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日本語参考資料
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高速、高電圧、
1 A出力駆動アンプ
ADA4870
データシート
高容量負荷または低抵抗負荷の駆動に最適
広い電源範囲: 10 V～40 V
高出力電流駆動: 1 A
広い出力電圧振幅: 40 V 電源で 37 V 振幅
高スルーレート: 2500 V/µs
広帯域幅: 大信号で 52 MHz、小信号で 70 MHz
低ノイズ: 2.1 nV/√Hz
静止電流: 32.5 mA
パワーダウン: 0.75 mA
短絡保護機能およびフラグ
電流制限: 1.2 A
過熱保護機能
20
VCC
19
VCC
SD 3
18
VCC
ON 4
17
OUT
NC 5
16
OUT
INP 6
15
OUT
INN 7
14
OUT
OUT 8
13
VEE
NC 9
12
VEE
VEE 10
11
VEE
VCC 1
TFL 2
ADA4870
12125-001
機能ブロック図
特長
図 1.
アプリケーション
エンベロープ・トラッキング
パワーFET ドライバ
超音波
圧電ドライバ
PIN ダイオード・ドライバ
波形発生
自動テスト装置(ATE)
CCD パネル・ドライバ
コンポジット・アンプ
概要
ADA4870 はパワー SOIC パッケージ (PSOP_3)を採用しています。
このパッケージは、高い熱伝導性を提供するエクスポーズド・
サーマル・スラグを持っているため効率よい熱伝道が可能で、
厳 し いア プリ ケー ショ ンで 性能 と信 頼 性を 向上 させ ます。
ADA4870 は、工業用温度範囲 (−40°C～ +85°C)で動作します。
15
2,000
10
1,000
5
0
SLEW RATE
0
–1,000
–5
–2,000
–10
–3,000
–15
–20
–4,000
TIME (45ns/DIV)
VOUT (V)
3,000
VOUT
12125-057
ADA4870 は、高電圧パワーFET 、圧電トランスジューサ、PIN
ダイオード、CCD パネル、高出力電流で高電源電圧から高速を
必要とするその他の様々な厳しいアプリケーションの駆動に最
適です。
20
4,000
SLEW RATE (V/µs)
ADA4870 はユニティ・ゲイン安定の高速電流帰還アンプであり、
1 A の出力電流駆動能力と 40 V 電源で 2500 V/μs のスルーレー
トを持っています。ADA4870 はアナログ・デバイセズ独自の
XFCB)プロセスと技術革新的なアーキテクチャにより、低イン
ピーダンス負荷を駆動するアプリケーションに対して、高電力
出力・高速信号処理ソリューションを可能にしています。
図 2.スルーレート
V S = ±20 V、V OUT = 30 V p-p、A V = +2、
RF = 1.5 kΩ、CL = 300 pF、RS = 5 Ω
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、それぞれの所有
者 の 財産です。※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。
Rev. 0
©2014 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
本
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
ADA4870
データシート
目次
特長..................................................................................................1
シャットダウン (SD) ................................................................ 19
アプリケーション ...........................................................................1
帰還抵抗の選択 ........................................................................ 19
機能ブロック図 ...............................................................................1
容量負荷の駆動 ........................................................................ 19
概要..................................................................................................1
熱管理 ....................................................................................... 20
改訂履歴 ..........................................................................................2
消費電力.................................................................................... 20
仕様..................................................................................................3
安全動作領域 ............................................................................ 21
±20 V 電源 ...................................................................................3
プリント回路ボード (PCB) ...................................................... 22
±5 V 電源 .....................................................................................4
熱モデル.................................................................................... 22
絶対最大定格...................................................................................6
ヒートシンクの選択................................................................. 22
最大消費電力...............................................................................6
電源とデカップリング ............................................................. 22
ESD の注意 ..................................................................................6
コンポジット・アンプ ............................................................. 23
ピン配置およびピン機能説明 ........................................................7
外形寸法........................................................................................ 24
代表的な性能特性 ...........................................................................8
オーダー・ガイド .................................................................... 24
アプリケーション情報..................................................................19
ON、初期パワーアップ、および短絡 .....................................19
過熱保護 ....................................................................................19
改訂履歴
5/14—Re vision 0: Initial Ve rsion
Rev. 0
－ 2/24 －
ADA4870
データシート
仕様
±20 V 電 源
特に指定がない限り、TCASE = 25°C、AV = −5、RF = 1.21 kΩ、RG = 243 Ω、CL = 300 pF、RS = 5 Ω。
表 1.
Parameter
DYNAMIC PERFORMANCE
−3 dB Bandwidth
Slew Rate (Peak)
Settling T ime to 0.1%
NOISE/DIST ORTION PERFORMANCE
Harmonic Distortion, HD2/HD3
Input Voltage Noise Density
Input Current Noise Density
INP
INN
DC PERFORMANCE
Input Offset Voltage
Input Offset Voltage Drift
Input Bias Current
Noninverting Input
Inverting Input
Input Bias Current Drift, Inverting Input
Open-Loop Transresistance
INPUT CHARACTERIST ICS
Input Resistance
Input Capacitance
Input Common-Mode Voltage Range (VICM)
Common-Mode Rejection Ratio
SD PIN (SHUT DOWN)
Input Voltages
Input Bias Current
Te st Conditions/Comments
Min
Input Bias Current
OUT PUT CHARACTERISTICS
Output Voltage Range
Output Current Drive
Short-Circuit Protection Current Limit
Rev. 0
Max
Unit
VOUT = 2 V p-p
VOUT = 2 V p-p, AV = +2
VOUT = 20 V p-p
VOUT = 30 V step, AV = +2
VOUT = 10 V step
60
70
52
2500
82
MHz
MHz
MHz
V/µs
ns
f = 30 MHz, VOUT = 20 V p-p, AV = −10
f = 1 MHz, VOUT = 20 V p-p, AV = −10
f = 0.1 MHz, VOUT = 20 V p-p, AV = −10
f = 1 MHz, VOUT = 20 V p-p, RL = 25 Ω, AV = −10
f = 0.1 MHz, VOUT = 20 V p-p, RL = 25 Ω, AV = −10
f = 100 kHz
f = 100 kHz
−40/−39
−91/−74
−95/−96
−70/−77
−79/−99
2.1
dBc
dBc
dBc
dBc
dBc
nV/√Hz
4.2
47
pA/√Hz
pA/√Hz
−15
INP
INP
VICM = ±2 V, ±18 V
58
High (enabled)
Low (power-down)
Enabled ( SD = VEE + 5 V)
VEE + 1.1
VEE
Power down SD = VEE)
ON PIN (RESET AND SHORT-CIRCUIT
PROTECTION)
Input Voltages
Typ
High (power-down)
Low (enabled)
Enabled ( ON = VEE)
−1
4
+10
mV
µV/°C
9
−12
24
2.5
23
−25
µA
µA
nA/°C
MΩ
2
0.75
±18
60
MΩ
pF
V
dB
VEE + 5
VEE + 0.9
110
V
V
µA
−50
µA
−75
V
V
µA
Power down ( ON = VEE + 5 V)
100
µA
RG = 1.2 kΩ, RL = open
RG = 1.2 kΩ, RL = 50 Ω
±18.6
±18
1
1.2
V
V
A
A
ON = floating
－ 3/24 －
VEE + 1.8
VEE
VEE + 5
VEE + 1.3
ADA4870
データシート
Parameter
POWER SUPPLY
Operating Range
Quiescent Current
Te st Conditions/Comments
Min
Typ
Max
Unit
SD = VEE + 5 V, ON = VEE
SD = VEE, ON = not applicable
32.5
40
33
V
mA
0.75
1
mA
SD = VEE + 5 V, ON = VEE + 5 V
5.1
5.8
mA
10
Positive Power Supply Rejection Ratio
Negative Power Supply Rejection Ratio
67
62
69
64
dB
dB
±5 V 電 源
特に指定がない限り、TCASE = 25°C、AV = −5、RF = 1.21 kΩ、RG = 243 Ω、CL = 300 pF、RS = 5 Ω。
表 2.
Parameter
DYNAMIC PERFORMANCE
−3 dB Bandwidth
Settling T ime to 0.1%
NOISE/DIST ORTION PERFORMANCE
Harmonic Distortion, HD2/HD3
Input Voltage Noise Density
Input Current Noise Density
INP
INN
DC PERFORMANCE
Input Offset Voltage
Input Offset Voltage Drift
Input Bias Current
Noninverting Input
Inverting Input
Input Bias Current Drift, Inverting Input
Open-Loop Transresistance
INPUT CHARACTERIST ICS
Input Resistance
Input Capacitance
Input Common-Mode Voltage Range (VICM)
Common-Mode Rejection Ratio
SD PIN (SHUT DOWN)
Input Voltages
Input Bias Current
Te st Conditions/Comments
Min
Input Bias Current
Unit
52
55
MHz
ns
f = 30 MHz, VOUT = 2 V p-p, AV = −10
f = 1 MHz, VOUT = 2 V p-p, AV = −10
f = 0.1 MHz, VOUT = 2 V p-p, AV = −10
f = 1 MHz, VOUT = 2 V p-p, RL = 25 Ω, AV = −10
f = 0.1 MHz, VOUT = 2 V p-p, RL = 25 Ω, AV = −10
f = 100 kHz
f = 100 kHz
−42/−38
−90/−88
−101/−107
−70/−66
−85/−86
2.1
dBc
dBc
dBc
dBc
dBc
nV/√Hz
4.2
47
pA/√Hz
pA/√Hz
−15
INP
INP
VICM = ±0.5 V, ±3.0 V
57
High (enabled)
Low (power-down)
Enabled ( SD = VEE + 5 V)
VEE + 1.1
VEE
High (power-down)
Low (enabled)
Enabled ( ON = VEE)
Power down ( ON = VEE + 5 V)
Rev. 0
Max
VOUT = 2 V p-p
VOUT = 2 V step
Power down ( SD = VEE)
ON PIN (RESET AND SHORT-CIRCUIT
PROTECTION)
Input Voltages
Typ
－ 4/24 －
−4
14
+5
mV
µV/°C
13
−5
10
1.9
23
−18
µA
µA
nA/°C
MΩ
2
0.75
±3.0
59
MΩ
pF
V
dB
VEE + 5
VEE + 0.9
110
V
V
µA
−65
µA
VEE + 1.8
VEE
VEE + 5
VEE + 1.3
−75
V
V
µA
100
µA
ADA4870
データシート
Parameter
OUT PUT CHARACTERISTICS
Output Voltage Range
Output Current Drive
Short-Circuit Protection Current Limit
POWER SUPPLY
Operating Range
Quiescent Current
Te st Conditions/Comments
RG = 1.2 kΩ, RL = open
Typ
Max
±3.7
1
1.2
ON = floating
10
Unit
V
A
A
SD = VEE + 5 V, ON = VEE
SD = VEE, ON = not applicable
28
40
30
V
mA
0.65
1
mA
SD = VEE + 5 V, ON = VEE + 5 V
4.7
5.5
mA
Positive Power Supply Rejection Ratio
Negative Power Supply Rejection Ratio
Rev. 0
Min
66
61
－ 5/24 －
68
63
dB
dB
ADA4870
データシート
絶対最大定格
表 3.
Parameter
Supply Voltage
Power Dissipation
最大消費電力
Common-Mode Input Voltage Range
Differential Input Voltage Range
Storage T emperature Range
Operating T emperature Range
Lead T emperature (Soldering, 10 sec)
Rating
42 V
See the Power Dissipation
section and the Safe Operating
Area section
VEE to VCC
±0.7 V
−65°C to +150°C
−40°C to +85°C
300°C
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(T J)上昇により制限されます。約 150℃のガラス転移温
度で、プラスチックの特性が変わります。150°C のジャンクシ
ョン温度を超えると、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。表 4 に PSOP_3 パッケージ
のジャンクション―ケース間熱抵抗(θJC )を示します。消費電力
と熱管理の詳細については、アプリケーション情報のセクショ
ンを参照してください。
Junction Temperature
150°C
Package Type
20-Lead PSOP_3
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製品動作を定めたものではあり
ません。製品を長時間絶対最大定格状態に置くと製品の信頼性
に影響を与えます。
Rev. 0
表 4.熱抵抗
θJC
1.1
Unit
°C/W
ESD の注意
－ 6/24 －
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。
ADA4870
データシート
VCC 1
20
VCC
2
19
VCC
SD 3
18
VCC
ON 4
17
OUT
TFL
NC 5
ADA4870
16
OUT
INP 6
TOP VIEW
(Not to Scale)
15
OUT
INN 7
14
OUT
OUT 8
13
VEE
NC 9
12
VEE
VEE 10
11
VEE
NOTES
1. NC = NO CONNECT. DO NOT CONNECT TO THIS PIN.
2. CONNECT THE EXPOSED PAD TO A SOLID EXTERNAL
PLANE WITH LOW THERMAL RESISTANCE.
12125-102
ピン配置およびピン機能説明
図 3.ピン配置
表 5.ピン機能の説明
ピン番号
記号
説明
1
VCC
正電源入力。
2
T FL
サーマル・モニタおよび短絡フラグ (VEE 基準)。
3
SD
シャットダウン (アクティブ・ロー、VEE 基準)。
4
ターンオン／イネーブル (アクティブ・ロー、VEE 基準)。
5
ON
NC
6
INP
非反転入力。
7
INN
反転入力。
8
OUT
帰還抵抗の出力接続。
9
NC
未接続。このピンは接続しないでください。
10 to 13
VEE
負電源入力。
14 to 17
OUT
出力。
18 to 20
VCC
正電源入力。
EPAD
エクスポーズド・サーマル・パッド。内部接続なし。エクスポーズド・パッドを熱抵抗の小さい厚い外部プレーン
へ接続してください。
Rev. 0
未接続。このピンは接続しないでください。
－ 7/24 －
ADA4870
データシート
代表的な性能特性
特に指定がない限り、TCASE = 25°C。
12
12
–20°C
+25°C
+100°C
6
6
3
3
0
–3
–6
0
–3
–6
–9
VS = ±5V
VOUT = 2V p-p
RF = 1.21kΩ
AV = −2
CL = 300pF
RS = 5Ω
–15
–18
1
VS = ±20V
VOUT = 20V p-p
RF = 1.21kΩ
AV = −2
CL = 300pF
RS = 5Ω
–15
10
100
1000
FREQUENCY (MHz)
–18
12125-002
–12
–12
1
10
100
図 7.ケース温度対大信号周波数応答
A V = −2、V S = ±20 V、V OUT = 20 V p-p、RF = 1.21 kΩ
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
図 4.ケース温度対小信号周波数応答
A V = −2、V S = ±5 V、V OUT = 2 V p-p、RF = 1.21 kΩ
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
21
21
–20°C
+25°C
+100°C
18
1000
FREQUENCY (MHz)
12125-017
–9
–20°C
+25°C
+100°C
18
15
15
12
GAIN (dB)
12
9
6
3
9
6
3
0
0
VS = ±5V
VOUT = 2V p-p
RF = 1.21kΩ
AV = −5
CL = 300pF
RS = 5Ω
–6
–9
1
VS = ±20V
VOUT = 20V p-p
RF = 1.21kΩ
AV = −5
CL = 300pF
RS = 5Ω
–6
–9
10
100
1000
FREQUENCY (MHz)
12125-003
–3
–3
1
10
100
図 8.ケース温度対大信号周波数応答
A V = -5、V S = ±20 V、V OUT = 20 V p-p、RF = 1.21 kΩ
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
図 5.ケース温度対小信号周波数応答
A V = −5、V S = ±5 V、V OUT = 2 V p-p、RF = 1.21 kΩ
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
27
–20°C
+25°C
+100°C
27
–20°C
+25°C
+100°C
24
1000
FREQUENCY (MHz)
12125-018
GAIN (dB)
–20°C
+25°C
+100°C
9
GAIN (dB)
GAIN (dB)
9
24
21
21
18
GAIN (dB)
GAIN (dB)
18
15
12
15
12
9
9
6
6
–3
1
0
–3
10
100
FREQUENCY (MHz)
1000
1
12125-004
0
10
100
1000
FREQUENCY (MHz)
図 9.ケース温度対大信号周波数応答
A V = -10、V S = ±20 V、V OUT = 20 V p-p、
RF = 1.21 kΩ、CL = 300 pF、RS = 5 Ω
図 6.ケース温度対小信号周波数応答
A V = −10、V S = ±5 V、V OUT = 2 V p-p、RF = 1.21 kΩ
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
Rev. 0
VS = ±20V
VOUT = 20V p-p
RF = 1.21kΩ
AV = −10
CL = 300pF
RS = 5Ω
3
－ 8/24 －
12125-019
VS = ±5V
VOUT = 2V p-p
RF = 1.21kΩ
AV = −10
CL = 300pF
RS = 5Ω
3
ADA4870
データシート
12
12
–20°C
+25°C
+100°C
9
6
6
3
3
GAIN (dB)
–6
–6
–9
VS = ±5V
VOUT = 2V p-p
RF = 1.5kΩ
AV = +2
CL = 300pF
RS = 5Ω
–15
–18
1
–15
10
100
1000
FREQUENCY (MHz)
–18
1
10
100
1000
FREQUENCY (MHz)
図 10.ケース温度対小信号周波数応答
A V = +2、V S = ±5 V、V OUT = 2 V p-p、RF = 1.5 kΩ
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
図 13.ケース温度対大信号周波数応答
A V = +2、V S = ±20 V、V OUT = 20 V p-p、RF = 1.5 kΩ
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
21
21
–20°C
+25°C
+100°C
18
–20°C
+25°C
+100°C
18
15
12
12
9
9
GAIN (dB)
15
6
3
6
3
0
0
VS = ±5V
VOUT = 2V p-p
RF = 1.21kΩ
AV = +5
CL = 300pF
RS = 5Ω
–6
–9
1
VS = ±20V
VOUT = 20V p-p
RF = 1.21kΩ
AV = +5
CL = 300pF
RS = 5Ω
–3
–6
10
100
1000
FREQUENCY (MHz)
–9
12125-007
–3
10
1
100
12125-022
GAIN (dB)
VS = ±20V
VOUT = 20V p-p
RF = 1.5kΩ
AV = +2
CL = 300pF
RS = 5Ω
–12
12125-006
–12
12125-021
–9
1000
FREQUENCY (MHz)
図 11.ケース温度対小信号周波数応答
A V = +5、V S = ±5 V、V OUT = 2 V p-p、RF = 1.21 kΩ
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
図 14.ケース温度対大信号周波数応答
A V = +5、V S = ±20 V、V OUT = 20 V p-p、RF = 1.21 kΩ
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
27
27
–20°C
+25°C
+100°C
24
–20°C
+25°C
+100°C
24
21
21
18
18
17
15
GAIN (dB)
GAIN (dB)
0
–3
12
9
6
12
9
6
VS = ±5V
VOUT = 2V p-p
RF = 1.21kΩ
AV = +10
CL = 300pF
RS = 5Ω
0
–3
1
VS = ±20V
VOUT = 20V p-p
RF = 1.21kΩ
AV = +10
CL = 300pF
RS = 5Ω
3
0
10
100
1000
FREQUENCY (MHz)
–3
12125-008
3
1
10
100
FREQUENCY (MHz)
1000
12125-023
GAIN (dB)
0
–3
図 15.ケース温度対大信号周波数応答
A V = +10、V S = ±20 V、V OUT = 20 V p-p、RF = 1.21 kΩ
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
図 12.ケース温度対小信号周波数応答、
A V = +10、V S = ±5 V、V OUT = 2 V p-p、RF = 1.21 kΩ
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
Rev. 0
–20°C
+25°C
+100°C
9
－ 9/24 －
ADA4870
27
27
24
24
21
21
18
18
15
15
GAIN (dB)
12
9
6
12
9
6
0
–3
1
VS = ±20V
VOUT = 20V p-p
RF = 1.21kΩ
AV = –10
CL = 1000pF
RS = 5Ω
3
0
10
100
1000
FREQUENCY (MHz)
–3
12125-012
3
1
10
図 16.小信号周波数応答
A V = −10、V S = ±5 V、V OUT = 2 V p-p、RF = 1.21 kΩ
CL = 1000 pF、RS = 5 Ω
図 19.大信号周波数応答
A V = −10、V S = ±20 V、V OUT = 20 V p-p
RF = 1.21 kΩ、CL = 1000 pF、RS = 5 Ω
21
–20°C
+25°C
+100°C
18
12
12
9
9
GAIN (dB)
15
GAIN (dB)
15
6
3
6
3
0
0
–3
–3
VS = ±5V
VOUT = 2V p-p
RF = 1.21kΩ
AV = −5
RL = 50Ω
1
VS = ±20V
VOUT = 20V p-p
RF = 1.21kΩ
AV = –5
RL = 50Ω
–6
10
100
1000
FREQUENCY (MHz)
–9
12125-009
–6
–20°C
+25°C
+100°C
18
1
21
–20°C
+25°C
+100°C
18
–20°C
+25°C
+100°C
18
15
15
RF = 1.21kΩ
AV = –5
12
GAIN (dB)
12
9
GAIN (dB)
1000
図 20.ケース温度対大信号周波数応答
A V = −5、V S = ±20 V、V OUT = 20 V p-p
RF = 1.21 kΩ、RL = 50 Ω
21
6
3
9
6
RF = 1.5kΩ
AV = +2
3
0
0
–3
VS = ±20V
VOUT = 20V p-p
RF = 1.21kΩ
AV = −5
RL = 20Ω
–6
1
–6
10
100
FREQUENCY (MHz)
1000
–9
1M
12125-024
–3
VS = ±20V
VOUT = 2V p-p
CL = 300pF
RS = 5Ω
10M
100M
FREQUENCY (Hz)
図 21.ケース温度対小信号周波数応答
V S = ±20 V、V OUT = 2 V p-p
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
図 18.ケース温度対大信号周波数応答
A V = −5、V S = ±20 V、V OUT = 20 V p-p
RF = 1.21 kΩ、RL = 20 Ω
Rev. 0
100
FREQUENCY (MHz)
図 17.ケース温度対小信号周波数応答
A V = −5、V S = ±5 V、V OUT = 2 V p-p
RF = 1.21 kΩ、RL = 50 Ω
–9
10
12125-025
21
–9
1000
100
FREQUENCY (MHz)
12125-028
VS = ±5V
VOUT = 2V p-p
RF = 1.21kΩ
AV = −10
CL = 1000pF
RS = 5Ω
－ 10/24 －
1G
12125-206
GAIN (dB)
データシート
ADA4870
データシート
15
2.0
–20°C
+25°C
+100°C
–20°C
+25°C
+100°C
1.5
10
1.0
5
VOUT (V)
VOUT (V)
0.5
0
0
–0.5
–5
–1.0
–10
TIME (25ns/DIV)
–15
VS = ±20V
RF = 1.21kΩ
AV = –2
CL = 300pF
RS = 5Ω
TIME (25ns/DIV)
図 22.ケース温度対小信号パルス応答
A V = −2、V S = ±5 V、V OUT = 2 V p-p、RF = 1.21 kΩ
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
図 25.ケース温度対大信号パルス応答
A V = −2、V S = ±20 V、V OUT = 20 V p-p、RF = 1.21 kΩ
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
2.0
15
–20°C
+25°C
+100°C
–20°C
+25°C
+100°C
1.5
12125-045
–2.0
VS = ±5V
RF = 1.21kΩ
AV = –2
CL = 300pF
RS = 5Ω
12125-030
–1.5
10
1.0
5
VOUT (V)
VOUT (V)
0.5
0
0
–0.5
–5
–1.0
–10
TIME (25ns/DIV)
–15
VS = ±20V
RF = 1.21kΩ
AV = –5
CL = 300pF
RS = 5Ω
12125-046
–2.0
VS = ±5V
RF = 1.21kΩ
AV = –5
CL = 300pF
RS = 5Ω
12125-031
–1.5
TIME (25ns/DIV)
図 23.ケース温度対小信号パルス応答
A V = -5、V S = ±5 V、V OUT = 2 V p-p、RF = 1.21 kΩ
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
図 26.ケース温度対大信号パルス応答
A V = -5、V S = ±20 V、V OUT = 20 V p-p、RF = 1.21 kΩ
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
15
2.0
–20°C
+25°C
+100°C
–20°C
+25°C
+100°C
1.5
10
1.0
5
VOUT (V)
VOUT (V)
0.5
0
0
–0.5
–5
–2.0
VS = ±5V
RF = 1.21kΩ
AV = –10
CL = 300pF
RS = 5Ω
TIME (25ns/DIV)
–10
12125-032
–1.5
–15
TIME (25ns/DIV)
図 24.ケース温度対小信号パルス応答
A V = -10、V S = ±5 V、V OUT = 2 V p-p、RF = 1.21 kΩ
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
Rev. 0
VS = ±20V
RF = 1.21kΩ
AV = –10
CL = 300pF
RS = 5Ω
図 27.ケース温度対大信号パルス応答
A V = -10、V S = ±20 V、V OUT = 20 V p-p、RF = 1.21 kΩ
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
－ 11/24 －
12125-047
–1.0
ADA4870
データシート
2.0
15
–20°C
+25°C
+100°C
1.5
–20°C
+25°C
+100°C
10
1.0
5
VOUT (V)
VOUT (V)
0.5
0
0
–0.5
–5
–1.0
–10
TIME (25ns/DIV)
–15
VS = ±20V
RF = 1.5kΩ
AV = +2
CL = 300pF
RS = 5Ω
12125-049
–2.0
VS = ±5V
RF = 1.5kΩ
AV = +2
CL = 300pF
RS = 5Ω
12125-034
–1.5
TIME (25ns/DIV)
図 28.ケース温度対小信号パルス応答
A V = +2、V S = ±5 V、V OUT = 2 V p-p、RF = 1.5 kΩ
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
図 31.ケース温度対大信号パルス応答
A V = +2、V S = ±20 V、V OUT = 20 V p-p、RF = 1.5 kΩ
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
2.0
15
–20°C
+25°C
+100°C
–20°C
+25°C
+100°C
1.5
10
1.0
5
VOUT (V)
VOUT (V)
0.5
0
0
–0.5
–5
–1.0
–10
TIME (25ns/DIV)
–15
VS = ±20V
RF = 1.21kΩ
AV = +5
CL = 300pF
RS = 5Ω
12125-050
–2.0
VS = ±5V
RF = 1.21kΩ
AV = +5
CL = 300pF
RS = 5Ω
12125-035
–1.5
TIME (25ns/DIV)
図 29.ケース温度対小信号パルス応答
A V = +5、V S = ±5 V、V OUT = 2 V p-p、RF = 1.21 kΩ
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
図 32.ケース温度対大信号パルス応答
A V = +5、V S = ±20 V、V OUT = 20 V p-p、RF = 1.21 kΩ
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
2.0
15
–20°C
+25°C
+100°C
1.5
–20°C
+25°C
+100°C
10
1.0
5
VOUT (V)
VOUT (V)
0.5
0
0
–0.5
–5
–2.0
VS = ±5V
RF = 1.21kΩ
AV = +10
CL = 300pF
RS = 5Ω
TIME (25ns/DIV)
図 30.ケース温度対小信号パルス応答
A V = +10、V S = ±5 V、V OUT = 2 V p-p、RF = 1.21 kΩ
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
Rev. 0
–10
12125-036
–1.5
–15
VS = ±20V
RF = 1.21kΩ
AV = +10
CL = 300pF
RS = 5Ω
TIME (25ns/DIV)
12125-051
–1.0
図 33.ケース温度対大信号パルス応答、A V = +10、
V S = ±20 V、V OUT = 20 V p-p、RF = 1.21 kΩ、CL = 300 pF、RS
=5Ω
－ 12/24 －
ADA4870
データシート
15
2.0
1.5
10
1.0
5
VOUT (V)
VOUT (V)
0.5
0
0
–0.5
–2.0
VS = ±5V
RF = 1.5kΩ
AV = +2
CL = 1000pF
RS = 5Ω
TIME (40ns/DIV)
–10
12125-079
–1.5
VS = ±20V
RF = 1.5kΩ
AV = +2
CL = 1000pF
RS = 5Ω
–15
TIME (40ns/DIV)
図 34.小信号パルス応答
A V = +2、V S = ±5 V、V OUT = 2 V p-p、RF = 1.5 kΩ
CL = 1000 pF、RS = 5 Ω
12125-083
–5
–1.0
図 37.大信号パルス応答
A V = +2、V S = ±20 V、V OUT = 20 V p-p、RF = 1.5 kΩ
CL = 1000 pF、RS = 5 Ω
2.0
15
1.5
10
1.0
5
VOUT (V)
VOUT (V)
0.5
0
0
–0.5
–2.0
VS = ±5V
RF = 1.21kΩ
AV = –10
CL = 1000pF
RS = 5Ω
TIME (40ns/DIV)
–10
12125-081
–1.5
–15
VS = ±20V
RF = 1.21kΩ
AV = –10
CL = 1000pF
RS = 5Ω
TIME (40ns/DIV)
図 35.小信号パルス応答
A V = -10、V S = ±5 V、V OUT = 2 V p-p
RF = 1.21 kΩ、CL = 1000 pF、RS = 5 Ω
12125-085
–5
–1.0
図 38.大信号パルス応答
A V = -10、V S = ±20 V、V OUT = 20 V p-p
RF = 1.21 kΩ、CL = 1000 pF、RS = 5 Ω
2.0
15
1.5
10
1.0
5
VOUT (V)
VOUT (V)
0.5
0
0
–0.5
–2.0
VS = ±5V
RF = 1.5kΩ
AV = +2
CL = 1µF
RS = 5Ω
TIME (25µs/DIV)
–10
12125-080
–1.5
–15
TIME (25µs/DIV)
図 36.小信号パルス応答
A V = +2、V S = ±5 V、V OUT = 2 V p-p、RF = 1.5 kΩ
CL = 1 μF、RS = 5 Ω
Rev. 0
VS = ±20V
RF = 1.5kΩ
AV = +2
CL = 1µF
RS = 5Ω
図 39.大信号パルス応答
A V = +2、V S = ±20 V、V OUT = 20 V p-p、RF = 1.5 kΩ
CL = 1 μF、RS = 5 Ω
－ 13/24 －
12125-084
–5
–1.0
ADA4870
データシート
2.0
15
1.5
10
1.0
5
VOUT (V)
VOUT (V)
0.5
0
0
–0.5
–5
–1.0
VS = ±20V
RF = 1.21kΩ
AV = –10
CL = 1µF
RS = 5Ω
–10
TIME (25µs/DIV)
–15
12125-086
–2.0
VS = ±5V
RF = 1.21kΩ
AV = –10
CL = 1µF
RS = 5Ω
12125-082
–1.5
TIME (25µs/DIV)
図 40.小信号パルス応答
A V = -10、V S = ±5 V、V OUT = 2 V p-p、RF = 1.21 kΩ
CL = 1 μF、RS = 5 Ω
図 43.大信号パルス応答
A V = −10、V S = ±20 V、V OUT = 20 V p-p、RF = 1.21 kΩ
CL = 1μF、RS = 5 Ω
15
2.0
–20°C
+25°C
+100°C
–20°C
+25°C
+100°C
1.5
10
1.0
5
VOUT (V)
VOUT (V)
0.5
0
0
–0.5
–5
–1.0
TIME (25ns/DIV)
図 44.ケース温度対大信号パルス応答
A V = −5、V S = ±20 V、V OUT = 20 V p-p
RF = 1.21 kΩ、RL = 50 Ω
図 41.ケース温度対小信号パルス応答
A V = −5、V S = ±5 V、V OUT = 2 V p-p
RF = 1.21 kΩ、RL = 50 Ω
15
OPEN-LOOP TRANSIMPEDANCE (dB)
–20°C
+25°C
+100°C
10
VOUT (V)
5
0
–15
TIME (25ns/DIV)
12125-052
–5
VS = ±20V
RF = 1.21kΩ
AV = –5
RL = 20Ω
12125-053
–15
140
200
120
150
PHASE
100
100
50
80
TRANSIMPEDANCE
60
0
40
–50
20
–100
0
–150
–20
1k
10k
100k
1M
10M
100M
–200
1G
FREQUENCY (Hz)
図 42.ケース温度対大信号パルス応答
A V = −5、V S = ±20 V、V OUT = 20 V p-p
RF = 1.21 kΩ、RL = 20 Ω
Rev. 0
図 45.オープン・ループ・トランスインピーダンス
および位相の周波数特性
－ 14/24 －
PHASE (Degrees)
TIME (25ns/DIV)
12125-207
–2.0
–10
VS = ±20V
RF = 1.21kΩ
AV = –5
RL = 50Ω
–10
VS = ±5V
RF = 1.21kΩ
AV = –5
RL = 50Ω
12125-037
–1.5
ADA4870
データシート
–10
–50
–60
–70
–80
–90
–100
–30
–40
–50
–60
–70
–80
–90
–100
–110
–120
0.01
–120
0.01
0.1
1
12125-060
–110
10
FREQUENCY (MHz)
–60
CL = 300pF, RS = 5Ω
CL = 300pF, RS = 5Ω
RL = 25Ω
RL = 25Ω
–80
–90
–100
5
10
15
20
–100
0
5
10
15
–50
–60
–40
–50
–60
HD2,
HD3,
HD2,
HD3,
10
VOUT (V p-p)
15
20
–70
12125-088
–70
5
0
5
10
VOUT (V p-p)
図 48.V OUT 対高調波歪み
V S = ±20 V、周波数 = 10 MHz、RF = 1.21 kΩ、A V = −10
Rev. 0
20
–30
CL = 300pF, RS = 5Ω
CL = 300pF, RS = 5Ω
RL = 25Ω
RL = 25Ω
–40
0
CL = 300pF, RS = 5Ω
CL = 300pF, RS = 5Ω
RL = 25Ω
RL = 25Ω
図 50.V OUT 対高調波歪み
V S = ±20 V、周波数 = 1 MHz、RF = 1.21 kΩ、A V = −10
HARMONIC DISTORTION (dBc)
HD2,
HD3,
HD2,
HD3,
HD2,
HD3,
HD2,
HD3,
VOUT (V p-p)
図 47.V OUT 対高調波歪み
V S = ±20 V、周波数 = 100 kHz、RF = 1.21 kΩ、A V = −10
HARMONIC DISTORTION (dBc)
–90
–120
12125-062
0
VOUT (V p-p)
–30
–80
–110
–110
–120
–70
12125-063
–70
10
図 49.高調波歪みの周波数特性
RL = 25 Ω、RF = 1.21 kΩ、A V = −10
HARMONIC DISTORTION (dBc)
HARMONIC DISTORTION (dBc)
HD2,
HD3,
HD2,
HD3,
1
FREQUENCY (MHz)
図 46.高調波歪みの周波数特性
CL = 300 pF、RS = 5 Ω、RF = 1.21 kΩ、A V = −10
–60
0.1
12125-061
–40
CL = 300pF, RS = 5Ω
CL = 300pF, RS = 5Ω
RL = 25Ω
RL = 25Ω
15
20
12125-089
–30
HD2 2V p-p, VS = ±5V
HD3 2V p-p, VS = ±5V
HD2 20V p-p, VS = ±20V
HD3 20V p-p, VS = ±20V
–20
HARMONIC DISTORTION (dBc)
HARMONIC DISTORTION (dBc)
–10
HD2 2V p-p, VS = ±5V
HD3 2V p-p, VS = ±5V
HD2 20V p-p, VS = ±20V
HD3 20V p-p, VS = ±20V
–20
図 51.V OUT 対高調波歪み
V S = ±20 V、周波数 = 30 MHz、RF = 1.21 kΩ、A V = −10
－ 15/24 －
ADA4870
データシート
15
3,000
15
10
2,000
10
0
0
0
–10
–2,000
–10
–15
–3,000
–15
–2,000
–3,000
–20
TIME (45ns/DIV)
TIME (45ns/DIV)
3.5
6
3.0
5
VOUT
VIN
15
3
10
2
5
1
0
0
2.0
1.5
0.5
0
–0.5
–1
–2
–15
–3
–2.0
–20
–4
–2.5
–25
–5
–3.0
12125-059
–5
–6
TIME (150ns/DIV)
VOUT – VEE
1.0
–10
–30
+100°C
+25°C
–20°C
2.5
4
OUTPUT HEADROOM (V)
–1.0
–1.5
VOUT – VCC
–20°C
+25°C
+100°C
–3.5
10
100
1k
RLOAD (Ω)
図 53.出力オーバードライブ回復
V S = ± 20 V、A V = +5、RL = 50 Ω
図 56.様々なケース温度での RLOAD 対出力ヘッドルーム
V S = ±20 V
100
10000
VS = ±20V
RF = 1.21kΩ
AV = +1
VS = ±20V
RF = 1.21kΩ
AV = +1
SD
OUTPUT IMPEDANCE (Ω)
1
0.1
0.01
0.1
1
10
FREQUENCY (MHz)
100
1000
100
10
1
10
FREQUENCY (MHz)
図 54.イネーブル時クローズド・ループ出力インピーダンスの
周波数特性
Rev. 0
1000
1
0.1
12125-069
OUTPUT IMPEDANCE (Ω)
ON
10
100
1000
12125-087
VOUT (V)
20
図 55.大信号瞬時スルーレート
A V = +2、V S = ±20 V、RF = 1.5 kΩ、RL = 25 Ω
VIN (V)
25
–20
–4,000
図 52.大信号瞬時スルーレート
A V = +2、V S = ±20 V、RF = 1.5 kΩ
CL = 300 pF、RS = 5 Ω
VS = ±20V
AV = +5
RL = 50Ω
0
–5
–5
30
SLEW RATE
–1,000
–1,000
–4,000
5
1,000
VOUT (V)
SLEW RATE
VOUT (V)
5
1,000
12125-057
SLEW RATE (V/µs)
2,000
VOUT
12125-072
3,000
20
4,000
SLEW RATE (V/µs)
VOUT
12125-058
20
4,000
図 57.ディスエーブル時クローズド・ループ出力インピーダン
スの周波数特性
－ 16/24 －
ADA4870
データシート
–10
–20
–30
–30
PSR (dB)
–20
–40
–40
–50
–50
–60
–60
–70
–70
–80
100
1k
10k
100k
1M
10M
100M
FREQUENCY (Hz)
–80
100
1k
10k
10M
1M
100k
100M
FREQUENCY (Hz)
図 58.同相モード除去比の周波数特性
図 61.電源変動除去比 (PSR)の周波数特性、V S = ±20 V
100
INPUT CURRENT NOISE (pA/√Hz)
1000
1
1
10
100
1k
10k
100k
1M
10M
FREQUENCY (Hz)
INN
10
INP
1
1
10
100
1k
10k
100k
1M
10M
FREQUENCY (Hz)
図 59.入力電圧ノイズの周波数特性
12125-208
10
100
12125-209
INPUT VOLTAGE NOISE (nV/√Hz)
+PSR
–PSR
–10
12125-064
CMR (dB)
0
VS = ±20V
VS = ±5V
12125-065
0
図 62.入力電流ノイズの周波数特性
15
50
VS = ±10V
40
10
30
VS = ±5V
20
0
VOS (mV)
VOLTAGE (V)
5
VOUT
10
VS = ±20V
0
–10
–5
–10
–20
SD
–30
TIME (1µs/DIV)
–50
–20
–16
–12
–8
–4
0
4
8
12
VICM (V)
図 63.入力同相モード電圧範囲
図 60.ターンオン／ターンオフ時間、V S = ±10 V
Rev. 0
－ 17/24 －
16
20
12125-073
–15
12125-070
–40
ADA4870
データシート
1
3500
VS = ±5V
VS = ±20V
0
3000
NUMBER OF AMPLIFIERS
–1
–2
–3
–4
VS = ±5V
2500
2000
1500
1000
–5
500
0
25
45
65
85
TEMPERATURE (°C)
12125-075
–6
0
–10
–8
–6
–4
–2
0
2
4
6
8
12125-077
OFFSET VOLTAGE (mV)
VS = ±20V
10
VS (mV)
図 67.入力オフセット電圧分布
V S = ±5 V、V S = ±20 V
図 64.入力オフセット電圧の温度特性
V S = ±5 V、V S = ±20 V
35
1.4
14
VS = ±20V
30
INP, VS = ±5V
10
VS = ±5V
25
20
0.8
15
VS = ±5V
0.6
10
0.4
5
0.2
INPUT BIAS CURRENT (µA)
1.0
VS = ±20V
Iq DISABLED (mA)
Iq ENABLED (mA)
1.2
INP, VS = ±20V
6
2
–2
INN, VS = ±5V
–6
–10
25
45
65
85
TEMPERATURE (°C)
INN, VS = ±20V
–14
0
25
45
65
TEMPERATURE (°C)
図 65.静止電源電流 (Iq)の温度特性
V S = ±5 V、V S = ±20 V
( SDでイネーブル／ディスエーブル)
図 68.入力バイアス電流の温度特性
V S = ±5 V、V S = ±20 V
40
20
ENABLED
0
GAIN (dB)
–20
–40
DISABLED PIN = 10dBm
–60
–80
DISABLED PIN = 0dBm
–100
–140
1k
10k
100k
1M
10M
100M
1G
FREQUENCY (Hz)
12125-068
–120
図 66.順方向アイソレーションの周波数特性
0 dBm および 10 dBm 入力レベル
( SDまたは ONでディスエーブル)
Rev. 0
－ 18/24 －
85
12125-074
0
12125-076
0
0
ADA4870
データシート
アプリケーション情報
表 6.推奨 RF 値
ON、初期パワーアップ、および短絡
初期パワーアップの後、アン プのターンオンを確実にするた
め ON ピンをロー・レベルに維持する必要があります。その
後、 ON ピンをフローティングにすると、アンプ動作中の短絡
保護機能がイネーブルされます。ONがロー・レベルの間、短絡
保護機能がディスエーブルされます。
短絡状態が検出されると、アンプがディスエーブルされ、電源
電流が約 5 mA に低下し、T FL ピンが約 300 mVの DC 電圧を出
力します。短絡の後にアンプを再度オンにするときは、初期パ
ワーアップのシーケンスに従います。
ON ピンをハイ・レベルにしてアンプをディスエーブルし、短
絡状態が検出されているかのように、電源電流を約 5 mA に低
下させます。
Closed-Loop Gain
(V/V)
+1
−1
+2
−2
+5
+10
RF (Ω)
2000
1210
1500
1210
1210
1210
RG (Ω)
Open
1210
1500
604
301
133
C L (pF)
300
300
300
300
300
300
RS (Ω)
5
5
5
5
5
5
容量負荷の駆動
過熱保護
容量負荷 (CL)を駆動する場合、アンプ出力抵抗と負荷容量により
アンプ伝達関数に極が形成されます。この極の追加により、高
い周波数で位相マージンが少なくなるため、未補償のままにす
ると、大きなピーキングが発生して、不安定になります。アンプ
出力と CL の間に小さい直列抵抗(RS)を接続すると (図 69 参照)、
ADA4870 は 1 μF を超える容量負荷を駆動できるようになります。
図 70 に、図 69 の回路での最大 1 dB ピーキングに対する直列抵
抗値対容量負荷を示します。大きな容量負荷に対しては、 0.3 Ω
より小さい RS 値は推奨されません。
短絡保護の他に、ADA4870 はチップ温度上昇からも保護されて
います。
図 71 に、RS 値を図 70 の値とした場合について、CL 対小信号帯
域幅 (SSBW)を示します。
通常動作時、T FL ピンはチップ温度に比例する 1.5 V～1.9 V の
DC 電圧 (VEE 基準) を出力します。T FL の電圧は約 −3 mV/°C で
変化するため、チップ温度上昇近似値の表示に使用することが
できます。チップ温度上昇が検出されると、アンプはオフ状態
になり、電源電流が約 5 mA に低下し、T FL はチップ温度に比例
する電圧を出力し続けます。チップ温度が許容レベルに戻ると、
アンプは自動的に通常動作を再開します。
VIN
50Ω
RS
1.5kΩ
CL
1.5kΩ
12125-203
ON ピンでのインピーダンスは約 20 kΩ です。ノイズが混入し
て偽イベントがトリガされないように、ONへの PCB パターン
をレイアウトしてください。ONと VEE の間に 1 nF のコンデンサ
を接続して、ONからのノイズ除去に役立てることが推奨されま
す。
図 69. 容量負荷駆動用の回路
8
シャットダウン (SD)
7
6
5
RS (Ω)
4
3
SDはハイ・レベルまたはロー・レベルにし、 SDをフローティ
ングのままにしないでください。
2
帰還抵抗の選択
0
10p
帰還抵抗値は、電流帰還アンプの安定性とクローズ・ループ帯
域幅に直接影響を与えます。表 6 に、一般的なゲイン構成に対
する帰還抵抗選択のガイドラインを示します。
Rev. 0
－ 19/24 －
1
100p
1n
10n
CL (F)
100n
1µ
12125-204
ADA4870 には省電力シャットダウン機能があります。SD をロ
ー・レベルにすると、アンプはシャットダウン状態になり、静止
電流は約 750 µA に低下します。アンプをシャットダウン状態か
ら戻すときは、SD ピンをハイ・レベルにした後、ON ピンをロ
ー・レベルにします。このシーケンスに従うと、パワーオンが
確実になります。その後、 ON ピンをフローティングにして、
短絡保護機能をイネーブルすることができます。
図 70. 図 69 の回路の最大 1 dB ピーキングに対する CL 対 RS
ADA4870
データシート
9
アンプの全消費電力は、出力ステージで消費される電力と静止
電力の和になります。正弦波信号を処理するアンプの平均電力
は式 1 で計算されます。式 2 を使って、正弦波のピーク電力を計
算することができ、さらに DC 出力電圧の連続消費電力を計算す
ることができます。ここで、VPEAK は DC 負荷電圧です。これら
の式では、対称な電源と電源中心値を基準とする負荷を想定し
ています。
6
GAIN (dB)
3
0
–3
–6
CL = 330pF, RS = 6.8Ω
CL = 1nF, RS = 4Ω
–9
CL = 3.3nF, RS = 2.5Ω
 2 V CC V PEAK
PAVG , SINE = (V S × I q ) +  ×
π
RL

  V PEAK 2
–
  2R
L
 
V
PPEAK = (VS × I q ) + (VS – VPEAK ) ×  PEAK
 RL







(1)
CL = 10nF, RS = 1.4Ω
CL = 33nF, RS = 0.7Ω
CL = 100nF, RS = 0.3Ω
–15
0.1
CL = 1µF, RS = 0.3Ω
1
10
100
FREQUENCY (MHz)
12125-205
–12
図 71. 図 70 に示す様々な CL と RS の値に対する小信号帯域幅
熱管理
ADA4870 のような高出力電流アンプは、処理される信号に応じ
て瞬時または連続に熱を発生します。適切な熱管理技術を使う
と ADA4870 チップから熱を除去するため、許容ジャンクショ
ン温度 (T J)の維持に役立ちます。最小の T J で最適性能を実現す
るためには、PSOP_3 パッケージのスラグから周囲の空気まで
の高い熱伝導率のパスが必要です。
(2)
ここで
VS は合計電源電圧 (VCC – VEE)。
I q はアンプの静止電流。
P AVG, SIN E と P PEAK の電力式のグラフ表現を図 73 に示します。電力
カーブは、±20 V 電源で 20 Ω 負荷を駆動する ADA4870 の動作
から求めています。静止電力は約 1.3 W で縦軸に交差し、ここ
では VOUT が 0 Vまたは電源中心値になります。グラフは、出力
振幅の限界値 18 Vで終わります。
DC 解析の場合、ピーク消費電力は VOU T = VCC /2 で発生し、正弦
波信号の最大平均電力は VOUT = 2VCC /π で発生します。
7
消費電力
PEAK (W)
VCC
5
POWER (W)
熱ソリューションを見つける最初のステップは、通常動作中に
アンプで発生する電力を計算することです。図 72 の回路図に、
ADA4870 の簡略化した出力ステージを示します。最も大きな熱
は出力ステージ・プッシュ・プル対で、特に重い負荷を駆動す
る際に発生します。
6
AVG, SINE (W)
4
3
2
VOUT
0
図 72.簡略化した出力ステージ
Rev. 0
5
10
15
20
図 73.V OUT 対平均正弦波およびピーク電力
V S = ±20 V、RL = 20 Ω
12125-113
GND
VEE
0
VOUT (V)
RL
－ 20/24 －
12125-114
1
ADA4870
データシート
安全動作領域
安全動作領域 (SOA)とは、出力ステージ・コレクタ―エミッタ
間電圧 (VCE)対出力電流のカーブであり、これより下でアンプが
安全なジャンクション温度 (T J)で動作することができます。図
74 のカーブの下の領域は、T J ≤ 150°C を維持する図 75 の PCB
に対する ADA4870 の動作境界を表しています。図 74 の SOA カ
ーブは、PCB、ヒートシンク、周囲温度など特定の条件で求め
たものです。
2 つのヒートシンク (VHS-45 と VHS-95) を評価で使用しました。
両方とも CT40-5 サーマル・インターフェース材料を使って PCB
に装着しました。
すべてのテストは自然空冷環境で行われました。強制空冷はす
べてのテスト・ケースで効果的に θJA を低下させるため、対応
するカーブが右上に移動して安全動作領域（SOA）が広がりま
す 。 ADA4870 評価ボ ードの 詳細に ついて は、 ADA4870 User
Guide を参照してください。
図 74 で、1 A の水平線が ADA4870 の出力電流駆動です。曲線
部では固定消費 電力が維持され、ジャンクション 温度 (TJ)が
150°C 以下になります。x 軸は、図 72 の対応する出力トランジ
スタで発生する出力ステージ VCE ( VCC − VOU T または VOUT – VE E)
であり、20 Vの最大 VCE で終わることに注意してください。
図 74.図 75 の評価用ボードの安全動作領域
25°C と 85°C の周囲温度、ヒートシンクありおよびなし
自然空冷
図 75.ADA4870 評価用ボードの詳細
Rev. 0
－ 21/24 －
ADA4870
データシート
プリント回路ボード (PCB)
ヒートシンクの選択
ADA4870 などのすべての電流帰還アンプは、漂遊容量の影響を
受けます。PCB のレイアウトに注意すると、寄生容量を小さく
して全体回路性能を向上させることができます。帰還抵抗とゲ
イン設定抵抗をアンプの近くに配置して信号パターン長を短く
します。
ヒートシンクは周囲温度 (T A)への表面積を大きくするため、
ADA4870 と PCB の組み合わせの消費電力能力を大きくします。
ボードからヒートシンクへの熱移動を大きくするため、ヒート
シンクを高熱伝導のインターフェース材料 (TIM)を使って PCB
に取り付けてください。安全動作領域のセクションと図 74 に示
すヒートシンクは、自然空冷で約 10 W まで有効です。低消費
電力が予想される場合、または強制空冷を使用する場合には、
小型のヒートシンクで十分なことがあります。チップ (θJC )、
PCB (θCB )、T IM (θTIM)の熱抵抗が既知の場合、式 3 を使って必要
とされるヒートシンクの熱抵抗 (θHS)を計算します。
さらに、ADA4870 のような高出力電流アンプの場合、熱放散を
念頭において PCB をレイアウトしてください。優れた熱デザイ
ンは、 PSOP3 パッケージのサーマル・スラグをハンダ付けする
ための基板上面の放熱パッド領域を設けることです。PCB の下
面には、ヒートシンクを取り付ける放熱パッド領域も設ける必
要があります。貫通サーマル・ビアのアレイで上下面を接続し
て、ボードの効率良い熱移動を可能にする必要があります。広
く提供されているビア・フィル材料を使用すると、熱伝導性を
さらに向上させることができます。
 TJ –TA
 P
DISS

θ HS = 

 – (θ + θ + θ
JC
CB
TIM


)
(3)
電源とデカップリング
熱モデル
FloT herm®のような流体力学計算 (CFD) ツールを使って、PCB
構造、サーマル・ビア、サーマル・インターフェース材料、ヒ
ートシンクを含む材料のレイヤーをつくって、与えられた条件
セットに対するジャンクション温度および／またはジャンクシ
ョン―周囲間熱抵抗 (θJA)を予測することができます。表 7 に、
アルミニウム・ヒートシンクと強制空冷を使用した際の θJA が受
ける影響の例を示します。図 76 に、表 7 の熱的な結果を得るた
めに使ったモデルのイメージを示します。.
ADA4870 は、単電源または両電源で動作することができます。
合計電源電圧 (VCC − VE E) は、10 V～40 Vである必要があります。
高品質低 ESR の 0.1 μF コンデンサを使って各電源ピンをグラウ
ンドへデカップリングしてください。 デカップリング・コンデ
ンサは、できるだけ電源ピンの近くに配置してください。さら
に、 22 μF のタンタル・コンデンサを各電源とグラウンドの間に
接続して、優れた低周波デカップリングを提供し、ADA4870 出
力で大きく高速に変化する信号をサポートするために必要な電
流を供給してください。
TBOARD
TCASE
DIE
TLEADS
TJUNCTION
12125-091
CU SLUG
ADA4870
TPLASTIC
図 76. 表 7 のデータに対する熱モデル・レイヤー
(ヒートシンクは省略)
表 7.ヒートシンクと強制空冷の θJA に対する影響
He at Sink Dimensions, L × W × Total He ight (mm)
61 × 58, Exposed Copper on Board, No Heat Sink
61 × 58, Exposed Copper on Board, No Heat Sink
61 × 58, Exposed Copper on Board, No Heat Sink
He at Sink Base Thickness (mm)
Not applicable
Not applicable
Not applicable
No. of Fins
Not applicable
Not applicable
Not applicable
Air Flow (m/sec)
0
1
2
θJA (°C/W)
15.95
12.27
10.95
30 × 30 × 24
30 × 30 × 24
30 × 30 × 24
3
3
3
10
10
10
0
1
2
11.36
4.90
3.86
61 × 58 × 24
61 × 58 × 24
3
3
10
10
0
1
5.74
3.59
61 × 58 × 24
3
10
2
3.18
Rev. 0
－ 22/24 －
ADA4870
データシート
1.5
コンポジット・アンプ
高 DC 精度と高出力電流が必要な場合、ADA4870 と ADA4637-1
のような高精度アンプを組み合わせて、図 77 に示すようなコン
ポジット・アンプを構成することができます。
ADA4870
RS
–1.0
VOUT
CL
3.01kΩ
3.01kΩ
–1.5
TIME (100ns/DIV)
1kΩ
6pF
図 79.コンポジット・アンプの小信号パルス応答
AV = 10V/V
OUTPUT OFFSET <500µV
12125-090
110Ω
VS = ±15V
CL = 300pF
RS = 10Ω
12125-201
50Ω
50Ω
0
–0.5
ADA4637-1
VIN
0.5
VOUT (V)
ADA4637-1 の帰還ループ内に ADA4870 を接続すると、コンポ
ジット・アンプは ADA4870 の高出力電流を提供すると同時に、
ADA4637-1 の高 DC 精度を維持します。
1.0
15
図 77.コンポジット・アンプ
10
図 78 に、ゲイン = 10 でのコンポジット・アンプの帯域幅を示
します。 出力でのオフセット電圧は 500 μV以下です。
0
–5
–10
25
–15
20
VS = ±15V
CL = 300pF
RS = 10Ω
TIME (100ns/DIV)
15
10
GAIN (dB)
図 80.コンポジット・アンプの大信号パルス応答
CL = 300pF
RS = 10Ω
VOUT = 10V p-p
5
0
CL = 300pF
RS = 10Ω
VOUT = 1V p-p
–5
–10
–15
–20
RL = 50Ω
VOUT = 1V p-p
–25
–35
0.1
1
10
100
FREQUENCY (MHz)
1000
12125-200
–30
図 78.コンポジット・アンプの周波数応答
Rev. 0
－ 23/24 －
12125-202
小信号と大信号パルス応答を、それぞれ図 79 と図 80 に示しま
す。
5
VOUT (V)
この回路のゲインは、必要に応じて変えることができます。ボ
ードの寄生容量に応じて、6 pF のコンデンサを調整して性能を
最適化することができます。特に帰還パスでは、PCB 漂遊容量
をできるだけ小さくしてください
ADA4870
データシート
外形寸法
1.10 MAX × 45°
10
PIN 1
13.00
9.00
1
6.20
5.80
14.20
BSC
11.00
BSC
11
20
BOTTOM VIEW
TOP VIEW
1.10 MAX
(2 PLACES)
3.60
3.35
3.10
SEATING
PLANE
SIDE VIEW
1.27
BSC
2.90 MAX
(2 PLACES)
DETAIL A
1.00
0.90
0.80
8°
0°
0.53
0.40
3.30
3.15
3.00
END VIEW
1.10
0.80
DETAIL A
3.60
3.35
3.10
0.10
0.05
0.00
0.30
0.20
0.10
0.32
0.23
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-166-AA
12-21-2011-A
15.90
BSC
図 81.20 ピン・パワーSOIC、熱強化型パッケージ [PSOP_3]
(RR-20-1)
寸法: mm
オーダー・ガイド
Mode l 1
Package Description
Package Option
ADA4870ARRZ
Te mpe rature Range
−40°C to +85°C
20-Lead PSOP_3
RR-20-1
ADA4870ARRZ-RL
−40°C to +85°C
20-Lead PSOP_3
RR-20-1
ADA4870ARR-EBZ
1
Evaluation Board
Z = RoHS 準 拠 製 品 。
Rev. 0
－ 24/24 －