Ω RG IIN 50Ω 0.1µF 0Ω VON 0.1µF 図 29.S パラメータ・テスト回路 Rev. 0 NETWORK ANALYZER 50Ω ADA4960-1 VIN 50Ω 0Ω － 12/19 － 50Ω 08458-024 NETWORK ANALYZER ADA4960-1 回路説明 基本構造 ADA4960-1 は、5 V 単電源 60 mA で動作する低ノイズのフル差 動アンプ/ADC ドライバです。このアンプは入力信号からゲイン 設定抵抗(RG)を分離するバッファ付き入力を持っているため、 すべてのゲインに対して差動入力インピーダンスを 10 kΩ 一定 に維持します。 差動出力インピーダンスは 150 Ω です。ゲイン範囲は 0 dB～18 dB で、1 本の抵抗(RG)で設定します。 0.1µF RS 2 VIP IIP RG RS 2 0.1µF 入力 VIP と VIN の同相モード電圧範囲は 2.25 V～2.75 V で、内部 で VCC/2 に設定されています。出力 VOP と VON の同相モード電 圧範囲は 1.0 V～2.75 V で、VOCM ピンを使って外部から設定す ることができます。VOCM ピンは内部で VCC/2 に接続されてい るため外部接続は不要です。 デバイス入力は、シングルエンドまたは差動に構成することが できます。HD3 歪みはいずれの場合も同じです。 ADA4960-1 RS 2 AC ADA4960-1 の入力および/または出力は、規定の入力および出力 同相モード範囲内で AC 結合または DC 結合することができま す。 IIN 75Ω 75Ω VOP VON VIN 08458-025 RS 2 図 30.ADA4960-1 の基本構造 Rev. 0 － 13/19 － ADA4960-1 アプリケーション情報 5V 基本接続 0.1µF ETC1-1-13 0.1µF RS 2 4 IIN ADA4960-1 VIN R2 50Ω VON 0.1µF 0.1µF 図 32.シングルエンド入力/差動出力構成 0.1µF 15 14 VCC 13 GND GND VOCM VCC VIP IIP VOP ADA4960-1 IIN VON VIN VCC NC NC VCC VCC 5 6 7 12 0.1µF 11 RL 10 BALANCED LOAD 9 0.1µF 8 0.1µF 0.1µF VCC 10µF NC = NO CONNECT 図 33.ADA4960-1 の基本接続 Rev. 0 0.1µF VOP － 14/19 － RL 2 RL 2 08458-028 VIP 08458-026 RS 2 3 RG AC PD 2 RL 2 0.1µF IIP R1 50Ω 50Ω 16 RG VON 0.1µF 0.1µF VCC AC ADA4960-1 5V 差動広帯域入力は、ETC1-1-13 バラン・トランスにより提供さ れます。2 本の 25 Ω 抵抗 R1 と R2 により、50 Ω の AC ソースに 対して 50 Ω 整合させます。入力と出力に直列接続した 0.1 µF の コンデンサにより、内部バイアスからソースと平衡負荷を分離 します。RG はゲイン設定抵抗です。負荷 RL は優れた AC 性能を 提供するために 100 Ω である必要があります(仕様のセクション 参照)。差動負荷の使用は、ゲイン調整式で規定されるゲイン値 を使って行います(ゲイン調整のセクション参照)。 BALANCED SOURCE IIN また、ADA4960-1 はシングルエンド入力/差動出力ドライバとし て構成することもできます(図 32 参照)。R1 は入力ソースを整合 させ、R2 は入力ソース・インピーダンスを平衡させます。入力 と出力に直列接続した 0.1 µF のコンデンサにより、内部バイア スからソースと平衡負荷を分離します。RG はゲイン設定抵抗で す。RL は優れた AC 性能を提供するために 100 Ω である必要が あります(仕様のセクション参照)。 ADA4960-1 は差動入力/差動出力ドライバとして構成することが できます(図 31 参照)。 RS 2 RL 2 図 31.差動入力/差動出力構成 入力インターフェースと出力インターフェース RS 2 0.1µF VIN R2 25Ω 通常動作では、イネーブル・ピン(PD)を VCC に接続します。 ADA4960-1 をロー・レベルにすると、パワーダウン・モードに なります。VOP 出力と VON 出力は、内部で VCC/2 にバイアスさ れているため外部電源は不要です。出力同相モード範囲は、 VCOM ピンに外部電圧を加えて 1 V～2.75 V の範囲で調整する ことができます。 1 RG AC さらに、VOCM ピンと VCI ピンを入力として使用するか否かに 関係なく、これらのピンを 0.1 µF のコンデンサでデカップリン グしてください。 0.1µF VOP IIP R1 25Ω 50Ω VIP 08458-030 ADA4960-1 を動作させる基本接続を図 33 に示します。VCC を 5 V に接続して、0.1 µF の低インダクタンス表面実装セラミッ ク・コンデンサをデバイスのできるだけ近くに接続して、各電 源ピンをデカップリングしてください。 ADA4960-1 ゲイン調整 帯域幅拡張機能 ADA4960-1 のゲインは、1 本の抵抗 RG を IIP ピンと IIN ピンの 間に接続して設定します。出力インピーダンスが 150 Ω である ため、負荷によりゲインが影響を受けます。電圧ゲインは、差 動入力とシングルエンド入力に対して次式で計算することがで きます。 ADA4960-1 の帯域幅は差動入力構成とシングルエンド入力構成 に対して、コンデンサ CS をゲイン設定抵抗 RG と並列に接続す ることにより拡張することができます(図 35 参照)。 5V VOP 0.1µF RL 2 IIP R1 25Ω 50Ω VIP CS RG AC IIN ADA4960-1 RL 2 VIN R2 25Ω ここで、RL と RG は、負荷抵抗とゲイン設定抵抗です。 VON 0.1µF 0.1µF 08458-027 0.1µF ETC1-1-13 150R L 150 R L A V 4.7 35.5 RG 18 図 35.帯域幅拡張機能を持つ ADA4960-1 16 図 36 に、6 dB ゲインと 12 dB ゲインに対する帯域幅拡張機能を 示します。図 37 に、大部分のゲイン(dB)に対する CS の推奨値を 示します。 14 RL = 500Ω 10 14 RL = 200Ω CS = 2.2pF 8 RL = 1kΩ 12 6 10 4 0 0 50 100 150 200 250 RG (Ω) 08458-029 2 AV (dB) RL = 100Ω 8 CS = 0.1pF 6 4 図 34.RG 対 AV、RL = 100 Ω、RL = 200 Ω、RL = 500 Ω、RL = 1 kΩ 2 表 5.RG 対 AV、RL = 100 Ω、RL = 200 Ω、RL = 500 Ω、RL = 1 kΩ 0 10 100 1k FREQUENCY (MHz) RG AV (dB) RL = 100 Ω RL = 200 Ω RL = 500 Ω RL = 1 kΩ 0 6 12 18 246 106 35.2 0 370 167 65.7 15.2 505 237 101 32.8 576 271 118 41.7 10k 08458-031 AV (V/V) 12 図 36. 6 dB ゲインと 12 dB ゲインに対する帯域幅拡張機能 14 12 AV (dB) 10 8 6 4 0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 CS (pF) 3.5 4.0 4.5 図 37.大部分のゲインに対する CS の推奨値 Rev. 0 － 15/19 － 5.0 08458-032 2 ADA4960-1 ADA4960-1 は、1 GHz までの高速 ADC を駆動する直線性性能 を持つ高速アンプです。複数のオプションを使用して、ADC に インターフェースさせることができます。 ソース DC レベルが ADA4960-1 の同相モード入力範囲内にある かぎり、信号ソースを直接 ADA4960-1 入力へ接続することがで きます(図 40 参照)。 5V 図 38 に示す ADA4960-1 は差動入力構成で、入力バランを使用し て差動入力信号を発生しています。 25 Ω の抵抗で入力ソースに 整合させています。ADC の入力同相モード範囲が ADA4960-1 の出力同相モード範囲内にあるかぎり、ADA4960-1 出力は ADC 入力へ直接接続することができます。ADC の VCM 出力ピンを ADA4960-1 VOCM 入力ピンに接続して、ADA4960-1 の出力電 圧を ADC 入力に一致させます。 ADA4960-1 が高入力インピーダンスで ADC を駆動する場合、 ADA4960-1 出力間に接続した 100 Ω 抵抗により、システム帯域 幅と歪み性能が向上します。負荷抵抗が軽いほど、歪み性能が向 上し、全体帯域幅が狭くなります。 5V VOP VIP 50Ω 50Ω VREF AC VREF 100Ω IIP RG IIN VIN+ ADC ADA4960-1 VIN VIN– VON 25Ω VCM 08458-050 ADCのインターフェース VOCM VREF 図 40.シングルエンド入力構成、DC 結合入力と DC 結合出力 ADC の入力同相モードが ADA4960-1 の出力同相モード範囲外 の場合、出力を AC 結合することができます(図 41 参照)。 5V VIP 100Ω IIP 25Ω 50Ω VOP RG IIN AC VIN– 50Ω VCM VOCM VIP VOP RG IIN 0.1µF 100Ω IIP 50Ω AC 08458-033 VON 0.1µF 0.1µF ADC ADA4960-1 VIN 25Ω VIN+ 0.1µF ADC ADA4960-1 VIN 25Ω VIN+ VON VIN– 0.1µF 図 38. ADC を直接駆動する差動入力構成 08458-035 0.1µF ETC1-1-13 図 41.シングルエンド入力構成、ADC へ AC 結合 図 39 に示す ADA4960-1 はシングルエンド入力構成です。入力は 50 Ω 抵抗でソースに整合されています。ADA4960-1 の出力は、 ADC の入力同相モード範囲が ADA4960-1 の出力同相モード範 囲内にあるかぎり、直接 ADC 入力へ接続することができます。 5V VOP 100Ω IIP 50Ω 50Ω VIP RG AC IIN 0.1µF ADC ADA4960-1 VIN 25Ω VIN+ VON VIN– VCM VOCM 図 39. ADC を直接駆動するシングルエンド入力構成 Rev. 0 08458-034 0.1µF ライン・ドライバ・アプリケーション ユーザ設定可能なゲイン調整機能と帯域幅拡張機能を使うと、 DC～6.5 Gbps のライン・ドライバ・アプリケーションとチャン ネル等化アプリケーション向けに ADA4960-1 を構成することが できます。 ADA4960-1 は極めて低い歪性能と高い直線性を持つため、ケー ブルやバック・プレーン・チャンネル内で使用してチャンネル 長を長くし、さらに受信等化と送信プリエンファシスを使用し てシリアル・リンクのシグナリング・マージンを向上させるこ とができます。ADA4960-1 の単方向信号パスは、プロトコルと エンコーディングに対して柔軟で、NRZ、PAM2/4/8/N、コーデ ィド(8b/10b)、アンコーディド、帯域外(SATA-OOB)データなど の多くのシグナリング・タイプをサポートしています。 － 16/19 － ADA4960-1 オーバードライブからの回復時間は、最終出力電圧の 1%へ 6.7 ns、0.5%へ 9.3 ns、0.25%へ 12.6 ns です(図 43 参照)。 オーバードライブと回復時間 ADA4960-1 はオーバードライブされると、出力を 3.4 V (typ)に 制限してオーバーシュートを生じないようにします(図 42 参照)。 この機能により過渡電圧から ADC を保護するため、ADC 入力 に外付けクランプ機能の追加が不要になります。 0.096 VOUTP – VOUTN 0.072 4.0 VOUT (V) VOUTP 3.5 0.5% 0.25% VOCM 0 2.5 0.25% 0.5% 2.0 –0.024 VOUTN 2 4 6 8 10 12 –6 –4 –2 図 43.出力オーバードライブ回復時間 0 2 4 TIME (ns) 6 8 10 12 14 08458-051 1.0 –8 0 TIME (ns) 1.5 図 42.出力オーバードライブ、VIN = 1 V p-p、AV =12 dB Rev. 0 1% 0.024 － 17/19 － 14 08458-052 VOUT (V) 3.0 0.048 ADA4960-1 レイアウト、グラウンド接続、バイパス ADA4960-1 は高速デバイスです。優れた性能を実現するために は、高速 PCB デザインに細心の注意を払う必要があります。 ドライバ/レシーバがアンプから 1/8 波長以上離れている場合は、 信号パターン幅を小さくする必要があります。この非伝送線構 成では、下面と隣接のグラウンド・プレーンと低インピーダン ス・プレーンを信号線の近くから除去する必要があります。 最初の条件は、できるだけ多くのボード面積をカバーする優れ た電源プレーンとグラウンド・プレーンを持つ多層 PCB を使用 することです。 エクスポーズド・サーマル・パッドは内部でアンプのグラウン ド・ピンに接続されています。規定の電気的性能と熱放散を実 現するために、パッドを PCB 上の低インピーダンスのグラウン ド・プレーンにハンダ付けしてください。熱インピーダンスを さらに小さくするため、パッドの下のすべての層のグラウン ド・プレーンをビアで接続することが推奨されます。 各電源ピンはできるたけデバイスに近いグラウンド・プレーンへ 直接バイパスしてください。0.1 µF の高周波セラミック・チッ プ・コンデンサを使用してください。 低周波バイパスの 10 µF タンタル・コンデンサを各電源とグラ ウンドとの間に接続してください。 1.5mm 伝送線の浮遊容量とパッケージの寄生との組み合わせにより、高 い周波数の共振回路が形成されて、大きなゲイン・ピーキングま たは発振が生ずることがあります。 無線周波数の伝送線を使ってドライバとレシーバをアンプへ接 続してください。 入力/出力ピンの近くの下面からグラウンド・プレーンと低イン ピーダンス・プレーンを除いて、これらのピンの漂遊容量を小さ くしてください。 0.3mm DIAMETER VIAS 08458-036 1.2mm このような寄生の影響を防止するため、信号パターンは短く、 かつダイレクトにする必要があります。相補信号に対して対称 なレイアウトを採用してバランス性能を強化する必要がありま す。 1.5mm 1.2mm 図 44.推奨 PCB サーマル・アタッチ・パッド 1.5mm 1.2mm TOP METAL GROUND PLANE 08458-037 POWER PLANE BOTTOM METAL 図 45.埋め込みグラウンド・プレーンへ接続したサーマル・ビア接続を示す 4 層 PCB の断面 Rev. 0 － 18/19 － ADA4960-1 外形寸法 0.30 0.25 0.20 0.50 BSC 13 PIN 1 INDICATOR 16 1 12 1.65 1.50 SQ 1.45 EXPOSED PAD 9 TOP VIEW 0.80 0.75 0.70 SEATING PLANE 0.50 0.40 0.30 4 8 5 BOTTOM VIEW 0.05 MAX 0.02 NOM COPLANARITY 0.08 0.20 REF 0.20 MIN FOR PROPER CONNECTION OF THE EXPOSED PAD, REFER TO THE PIN CONFIGURATION AND FUNCTION DESCRIPTIONS SECTION OF THIS DATA SHEET. COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-229. 091609-A PIN 1 INDICATOR 3.10 3.00 SQ 2.90 図 46.16 ピン・リードフレーム・チップ・スケール・パッケージ[LFCSP_WQ] 3 mm x 3 mm ボディ、極薄クワッド (CP-16-27) 寸法: mm オーダー・ガイド Model1 Temperature Range Package Description Package Option Ordering Quantity ADA4960-1ACPZ-R2 ADA4960-1ACPZ-RL ADA4960-1ACPZ-R7 −40°C to +85°C −40°C to +85°C −40°C to +85°C 16-Lead Lead Frame Chip Scale Package [LFCSP_WQ] 16-Lead Lead Frame Chip Scale Package [LFCSP_WQ] 16-Lead Lead Frame Chip Scale Package [LFCSP_WQ] CP-16-27 CP-16-27 CP-16-27 250 5,000 1,500 1 Z = RoHS 準拠製品。 Rev. 0 － 19/19 － Branding H23 H23 H23