日本語版

単電源、電源電位振幅出力型
ローパワー、FET入力オペアンプ
AD820
特長
接続図
8ピン・プラスチック・ミニDIP
真の単電源動作
8ピンSOIC
電源電位振幅出力型
入力電圧範囲:GND電位以下まで拡張
単電源動作:+3 V∼+36 V
デュアル電源動作:±1.5∼±18 V
優れた負荷駆動能力
350 pFまでの容量性負荷駆動
15 mAの最小出力電流
優れたローパワーAC特性
概要
無負荷時電源電流:800μA max
ユニティ・ゲイン帯域幅:1.8 MHz
AD820は+3.0∼36 Vの単電源または±1.5∼±18 Vのデュアル電源
スルーレート:3.0 V/μs
で動作できる高精度、ローパワーのFET入力オペアンプです。負の
優れたDC特性
電源レール以下まで拡張された入力電圧範囲をもつ真の単電源動作
入力オフセット電圧:800μV max
能力によって、AD820は単電源モードでグラウンド以下の電位の入
オフセット電圧ドリフト:1μV/℃ typ
力信号を処理することができます。
出力電圧振幅は各電源レールの
入力バイアス電流:25 pA max
10 mV以内まで拡張されており、最大の出力ダイナミック・レンジ
低ノイズ
が得られます。
13 nV/√Hz(10 kHz)
オフセット電圧800μV max、オフセット電圧ドリフト1μV/℃、
標準入力バイアス電流25 pA以下、
そして低い入力電圧ノイズなどの
アプリケーション
高いDC精度が1GΩまでの信号源インピーダンスで得られます。
1.8
バッテリ駆動の高精度計測機器
MHzのユニティ・ゲイン帯域幅、−93 dBのTHD(10 kHz時)そして
フォトダイオード・プリアンプ
3 V/μsのスルーレートなどの優れたAC性能が800μAの低い電源電
アクティブ・フィルタ
流で規定されています。AD820は350 pFまでの容量性負荷を駆動で
12∼14ビット・データ収集システム
き、15 mAの最小出力電流を供給します。したがって、広範囲の負
医療用計装
荷条件に対応できます。優れたACおよびDC特性、さらに優れた負
ローパワー・リファレンス/レギュレータ
荷駆動能力によって、AD820は単電源応用に最適な製品です。
AD820には3つの性能別グレードがあります。AとBグレードは
−40∼+85℃の産業用温度範囲で仕様が規定されています。3 V動
作グレードAD820A-3 V(産業用温度範囲)が用意されています。
パッケージは8ピン構成で、プラスチックミニDIPとSOICがあり
50
ます。
45
NUMBER OF UNITS
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
INPUT BIAS CURRENT–pA
入力電圧ノイズと周波数
ゲイン2のアンプ;VS=+5、0、VIN=2.5 V正弦波(1.25 Vセンター)
アナログ・デバイセズ社が提供する情報は正確で信頼できるものを期していますが、
当社はその情報の利用、また利用したことにより引き起こされる第3者の特許または権
利の侵害に関して一切の責任を負いません。さらにアナログ・デバイセズ社の特許また
は特許の権利の使用を許諾するものでもありません。
REV.A
アナログ・デバイセズ株式会社
本 社/東京都港区海岸1 - 1 6 - 1 電話03(5402)8200 〒105−6891
ニューピア竹芝サウスタワービル
大阪営業所/大阪市淀川区宮原3 - 5 - 3 6 電話06(6350)6868㈹ 〒532−0003
新大阪第2森ビル
AD820―仕様
(VS=0、5 V。特に指定のない限り、TA=+25℃、VCM=0 V、VOUT=0.2 V)
パラメータ
DC性能
初期オフセット
最大オフセット(対温度)
オフセット・ドリフト
入力バイアス電流
TMAX時
入力オフセット電流
TMAX時
オープン・ループ・ゲイン
条件
VO=0.2 ∼ 4 V
RL=100 k
RL=10 k
TMIN ∼ TMAX
RL=1k
TMIN ∼ TMAX
ダイナミック性能
ユニティ・ゲイン周波数
フルパワー応答
スルーレート
セトリング時間
0.1%
0.01%
入力特性
同相電圧範囲1
TMIN ∼ TMAX
CMRR
TMIN ∼ TMAX
入力インピーダンス
差動
同相
出力特性
出力飽和電圧2
VOL−VEE
TMIN ∼ TMAX
VCC−VOH
TMIN ∼ TMAX
VOL−VEE
TMIN ∼ TMAX
VCC−VOH
TMIN ∼ TMAX
VOL−VEE
TMIN ∼ TMAX
VCC−VOH
TMIN ∼ TMAX
動作出力電流
TMIN ∼ TMAX
短絡電流
容量性負荷駆動能力
電源
無負荷時電源電流
電源変動除去比
TMIN ∼ TMAX
400
400
80
80
15
10
(2.5 V)
RL=10 k
VO=0.25 ∼ 4.75 V
VOP−P=4.5 V
VO=0.2 ∼ 4.5 V
VCM=0 ∼ +2 V
AD820A
Typ
0.1
0.5
2
2
0.5
2
0.5
VCM=0 ∼ 4 V
TMIN ∼ TMAX
ノイズ/高調波性能
入力電圧ノイズ
0.1 ∼ 10 Hz
f=10 Hz
f=100 Hz
f=1 kHz
f=10 kHz
入力電流ノイズ
0.1 ∼ 10 Hz
f=1 kHz
高調波歪み
f=10 kHz
Min
−0.2
−0.2
66
66
Max
Min
0.8
1.2
0.1
0.5
2
2
0.5
2
0.5
25
5
20
1000
500
400
80
80
15
10
150
30
単位
0.4
0.9
mV
mV
μV/℃
pA
nA
pA
nA
10
2.5
10
1000
V/mV
V/mV
V/mV
V/mV
V/mV
V/mV
150
30
2
25
21
16
13
μVP-P
nV/√Hz
nV/√Hz
nV/√Hz
nV/√Hz
18
0.8
18
0.8
fAP-P
fA/√Hz
−93
−93
dB
1.8
210
3
1.8
210
3
MHz
kHz
V/μs
1.4
1.8
1.4
1.8
μs
μs
4
4
80
ISINK=20μA
5
ISOURCE=20μA
10
ISINK=2 mA
40
ISOURCE=2 mA
80
ISINK=15 mA
300
ISOURCE=15 mA
800
−0.2
−0.2
72
66
4
4
80
1013‖0.5
1013‖2.8
7
10
14
20
55
80
110
160
500
1000
1500
1900
15
12
5
10
40
80
300
800
620
80
7
10
14
20
55
80
110
160
500
1000
1500
1900
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mA
mA
mA
pF
800
μA
dB
dB
−2−
25
350
800
66
66
620
80
V
V
dB
dB
Ω‖pF
Ω‖pF
15
12
25
350
70
70
Max
2
25
21
16
13
1013‖0.5
1013‖2.8
TMIN ∼ TMAX
VS+=5 ∼ 15 V
AD820B
Typ
REV.A
AD820
VS=±5 V(特に指定のない限り、TA=+25℃、VCM=0 V、VOUT=0 V)
パラメータ
DC性能
初期オフセット
最大オフセット(対温度)
オフセット・ドリフト
入力バイアス電流
TMAX時
入力オフセット電流
TMAX時
オープン・ループ・ゲイン
条件
VO=+4 ∼ −4 V
RL=100 k
RL=10 k
TMIN ∼ TMAX
RL=1 k
TMIN ∼ TMAX
ダイナミック性能
ユニティ・ゲイン周波数
フルパワー応答
スルーレート
セトリング時間
0.1%
0.01%
入力特性
同相電圧範囲1
TMIN ∼ TMAX
CMRR
TMIN ∼ TMAX
入力インピーダンス
差動
同相
出力特性
出力飽和電圧2
VOL−VEE
TMIN ∼ TMAX
VCC−VOH
TMIN ∼ TMAX
VOL−VEE
TMIN ∼ TMAX
VCC−VOH
TMIN ∼ TMAX
VOL−VEE
TMIN ∼ TMAX
VCC−VOH
TMIN ∼ TMAX
動作出力電流
TMIN ∼ TMAX
短絡電流
容量性負荷駆動能力
電源
無負荷時電源電流
電源変動除去比
TMIN ∼ TMAX
REV.A
400
400
80
80
20
10
RL=10 k
VO=±4.5 V
VOP−P=9 V
VO=0 ∼ ±4.5 V
VCM=−5 ∼ +2 V
AD820A
Typ
0.1
0.5
2
2
0.5
2
0.5
VCM=−5 ∼ +4 V
TMIN ∼ TMAX
ノイズ/高調波性能
入力電圧ノイズ
0.1 ∼ 10 Hz
f=10 Hz
f=100 Hz
f=1 kHz
f=10 kHz
入力電流ノイズ
0.1 ∼ 10 Hz
f=1 kHz
高調波歪み
f=10 kHz
Min
−5.2
−5.2
66
66
Max
Min
0.8
1.5
0.1
0.5
2
2
0.5
2
0.5
25
5
20
1000
400
400
80
80
20
10
150
30
単位
0.4
1
mV
mV
μV/℃
pA
nA
pA
nA
10
2.5
10
1000
V/mV
V/mV
V/mV
V/mV
V/mV
V/mV
150
30
2
25
21
16
13
μVP−P
nV/√Hz
nV/√Hz
nV/√Hz
nV/√Hz
18
0.8
18
0.8
fAP−P
fA/√Hz
−93
−93
dB
1.9
105
3
1.9
105
3
MHz
kHz
V/μs
1.4
1.8
1.4
1.8
μs
μs
4
4
80
ISINK=20μA
5
ISOURCE=20μA
10
ISINK=2 mA
40
ISOURCE=2 mA
80
ISINK=15 mA
300
ISOURCE=15 mA
800
−5.2
−5.2
72
66
4
4
80
1013‖0.5
1013‖2.8
7
10
14
20
55
80
110
160
500
1000
1500
1900
15
12
5
10
40
80
300
800
650
80
7
10
14
20
55
80
110
160
500
1000
1500
1900
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mA
mA
mA
pF
800
μA
dB
dB
−3−
30
350
800
70
70
650
80
V
V
dB
dB
Ω‖pF
Ω‖pF
15
12
30
350
70
70
Max
2
25
21
16
13
1013‖0.5
1013‖2.8
TMIN ∼ TMAX
VS+=5∼15 V
AD820B
Typ
AD820―仕様
(VS=±15 V。特に指定のない限り、TA=+25℃、VCM=0 V、VOUT=0 V)
パラメータ
DC性能
初期オフセット
最大オフセット(対温度)
オフセット・ドリフト
入力バイアス電流
TMAX時
入力オフセット電流
TMAX時
オープン・ループ・ゲイン
条件
VO=+10 ∼ −10 V
RL=100 k
RL=10 k
TMIN ∼ TMAX
RL=1 k
TMIN ∼ TMAX
ダイナミック性能
ユニティ・ゲイン周波数
フルパワー応答
スルーレート
セトリング時間
0.1%
0.01%
入力特性
同相電圧範囲1
TMIN ∼ TMAX
CMRR
TMIN ∼ TMAX
入力インピーダンス
差動
同相
出力特性
出力飽和電圧2
VOL−VEE
TMIN ∼ TMAX
VCC−VOH
TMIN ∼ TMAX
VOL−VEE
TMIN ∼ TMAX
VCC−VOH
TMIN ∼ TMAX
VOL−VEE
TMIN ∼ TMAX
VCC−VOH
TMIN ∼ TMAX
動作出力電流
TMIN ∼ TMAX
短絡電流
TMIN ∼ TMAX
容量性負荷駆動能力
電源
無負荷時電源電流
電源変動除去比
TMIN ∼ TMAX
500
500
100
100
30
20
RL=10 k
VO=±10 V
VOP−P=20 V
VO=0 ∼ ±10 V
VCM=−15 ∼ +12 V
AD820A
Typ
0.4
0.5
2
2
40
0.5
2
0.5
VCM=0 V
VCM=−10 V
VCM=0 V
TMIN ∼ TMAX
ノイズ/高調波性能
入力電圧ノイズ
0.1 ∼ 10 Hz
f=10 Hz
f=100 Hz
f=1 kHz
f=10 kHz
入力電流ノイズ
0.1 ∼ 10 Hz
f=1 kHz
高調波歪み
f=10 kHz
Min
−15.2
−15.2
70
70
Max
Min
2
3
0.3
0.5
2
2
40
0.5
2
0.5
25
5
20
2000
500
500
100
100
30
20
500
45
単位
1.0
2
mV
mV
μV/℃
pA
pA
nA
pA
nA
10
2.5
10
2000
V/mV
V/mV
V/mV
V/mV
V/mV
V/mV
500
45
2
25
21
16
13
μVP−P
nV/√Hz
nV/√Hz
nV/√Hz
nV/√Hz
18
0.8
18
0.8
fAP−P
fA/√Hz
−85
−85
dB
1.9
45
3
1.9
45
3
MHz
kHz
V/μs
4.1
4.5
4.1
4.5
μs
μs
14
14
80
ISINK=20μA
5
ISOURCE=20μA
10
ISINK=2 mA
40
ISOURCE=2 mA
80
ISINK=15 mA
300
ISOURCE=15 mA
800
−15.2
−15.2
74
74
14
14
90
1013‖0.5
1013‖2.8
7
10
14
20
55
80
110
160
500
1000
1500
1900
20
15
70
70
Max
2
25
21
16
13
1013‖0.5
1013‖2.8
TMIN ∼ TMAX
VS+=5 ∼ 15 V
AD820B
Typ
5
10
40
80
300
800
Ω‖pF
Ω‖pF
7
10
14
20
55
80
110
160
500
1000
1500
1900
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mA
mA
mA
mA
pF
900
μA
dB
dB
20
15
45
45
350
350
700
80
−4−
900
70
70
700
80
V
V
dB
dB
REV.A
AD820
VS=0、3 V(特に指定のない限り、TA=+25℃、VCM=0 V、VOUT=0.2 V)
パラメータ
DC性能
初期オフセット
最大オフセット(対温度)
オフセット・ドリフト
入力バイアス電流
TMAX時
入力オフセット電流
TMAX時
オープン・ループ・ゲイン
条件
Min
0.2
0.5
1
2
0.5
2
0.5
VCM=0 ∼ +2 V
VO=0.2 ∼ 2 V
RL=100 k
300
400
60
80
10
8
TMIN ∼ TMAX
RL=10 k
TMIN ∼ TMAX
RL=1 k
TMIN ∼ TMAX
ノイズ/高調波性能
入力電圧ノイズ
0.1 ∼ 10 Hz
f=10 Hz
f=100 Hz
f=1 kHz
f=10 kHz
入力電流ノイズ
0.1 ∼ 10 Hz
f=1 kHz
高調波歪み
f=10 kHz
ダイナミック性能
ユニティ・ゲイン周波数
フルパワー応答
スルーレート
セトリング時間
0.1%
0.01%
入力特性
同相電圧範囲1
TMIN ∼ TMAX
CMRR
TMIN ∼ TMAX
入力インピーダンス
差動
同相
出力特性
出力飽和電圧2
VOL−VEE
TMIN ∼ TMAX
VCC−VOH
TMIN ∼ TMAX
VOL−VEE
TMIN ∼ TMAX
VCC−VOH
TMIN ∼ TMAX
VOL−VEE
TMIN ∼ TMAX
VCC−VOH
TMIN ∼ TMAX
動作出力電流
TMIN ∼ TMAX
短絡電流
TMIN ∼ TMAX
容量性負荷駆動能力
電源
無負荷時電源電流
電源変動除去比
TMIN ∼ TMAX
REV.A
AD820A-3 V
Typ
(1.5 V)
RL=10 k
VO=±1.25 V
VOP−P=2.5 V
VOUT=0.2 ∼ 2.5 V
−0.2
−0.2
60
60
VCM=0 ∼ +1 V
Max
単位
1
1.5
mV
mV
μV/℃
pA
nA
pA
nA
25
5
20
1000
V/mV
V/mV
V/mV
V/mV
V/mV
V/mV
150
30
2
25
21
16
13
μVP−P
nV/√Hz
nV/√Hz
nV/√Hz
nV/√Hz
18
0.8
fAP−P
fA/√Hz
−92
dB
1.5
240
3
MHz
kHz
V/μs
1
1.4
μs
μs
2
2
74
1013‖0.5
1013‖2.8
ISINK=20μA
5
ISOURCE=20μA
10
ISINK=2 mA
40
ISOURCE=2 mA
80
ISINK=10 mA
200
ISOURCE=10 mA
500
15
12
18
15
Ω‖pF
Ω‖pF
7
10
14
20
55
80
110
160
400
400
1000
1000
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mA
mA
mA
mA
pF
800
μA
dB
dB
25
350
TMIN ∼ TMAX
VS+=3 ∼ 15 V
70
70
−5−
620
80
V
V
dB
dB
AD820―仕様
注
1
2
これは関数的な仕様です。入力同相電圧を(+VS−1 V)∼+VSの範囲で駆動するとき、アンプの帯域幅は減少します。同相電圧を正の電源電圧−1 Vに設定したときの同相誤差電圧の標準値は
5 mV以下です。
VOL−VEEは、可能な限り最小の出力電圧(VOL)とマイナス電圧電源レール(VEE)との差です。VCC−VOHは、可能な限り最高の出力電圧(VOH)と正の電源電圧(VCC)との差です。
仕様は予告なしに変更することがあります。
注意
ESD(静電放電)の影響を受けやすいデバイスです。4000 Vもの高圧の静電気が人体やテスト装置に容易に帯電し、検知さ
れることなく放電されることもあります。このAD820には当社独自のESD保護回路を備えていますが、高エネルギーの静
電放電にさらされたデバイスには回復不能な損傷が残ることもあります。したがって、性能低下や機能喪失を避けるため
に、適切なESD予防措置をとるようお奨めします。
絶対最大定格1
電源電圧 ……………………………………………………… ±18 V
内部消費電力
プラスチックDIP(N)……………………………………… 1.6 W
SOIC(R) …………………………………………………… 1.0W
WARNING!
ESD SENSITIVE DEVICE
注
1
“絶対最大定格”を超えるストレスはデバイスに永久破壊をもたらすことがあります。こ
の定格はデバイスの単なるストレスの度合であり、基本的な動作あるいは動作の項に示す
他の条件においてこの定格は考慮されていません。デバイスをある項目についての絶対
最大定格の状態に長時間さらすとデバイスの信頼性に影響を与えます。
2
8ピン・プラスチック・パッケージ:θJA=90℃/W
8ピンSOICパッケージ:θJA=160℃/W
入力電圧 ………………………… (+VS+0.2 V)∼−(20 V+VS)
出力短絡回路期間
差動入力電圧
…………………………………………
無制限
………………………………………………… ±30 V
保管温度範囲
N …………………………………………………… −65 ∼ +125℃
R …………………………………………………… −65 ∼ +150℃
動作温度範囲
AD820A/B ………………………………………… −40 ∼ +85℃
リード温度範囲
(ハンダ付け60秒) ……………………………………… +260℃
オーダー・ガイド
モデル
温度範囲
パッケージ
AD820AN
−40 ∼ +85℃
8ピン・プラスチック・ミニDIP
AD820BN
−40 ∼ +85℃
8ピン・プラスチック・ミニDIP
AD820AR
−40 ∼ +85℃
8ピンSOIC
AD820BR
−40 ∼ +85℃
8ピンSOIC
AD820AR-3 V
−40 ∼ +85℃
8ピンSOIC
AD820AN-3 V
−40 ∼ +85℃
8ピン・プラスチック・ミニDIP
−6−
REV.A
AD820
代表特性―AD820
図1.オフセット電圧の代表分布(248個)
図4. 入力バイアス電流と同相電圧
(VS=+5 V、0 VおよびVS=±5 V)
REV.A
図2.オフセット電圧ドリフトの代表分布(120個)
図5.入力バイアス電流と同相電圧(VS=±15 V)
図3.入力バイアス電流の代表分布(213個)
図6.入力バイアス電流の温度特性(VS=+5 V、VCM=0)
−7−
AD820―代表特性
図7.オープン・ループ・ゲインと負荷抵抗
図10. 各抵抗性負荷に対する電源レールの300 mV以内の
出力電圧と入力誤差電圧
図8.オープン・ループ・ゲインの温度特性
図11.入力電圧ノイズの周波数特性
図9.各抵抗性負荷に対する入力誤差電圧と出力電圧
図12.全高調波歪みの周波数特性
−8−
REV.A
AD820
代表特性―AD820
図13. オープン・ループ・ゲインおよび位相マージンの
図16.同相除去比の周波数特性
周波数特性
REV.A
図14.出力インピーダンスの周波数特性
図17.絶対同相誤差と電源レールからの同相電圧(VS−VCM)
図15.出力振幅および誤差とセトリング時間
図18.出力飽和電圧と負荷電流
−9−
AD820―代表特性
図19.出力飽和電圧の温度特性
図22.電源変動除去比の周波数特性
図20.短絡電流リミット値の温度特性
図23.大信号周波数応答
図21.無負荷時電源電流、電源電圧および温度の関係
− 10 −
REV.A
AD820
図24.ユニティ・ゲイン・フォロア
図27. 大信号応答、ユニティ・ゲイン・フォロア
(VS=±15 V、RL=10 kΩ)
図25. 20 V、25 kHz正弦波入力、ユニティ・ゲイン・フォロア
図28. 小信号応答、ユニティ・ゲイン・フォロア
(RL=600Ω、VS=±15 V)
(VS=±15 V、RL=10 kΩ)
図26. VS=+5 V、0 V、ユニティ・ゲイン・フォロア応答
図29. VS=+5 V、0 V、ユニティ・ゲイン・フォロア応答
(0∼4 Vステップ)
REV.A
(0∼5 Vステップ)
− 11 −
AD820
図30.ユニティ・ゲイン・フォロア
図33. VS=+5 V、0 V、ユニティ・ゲイン・フォロア応答
(グラウンド+40 mVを中心とした40 mVステップ)
図31.ゲイン2のインバータ回路
図34. VS=+5 V、0 V、ゲイン2のインバータ応答
(グラウンド−20 mVを中心とした20 mVステップ)
図32. VS=+5 V、0 V、ゲイン2のインバータ応答
図35. VS=3 V、0 V、ゲイン2のインバータ応答、VIN=1.25 V、
(グラウンド−1.25 Vを中心とした2.5 Vステップ)
25 kHz正弦波(−0.75 Vを中心)、RL=600Ω
− 12 −
REV.A
AD820
使用上の注意
入力電圧が正電源を300 mV以上超える可能性があるとき、
あるい
入力特性
は±VS=0時に入力電圧をAD820に印加するときには、AD820の入力
AD820ではnチャネルJFETを使用して低オフセット、
低ノイズ、
高
に直列に電流制限抵抗を接続する必要があります。
上述の状態に10
インピーダンスの入力段を構成しています。
最小の入力同相電圧は
秒以上の間、放置していると、AD820は故障してしまいます。1 kΩ
−VSの0.2 V下から+VSの1 V以下まで拡張されています。正の電源
抵抗の使用によって10 Vまでの連続過電圧にも耐えることができま
レールにより近い入力電圧を駆動すると、
図26と図29の大信号応答
す。この場合、入力電圧ノイズが増加しますが、この影響は無視で
の比較で明らかなようにアンプの帯域幅特性に悪影響を与え、
また
きるレベルです。
−VS以下の入力電圧の場合はまったく異なります。
正電源から入
図17に示すように同相電圧誤差が増大する原因になります。
AD820は+VSまで、
あるいは+VSを含む入力電圧に対して位相の
力端子までのトータル電圧が36 V以下である限り、AD820はマイナ
反転を起こしません。図36aに0 V∼+5 V(+VS)の方形波入力に対
ス電源電圧から20 V以下の入力電圧に安全に対応することができま
するAD820の電圧フォロア応答を示します。
入力と出力は重畳され
す。さらに、入力段はその入力電圧範囲でpAレベルの入力電流を維
ています。出力の極性は+VSまでの入力極性をトラッキングし、位
持します。
相の反転がありません。
4 Vを超える入力で帯域幅を落とすと、
出力
AD820は13 nV/√Hzの広帯域入力電圧ノイズを特長とし、
低い周波
波形がラウンドする原因となります。
入力電圧が+VSを超えるとき
数に対して低いノイズ性能を維持します(図11を参照)。このノイ
には、AD820の+入力に抵抗を直列に接続することで位相の反転を
ズ性能、および低い入力電流と電流ノイズという特長により、10 k
防ぎますが、入力電圧ノイズが増加してしまいます。この状態を図
Ω以上の信号源抵抗および1 kHz以上の信号帯域幅の応用でもAD820
36bに示します。
のノイズは無視できる程度です。これを図37に示します。
入力段にnチャネルJFETを使用しているので、
通常動作での入力
電流は負で、この電流は入力端子から流れ出します。入力電圧を+
VS−0.4 Vよりもより正方向に駆動すると、内部のデバイスのジャン
クションがフォワード・バイアスされ、入力電流は逆方向になりま
す。この様子を図4に示します。
図37.トータル・ノイズと信号源インピーダンス
出力特性
AD820は外部の抵抗性負荷なしで負電源の5 mVおよび正電源の10
mV以内の電源電位幅の出力振幅が可能です。AD820の出力飽和抵
抗値は、40Ω(ソース)および20Ω(シンク)です。より大きな電流
負荷の駆動時の出力飽和電圧の評価にこれを使用できます。
たとえ
ば、5 mAソース時、正電源レールへの飽和電圧は200 mV、5 mAシン
ク時では負電源レールへの飽和電圧は100 mVです。
図7から10に示すように、アンプのオープン・ループ・ゲイン特
性は抵抗性負荷の関数として変化します。負荷抵抗が20 kΩを超え
る場合には、出力電圧が各電源の180 mVに駆動されるまではAD820
の入力誤差電圧は変化しません。
AD820の出力が出力飽和電圧に対して強く駆動されると、
入力の
2μs以内で回復し、リニア動作領域に復帰します。
図36(a)
.Rp=0での応答(VIN=0∼+VS)
(b)
.VIN=0∼+VS+200 mV
VOUT=0∼+VS
Rp=49.9 kΩ
REV.A
− 13 −
AD820
直接容量性負荷はアンプの実効出力インピーダンスと相互作用
し、アンプのフィードバック・ループに極が付加される結果とな
り、
パルス応答での過度のピーキングまたは安定性を損なう原因と
なります。アンプをユニティ・ゲイン・フォロアとして使用すると
きが最悪の状態となります。350 pF駆動時のユニティ・ゲイン・フォ
ロアとしてのAD820のパルス応答を図38に示します。このオーバ
シュート量は約20°の位相マージンを示しており、
システムは安定
性を保っていますが、エッジに近づいています。ループ・ゲインを
少なくする構成にすると、その結果としてループ帯域幅が減少し、
図40. ユニティ・ゲイン・フォロアの容量性負荷駆動能力
容量性負荷の影響に対する感度が大幅に緩和されます。
20°の位相
を350 pF以上に向上させる回路構成
マージンとなる容量性負荷とノイズ・ゲインの関係を図39に示しま
す。ノイズ・ゲインは、使用するフィードバック回路のフィード
オフセット電圧の調整
バック減衰ファクタの逆数です。
AD820のオフセット電圧は低く、
外部オフセット調整は通常必要
ありませんが、AD820のプラスチックDIPとサーディップの調整方
法を図41に示します。オフセット電圧をこのように調整すると、オ
フセットmV毎にオフセット電圧温度ドリフトが4μV/℃変動しま
す。AD820のSOパッケージでは調整ピンは機能しません。
図38. 350 pFの容量性負荷駆動時のユニティ・ゲイン・
フォロアとしてのAD820の小信号応答
図41.オフセット調整回路
応用
単電源の半波/全波整流器
AD820をユニティ・ゲイン・フォロアとして構成し、単電源で動
作させると、簡単な半波整流器を構成できます。負電源以下での駆
動時でもAD820の入力はpAレベルの入力電流を維持します。
この整
流器は良好な動作を行ない、
正電源から1 V∼負電源−20 Vまでの入
力電圧で1011Ω以上の入力インピーダンスを保ちます。
図42に示す半波/全波整流器は次のように動作します。つまり、
VINがグラウンドより高いレベルのときユニティ・ゲイン・フォロ
アA1とアンプA2のループを通してR1がブートストラップされます。
これによりA2の入力が同等となり、
R1またはR2には電流が流れませ
ん。回路の出力は入力をトラッキングします。VINがグラウンドよ
り低いとき、A1の出力はグラウンドに導かれます。アンプA2の非反
転入力はA1のグラウンド・レベル出力を見ることになり、A2はユニ
ティ・ゲイン・インバータとして動作します。次にノードCの出力
は入力を全波整流したものになります。ノードBは入力がバッファ
され、半波整流されたものです。使用する電源電圧に応じて±18 V
までの入力電圧を整流できます。
図39.容量性負荷とノイズ・ゲインの関係
ユニティ・ゲイン・フォロアの容量性負荷駆動能力を向上させ
る回路構成を図40に示します。図に示す値の部品を用いると、10%
のオーバシュートで5,000 pFの駆動が可能です。
− 14 −
REV.A
AD820
ローパワー、3次のサレン・キー・ローパス・フィルタ
AD820は高い入力インピーダンス特性によりアクティブ・フィル
タに最適です。
高い値の抵抗を使用して1μFよりずっと小さい値の
コンデンサで低周波数フィルタを構成できます。AD820のpAレベル
の入力電流によってDC誤差の最小化が実現できます。
図44に10 Hzの3次サレン・キー・フィルタ回路を示します。R1に
高い値のものを使用して信号源抵抗との相互作用を最小限に抑えて
います。このようなフィルタの極の配置によってフィルタの2次部
に関連するQを最小化します。これによって抵抗R1、R2、R3のノイ
ズの影響によるピーキングを除去し、
フィルタの出力電圧ノイズを
最小限に抑えます。
図42.単電源の半波/全波整流器
4.5 Vの低ドロップアウト、ローパワー電圧リファレンス
AD820の電源電位振幅出力機能によって単の低電源動作のローパ
ワー電圧リファレンス回路に低ドロップアウト性能が得られます。
AD820とローパワー2.5 Vバンドギャップ・リファレンスAD680を使
用して4.5Vリファレンスを構成する回路を図43に示します。R2とR3
で必要なゲイン1.8を設定して4.5 Vの出力を生成します。R1とC2で
ローパスRCフィルタを形成してAD680のノイズの影響を低減してい
ます。
図44.10 Hzサレン・キー・ローパス・フィルタ
図43.単電源の4.5 V低ドロップアウト電圧リファレンス
1 mAの負荷でこのリファレンスは4.7 Vまでの低い電源電圧によ
り4.5 Vの出力を維持します。負荷電流が1∼10 mAのステップ変化
を行なうときのトランジェント回復振幅は20 mV以下で、
数μsでセ
トリングします。出力電圧ノイズは、25 kHzのノイズ帯域幅で10μ
Vrms以下です。
REV.A
− 15 −
AD820
外形寸法
サイズはインチと(mm)で示します。
プラスチック・ミニDIP(N)パッケージ
うにやさ
ゅ
い
し
ちき
PRINTED IN JAPAN
SOIC(R)パッケージ
み
る
「この取扱説明書はエコマーク認定の再生紙を使用しています。」
ど
りをまも
− 16 −
REV.A