高速、高压 1A输出电流放大器 ADA4870 产品特性 VCC 1 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 TFL 2 ADA4870 12125-001 功能框图 非常适于驱动高容性或低阻性负载 宽电源电压范围：10 V至40 V 高输出驱动电流：1 A 宽输出电压摆幅：采用40 V电源时，摆幅为37 V 高压摆率：2500 V/µs 宽带宽：52 MHz(大信号)，70 MHz(小信号) 低噪声：2.1 nV/√Hz 静态电流：32.5 mA 掉电模式：0.75 mA 短路保护和标志 限流：1.2 A 热保护 图1. 应用 包络跟踪 功率场效应晶体管驱动器 超声 压电驱动器 PIN二极管驱动器 波形产生 自动测试设备(ATE) CCD面板驱动器 复合放大器 概述 ADA4870采用Power SOIC封装(PSOP_3)，提供高导热性裸露 散热块，可实现有效散热，提高性能和可靠性。ADA4870 的工作温度范围为−40 °C至+85 °C工业温度范围。 10 2,000 5 1,000 0 15 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非常适合驱动高压功率场效应晶体管、压电传感 器、PIN二极管、CCD面板，以及其它各种需要高速的高 电源电压和高电流输出的应用。 20 4,000 SLEW RATE (V/µs) ADA4870是一款单位增益稳定的高速电流反馈型放大器， 使用40 V电源能够提供1 A输出电流和2500 V/μs压摆率。 ADA4870的创新架构采用ADI公司的专有高压超快速互补 双极性(XFCB)工艺制造，可为需要驱动低阻抗负载的应用 提供高输出功率、高速信号处理解决方案。 图2. 压摆率(VS = ±20 V，VOUT = 30 V p-p，AV = +2， RF = 1.5 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) Rev. 0 Document Feedback Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from its use. Specifications subject to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 ©2014 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Technical Support www.analog.com ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文，敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误，ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性，请参考ADI提供 的最新英文版数据手册。 ADA4870 目录 特性.................................................................................................. 1 应用.................................................................................................. 1 功能框图 ......................................................................................... 1 概述.................................................................................................. 1 修订历史 ......................................................................................... 2 技术规格 ......................................................................................... 3 ±20 V电源.................................................................................. 3 ±5 V电源.................................................................................... 4 绝对最大额定值............................................................................ 6 最大功耗.................................................................................... 6 ESD警告..................................................................................... 6 引脚配置和功能描述 ................................................................... 7 典型性能参数 ................................................................................ 8 应用信息 ....................................................................................... 19 ON、初始上电和短路.......................................................... 19 热保护 ...................................................................................... 19 关断(SD) .................................................................................. 19 反馈电阻选择 ......................................................................... 19 容性负载驱动 ......................................................................... 19 散热与热管理 ......................................................................... 20 功耗 .......................................................................................... 20 安全工作区 ............................................................................. 21 印刷电路板(PCB) .................................................................. 22 热模型 ...................................................................................... 22 散热器选择 ............................................................................. 22 电源与去耦 ............................................................................. 22 复合放大器 ............................................................................. 23 外形尺寸 ....................................................................................... 24 订购指南.................................................................................. 24 修订历史 2014年5月—修订版0：初始版 Rev. 0 | Page 2 of 24 ADA4870 规格 ±20 V电源 除非另有说明，TCASE = 25°C，AV = −5，RF = 1.21 kΩ，RG = 243 Ω，CL = 300 pF，RS = 5 Ω。 表1. 参数 动态性能 −3 dB带宽 压摆率(峰值) 0.1%建立时间 噪声/失真性能 谐波失真，HD2/HD3 输入电压噪声密度 输入电流噪声密度 INP INN 直流性能 输入失调电压 输入失调电压漂移 输入偏置电流 同相输入 反相输入 输入偏置电流漂移，反相输入 开环跨阻 输入特性 输入电阻 输入电容 输入共模电压范围(VICM) 共模抑制比 SD引脚(关断) 输入电压 输入偏置电流 ON引脚(复位和短路保护) 输入电压 输入偏置电流 输出特性 输出电压范围 输出电流驱动 短路保护限流 测试条件/注释 最小值 典型值 最大值 单位 VOUT = 2 V p-p VOUT = 2 V p-p, AV = +2 VOUT = 20 V p-p VOUT = 30 V阶跃，AV = +2 VOUT = 10 V阶跃 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 dBc dBc dBc dBc −79/−99 dBc 2.1 nV/√Hz 4.2 47 pA/√Hz pA/√Hz −15 INP INP VICM = ±2 V, ±18 V 58 高电平(使能) 低电平(关断) 使能(SD = VEE + 5 V) 关断(SD = VEE) VEE + 1.1 VEE 高电平(关断) 低电平(使能) 使能(ON = VEE) 关断(ON = VEE + 5 V) VEE + 1.8 VEE RG = 1.2 kΩ，RL = 开路 RG = 1.2 kΩ，RL = 50 Ω ON = 悬空 Rev. 0 | Page 3 of 24 −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 V V µA µA VEE + 5 VEE + 1.3 −75 100 V V µA µA ±18.6 ±18 1 1.2 V V A A 110 −50 ADA4870 参数 电源 工作范围 静态电流 测试条件/注释 最小值 典型值 10 SD = VEE + 5 V, ON = VEE SD = VEE, ON = 不适用 SD = VEE + 5 V, ON = VEE + 5 V 67 62 正电源抑制比 负电源抑制比 32.5 0.75 5.1 69 64 最大值 单位 40 33 1 5.8 V mA mA mA dB dB 最大值 单位 ±5 V电源 除非另有说明，TCASE = 25°C，AV = −5，RF = 1.21 kΩ，RG = 243 Ω，CL = 300 pF，RS = 5 Ω。 表2. 参数 动态性能 −3 dB带宽 0.1%建立时间 噪声/失真性能 谐波失真，HD2/HD3 输入电压噪声密度 输入电流噪声密度 INP INN 直流性能 A 输入失调电压 输入失调电压漂移 输入偏置电流 同相输入 反相输入 输入偏置电流漂移，反相输入 开环跨阻 输入特性 输入电阻 输入电容 输入共模电压范围(VICM) 共模抑制比 SD引脚(关断) 输入电压 输入偏置电流 测试条件/注释 最小值 典型值 VOUT = 2 V p-p VOUT = 2 V阶跃 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 高电平(使能) 低电平(关断) 使能(SD = VEE + 5 V) 关断(SD = VEE) VEE + 1.1 VEE 高电平(关断) 低电平(使能) 使能(ON = VEE) 关断(ON = VEE + 5 V) VEE + 1.8 VEE −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 V V µA µA VEE + 5 VEE + 1.3 V V µA µA 110 −65 ON引脚(复位和短路保护) 输入电压 输入偏置电流 Rev. 0 | Page 4 of 24 −75 100 ADA4870 参数 输出特性 输出电压范围 输出电流驱动 短路保护限流 电源 工作范围 静态电流 测试条件/注释 最小值 RG = 1.2 kΩ, RL = 开路 典型值 ±3.7 1 1.2 ON = 悬空 10 SD = VEE + 5 V, ON = VEE SD = VEE, ON = 不适用 SD = VEE + 5 V, ON = VEE + 5 V 66 61 正电源抑制比 负电源抑制比 Rev. 0 | Page 5 of 24 最大值 28 0.65 4.7 68 63 单位 V A A 40 30 1 5.5 V mA mA mA dB dB ADA4870 绝对最大额定值 最大功耗 表3. 参数 电源电压 功耗 共模输入电压范围 差分输入电压范围 存储温度范围 工作温度范围 引脚温度(焊接，10秒) 结温 额定值 42 V 参见“功耗”部分和“安全 工作区”部分 VEE至VCC ±0.7 V −65°C至+150°C −40°C至+85°C 300°C 150°C 注意，等于或超出上述绝对最大额定值可能会导致产品永 久性损坏。这只是额定最值，并不能以这些条件或者在任 何其它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下，推 断产品能否正常工作。长期在超出最大额定值条件下工作 会影响产品的可靠性。 封装内的最大安全功耗受限于相应的芯片结温(TJ)的升高 情况。达到玻璃化转变温度150°C左右时，塑料的特性会 发生改变。超过150°C的结温会导致芯片器件出现变化， 因而可能造成故障。表4列出了PSOP_3封装的结至外壳热 阻(θJC)。有关功耗和热管理的更多详细信息，请参阅“应用 信息”部分。 表4. 热阻 封装类型 20引脚 PSOP_3 θJC 1.1 单位 °C/W ESD警告 Rev. 0 | Page 6 of 24 ESD(静电放电)敏感器件。 带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放电。 尽管本产品具有专利或专有保护电路，但在遇到高能 量ESD时，器件可能会损坏。因此，应当采取适当的 ESD防范措施，以避免器件性能下降或功能丧失。 ADA4870 引脚配置和功能描述 VCC 1 20 VCC TFL 2 19 VCC SD 3 18 VCC NC 5 INP 6 ADA4870 TOP VIEW (Not to Scale) 17 OUT 16 OUT 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 ON 4 图3. 引脚配置 表5. 引脚功能描述 引脚编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10至13 14至17 18至20 引脚名称 VCC TFL SD ON NC INP INN OUT NC VEE OUT VCC EPAD 说明 正电源输入。 热监控和短路标志(以VEE为参考)。 关断(低电平有效，以VEE为参考)。 开启/使能(低电平有效，以VEE为参考)。 不连接。请勿连接该引脚。 同相输入。 反相输入。 反馈电阻的输出连接。 不连接。请勿连接该引脚。 负电源输入。 输出。 正电源输入。 裸露散热焊盘。内部无电气连接。将裸露焊盘与低热阻固态外部板层相连。 Rev. 0 | Page 7 of 24 ADA4870 典型性能参数 除非另有说明，TCASE = 25°C。 6 6 3 3 –9 –15 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) –18 21 9 GAIN (dB) 12 9 6 3 1 3 –6 10 100 1000 –9 27 18 15 15 GAIN (dB) 21 12 9 –3 1 12 9 6 VS = ±20V VOUT = 20V p-p RF = 1.21kΩ AV = −10 CL = 300pF RS = 5Ω 3 0 10 100 FREQUENCY (MHz) 1000 –3 12125-004 0 1000 –20°C +25°C +100°C 24 18 VS = ±5V VOUT = 2V p-p RF = 1.21kΩ AV = −10 CL = 300pF RS = 5Ω 100 27 21 3 10 图8. 大信号频率响应与外壳温度的关系(AV = −5，VS = ±20 V， VOUT = 20 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) –20°C +25°C +100°C 24 1 FREQUENCY (MHz) 图5. 小信号频率响应与外壳温度的关系(AV = −5，VS = ±5 V， VOUT = 2 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) 6 VS = ±20V VOUT = 20V p-p RF = 1.21kΩ AV = −5 CL = 300pF RS = 5Ω –3 FREQUENCY (MHz) GAIN (dB) 6 0 VS = ±5V VOUT = 2V p-p RF = 1.21kΩ AV = −5 CL = 300pF RS = 5Ω 12125-003 GAIN (dB) 12 –9 1000 –20°C +25°C +100°C 18 15 –6 100 21 15 –3 10 图7. 大信号频率响应与外壳温度的关系(AV = −2，VS = ±20 V， VOUT = 20 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) –20°C +25°C +100°C 18 1 FREQUENCY (MHz) 图4. 小信号频率响应与外壳温度的关系(AV = −2，VS = ±5 V， VOUT = 2 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) 0 VS = ±20V VOUT = 20V p-p RF = 1.21kΩ AV = −2 CL = 300pF RS = 5Ω –12 12125-002 1 –6 –9 VS = ±5V VOUT = 2V p-p RF = 1.21kΩ AV = −2 CL = 300pF RS = 5Ω –15 –3 12125-017 –6 –18 0 GAIN (dB) 0 –3 –12 –20°C +25°C +100°C 9 12125-018 9 GAIN (dB) 12 –20°C +25°C +100°C 图6. 小信号频率响应与外壳温度的关系(AV = −10，VS = ±5 V， VOUT = 2 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 1000 12125-019 12 图9. 大信号频率响应与外壳温度的关系(AV = −10，VS = ±20 V， VOUT = 20 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) Rev. 0 | Page 8 of 24 ADA4870 6 6 3 3 1 –15 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) –18 21 9 GAIN (dB) 12 9 6 3 1 3 –6 10 100 1000 –9 27 18 17 15 GAIN (dB) 21 12 9 1 12 9 6 VS = ±5V VOUT = 2V p-p RF = 1.21kΩ AV = +10 CL = 300pF RS = 5Ω VS = ±20V VOUT = 20V p-p RF = 1.21kΩ AV = +10 CL = 300pF RS = 5Ω 3 0 10 100 FREQUENCY (MHz) 1000 –3 12125-008 –3 1000 –20°C +25°C +100°C 24 18 0 100 27 21 3 10 图14. 大信号频率响应与外壳温度的关系(AV = +5，VS = ±20 V， VOUT = 20 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) –20°C +25°C +100°C 24 1 FREQUENCY (MHz) 图11. 小信号频率响应与外壳温度的关系(AV = +5，VS = ±5 V， VOUT = 2 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) 6 VS = ±20V VOUT = 20V p-p RF = 1.21kΩ AV = +5 CL = 300pF RS = 5Ω –3 FREQUENCY (MHz) GAIN (dB) 6 0 VS = ±5V VOUT = 2V p-p RF = 1.21kΩ AV = +5 CL = 300pF RS = 5Ω 12125-007 GAIN (dB) 12 –9 1000 –20°C +25°C +100°C 18 15 –6 100 21 15 –3 10 图13. 大信号频率响应与外壳温度的关系(AV = +2，VS = ±20 V， VOUT = 20 V p-p，RF = 1.5 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) –20°C +25°C +100°C 18 1 FREQUENCY (MHz) 图10. 小信号频率响应与外壳温度的关系(AV = +2，VS = ±5 V， VOUT = 2 V p-p，RF = 1.5 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) 0 VS = ±20V VOUT = 20V p-p RF = 1.5kΩ AV = +2 CL = 300pF RS = 5Ω –12 12125-006 –15 –6 –9 VS = ±5V VOUT = 2V p-p RF = 1.5kΩ AV = +2 CL = 300pF RS = 5Ω –12 –3 12125-021 –6 –18 0 GAIN (dB) 0 –3 –9 –20°C +25°C +100°C 9 12125-022 9 GAIN (dB) 12 –20°C +25°C +100°C 图12. 小信号频率响应与外壳温度的关系(AV = +10，VS = ±5 V， VOUT = 2 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 1000 12125-023 12 图15. 大信号频率响应与外壳温度的关系(AV = +10，VS = ±20 V， VOUT = 20 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) Rev. 0 | Page 9 of 24 ADA4870 27 24 21 18 18 15 15 12 9 6 0 1 0 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) –3 21 12 12 9 9 GAIN (dB) 6 3 0 6 3 0 VS = ±5V VOUT = 2V p-p RF = 1.21kΩ AV = −5 RL = 50Ω –6 1 VS = ±20V VOUT = 20V p-p RF = 1.21kΩ AV = –5 RL = 50Ω –3 –6 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) 图17. 小信号频率响应与外壳温度的关系(AV = −5，VS = ±5 V， VOUT = 2 V p-p，RF = 1.21 kΩ，RL = 50 Ω) 21 –9 12125-009 –3 10 100 图20. 大信号频率响应与外壳温度的关系(AV = −5，VS = ±20 V， VOUT = 20 V p-p，RF = 1.21 kΩ，RL = 50 Ω) 21 18 15 12 12 9 9 GAIN (dB) 15 6 3 1000 FREQUENCY (MHz) –20°C +25°C +100°C 18 1 12125-025 GAIN (dB) 1000 –20°C +25°C +100°C 18 15 0 6 –20°C +25°C +100°C RF = 1.21kΩ AV = –5 RF = 1.5kΩ AV = +2 3 0 VS = ±20V VOUT = 20V p-p RF = 1.21kΩ AV = −5 RL = 20Ω –6 1 –3 –6 10 100 FREQUENCY (MHz) 1000 12125-024 –3 –9 100 21 15 –9 10 图19. 大信号频率响应(AV = −10，VS = ±20 V， VOUT = 20 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 1000 pF，RS = 5 Ω) –20°C +25°C +100°C 18 1 FREQUENCY (MHz) 图16. 小信号频率响应(AV = −10，VS = ±5 V， VOUT = 2 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 1000 pF，RS = 5 Ω) GAIN (dB) VS = ±20V VOUT = 20V p-p RF = 1.21kΩ AV = –10 CL = 1000pF RS = 5Ω 3 图18. 大信号频率响应与外壳温度的关系(AV = −5，VS = ±20 V， VOUT = 20 V p-p，RF = 1.21 kΩ，RL = 20 Ω) Rev. 0 | Page 10 of 24 –9 1M VS = ±20V VOUT = 2V p-p CL = 300pF RS = 5Ω 10M 100M FREQUENCY (Hz) 图21. 小信号频率响应与外壳温度的关系 (VS = ±20 V，VOUT = 2 V p-p，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) 1G 12125-206 –3 9 6 VS = ±5V VOUT = 2V p-p RF = 1.21kΩ AV = −10 CL = 1000pF RS = 5Ω 3 12 12125-028 GAIN (dB) 24 21 12125-012 GAIN (dB) 27 ADA4870 2.0 15 –20°C +25°C +100°C 1.5 –20°C +25°C +100°C 10 1.0 5 VOUT (V) 0 –0.5 –1.5 –2.0 –5 VS = ±5V RF = 1.21kΩ AV = –2 CL = 300pF RS = 5Ω –10 12125-030 –1.0 0 TIME (25ns/DIV) –15 图22. 小信号脉冲响应与外壳温度的关系(AV = −2，VS = ±5 V， VOUT = 2 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) 2.0 TIME (25ns/DIV) 图25. 大信号脉冲响应与外壳温度的关系(AV = −2，VS = ±20 V， VOUT = 20 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) 15 –20°C +25°C +100°C 1.5 VS = ±20V RF = 1.21kΩ AV = –2 CL = 300pF RS = 5Ω 12125-045 VOUT (V) 0.5 –20°C +25°C +100°C 10 1.0 5 VOUT (V) 0 –0.5 –1.5 –2.0 –5 VS = ±5V RF = 1.21kΩ AV = –5 CL = 300pF RS = 5Ω –10 12125-031 –1.0 0 TIME (25ns/DIV) –15 图23. 小信号脉冲响应与外壳温度的关系(AV = −5，VS = ±5 V， VOUT = 2 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) 2.0 TIME (25ns/DIV) 图26. 大信号脉冲响应与外壳温度的关系(AV = −5，VS = ±20 V， VOUT = 20 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) 15 –20°C +25°C +100°C 1.5 VS = ±20V RF = 1.21kΩ AV = –5 CL = 300pF RS = 5Ω 12125-046 VOUT (V) 0.5 –20°C +25°C +100°C 10 1.0 5 VOUT (V) 0 –0.5 –1.5 –2.0 –5 VS = ±5V RF = 1.21kΩ AV = –10 CL = 300pF RS = 5Ω TIME (25ns/DIV) –10 12125-032 –1.0 0 图24. 小信号脉冲响应与外壳温度的关系(AV = −10，VS = ±5 V， VOUT = 2 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) –15 VS = ±20V RF = 1.21kΩ AV = –10 CL = 300pF RS = 5Ω TIME (25ns/DIV) 12125-047 VOUT (V) 0.5 图27. 大信号脉冲响应与外壳温度的关系(AV = −10，VS = ±20 V， VOUT = 20 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) Rev. 0 | Page 11 of 24 ADA4870 2.0 15 –20°C +25°C +100°C 1.5 –20°C +25°C +100°C 10 1.0 5 VOUT (V) 0 –0.5 –1.5 –2.0 –5 VS = ±5V RF = 1.5kΩ AV = +2 CL = 300pF RS = 5Ω –10 12125-034 –1.0 0 TIME (25ns/DIV) 图28. 小信号脉冲响应与外壳温度的关系(AV = +2，VS = ±5 V， VOUT = 2 V p-p，RF = 1.5 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) 2.0 –15 TIME (25ns/DIV) 图31. 大信号脉冲响应与外壳温度的关系(AV = +2，VS = ±20 V， VOUT = 20 V p-p，RF = 1.5 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) 15 –20°C +25°C +100°C 1.5 VS = ±20V RF = 1.5kΩ AV = +2 CL = 300pF RS = 5Ω 12125-049 VOUT (V) 0.5 –20°C +25°C +100°C 10 1.0 5 VOUT (V) 0 –0.5 –1.5 –2.0 –5 VS = ±5V RF = 1.21kΩ AV = +5 CL = 300pF RS = 5Ω –10 12125-035 –1.0 0 TIME (25ns/DIV) 图29. 小信号脉冲响应与外壳温度的关系(AV = +5，VS = ±5 V， VOUT = 2 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) 2.0 –15 TIME (25ns/DIV) 图32. 大信号脉冲响应与外壳温度的关系(AV = +5，VS = ±20 V， VOUT = 20 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) 15 –20°C +25°C +100°C 1.5 VS = ±20V RF = 1.21kΩ AV = +5 CL = 300pF RS = 5Ω 12125-050 VOUT (V) 0.5 –20°C +25°C +100°C 10 1.0 5 VOUT (V) 0 –0.5 –1.5 –2.0 –5 VS = ±5V RF = 1.21kΩ AV = +10 CL = 300pF RS = 5Ω TIME (25ns/DIV) –10 12125-036 –1.0 0 图30. 小信号脉冲响应与外壳温度的关系(AV = +10，VS = ±5 V， VOUT = 2 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) –15 VS = ±20V RF = 1.21kΩ AV = +10 CL = 300pF RS = 5Ω TIME (25ns/DIV) 12125-051 VOUT (V) 0.5 图33. 大信号脉冲响应与外壳温度的关系(AV = +10，VS = ±20 V， VOUT = 20 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) Rev. 0 | Page 12 of 24 ADA4870 15 2.0 1.5 10 1.0 5 VOUT (V) 0 –0.5 –1.5 –2.0 –5 VS = ±5V RF = 1.5kΩ AV = +2 CL = 1000pF RS = 5Ω TIME (40ns/DIV) –10 12125-079 –1.0 0 –15 VS = ±20V RF = 1.5kΩ AV = +2 CL = 1000pF RS = 5Ω TIME (40ns/DIV) 图34. 小信号脉冲响应(AV = +2，VS = ±5 V， VOUT = 2 V p-p，RF = 1.5 kΩ，CL = 1000 pF，RS = 5 Ω) 12125-083 VOUT (V) 0.5 图37. 大信号脉冲响应(AV = +2，VS = ±20 V， VOUT = 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) 0 –0.5 –1.5 –2.0 –5 VS = ±5V RF = 1.21kΩ AV = –10 CL = 1000pF RS = 5Ω TIME (40ns/DIV) –10 12125-081 –1.0 0 –15 VS = ±20V RF = 1.21kΩ AV = –10 CL = 1000pF RS = 5Ω TIME (40ns/DIV) 图35. 小信号脉冲响应(AV = −10，VS = ±5 V， VOUT = 2 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 1000 pF，RS = 5 Ω) 12125-085 VOUT (V) 0.5 图38. 大信号脉冲响应(AV = −10，VS = ±20 V， VOUT = 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) 0 –0.5 –1.5 –2.0 –5 VS = ±5V RF = 1.5kΩ AV = +2 CL = 1µF RS = 5Ω TIME (25µs/DIV) –10 12125-080 –1.0 0 图36. 小信号脉冲响应(AV = +2，VS = ±5 V， VOUT = 2 V p-p，RF = 1.5 kΩ，CL = 1 μF，RS = 5 Ω) –15 VS = ±20V RF = 1.5kΩ AV = +2 CL = 1µF RS = 5Ω TIME (25µs/DIV) 图39. 大信号脉冲响应(AV = +2，VS = ±20 V， VOUT = 20 V p-p，RF = 1.5 kΩ，CL = 1 μF，RS = 5 Ω) Rev. 0 | Page 13 of 24 12125-084 VOUT (V) 0.5 ADA4870 2.0 15 1.5 10 1.0 5 VOUT (V) 0 0 –0.5 –1.5 –2.0 –5 VS = ±5V RF = 1.21kΩ AV = –10 CL = 1µF RS = 5Ω TIME (25µs/DIV) –15 TIME (25µs/DIV) 图40. 小信号脉冲响应(AV = −10，VS = ±5 V， VOUT = 2 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 1 μF，RS = 5 Ω) 2.0 图43. 大信号脉冲响应(AV = −10，VS = ±20 V， VOUT = 20 V p-p，RF = 1.21 kΩ，CL = 1μF，RS = 5 Ω) 15 –20°C +25°C +100°C 1.5 VS = ±20V RF = 1.21kΩ AV = –10 CL = 1µF RS = 5Ω –10 12125-082 –1.0 12125-086 VOUT (V) 0.5 –20°C +25°C +100°C 10 1.0 5 VOUT (V) VOUT (V) 0.5 0 0 –0.5 –5 –1.0 图41. 小信号脉冲响应与外壳温度的关系(AV = −5，VS = ±5 V， VOUT = 2 V p-p，RF = 1.21 kΩ，RL = 50 Ω) 10 VOUT (V) 5 0 –10 –15 VS = ±20V RF = 1.21kΩ AV = –5 RL = 20Ω TIME (25ns/DIV) 12125-052 –5 12125-053 TIME (25ns/DIV) 图44. 大信号脉冲响应与外壳温度的关系 (AV = −5，VS = ±20 V，VOUT = 20 V p-p，RF = 1.21 kΩ，RL = 50 Ω) OPEN-LOOP TRANSIMPEDANCE (dB) –20°C +25°C +100°C –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 FREQUENCY (Hz) 图42. 大信号脉冲响应与外壳温度的关系 (AV = −5，VS = ±20 V，VOUT = 20 V p-p，RF = 1.21 kΩ，RL = 20 Ω) Rev. 0 | Page 14 of 24 图45. 开环跨阻和相位与频率的关系 –200 1G PHASE (Degrees) TIME (25ns/DIV) 15 VS = ±20V RF = 1.21kΩ AV = –5 RL = 50Ω –10 12125-207 –2.0 VS = ±5V RF = 1.21kΩ AV = –5 RL = 50Ω 12125-037 –1.5 ADA4870 –10 –30 –40 –50 –60 –70 –80 –90 –100 –30 –40 –50 –60 –70 –80 –90 –110 –120 0.01 0.1 1 12125-060 –110 –120 0.01 10 –60 –80 –90 –100 –110 0 5 10 15 20 VOUT (V p-p) –80 –90 –100 –110 –120 12125-062 –120 –70 –50 5 10 15 VOUT (V p-p) 20 12125-088 –60 0 10 15 20 –30 CL = 300pF, RS = 5Ω CL = 300pF, RS = 5Ω RL = 25Ω RL = 25Ω –40 –70 5 图50. 谐波失真与VOUT, 的关系 (VS = ±20 V，频率 = 1 MHz，RF = 1.21 kΩ，AV = −10) HARMONIC DISTORTION (dBc) HD2, HD3, HD2, HD3, 0 CL = 300pF, RS = 5Ω CL = 300pF, RS = 5Ω RL = 25Ω RL = 25Ω VOUT (V p-p) 图47. 谐波失真与VOUT, 的关系 (VS = ±20 V，频率 = 100 kHz，RF = 1.21 kΩ，AV = −10) –30 HD2, HD3, HD2, HD3, 12125-063 CL = 300pF, RS = 5Ω CL = 300pF, RS = 5Ω RL = 25Ω RL = 25Ω 图48. 谐波失真与VOUT, 的关系 (VS = ±20 V，频率 = 10 MHz，RF = 1.21 kΩ，AV = −10) –40 –50 –60 –70 HD2, HD3, HD2, HD3, 0 5 10 CL = 300pF, RS = 5Ω CL = 300pF, RS = 5Ω RL = 25Ω RL = 25Ω 15 VOUT (V p-p) 图51. 谐波失真与VOUT, 的关系 (VS = ±20 V，频率 = 30 MHz，RF = 1.21 kΩ，AV = −10) Rev. 0 | Page 15 of 24 20 12125-089 –70 10 图49. 谐波失真与频率的关系(RL = 25 Ω，RF = 1.21 kΩ，AV = −10) HARMONIC DISTORTION (dBc) HARMONIC DISTORTION (dBc) HD2, HD3, HD2, HD3, 1 FREQUENCY (MHz) 图46. 谐波失真与频率的关系 (CL = 300 pF，RS = 5 Ω，RF = 1.21 kΩ，AV = −10) –60 0.1 12125-061 –100 FREQUENCY (MHz) HARMONIC DISTORTION (dBc) 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) –20 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 ADA4870 10 2,000 SLEW RATE 0 0 –2,000 –10 –15 –3,000 –15 –3,000 –20 TIME (45ns/DIV) 6 3.5 5 3.0 4 2.5 10 2 5 1 0 0 –5 –1 –10 –2 –15 –3 –20 –4 –25 –5 –30 –6 TIME (150ns/DIV) 2.0 OUTPUT HEADROOM (V) 3 VOUT (V) 15 VIN (V) VOUT VIN TIME (45ns/DIV) 图55. 大信号瞬时压摆率 (AV = +2，VS = ±20 V，RF = 1.5 kΩ，RL = 25 Ω) 1.5 +100°C +25°C –20°C VOUT – VEE 1.0 0.5 0 –0.5 –1.0 –1.5 VOUT – VCC –2.0 –20°C +25°C +100°C –2.5 –3.0 12125-059 20 –20 –4,000 图52. 大信号瞬时压摆率(AV = +2，VS = ±20 V， RF = 1.5 kΩ，CL = 300 pF，RS = 5 Ω) VS = ±20V AV = +5 RL = 50Ω 0 –10 –2,000 25 SLEW RATE –5 –5 30 5 1,000 –1,000 –1,000 –4,000 10 –3.5 10 100 1k RLOAD (Ω) 图53. 输出过驱恢复(VS = ± 20 V，AV = +5，RL = 50 Ω) 图56. 输出电压距电源轨压差与RLOAD随外壳温度变化的关系 (VS = ±20 V) 10000 VS = ±20V RF = 1.21kΩ AV = +1 ON OUTPUT IMPEDANCE (Ω) 10 1 0.1 0.01 0.1 VS = ±20V RF = 1.21kΩ AV = +1 SD 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 1000 12125-069 OUTPUT IMPEDANCE (Ω) 100 12125-072 0 VOUT (V) 5 1,000 15 VOUT (V) 3,000 12125-057 SLEW RATE (V/µs) 2,000 15 VOUT 图54. 使能闭环输出阻抗与频率的关系 1000 100 10 1 0.1 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 图57. 禁用闭环输出阻抗与频率的关系 Rev. 0 | Page 16 of 24 1000 12125-087 3,000 20 4,000 SLEW RATE (V/µs) VOUT 12125-058 20 4,000 ADA4870 –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 100k 1M 10M 100M 1000 INPUT CURRENT NOISE (pA/√Hz) 100 1k 10k 100k 1M 10M 10 INP 1 1 10 10k 100k 1M 10M 20 图62. 输入电流噪声与频率的关系 50 VS = ±10V 40 10 30 VS = ±5V 20 VOS (mV) 5 0 1k FREQUENCY (Hz) 图59. 输入电压噪声与频率的关系 15 100 12125-208 10 INN 12125-073 1 100 12125-209 10 FREQUENCY (Hz) VOUT 10 VS = ±20V 0 –10 –5 –10 –20 –30 SD –40 –15 TIME (1µs/DIV) 12125-070 VOLTAGE (V) 10k 图61. 电源抑制比(PSRR)与频率的关系(VS = ±20 V) 100 INPUT VOLTAGE NOISE (nV/√Hz) 1k FREQUENCY (Hz) 图58. 共模抑制比与频率的关系 1 +PSR –PSR –10 12125-064 CMR (dB) 0 VS = ±20V VS = ±5V 12125-065 0 –50 –20 –16 –12 –8 –4 0 4 8 VICM (V) 图60. 开启/关断时间(VS = ±10 V) 图63. 输入共模电压范围 Rev. 0 | Page 17 of 24 12 16 ADA4870 1 3500 0 3000 NUMBER OF AMPLIFIERS VS = ±20V –2 –3 –4 2500 2000 1500 1000 VS = ±5V 0 25 45 65 85 TEMPERATURE (°C) 0 –10 VS = ±5V 1.4 14 1.2 10 20 VS = ±20V 0.8 15 VS = ±5V 0.6 Iq DISABLED (mA) 1.0 –10 0 0 –14 65 85 TEMPERATURE (°C) 40 ENABLED 0 GAIN (dB) –20 –40 DISABLED PIN = 10dBm –60 –80 –100 DISABLED PIN = 0dBm 1k 10k 100k 1M 10M 100M 1G FREQUENCY (Hz) 12125-068 –120 –140 6 8 10 INN, VS = ±5V INN, VS = ±20V 0 25 45 65 85 TEMPERATURE (°C) 图68. 输入偏置电流与温度的关系(VS = ±5 V，VS = ±20 V) 图65. 静态电源电流(Iq)与温度的关系(VS = ±5 V，VS = ±20 V， 通过SD使能/禁用) 20 4 INP, VS = ±20V –6 0.2 45 2 –2 5 25 0 2 0.4 0 –2 INP, VS = ±5V 6 10 12125-076 Iq ENABLED (mA) 25 –4 图67. 输入失调电压分布(VS = ±5 V，VS = ±20 V) INPUT BIAS CURRENT (µA) VS = ±20V 30 –6 VS (mV) 图64. 输入失调电压与温度的关系(VS = ±5 V，VS = ±20 V) 35 –8 12125-077 –6 500 12125-075 –5 图66. 0 dBm和10 dBm输入电平时正向隔离与频率的关系 (通过SD或ON禁用) Rev. 0 | Page 18 of 24 12125-074 OFFSET VOLTAGE (mV) –1 VS = ±5V VS = ±20V ADA4870 应用信息 ON、初始上电和短路 表6. RF建议值 初始上电后，必须拉低ON引脚，以确保放大器开启。之 后可悬空ON引脚，以便在放大器工作的情况下使能短路 保护功能。若拉低ON，则会禁用短路保护功能。 闭环增益 (V/V) +1 −1 +2 −2 +5 +10 拉高ON引脚可禁用放大器，并使电源电流下降至约5 mA， 就像检测到短路条件那样。 ON引脚阻抗约为20 kΩ。对ON走线进行适当的PCB走线布 局可避免由于噪声耦合至该引脚而引起的事件误触发。建 议在ON和VEE之间连接一个1 nF电容，以分散ON上的噪声。 热保护 除了短路保护，ADA4870还可提供过温度保护。 正常工作时，TFL引脚输出直流电压(以VEE为参考)，其范 围为1.5 V至1.9 V，具体数值与芯片温度有关。TFL上的电压 变化率大致为−3 mV/°C，可用来近似表示芯片温度的上升。 检测到芯片温度过高时，放大器切换至关断状态，电源电 流下降至大约5 mA，TFL继续汇报与芯片温度有关的电压信 息。当芯片温度回到可以接受的水平时，放大器自动恢复 正常工作。 RG (Ω) 开路 1210 1500 604 301 133 CL (pF) 300 300 300 300 300 300 RS (Ω) 5 5 5 5 5 5 容性负载驱动 驱动容性负载(CL)时，放大器输出电阻和负载电容形成放 大器传递函数的极点。这个额外的极点会在较高频率下降 低相位裕量，并且如果不对其补偿的话，可能会导致过高 的峰化和不稳定。在放大器输出端和CL之间放置一个小数 值串联电阻RS(如图69所示)，可让ADA4870驱动超过1 μF的 容性负载。图70显示串联电阻值与容性负载的关系；最大 峰化为1 dB，采用图69所示电路。对于较大的容性负载，不 建议使用低于0.3 Ω的RS值。 图71显示小信号带宽(SSBW)与CL的关系；相应的RS值来自 图70。 VIN 50Ω RS 1.5kΩ 关断(SD) CL 1.5kΩ 12125-203 检测到短路条件时，放大器禁用，电源电流下降至约5 mA， TFL引脚输出约300 mV的直流电压。若要在短路事件后再次 开启放大器，可遵循初始上电序列。 RF (Ω) 2000 1210 1500 1210 1210 1210 图69. 容性负载驱动电路 ADA4870配备节能关断功能。拉低SD可将放大器置于关断 状态，并将静态电流降低至大约750 µA。从关断状态再次开 启放大器时，应拉高SD引脚，然后拉低ON引脚。遵循此 时序可确保正确上电。之后可悬空ON引脚，使能短路保护。 8 7 6 拉高或拉低SD；不要悬空SD。 RS (Ω) 5 反馈电阻选择 反馈电阻值直接影响电流反馈放大器的稳定性和闭环带宽。 表6列出了针对部分常见增益配置选择反馈电阻的指导性 数值。 4 3 2 0 10p 100p 1n 10n 100n 1µ CL (F) 图70. RS 与CL 的关系(最大1 dB峰化，采用图69中的电路) Rev. 0 | Page 19 of 24 12125-204 1 ADA4870 9 放大器的总功耗等于输出级功耗加静态功耗。放大器处理 正弦信号的平均功耗可通过等式1计算。等式2可用来计算 正弦波的峰值功耗，还能用来计算直流输出电压的连续功 耗；其中，VPEAK是直流负载电压。这些等式假定电源是对 称的，且负载参考中间电源电压即0 V。 6 GAIN (dB) 3 0 –3 –6 2 V CC V PEAK PAVG , SINE = (V S × I q ) + × π RL CL = 330pF, RS = 6.8Ω CL = 1nF, RS = 4Ω –9 CL = 3.3nF, RS = 2.5Ω –12 CL = 33nF, RS = 0.7Ω V PEAK 2 – 2RL (1) CL = 10nF, RS = 1.4Ω CL = 100nF, RS = 0.3Ω V PPEAK = (VS × I q ) + (VS – VPEAK ) × PEAK RL CL = 1µF, RS = 0.3Ω 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 12125-205 图71. 小信号带宽(采用图70中的不同CL 和RS 值) 散热与热管理 高输出电流放大器(比如ADA4870)会发热(无论瞬时或连续)， 具体取决于待处理的信号。正确应用热管理技巧可减少 ADA4870芯片热量，有助于将结温(TJ)保持在可以接受的 程度。在PSOP_3封装金属块与环境空气之间需要有一条传 导性能良好的散热路径，以便在最低的TJ处获得最佳性能。 功耗 确定散热解决方案的第一步，是计算正常工作时放大器产 生的功耗。图72中的原理图显示的是ADA4870的简化输出 级。最大的一部分热量来自输出级的推挽对，尤其是驱动 重载时。 (2) 其中： VS是总电源电压(VCC – VEE)。 Iq是放大器静态电流。 PAVG, SINE和PPEAK功耗等式的图形表示如图73所示。功耗曲线 为ADA4870采用±20 V电源工作，并驱动20 Ω负载时生成。 当VOUT为0 V或中间电源时，静态功耗相交于纵轴约1.3 W处。 图形截止于18 V输出摆幅限值处。 对于直流分析，当VOUT = VCC/2时具有峰值功耗，而VOUT = 2VCC/π时具有正弦波信号下的最大平均功耗。 7 PEAK (W) 6 5 POWER (W) VCC AVG, SINE (W) 4 3 2 VOUT 1 RL 12125-113 GND VEE 0 0 5 10 VOUT (V) 15 20 12125-114 –15 0.1 图73. 平均正弦和峰值功耗与VOUT 的关系(VS = ±20 V，RL = 20 Ω) 图72. 简化输出级 Rev. 0 | Page 20 of 24 ADA4870 1.1 安全工作区 全部测试在静止空气环境下完成。任何测试案例中，强制 通风对流都能有效地降低θJA，并将相应的曲线向右上方移 动，扩展其SOA。欲了解有关ADA4870评估板的更多信 息，请参阅ADA4870用户指南。 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 25°C WITH VHS-45 25°C NO HEATSINK 85°C WITH VHS-95 85°C WITH VHS-45 85°C NO HEATSINK 0.2 0.1 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 OUTPUT STAGE VCE (V) 图74. 采用如图75所示评估板的安全工作区 (环境温度为25°C和85°C，有/无散热器，无气流) 在图74中，1 A处的水平线表示ADA4870的输出电流驱动。 曲线部分保持了固定功耗，使结温(TJ)等于150°C或更低。 注意，x轴表示采用图72中相关的输出晶体管后的输出级 VCE (VCC − VOUT or VOUT – VEE)，该轴止于最大VCE，即20 V。 6-LAYER HR370 PCB WITH INTERNAL GROUND AND POWER PLANES 2.45in (62mm) COPPER TOP/BOTTOM: 1.5oz INNER LAYERS: 1oz 图75. ADA4870评估板详情 Rev. 0 | Page 21 of 24 12125-116 2.33in (59mm) EXPOSED PAD LANDING VIAS COUNT: 136 FILL: AE3030 DIAMETER: 12mil PITCH: 35mil 20 12125-115 评估过程中采用了两个散热器(VHS-45和VHS-95)。两个散 热器均采用CT40-5散热接口材料装配到PCB。 MAXIMUM TJ = 150°C 1.0 OUTPUT CURRENT (A) 安全工作区(SOA)是输出电流与输出级集电极-发射极电压 (VCE)的关系曲线；在安全工作区内，放大器在安全结温 (TJ)下工作。图74中曲线以下的面积表示ADA4870采用如 图75所示PCB时的工作边界，其TJ不超过150°C。图74中的 SOA曲线针对其独特的开发条件(比如PCB、散热器和环境 温度)。 ADA4870 印刷电路板(PCB) 散热器选择 所有电流反馈放大器(包括ADA4870)都会受到杂散电容的 影响。仔细进行PCB布局，这样可以减少寄生电容，改善 整体电路性能。反馈和增益设置电阻应当尽量靠近放大器 放置，以便最大程度缩短信号走线长度。 散热器增加环境温度(TA)的表面积，并能扩展ADA4870和 PCB组合的功耗能力。若要最大化电路板到散热器的热传 递，可利用高传导率散热接口材料(TIM)将散热器附着在 PCB上。“安全工作区”部分和图74讨论的散热器在静止空 气中的有效性可达到大约10 W。若预计具有较低的功耗和/ 或使用强制通风对流，则较小的散热器可能也适用。如果 芯片的热阻(θJC)、PCB热阻(θCB)和TIM热阻(θTIM)已知，则 可利用等式3计算所需散热器的热阻(θHS)。 此外，对于高输出电流放大器(比如ADA4870)，进行PCB 布局布线时应始终注意散热问题。良好的热设计应当包括 电路板顶层的裸露铜片区域，可将PSOP3封装的散热金属 块焊接其上。另外还应在PCB底层留有裸露铜片区域，以 o 便安放散热器。采用散热通孔阵列将顶层和底层拼接在一 TJ –TA P DISS θ HS = 起，可方便高效地通过电路板传递热量。使用极易获取的 通孔填充材料可进一步改善导热率。 – (θ + θ + θ JC CB TIM (3) ) 电源与去耦 热模型 计算流体动力学(CFD)工具(比如FloTherm®)可用来创建材 料层，包括PCB结构、散热通孔、散热接口材料和散热器， 另外还能根据一组给定的条件预测结温和/或结至环境热阻 (θJA)。表7中的示例显示θJA如何受铝制散热器和强制对流的 影响。图76显示的模型可用来实现表7中的散热效果。 ADA4870可以采用单电源或双电源供电。总电源电压(VCC − VEE)必须位于10 V至40 V范围内。使用高质量、低ESR、0.1 μF 电容对每一个电源引脚去耦至地。去耦电容应尽量靠近电 源引脚。此外，将22 μF钽电容置于每一个电源引脚和接地 之间，以实现良好的低频去耦并提供所需的电流，支持 ADA4870输出端的大型、快速摆动信号。 TBOARD TCASE DIE TLEADS TJUNCTION ADA4870 TPLASTIC 12125-091 CU SLUG 图76. 表7中数据的散热模型堆叠 (未显示散热器) 表7. 散热器和强制对流对θJA的影响 散热器尺寸：长 x 宽 x 总高度(mm) 61 × 58，电路板安装裸露铜片，无散热器 61 × 58，电路板安装裸露铜片，无散热器 61 × 58，电路板安装裸露铜片，无散热器 30 × 30 × 24 30 × 30 × 24 30 × 30 × 24 61 × 58 × 24 61 × 58 × 24 61 × 58 × 24 散热器底座厚度(mm) 不适用 不适用 不适用 3 3 3 3 3 3 Rev. 0 | Page 22 of 24 翅片数 不适用 不适用 不适用 10 10 10 10 10 10 气流(m/s) 0 1 2 0 1 2 0 1 2 θJA (°C/W) 15.95 12.27 10.95 11.36 4.90 3.86 5.74 3.59 3.18 ADA4870 1.5 复合放大器 当需要直流精度和高输出电流时，ADA4870可以与精密放 大器结合使用(比如ADA4637-1)，组成如图77所示的复合 放大器。 1.0 VOUT (V) 0.5 将ADA4870置于ADA4637-1的反馈环路内，则复合放大器 便可提供ADA4870的高输出电流，同时保留ADA4637-1的 直流精度。 RS 3.01kΩ 110Ω –1.5 VOUT CL 3.01kΩ VS = ±15V CL = 300pF RS = 10Ω TIME (100ns/DIV) 12125-201 ADA4870 50Ω 50Ω –0.5 –1.0 ADA4637-1 VIN 0 图79. 复合放大器小信号脉冲响应 1kΩ 6pF AV = 10V/V OUTPUT OFFSET <500µV 12125-090 15 10 图77. 复合放大器 0 –5 –10 –15 小信号和大信号脉冲响应分别如图79和80所示。 VS = ±15V CL = 300pF RS = 10Ω TIME (100ns/DIV) 图80. 复合放大器大信号脉冲响应 25 20 15 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 –30 –35 0.1 1 10 FREQUENCY (MHz) 100 1000 12125-200 GAIN (dB) 10 图78. 复合放大器频率响应 Rev. 0 | Page 23 of 24 12125-202 该电路可根据不同的增益按需定制。由于电路板的寄生情 况各不相同，6 pF电容可能需根据经验进行调整，以实现最 佳性能。尽可能降低PCB杂散电容，尤其是反馈路径上的 杂散电容。 5 VOUT (V) 图78显示增益为10的复合放大器带宽，输出端的失调电压 小于500 μV。 ADA4870 外形尺寸 1.10 MAX × 45° 10 PIN 1 1 6.20 5.80 14.20 BSC 11.00 BSC 11 20 15.90 BSC 3.60 3.35 3.10 SIDE VIEW 1.27 BSC BOTTOM VIEW 1.10 MAX (2 PLACES) 2.90 MAX (2 PLACES) 1.00 0.90 0.80 8° 0° 0.53 0.40 3.30 3.15 3.00 0.10 0.05 0.00 END VIEW DETAIL A 1.10 0.80 DETAIL A 3.60 3.35 3.10 0.30 0.20 0.10 COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-166-AA 0.32 0.23 12-21-2011-A TOP VIEW SEATING PLANE 13.00 9.00 图81. 20引脚Power SOIC散热增强型封装[PSOP_3] (RR-20-1) 图示尺寸单位：mm 订购指南 型号1 ADA4870ARRZ ADA4870ARRZ-RL ADA4870ARR-EBZ 1 温度范围 −40°C至+85°C −40°C至+85°C 封装描述 20引脚 PSOP_3 20引脚 PSOP_3 评估板 Z = 符合RoHS标准的器件。 ©2014 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. D12125sc-0-5/14(0) Rev. 0 | Page 24 of 24 封装选项 RR-20-1 RR-20-1