30 V、微功耗、过压保护、 轨到轨输入/输出放大器 ADA4096-2/ADA4096-4 输入过压保护,支持高于或低于供电电压32 V 输入电压最高可以超出电源电压±32 V而不会反相 轨到轨输入和输出摆幅 低功耗:每个放大器60 μA (典型值) 单位增益带宽 800 kHz(典型值,VSY = ±15 V) 550 kHz(典型值,VSY = ±5 V) 465 kHz(典型值,VSY = ±1.5 V) 单电源供电:3 V至30 V 低失调电压:300 μV(最大值) 大信号电压增益:120 dB(典型值) 单位增益稳定 通过汽车应用认证 应用 电池监控 传感器调理器 便携式电源控制 便携式仪器仪表 OUTA 1 8 +V –INA 2 ADA4096-2 7 OUTB +INA 3 TOP VIEW (Not to Scale) 6 –INB 5 +INB –V 4 09241-001 引脚接线图 产品特性 图1. 8引脚MSOP (RM-8),ADA4096-2 OUTA 1 8 +V –INA 2 ADA4096-2 7 OUTB +INA 3 TOP VIEW (Not to Scale) 6 –INB 09241-002 5 +INB –V 4 NOTES 1. CONNECT THE EXPOSED PAD TO GROUND. 图2. 8引脚LFCSP (CP-8-10),ADA4096-2 注意:针对ADA4096-4,请参见引脚配置和功能描述部分。 T 概述 ADA4096-2双通道和ADA4096-4四通道运算放大器具有微 功耗特性和轨到轨输入/输出范围。这些放大器的电源要求 1 极低,保证工作电压范围为3 V至30 V,因而非常适合监控 电池使用情况和控制电池充电。良好的动态性能,包括27 器件可以处理最高200 pF的容性负载而不会发生振荡。 ADA4096-2和ADA4096-4拥有过压保护输入和二极管,允 CH1 10.0V CH2 10.0V A CH1 –3.6V 图3. 无相位反转 许输入电压高于或低于供电轨32 V,非常适合鲁棒的工业应 用。ADA4096-2和ADA4096-4都具有独特的输入级,输入 M2.00ms T 34.20% 09241-146 nV/√Hz电压噪声密度,则适合电池供电的音频应用。这些 ADA409x系列的额定温度范围为−40°C至+125°C扩展工业 电压可以安全地超过任一电源电压,而不会发生反相或闩 温度范围,属于ADI公司不断扩展的30 V、低功耗运算放大 锁;这称为过压保护或OVP。 器系列(见表1)。 双通道ADA4096-2提供8引脚LFCSP (2 mm × 2 mm)和8引脚 表1. 低功耗30 V运算放大器 MSOP两种封装。ADA4096-4提供16引脚LFCSP (3mm x 3 mm) 运算放大器 双通道 四通道 和14引脚TSSOP两种封装。ADA4096-2W符合汽车应用标 准,采用8引脚MSOP封装。 轨到轨I/O ADA4091-2 ADA4091-4 PJFET AD8682 AD8684 低噪声 AD8622 AD8624 Rev. C 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 www.analog.com Fax: 781.461.3113 ©2011–2012 Analog Devices, Inc. All rights reserved. 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。 ADA4096-2/ADA4096-4 目录 特性................................................................................................... 1 典型性能参数 ..................................................................................9 应用................................................................................................... 1 ±1.5 V特性...................................................................................9 概述................................................................................................... 1 ±5 V特性....................................................................................11 引脚连接图...................................................................................... 1 ±15 V特性..................................................................................13 修订历史 .......................................................................................... 2 比较电压和可变电压图表 .....................................................15 技术规格 .......................................................................................... 3 工作原理 .........................................................................................16 电气规格:VSY = ±1.5 V .......................................................... 3 输入级 ........................................................................................16 电气规格:VSY = ±5 V ............................................................. 4 相位反转....................................................................................16 电气规格:VSY = ±15 V ........................................................... 5 输入过压保护 ...........................................................................17 绝对最大额定值............................................................................. 6 比较器操作 ...............................................................................17 热阻 ............................................................................................. 6 外形尺寸 .........................................................................................18 ESD警告...................................................................................... 6 汽车应用级产品.......................................................................20 引脚配置和功能描述 .................................................................... 7 修订历史 2012年8月—修订版B至修订版C 2012年3月—修订版0至修订版A 更改表8 ............................................................................................ 8 将-3 dB闭环带宽从97 kHz改为970 kHz(表2) ...........................3 2012年8月—修订版A至修订版B 将−3 dB闭环带宽从114 kHz改为1140 kHz(表3) .....................4 增加ADA4096-4 ....................................................................... 通篇 将−3 dB闭环带宽从152 kHz改为1520 kHz(表4)......................5 更改“产品特性”部分......................................................................1 增加图3 .............................................................................................1 更改“引脚连接图”部分..................................................................1 更新“外形尺寸”.............................................................................18 2011年7月—修订版0:初始版 更改表2中的输入偏置电流、共模抑制比、大信号电压 增益和电源电流(每个放大器)参数、−3 dB闭环带宽符 号 ....................................................................................................... 3 更改表3中的输入偏置电流、共模抑制比、大信号电压增 益和参数、−3 dB闭环带宽符号.................................................4 更改表4中的输入偏置电流、共模抑制比、大信号电压增 益、输出高/低电压参数和-3 dB闭环带宽符号...................... 5 更改表6 .............................................................................................7 增加引脚配置和功能描述 ............................................................8 增加图4和图5,重新排序编号....................................................8 增加表7,重新排序 .......................................................................8 增加图6、图7和表8 .......................................................................9 更新“外形尺寸”.............................................................................18 更改“订购指南”.............................................................................20 Rev. C | Page 2 of 20 ADA4096-2/ADA4096-4 技术规格 电气规格,VSY = ±1.5 V 除非另有说明,VSY = ±1.5 V,VCM = VSY/2,TA = 25°C。 表2 . 参数 输入特性 失调电压 失调电压漂移 输入偏置电流 符号 测试条件/注释 最小值 VOS ∆VOS/∆T IB 0°C ≤ TA ≤ +125°C −40°C ≤ TA ≤ +125°C −40°C ≤ TA ≤ +125°C 典型值 最大值 单位 35 300 450 900 µV µV µV µV/°C nA nA nA nA V dB dB dB dB dB dB 1 ±10 −40°C ≤ TA ≤ +125°C 输入失调电流 IOS ±0.1 −40°C ≤ TA ≤ +125°C 输入电压范围 共模抑制比 大信号电压增益 匹配特性 失调电压 输出特性 高输出电压 低输出电压 短路电流限值 闭环阻抗 电源 电源抑制比 电源电流(每个放大器) 动态性能 压摆率 增益带宽积 单位增益交越 相位裕量 −3 dB闭环带宽 噪声性能 电压噪声 电压噪声密度 电流噪声密度 共模抑制 比(CMRR) AVO VCM = 0 V 至 ±1.5 V −40°C ≤ TA ≤ +125°C RL = 10 kΩ, VO = −1.4 V 至 +1.4 V −40°C ≤ TA ≤ +125°C RL = 2 kΩ, VO = −1.3 V 至 +1.3 V −40°C ≤ TA ≤ +125°C −1.5 61 58 91 84 86 77 TA = 25°C VOH VOL ISC ZOUT 电源抑制 比(PSRR) ISY SR GBP UGC ΦM f−3 dB en p-p en in 1.48 1.45 1.45 1.40 VSY = 3 V 至 36 V −40°C ≤ TA ≤ +125°C VO = VSY/2 −40°C ≤ TA ≤ +125°C 100 90 RL = 100 kΩ, CL = 30 pF VIN = 5 mV p-p, RL = 10 kΩ, AV = 100 VIN = 5 mV p-p, RL = 10 kΩ, AV = 1 77 94 92 100 RL = 10 kΩ 至 GND −40°C ≤ TA ≤ +125°C RL = 2 kΩ 至 GND −40°C to +125°C RL = 10 kΩ 至 GND −40°C ≤ TA ≤ +125°C RL = 2 kΩ 至 GND −40°C ≤ TA ≤ +125°C 源电流/吸电流 f = 100 kHz, AV = 1 ±25 ±30 ±1.5 ±3 +1.5 300 1.49 1.46 −1.49 −1.48 −1.48 −1.45 −1.47 −1.40 ±10 102 40 50 80 µV V V V V V V V V mA Ω dB dB µA µA AV = 1, VIN = 5 mV p-p 0.25 501 465 51 970 V/µs kHz kHz 度 kHz 0.1 Hz 至 10 Hz f = 1 kHz f = 1 kHz 0.7 27 0.2 µV p-p nV/√Hz pA/√Hz Rev. C | Page 3 of 20 ADA4096-2/ADA4096-4 电气规格,VSY = ±5 V 除非另有说明,VSY = ±5.0 V,VCM = VSY/2,TA = 25°C。 表3. 参数 输入特性 失调电压 符号 测试条件/注释 最小值 典型值 VOS 35 −40°C ≤ TA ≤ +125°C 失调电压漂移 输入偏置电流 ∆VOS/∆T IB 1 ±10 −40°C ≤ TA ≤ +125°C 输入失调电流 IOS ±1.5 −40°C ≤ TA ≤ +125°C 输入电压范围 共模抑制比 大信号电压增益 匹配特性 失调电压 输出特性 高输出电压 低输出电压 短路电流限值 闭环阻抗 电源 电源抑制比 电源电流(每个放大器) 动态性能 压摆率 增益带宽积 单位增益交越 相位裕量 −3 dB闭环带宽 噪声性能 电压噪声 电压噪声密度 电流噪声密度 共模抑制 比(CMRR) AVO VCM = −5 V 至 +5 V −40°C ≤ TA ≤ +125°C VCM = −3 V 至 +3 V −40°C ≤ TA ≤ +125°C RL = 10 kΩ, VO = ±4.8 V −40°C ≤ TA ≤ +125°C RL = 2 kΩ, VO = ±4.7 V −40°C ≤ TA ≤ +125°C −5 72 68 91 85 102 99 93 88 TA = 25°C VOH VOL ISC ZOUT 电源抑制 比(PSRR) ISY 4.96 4.95 4.80 4.70 VSY = 3 V 至 36 V −40°C ≤ TA ≤ +125°C VO = VSY/2 −40°C ≤ TA ≤ +125°C 100 90 SR GBP UGC ΦM f−3 dB RL = 100 kΩ, CL = 30 pF VIN = 5 mV p-p, RL = 10 kΩ, AV = 100 VIN = 5 mV p-p, RL = 10 kΩ, AV = 1 en p-p en in 单位 300 500 µV µV µV/°C nA nA nA nA V dB dB dB dB dB dB dB dB ±25 ±30 ±2 ±3 +5 86 103 111 103 100 RL = 10 kΩ 至 GND −40°C ≤ TA ≤ +125°C RL = 2 kΩ 至 GND −40°C ≤ TA ≤ +125°C RL = 10 kΩ 至 GND −40°C ≤ TA ≤ +125°C RL = 2 kΩ 至 GND −40°C ≤ TA ≤ +125°C 源电流/吸电流 f = 100 kHz, AV = 1 最大值 300 4.97 4.90 −4.98 −4.90 −4.97 −4.95 −4.80 −4.75 ±10 71 47 55 75 µV V V V V V V V V mA Ω dB dB µA µA AV = 1, VIN = 5 mV p-p 0.3 595 550 52 1140 V/µs kHz kHz 度 kHz 0.1 Hz 至 10 Hz f = 1 kHz f = 1 kHz 0.7 27 0.2 µV p-p nV/√Hz pA/√Hz Rev. C | Page 4 of 20 ADA4096-2/ADA4096-4 电气规格,VSY = ±5 V 除非另有说明,VSY = ±5.0 V,VCM = VSY/2,TA = 25°C。 表4. 参数 输入特性 失调电压 符号 测试条件/注释 最小值 VOS 35 −40°C ≤ TA ≤ +125°C 失调电压漂移 输入偏置电流 ∆VOS/∆T IB 1 ±3 −40°C ≤ TA ≤ +125°C 输入失调电流 IOS ±0.1 −40°C ≤ TA ≤ +125°C 输入电压范围 共模抑制比 大信号电压增益 输入电容 差模 共模 匹配特性 失调电压 输出特性 高输出电压 低输出电压 短路电流限值 闭环阻抗 电源 电源抑制比 电源电流(每个放大器) 动态性能 压摆率 建立时间 增益带宽积 单位增益交越 相位裕量 −3 dB闭环带宽 通道隔离 噪声性能 电压噪声 电压噪声密度 电流噪声密度 共模抑制 比(CMRR) AVO VCM = −15 V 至 +15 V −40°C ≤ TA ≤ +125°C VCM = −13 V 至+13 V −40°C ≤ TA ≤ +125°C RL = 10 kΩ, VO = ±14.7 V −40°C ≤ TA ≤ +125°C RL = 2 kΩ, VO = ±11 V −40°C ≤ TA ≤ +125°C −15 81 75 95 89 109 105 99 90 CDM CCM VOL ISC ZOUT 电源抑制 比(PSRR) ISY 单位 300 500 µV µV µV/°C nA nA nA nA V dB dB dB dB dB dB dB dB ±25 ±30 ±1.5 ±3 +15 95 107 120 112 2.5 7 TA = 25°C VOH 最大值 100 RL = 10 kΩ 至 GND −40°C ≤ TA ≤ +125°C RL = 2 kΩ 至 GND −40°C ≤ TA ≤ +125°C RL = 10 kΩ 至 GND −40°C ≤ TA ≤ +125°C RL = 2 kΩ至 GND −40°C ≤ TA ≤ +125°C 源电流/吸电流 f = 100 kHz, AV = 1 14.92 14.90 14.0 11.0 VSY = 3 V 至 36 V −40°C ≤ TA ≤ +125°C VO = VSY/2 −40°C ≤ TA ≤ +125°C 100 90 SR tS GBP UGC ΦM RL = 100 kΩ, CL = 30 pF 至0.1%,10 V步进 VIN = 5 mV p-p, RL = 10 kΩ, AV = 100 VIN = 5 mV p-p, RL = 10 kΩ, AV = 1 f−3 dB CS en p-p en in pF pF 300 14.94 14.3 −14.96 −14.75 −14.80 −14.75 −14.60 −14.0 ±10 40 60 75 100 µV V V V V V V V V mA Ω dB dB µA µA AV = 1, VIN = 5 mV p-p f = 1 kHz 0.4 23.4 786 800 60 1520 100 V/µs µs kHz kHz 度 kHz dB 0.1 Hz 至 10 Hz f = 1 kHz f = 1 kHz 0.7 27 0.2 µV p-p nV/√Hz pA/√Hz Rev. C | Page 5 of 20 ADA4096-2/ADA4096-4 绝对最大额定值 热阻 表5 . 参数 电源电压 输入电压 工作条件 过压状况1 差分输入电压2 输入电流 对地输出短路持续时间 额定值 36 V 存储温度范围 工作温度范围 结温范围 引脚温度(焊接,60秒) -65°C至+150°C -40°C至+125°C -65°C至+150°C 300°C 1 2 θJA针对焊接在零气流4层JEDEC标准印刷电路板(PCB)上的 器件而规定。底部焊盘焊接到应用电路板。 −V ≤ VIN ≤ +V (−V) − 32 V ≤ VIN ≤ (+V) + 32 V ±VSY ±5 mA 不定 表6. 热阻 封装类型 8引脚MSOP (RM-8) 8引脚LFCSP (CP-8-10) 14引脚TSSOP (RU-14) 16引脚LFCSP (CP-16-27) θJA 142 76 112 75 θJC 45 43 35 12 单位 °C/W °C/W °C/W °C/W ESD警告 过压状况下不保证性能。 输入电流限制为±5 mA。 注意,超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损 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,推断器件 能否正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影响 器件的可靠性。 Rev. C | Page 6 of 20 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。 ADA4096-2/ADA4096-4 引脚配置和功能描述 +INA 3 –V 4 ADA4096-2 TOP VIEW (Not to Scale) 8 +V 7 OUTB 6 –INB 5 +INB OUTA 1 –INA 2 +INA 3 –V 4 ADA4096-2 TOP VIEW (Not to Scale) 8 +V 7 OUTB 6 –INB 5 +INB NOTES 1. CONNECT THE EXPOSED PAD TO GROUND. 图4. 8引脚MSOP (RM-8),ADA4096-2 09241-002 –INA 2 09241-001 OUTA 1 图5. 8引脚LFCSP (CP-8-10),ADA4096-2 表7. ADA4096-2引脚功能描述 引脚编号1 8引脚MSOP 8引脚LFCSP 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 不适用 裸露焊盘(EP)2 1 2 引脚名称 OUTA −INA +INA −V +INB −INB OUTB V+ 裸露焊盘 (EPAD)2 描述 输出通道A。 负输入通道A。 正输入通道A。 负电源电压。 正输入通道B。 负输入通道B。 输出通道B。 正电源电压。 裸露焊盘。对于ADA4096-2(仅针对8引脚LFCSP封装),将裸露焊盘接地。 N/A表示不适用。 引脚配置图中未显示裸露焊盘。 Rev. C | Page 7 of 20 11 –V 13 NIC 10 –V 9 +INB 4 +INC 10 +INC –INB 6 9 –INC OUTB 7 8 OUTC NOTES 1. NIC = NOT INTERNALLY CONNECTED. 2. CONNECT THE EXPOSED PAD TO GROUND. 图6. 14引脚TSSOP (RU-14)封装,ADA4096-4 07671-103 TOP VIEW (Not to Scale) TOP VIEW +V 3 11 +IND –INC 8 +V 12 +IND OUTC 7 ADA4096-4 12 –IND ADA4096-4 –INB 5 3 4 +INA 2 OUTB 6 +INA +INB 5 –INA 1 13 –IND 2 07671-101 –INA 14 OUTD 16 NIC 14 OUTD OUTA 1 15 OUTA ADA4096-2/ADA4096-4 图7. 16引脚LFCSP (CP-16-27)封装,ADA4096-4 表8. ADA4096-4引脚功能描述 引脚编号1 14引脚TSSOP 16引脚LFCSP 1 15 2 1 3 2 4 3 5 4 6 5 7 6 8 7 9 8 10 9 11 10 12 11 13 12 14 14 不适用 13 不适用 16 不适用 裸露焊盘(EP)2 1 2 引脚名称 OUTA −INA +INA V+ +INB −INB OUTB OUTC −INC +INC −V +IND −IND OUTD NIC NIC 裸露焊盘 (EPAD)2 描述 输出通道A。 负输入通道A。 正输入通道A。 正电源电压。 正输入通道B。 负输入通道B。 输出通道B。 输出通道C。 负输入通道C。 正输入通道C。 负电源电压。 正输入通道D。 负输入通道D。 输出通道D。 内部不连接。 内部不连接。 裸露焊盘。对于ADA4096-4(仅针对16引脚LFCSP封装),将裸露焊盘接地。 N/A表示不适用。 引脚配置图中未显示裸露焊盘。 Rev. C | Page 8 of 20 ADA4096-2/ADA4096-4 典型性能参数 除非另有说明,TA = 25°C。图中所有典型性能参数仅适用于ADA4096-2。 ±1.5 V特性 180 160 140 ADA4096-2 VSY = ±1.5V TA = 25°C 1k 120 VOUT TO RAIL (mV) NUMBER OF AMPLIFIERS 10k ADA4096-2 VSY = ±1.5V TA = 25°C 100 80 60 100 SOURCING SINKING 10 40 0.01 10 140 100 ADA4096-2 VSY = ±1.5V TA = 25°C 120 100 10 100 60 40 50 GAIN 20 0 0 –20 5 150 PHASE 80 15 200 PHASE (Degrees) ADA4096-2 VSY = ±1.5V TA = –40°C TO +125°C GAIN (dB) NUMBER OF AMPLIFIERS 20 1 图11. 压差与负载电流的关系 图8. 输入失调电压分布图 25 0.1 LOAD CURRENT (mA) 09241-006 1 0.001 09241-003 200 VOS (µV) MORE 175 150 125 75 100 50 0 25 –25 –50 –75 –100 –125 –150 –175 0 –200 20 –50 –40 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 TCVOS (µV/°C) –60 100 1k 50 40 CLOSED-LOOP GAIN (dB) 30 10 TA = +125°C 0 TA = +85°C –10 TA = 0°C –20 20 ADA4096-2 VSY = ±1.5V TA = 25°C G = +100 G = +10 10 0 G = +1 –10 –20 –30 –30 –40 TA = –40°C –1.0 –0.5 0 0.5 1.0 VCM (V) 1.5 图10. 输入偏置电流与VCM 和温度的关系 –50 10 100 1k 10k 100k FREQUENCY (Hz) 图13. 闭环增益与频率的关系 Rev. C | Page 9 of 20 1M 10M 09241-008 –40 –1.5 09241-005 IB (nA) TA = +25°C –100 10M 1M 图12. 开环增益和相位与频率的关系 ADA4096-2 VSY = ±1.5V 20 100k FREQUENCY (Hz) 图9. 失调电压漂移分布图 30 10k 09241-007 0 09241-004 0 –2.5 –2.0 –1.5 –1.0 –0.5 ADA4096-2/ADA4096-4 10k 0.08 ADA4096-2 VSY = ±1.5V TA = 25°C 1k 0.04 100 0.02 VOUT (V) G = +100 10 G = +10 1 0 –0.02 –0.04 –0.06 G = +1 0.1 100 1k 10k 100k 1M 10M FREQUENCY (Hz) –0.10 09241-009 0.01 10 0 5 1.0 VOUT (V) 60 PSRR– 0.8 0.6 20 0.4 0 0.2 100 1k 10k 100k 1M 10M FREQUENCY (Hz) 0 09241-052 –20 10 0 20 2.0 1.0 60 80 100 80 100 图18. 正过载恢复时间 0.2 ADA4096-2 VSY = ±1.5V TA = 25°C RL = 10kΩ CL = 100pF G = +1 1.5 40 TIME (µs) 图15. PSRR与频率的关系 ADA4096-2 VSY = ±1.5V TA = 25°C RF = 10kΩ RS = 100Ω 0 –0.2 –0.4 VOUT (V) 0.5 VOUT (V) 30 ADA4096-2 VSY = ±1.5V TA = 25°C RF = 10kΩ RS = 100Ω 1.4 PSRR+ 40 25 09241-055 PSRR (dB) 1.6 1.2 80 0 –0.5 –0.6 –0.8 –1.0 –1.0 –1.2 –1.5 –1.4 0 20 40 60 80 TIME (µs) 100 120 09241-010 –2.0 20 图17. 小信号瞬态响应 ADA4096-2 VSY = ±1.5V TA = 25°C 100 15 TIME (µs) 图14. 输出阻抗与频率的关系 120 10 09241-011 –0.08 图16. 大信号瞬态响应 –1.6 0 20 40 60 TIME (µs) 图19. 负过载恢复时间 Rev. C | Page 10 of 20 09241-056 ZOUT (Ω) ADA4096-2 VSY = ±1.5V TA = 25°C RL = 10kΩ CL = 100pF G = +1 0.06 ADA4096-2/ADA4096-4 ±5 V特性 250 200 100 100 SOURCING SINKING 10 1 0.001 09241-015 200 VOS (µV) MORE 175 150 125 0.01 图20. 输入失调电压分布图 100 30 20 15 150 100 60 40 50 GAIN 20 0 0 10 200 PHASE 80 25 GAIN (dB) –20 –50 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 TCVOS (µV/°C) –60 100 1k 50 40 30 CLOSED-LOOP GAIN (dB) 0 TA = +85°C –10 –20 TA = +25°C –30 –4 –3 –2 G = +10 10 0 G = +1 –10 –20 –40 TA = –40°C –1 0 1 2 3 VCM (V) 4 5 09241-050 –50 –5 20 ADA4096-2 VSY = ±5V TA = 25°C G = +100 –30 TA = 0°C –40 –100 10M 1M 图24. 开环增益和相位与频率的关系 ADA4096-2 VSY = ±5V TA = +125°C 100k FREQUENCY (Hz) 图21. 失调电压漂移分布图 10 10k 09241-020 0 –2.5 –2.0 –1.5 –1.0 –0.5 09241-016 –40 –50 10 100 1k 10k 100k FREQUENCY (Hz) 图25. 闭环增益与频率的关系 图22. 输入偏置电流与VCM 和温度的关系 Rev. C | Page 11 of 20 1M 10M 09241-024 NUMBER OF AMPLIFIERS 100 ADA4096-2 VSY = ±5V TA = 25°C 120 5 IB (nA) 10 140 ADA4096-2 V = ±5V 35 T SY= –40°C TO +125°C A 20 1 图23. 压差与负载电流的关系 40 30 0.1 LOAD CURRENT (mA) PHASE (Degrees) 75 100 50 0 25 –25 –50 –75 –100 –125 –150 –175 –200 50 09241-023 150 0 ADA4096-2 VSY = ±5V TA = 25°C 1k VOUT TO RAIL (mV) NUMBER OF AMPLIFIERS 10k ADA4096-2 VSY = ±5V TA = 25°C ADA4096-2/ADA4096-4 10k 0.08 ADA4096-2 VSY = ±5V TA = 25°C 1k 0.04 100 0.02 VOUT (V) G = +100 10 G = +10 1 0 –0.02 –0.04 –0.06 G = +1 0.1 1k 10k 100k 1M 10M FREQUENCY (Hz) –0.10 0 5 6 80 100 80 100 25 ADA4096-2 VSY = ±5V TA = 25°C RF = 10kΩ RS = 100Ω 5 100 4 80 PSRR+ VOUT (V) PSRR (dB) 30 20 图29. 小信号瞬态响应 ADA4096-2 VSY = ±5V TA = 25°C 120 15 TIME (µs) 图26. 输出阻抗与频率的关系 140 10 09241-018 100 09241-057 0.01 10 09241-058 –0.08 09241-021 ZOUT (Ω) ADA4096-2 VSY = ±5V TA = 25°C RL = 10kΩ CL = 100pF G = +1 0.06 60 PSRR– 40 3 2 20 1 0 100 1k 10k 100k 1M 10M FREQUENCY (Hz) 0 09241-053 –20 10 0 20 图30. 正过载恢复时间 –1 0 –2 –3 –4 –4 0 50 100 150 200 250 300 TIME (µs) 350 400 09241-017 –2 –6 ADA4096-2 VSY = ±5V TA = 25°C RF = 10kΩ RS = 100Ω 0 VOUT (V) 2 VOUT (V) 1 ADA4096-2 VSY = ±5V TA = 25°C RL = 10kΩ CL = 100pF G = +1 4 60 TIME (µs) 图27. PSRR与频率的关系 6 40 –5 0 20 40 60 TIME (µs) 图31. 负过载恢复时间 图28. 大信号瞬态响应 Rev. C | Page 12 of 20 ADA4096-2/ADA4096-4 ±15 V特性 250 200 100 100 SOURCING SINKING 10 1 0.001 09241-027 200 VOS (µV) MORE 175 150 0.01 35 80 20 15 PHASE 200 150 100 60 GAIN (dB) 40 50 GAIN 20 0 0 10 –20 –50 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 TCVOS (µV/°C) –60 100 1k 50 ADA4096-2 30 VSY = ±15V 40 10 TA = +85°C TA = +125°C CLOSED-LOOP GAIN (dB) 20 –100 10M 1M 图36. 开环增益和相位与频率的关系 40 0 –10 TA = +25°C TA = 0°C –40 ADA4096-2 VSY = ±15V TA = 25°C G = +100 30 20 G = +10 10 0 G = +1 –10 –20 –30 –5 0 5 10 VCM (V) 15 09241-051 TA = –40°C –10 100k FREQUENCY (Hz) 图33. 失调电压漂移分布图 –20 10k 09241-030 0 –2.5 –2.0 –1.5 –1.0 –0.5 09241-028 –40 –40 10 100 1k 10k 100k FREQUENCY (Hz) 图37. 闭环增益与频率的关系 图34. 输入偏置电流与VCM 和温度的关系 Rev. C | Page 13 of 20 1M 10M 09241-036 NUMBER OF AMPLIFIERS 100 5 IB (nA) 100 ADA4096-2 VSY = ±15V TA = 25°C 120 25 –60 –15 10 140 ADA4096-2 VSY = ±15V 30 TA = –40°C TO +125°C –50 1 图35. 压差与负载电流的关系 图32. 输入失调电压分布图 –30 0.1 LOAD CURRENT (mA) PHASE (Degrees) 125 75 100 50 0 25 –25 –50 –75 –100 –125 –150 –175 –200 50 09241-034 150 0 ADA4096-2 VSY = ±15V TA = 25°C 1k VOUT TO RAIL (mV) NUMBER OF AMPLIFIERS 10k ADA4096-2 VSY = ±15V TA = 25°C ADA4096-2/ADA4096-4 10k 0.08 ADA4096-2 VSY = ±15V TA = 25°C 1k 0.04 100 0.02 10 VOUT (V) G = +100 G = +10 1 0 –0.02 –0.04 G = +1 –0.06 0.1 100 1k 10k 100k 1M 10M FREQUENCY (Hz) –0.10 09241-035 0.01 10 0 5 25 30 ADA4096-2 VSY = ±15V TA = 25°C RF = 10kΩ RS = 100Ω 14 PSRR+ 10 60 VOUT (V) PSRR– 40 8 6 20 4 0 2 1k 100 10k 100k 1M 10M FREQUENCY (Hz) 0 09241-054 –20 10 0 20 5 80 100 80 100 图42. 正过载恢复时间 0 ADA4096-2 VSY = ±15V TA = 25°C RL = 10kΩ CL = 100pF G = +1 10 60 TIME (µs) 图39. PSRR与频率的关系 15 40 09241-059 PSRR (dB) 16 12 80 ADA4096-2 VSY = ±15V TA = 25°C RF = 10kΩ RS = 100Ω –2 –4 VOUT (V) –6 0 –8 –10 –5 –12 –10 –15 –14 0 50 100 150 200 250 TIME (µs) 300 350 400 09241-031 VOUT (V) 20 图41. 小信号瞬态响应 ADA4096-2 VSY = ±15V TA = 25°C 100 15 TIME (µs) 图38. 输出阻抗与频率的关系 120 10 09241-032 –0.08 09241-060 ZOUT (Ω) ADA4096-2 VSY = ±15V TA = 25°C RL = 10kΩ CL = 100pF G = +1 0.06 –16 0 20 40 60 TIME (µs) 图43. 负过载恢复时间 图40. 大信号瞬态响应 Rev. C | Page 14 of 20 ADA4096-2/ADA4096-4 比较电压和可变电压图表 70 0.4 SUPPLY CURRENT PER AMPLIFIER (µA) ADA4096-2 VSY = ±15V TA = 25°C 0.3 0.1 0 –0.1 –0.2 –0.4 –10 –8 –6 –4 –2 0 2 4 6 8 10 TIME (s) 40 30 20 10 0 09241-039 –0.3 50 0 4 20 24 28 100 ADA4096-2 VSY = ±15V TA = 25°C 32 36 ADA4096-2 VSY = ±15V TA = 25°C en (nV/ Hz) –100 –110 10kΩ –120 1kΩ –140 20 VIN = 10V p-p 100 2kΩ 1k 10k 50k FREQUENCY (Hz) 10 0.1 1 50 100 40 90 70 VSY = ±15V OVERSHOOT (%) 80 VSY = ±1.5V VSY = ±5V 60 50 1 ADA4096-2 VSY = ±15V TA = 25°C RL = 2kΩ G = +1 VIN = 100mV p-p 30 20 OS– 10 40 OS+ 1k 10k 100k FREQUENCY (Hz) 1M 10M 09241-041 30 20 100 1k 图48. 电压噪声密度 ADA4096-2 TA = 25°C 110 100 FREQUENCY (Hz) 图45. 通道隔离与频率的关系 120 10 09241-044 –130 CMRR (dB) 16 图47. 电源电流与电源电压的关系 09241-040 CHANNEL SEPARATION (dB) –90 12 SUPPLY VOLTAGE (V) 图44. 0.1 Hz至10 Hz带宽输入电压噪声 –80 8 09241-100 NOISE (µV) 0.2 ADA4096-2 TA = 25°C RL = ∞ 60 09241-043 0.5 图46. CMRR与频率的关系 0 0.01 0.1 CLOAD (nF) 图49. 过冲与负载电容的关系 Rev. C | Page 15 of 20 ADA4096-2/ADA4096-4 工作原理 输入级 VCC R2 I1 R5 D6 Q5 D3 Q3 OVP –IN OVP VEE D10 Q11 D9 C2 Q7 Q8 C1 Q20 Q12 Q4 D4 +IN Q6 R7 I3 Q13 Q9 Q18 D8 Q10 Q17 ×1 Q1 D1 Q19 Q2 D2 R3 I2 Q15 R4 OUT Q14 D7 Q16 R6 D11 09241-045 R1 图50. 原理示意图,ADA4096-2 图50显示ADA4096-2的原理示意图。输入级包含两个并行 虽然相位翻转仅在输入饱和时才发生,但对于以放大器作 的差分对(Q1至Q4和Q5至Q8)。随着输入共模电压接近VCC 为闭环系统组成部分的应用不利。ADA409x系列产品在整 - 1.5 V,Q1至Q4在I1到达最低导通电压时关断。相反,随 个共模电压范围内,以及“绝对最大额定值”部分指定的过 着输入共模电压接近VEE + 1.5 V,Q5至Q8在I2到达最低导 压保护范围内均不存在相位翻转(见表5)。图51表示输入信 通电压时关断。此拓扑结构可实现最大输入动态范围,因 号为±40 V、放大器电源为±10 V时,采用单位增益配置的 为放大器在供电轨外的200 mV下(室温)仍可处理输入。 ADA4096-2。 与任何轨到轨输入放大器一样,两个输入对之间的VOS失配 T 决定放大器的CMRR。如果输入共模电压范围保持在各供电 轨1.5 V以内,输入对之间的跃迁便可避免,从而将CMRR改 进约10 dB(见表3和表4)。 相位翻转 某些单电源放大器在输入信号扩展至超过放大器的共模电 1 压范围时,会发生相位翻转。当输入器件饱和时,反相与 CH1 10.0V CH2 10.0V M2.00ms T 34.20% 图51. 无相位反转 Rev. C | Page 16 of 20 A CH1 –3.6V 09241-046 同相输入互换功能,导致输出反向移动。 ADA4096-2/ADA4096-4 输入过压保护 ADA409x系列产品的输入可保护器件不受最高超出各供电 轨32 V的输入电压偏移的影响。此特性对存在电源时序控 制问题的应用特别重要,该问题可导致信号源在放大器上 请注意,图52仅代表异常条件下的输入保护。正确的放大 器工作输入电压范围(IVR)见表2至表4。 输入过压保护 电之前加入。 ADA409x系列产品的输入可保护器件不受最高超出各供电 图52表示与使用5 kΩ串联电阻(红色曲线)相比,ADA4096-2 制问题的应用特别重要,该问题可导致信号源在放大器上 的输入电流限制能力(绿色曲线)。 4 图52表示与使用5 kΩ串联电阻(红色曲线)相比,ADA4096-2的输 VCC = +15V 入电流限制能力(绿色曲线)。 3 500 0 –1 –2 –3 –4 –5 LOW RDSON SERIES FET 5kΩ SERIES RESISTOR –6 –7 –48 –40 –32 –24 –16 –8 0 8 16 24 VIN (V) 32 40 48 图52. 输入电流限制能力 400 VOUT = HIGH 300 100 0 图52是ADA4096-2采用缓冲器配置时的情况,其中将电源 连接至GND(或±15 V)并对正输入扫描,直至输入超过电源 达32 V。一般而言,输入电流在正过压条件期间限于1 mA, 在负欠压条件期间限于200 μA。例如,在20 V过压条件下, ADA4096-2输入电流限于1 mA,从而提供等效于串联20 kΩ 的限流电阻。图52还显示,无论是否为放大器供电,电流 限制电路均有效。 Rev. C | Page 17 of 20 VOUT = LOW 200 BUFFER 0 8 12 4 16 20 24 SUPPLY VOLTAGE (V) 图53. 比较器电源电流 28 32 36 09241-048 1 SUPPLY CURRENT PER AMPLIFIER (µA) 2 09241-047 INPUT BIAS CURRENT (mA) 5 电之前加入。 VEE = 0V VEE = –15V 7 6 轨32 V的输入电压偏移的影响。此特性对存在电源时序控 ADA4096-2/ADA4096-4 外形尺寸 3.20 3.00 2.80 8 3.20 3.00 2.80 1 5 4 5.15 4.90 4.65 PIN 1 IDENTIFIER 0.65 BSC 15° MAX 1.10 MAX 0.15 0.05 COPLANARITY 0.10 0.40 0.25 0.80 0.55 0.40 0.23 0.09 6° 0° 10-07-2009-B 0.95 0.85 0.75 COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-187-AA 图54. 8引脚超小型MSOP封装 (RM-8) 图示尺寸单位:mm 1.70 1.60 1.50 2.00 BSC SQ 0.50 BSC 8 5 0.425 0.350 0.275 TOP VIEW 0.60 0.55 0.50 SEATING PLANE 1.10 1.00 0.90 EXPOSED PAD 4 0.05 MAX 0.02 NOM 0.30 0.25 0.20 1 BOTTOM VIEW FOR PROPER CONNECTION OF THE EXPOSED PAD, REFER TO THE PIN CONFIGURATION AND FUNCTION DESCRIPTIONS SECTION OF THIS DATA SHEET. 0.20 REF 图55. 8引脚LFCSP_UD封装[引脚架构芯片级] 2 mm x 2 mm,超薄体,双列引脚 (CP-8-10) 尺寸单位:mm Rev. C | Page 18 of 20 PIN 1 INDICATOR (R 0.15) 07-11-2011-B PIN 1 INDEX AREA 0.175 REF ADA4096-2/ADA4096-4 5.10 5.00 4.90 14 8 4.50 4.40 4.30 6.40 BSC 1 7 PIN 1 0.65 BSC 0.15 0.05 COPLANARITY 0.10 1.20 MAX 0.20 0.09 0.30 0.19 0.75 0.60 0.45 8° 0° SEATING PLANE 061908-A 1.05 1.00 0.80 COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-153-AB-1 图56. 14引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] (RU-14) 尺寸单位:mm 0.30 0.25 0.20 0.50 BSC 12 13 16 PIN 1 INDICATOR 1 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 8 5 4 BOTTOM VIEW 0.05 MAX 0.02 NOM COPLANARITY 0.08 0.20 REF FOR PROPER CONNECTION OF THE EXPOSED PAD, REFER TO THE PIN CONFIGURATION SECTION OF THIS DATA SHEET. COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-220-WEED-6. 图57. 16引脚引脚架构芯片级封装[LFCSP_WQ] 3 mm x 3 mm,超薄体 (CP-16-27) 尺寸单位:mm Rev. C | Page 19 of 20 0.20 MIN 01-26-2012-A PIN 1 INDICATOR 3.10 3.00 SQ 2.90 ADA4096-2/ADA4096-4 订购指南 型号1, 2 温度范围 封装描述 封装选项 标识 ADA4096-2ARMZ ADA4096-2ARMZ-R7 ADA4096-2ARMZ-RL ADA4096-2ACPZ-R7 ADA4096-2ACPZ-RL ADA4096-2WARMZ-R7 ADA4096-2WARMZ-RL ADA4096-4ARUZ ADA4096-4ARUZ-R7 ADA4096-4ARUZ-RL ADA4096-4ACPZ-R7 ADA4096-4ACPZ-RL −40°C 至 +125°C −40°C 至 +125°C −40°C 至 +125°C −40°C 至 +125°C −40°C 至 +125°C −40°C 至 +125°C −40°C 至 +125°C −40°C 至 +125°C −40°C 至 +125°C −40°C 至 +125°C −40°C 至 +125°C −40°C 至 +125°C 8引脚超小型封装[MSOP] 8引脚超小型封装[MSOP] 8引脚超小型封装[MSOP] 8引脚引脚架构芯片级封装[LFCSP_UD] 8引脚引脚架构芯片级封装[LFCSP_UD] 8引脚超小型封装[MSOP] 8引脚超小型封装[MSOP] 14引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] 14引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] 14引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] 16引脚引脚架构芯片级封装[LFCSP_WQ] 16引脚引脚架构芯片级封装[LFCSP_WQ] RM-8 RM-8 RM-8 CP-8-10 CP-8-10 RM-8 RM-8 RU-14 RU-14 RU-14 CP-16-27 CP-16-27 A2T A2T A2T A4 A4 A2T A2T 1 2 A30 A30 Z = 符合RoHS标准的器件。 W = 通过汽车应用认证。 汽车应用级产品 ADA4096-2W生产工艺受到严格控制,以提供满足汽车应用的质量和可靠性要求。请注意,车用型号的技术 规格可能不同于商用型号;因此,设计人员应仔细阅读本数据手册的技术规格部分。只有显示为汽车应用级 的产品才能用于汽车应用。欲了解特定产品的订购信息并获得这些型号的汽车可靠性报告,请联系当地ADI 客户代表。 ©2011–2012 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. D09241sc - 0-8/12(C) Rev. C | Page 20 of 20