30 V、高速、低噪声、 低偏置电流JFET运算放大器 ADA4627-1/ADA4637-1 产品特性 NULL 1 –IN 2 ADA4627-1 +IN 3 TOP VIEW (Not to Scale) V– 4 8 NC 7 V+ 6 OUT 5 NULL NC = NO CONNECT 07559-001 引脚配置 低失调电压:200 μV(最大值) 失调漂移:1 μV/°C(典型值) 极低输入偏置电流:5 pA(最大值) 扩展温度范围:−40℃至+125℃ ±5 V至±15 V双电源供电 ADA4627-1 GBW:19 MHz ADA4637-1 GBW:79 MHz 电压噪声:6.1 nV/√Hz (1 kHz) ADA4627-1压摆率:82 V/μs ADA4637-1压摆率:170 V/μs 高增益:120 dB(典型值) 高共模抑制比(CMRR):116 dB(典型值) 高PSRR:112 dB(典型值) NULL 1 –IN 2 ADA4637-1 +IN 3 TOP VIEW (Not to Scale) V– 4 8 NC 7 V+ 6 OUT 5 NULL NC = NO CONNECT 07559-103 图1. 8引脚SOIC_N(R-8) 图2. 8引脚SOIC_N(R-8) PIN 1 INDICATOR NC 1 高阻抗传感器 光电二极管放大器 精密仪器 锁相环滤波器 高端专业音频设备 DAC输出放大器 自动测试设备 医疗 –IN 2 +IN 3 V– 4 ADA4627-1/ ADA4637-1 TOP VIEW (Not toScale) 8 NC 7 V+ 6 OUT 5 NC NOTES 1. NC = NO CONNECT. 2. IT IS RECOMMENDED THAT THE EXPOSED PAD BE CONNECTED TO V–. 07559-002 应用 图3. 8引脚LFCSP_VD (CP-8-2) 概述 ADA4627-1/ADA4637-1是宽带宽精密放大器,具有低噪声 和非常低的失调、漂移以及、偏置电流特性,采用±5 V至 ±15 V双电源供电。 ADA4627-1/ADA4637-1的额定温度范围为−25°C至+85°C工 业 温 度 范 围 和 −40°C至 +125°C扩 展 工 业 温 度 范 围 。 ADA4627-1/ ADA4637-1采用小型8引脚LFCSP和8引脚SOIC 封装。 ADA4627-1/ADA4637-1具备以前只有少数放大器才拥有的 优势。并且集精密直流运放和高速交流运放的最佳性能规 格于一体。ADA4637-1是ADA4627-1的非完全补偿版本, 在噪声增益为5或更大时稳定工作。 ADA4627-1/ADA4637-1属于ADI公司不断扩展的高速精密 运算放大器系列(见表1)。 ADA4627-1/ADA4637-1的典型失调电压仅70 µV,失调漂移 不到1 µV/°C,噪声仅为0.86 µV p-p(0.1 Hz至10 Hz),因而 适合用于不容许存在误差源的应用。 表1. 高速精密运算放大器 电源 单通道 双通道 四通道 5 V低成本 AD8615 AD8616 AD8618 5V AD8651 AD8652 26 V低功耗 AD8610 AD8620 30 V低成本 AD8510 AD8512 AD8513 30 V ADA4627-1/ADA4637-1 Rev. D 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. www.analog.com Tel: 781.329.4700 Fax: 781.461.3113 ©2009-2010 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。 ADA4627-1/ADA4637-1 目录 特性.................................................................................................. 1 应用.................................................................................................. 1 引脚配置 ......................................................................................... 1 概述.................................................................................................. 1 修订历史 ......................................................................................... 2 技术规格 ......................................................................................... 3 电气特性——30 V电源供电.................................................. 3 绝对最大额定值............................................................................ 5 热阻 ............................................................................................ 5 ESD警告..................................................................................... 5 典型性能参数 ................................................................................ 6 工作原理 .......................................................................................14 输入电压范围 .........................................................................14 输入失调电压调整范围 .......................................................14 输入偏置电流 .........................................................................14 噪声因素考虑 .........................................................................14 总谐波失真加噪声(THD + N)测量 ...................................15 印刷电路板布局、偏置电流和旁通 .................................15 输出反相..................................................................................15 非完全补偿运算放大器 .......................................................16 驱动容性负载 .........................................................................16 外形尺寸 .......................................................................................17 订购指南..................................................................................18 修订历史 2010年10月——修订版C至修订版D 2009年10月——修订版A至修订版B 更改图1和概述 .............................................................................. 1 更改“订购指南”............................................................................18 更改图2 ........................................................................................... 1 2010年7月——修订版B至C 更改概述部分 ................................................................................ 1 更改表2 ........................................................................................... 3 更新“外形尺寸”............................................................................14 更改“订购指南”............................................................................15 增加ADA4637-1...................................................................... 通篇 增加图2;重新排序 ..................................................................... 1 更改表2 ........................................................................................... 3 更改表3 ........................................................................................... 5 更改“典型工作特性”部分 ........................................................... 6 更新“外形尺寸”............................................................................17 更改“订购指南”............................................................................18 2009年9月——修订版0至修订版A 2009年7月——版本0:初始版 Rev. D | Page 2 of 20 ADA4627-1/ADA4637-1 技术规格 电气特性——30 V电源 除非另有说明,VSY = ±15 V,VCM = 0 V,TA = 25°C。 表2. 参数 输入特性 失调电压1 符号 测试条件/注释 最小值 VOS 失调电压漂移,平均值 电源抑制比 ∆VOS/∆T PSRR 输入偏置电流2 IB B级 典型值 70 −40°C ≤ TA ≤ +85°C −40°C ≤ TA ≤ +125°C −40°C ≤ TA ≤ +125°C VSY = ±4.5 V至±18 V 106 −40°C ≤ TA ≤ +125°C 101 1 112 IOS 0.5 −40°C ≤ TA ≤ +85°C −40°C ≤ TA ≤ +125°C 噪声性能 电压噪声密度 电压噪声 电流噪声密度 电流噪声 输入电阻 输入电容(差分模式) 输入电容(共模模式) 输入电压范围 共模抑制比 en en p-p in in p-p RIN CINDM CINCM IVR CMRR 大信号电压增益 AVO 动态性能 ADA4627-1压摆率 SR SR ADA4637-1压摆率 SR SR f = 10 Hz f = 100 Hz f = 1 kHz f = 10 kHz 0.1 Hz至10 Hz f = 100 Hz 0.1 Hz至10 Hz 16.5 7.9 6.1 4.8 0.7 1.6 30 10 8 7 −40°C ≤ TA ≤ +125°C TA = 25°C, VCM= −11 V至+11 V −40°C ≤ TA ≤ +125°C, VCM= −10.5 V至+10.5 V RL= 1 kΩ, VO= −10 V至+10 V −40 ≤ TA ≤ +85°C −40 ≤ TA ≤ +125°C ±10 V阶跃,RL= 1 kΩ, CL = 100 pF, AV = +1 ±10 V阶跃,RL= 1 kΩ,CL= 100 Rs = Rf = 1 kΩ, AV = −1 ±10 V输出,Cf= 4.8 pF,A= −4 ±10 V输出,Cf= 4.8 pF,AV = +5 −11 −10.5 106 200 350 400 2 A级 典型值 120 103 1 108 最大值 最大值 300 410 660 3 99 1 −40°C ≤ TA ≤ +85°C −40°C ≤ TA ≤ +125°C 输入失调电流 最大值 最小值 116 98 5 0.5 2 5 0.5 2 1 0.5 40 20 8 6 1.6 +11 +10.5 16.5 7.9 6.1 4.8 0.7 2.5 48 10 8 7 −11 −10.5 100 110 5 0.5 2 5 0.5 2 40 20 8 6 1.6 +11 +10.5 µV µV µV µV/°C dB dB pA nA nA pA nA nA nV/√Hz nV/√Hz nV/√Hz nV/√Hz µV p-p fA/√Hz fA p-p TΩ pF pF V V dB 97 dB dB dB dB 112 110 102 120 106 104 100 120 40 56/783 40 56/783 V/µs 40 82/843 40 82/843 V/µs 170 170 V/µs V/µs Rev. D | Page 3 of 20 170 170 ADA4627-1/ADA4637-1 参数 0.01%建立时间 ADA4627-1 符号 tS ADA4637-1 0.1%建立时间 ADA4627-1 最小值 B级 典型值 单位 ns 300 300 ns VIN= 10 V阶跃,CL= 35 pF, RL = +1 kΩ, AV = −1 VOUT= 10 V阶跃,CL= 35 pF, RL = +1 kΩ, AV = −4 450 450 ns 200 200 ns 19 79.9 MHz 72 85 0.000045 度 GBP RL = 1 kΩ, CL = 20 pF, AV = 1 AV = 10 164 164 19 79.9 ΦM IO = 0 mA −40°C ≤ TA ≤ +125°C ±7.0 输出特性 高输出电压 VOH 低输出电压 VOL 输出电流 短路电流 闭环输出阻抗 IOUT ISC ZOUT RL = 1 kΩ to VCM −40°C ≤ TA ≤ +85°C −40°C ≤ TA ≤ +125°C RL = 1 kΩ to VCM −40°C ≤ TA ≤ +85°C −40°C ≤ TA ≤ +125°C VO = ±10 V TA = 25°C f = 1 MHz, AV = −100 4 最大值 550 ISY 3 A级 典型值 550 72 85 0.000045 2 最小值 VIN= 10 V阶跃,CL= 35 pF, RL = +1 kΩ, AV = −1 VIN= 10 V阶跃,CL= 35 pF, RL = +1 kΩ, AV = −4 RL = 1 kΩ, CL = 20 pF, AV = 1 AV = 10 f = 1 kHz, AV = 1, ADA4627-1 1 最大值 tS ADA4637-1 增益带宽积 ADA4627-1 ADA4637-1 相位裕量 ADA4627-1 ADA4637-1 总谐波失真加噪声 电源 电源电流(每个放大器) 测试条件/注释 THD + N 12.0 11.8 11.7 12.3 −12.7 ±45 +70/−55 41 VOS在完全预热后测得。 在125°C时测量/外推得到。 上升/下降。 未经测试。通过仿真和特性保证。 Rev. D | Page 4 of 20 ±7.5 ±7.8 ±7.0 12.0 11.8 11.7 −12.3 −12.1 −12.0 % ±7.5 ±7.8 mA mA −12.3 −12.1 −12.0 V V V V V V mA mA Ω 12.3 −12.7 ±45 +70/−55 41 ADA4627-1/ADA4637-1 绝对最大额定值 热阻 表3. 参数 电源电压 输入电压范围1 输入电流1 差分输入电压2 对地输出短路持续时间 存储温度范围 工作温度范围 结温范围 引脚温度(焊接,60秒) ESD人体模型 1 2 额定值 36 V (V−) − 0.3 V至(V+) + 0.3 V ±10 mA ±VSY 不定 −65°C至+150°C −40°C至+125°C −65°C至+150°C 300°C 4 kV θ JA针对最差条件;即器件焊接在电路板上以实现表贴封 装。此值采用标准的2层电路板测得。对于LFCSP封装, 裸露焊盘应焊接到铜盘。 表4. 热阻 封装类型 8引脚SOIC_N (R-8) 8引脚LFCSP (CP-8-2) θJA 155 77 θJC 45 14 单位 °C/W °C/W ESD警告 输入引脚与电源引脚之间有箝位二极管。当输入信号超过供电轨0.3 V时, 输入电流应以10 mA为限。 差分输入电压限制为±30 V或电源电压,以较小者为准。 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. D | Page 5 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。 ADA4627-1/ADA4637-1 典型工作特性 除非另有说明,TA = 25°C。 120 100 10 60 78° 40 20 0 ADA4627-1 TA = 25°C VSY = ±15V –20 0.1 1 FREQUENCY (kHz) –40 07559-003 1 0.01 ADA4627-1 TA = 25°C VSY = ±15V 80 10 1k 10k 100k 1M FREQUENCY (Hz) 10M 100M 图7. 开环增益和相位与频率的关系 图4. 电压噪声密度与频率的关系 100 140 RL = 1kΩ 120 10 AV = –10 AV = –1 ADA4627-1 TA = 25°C VSY = ±15V 0 25 50 TEMPERATURE (°C) 75 100 125 0.01 100 1k 100 100 80 50 VOS (µV) 150 60 10M 100M 0 –50 40 1k ADA4627-1 TA = 25°C VSY = ±15V –100 ADA4627-1 TA = 25°C VSY = ±15V 07559-010 CMRR (dB) 120 0 100 100k 1M FREQUENCY (Hz) 图8. 闭环ZOUT 与频率的关系 图5. 开环增益与温度的关系 20 10k 07559-007 –25 AV = –100 0.1 ADA4627-1 TA = 25°C VSY = ±15V VO = ±11V 60 –50 1 10k 100k FREQUENCY (Hz) 1M –150 –15 10M –10 –5 07559-069 80 ZOUT (Ω) RL = 600Ω 100 07559-004 OPEN-LOOP GAIN (dB) 19.1MHz 07559-006 GAIN (dB) AND PHASE (Degrees) VOLTAGE NOISE DENSITY (nV/√Hz) 100 0 VCM (V) 5 图9. VOS 与共模电压的关系 图6. CMRR与频率的关系 Rev. D | Page 6 of 20 10 15 ADA4627-1/ADA4637-1 120 100 60 PSRR– PSRR+ 40 ADA4627-1 TA = 25°C VSY = ±15V 20 0 100 1k 10k 100k 1M 10M FREQUENCY (Hz) 100 90 80 70 60 –50 07559-009 PSRR (dB) 80 110 ADA4627-1 VSY = ±15V VCM = ±11.5V –25 0 50 75 100 8 20 –40ºC ADA4627-1 TA = 25°C VSY = ±15V 7 +25ºC 6 +85ºC 10 +125ºC VOL – VSS (V) 5 4 3 2 ADA4627-1 4 8 12 16 20 24 SUPPLY VOLTAGE (V) 28 32 36 1 0.001 07559-011 0 07559-058 1 0 125 图13. CMRR与温度的关系 图10. PSRR与频率的关系 SUPPLY CURRENT (mA) 25 TEMPERATURE (°C) 07559-012 COMMON-MODE REJECTION RATIO (dB) 120 0.01 0.1 1 ILOAD (mA) 10 100 图14. VOUT (吸电流下)与ILOAD 电流的关系 图11. 电源电流与电源电压和温度的关系 20 120 ADA4627-1 TA = 25°C VSY = ±15V ADA4627-1 RL = ∞ ±4.5V < VSY < ±18V 100 –40 –20 0 20 40 60 TEMPERATURE (°C) 80 100 1 0.001 120 07559-057 VDD – VOH (V) 110 07559-068 PSRR (dB) 10 0.01 0.1 1 ILOAD (mA) 10 图15. VOUT (源电流下)与ILOAD 电流的关系 图12. PSRR与温度的关系 Rev. D | Page 7 of 20 100 ADA4627-1/ADA4637-1 8 0.01 6 0.001 ADA4627-1 TA = 25°C VSY = ±15V VIN = 810mV RL = 600Ω 80kHz FILTER THD + N (%) 5 4 3 0.0001 2 0 0 4 8 12 16 20 24 28 32 SUPPLY VOLTAGE (V) 36 07559-071 ADA4627-1 TA = 25°C SOIC PACKAGE 1 0.00001 0.01 07559-015 SUPPLY CURRENT (mA) 7 0.1 1 FREQUENCY (kHz) 10 图19. THD + N与频率的关系 图16. 电源电流与电源电压的关系 10,000 0.1 ADA4627-1 VSY = ±15V 1,000 0.01 MEASURED IB (pA) THD + N (%) 100 0.001 10 0.00001 0.001 EXTRAPOLATED 1 y = 0.28950.0647x R2 = 0.9991 07559-072 0.0001 0.01 0.1 AMPLITUDE (V rms) 0.1 1 10 30 图17. THD + N与VIN 的关系 07559-078 ADA4627-1 TA = 25°C VSY = ±15V VIN = 1kHz RL = 600Ω 80kHz FILTER 50 70 90 TEMPERATURE (°C) 110 130 图20. 输入偏置电流与温度的关系 60 100 ADA4627-1 TA = 25°C VSY = ±15V 50 IB+ 75 40 +85°C 50 IB– 30 20 IB (pA) 25 AV = +10 10 0 IB– –50 –10 –75 10 100 1k 10k 100k FREQUENCY (kHz) 1M 10M –100 –15 100M ADA4627-1 VSY = ±15V –10 07559-073 AV = +1 –20 IB+ +25ºC 0 –25 07559-070 GAIN (dB) AV = +100 –5 0 VCM (V) 5 10 图21. 输入偏置电流与VCM 和温度的关系 图18. 闭环增益与频率的关系 Rev. D | Page 8 of 20 15 ADA4627-1/ADA4637-1 1200 1100 OUTPUT VOLTAGE (5V/DIV) IB+ 900 IB (pA) 800 IB– 700 600 500 400 300 100 0 –15 –10 ADA4627-1 TA = 25°C AV = –1 VIN = 20V p-p RF = RIN = 2kΩ CF = 10pF RL = 1k CL = 1nF 07559-074 ADA4627-1 TA = 125°C VSY = ±15V 200 1 –5 0 VCM (V) 5 10 07559-061 1000 TIME (1µs/DIV) 15 图25. 大信号瞬态响应 图22. 125°C时输入偏置电流与VCM 的关系 80 ADA4627-1 TA = 25°C VSY = ±15V OUTPUT VOLTAGE (5V/DIV) 60 40 VOS (µV) 20 0 –20 –80 07559-075 –60 1 07559-062 –40 ADA4627-1 TA = 25°C AV = +1 VIN = 20V p-p RF = 0Ω 0 60 120 180 TIME (Seconds) 240 TIME (200ns/DIV) 300 图26. 大信号瞬态响应 图23. 输入失调电压与时间的关系 60 OUTPUT VOLTAGE (5V/DIV) OS– 40 20 ADA4627-1 TA = 25°C VSY = ±15V AV = +1 VIN = 100mV p-p 10 0 1 10 100 1000 LOAD CAPACITANCE (pF) 1 07559-059 OS+ 30 07559-023 OVERSHOOT (%) 50 ADA4627-1 TA = 25°C AV = –1 VIN = 20V p-p RF = RIN = 2kΩ CH1 5.00V 10,000 TIME (200ns/DIV) 图27. 大信号瞬态响应 图24. 小信号过冲与负载电容的关系 Rev. D | Page 9 of 20 ADA4627-1 TA = 25°C AV = –1 VIN = 200mV p-p RF = RIN = 2kΩ CF = 5pF TIME (1µs/DIV) TIME (200ns/DIV) 图31. 小信号瞬态响应 1 1 ADA4627-1 TA = 25°C AV = +1 VIN = 200mV p-p RF = 0Ω RL = 1kΩ CL = 1nF TIME (200ns/DIV) TIME (200ns/DIV) 图29. 大信号瞬态响应 OUTPUT VOLTAGE (50mV/DIV) 图32. 小信号瞬态响应 1 ADA4627-1 TA = 25°C AV = +1 VIN = 200mV p-p RF = 0Ω 07559-064 OUTPUT VOLTAGE (50mV/DIV) 07559-065 OUTPUT VOLTAGE (50mV/DIV) ADA4627-1 TA = 25°C AV = –1 VIN = 20V p-p RF = RIN = 2kΩ CF = 10pF RL = 1kΩ CL = 100pF 07559-060 OUTPUT VOLTAGE (5V/DIV) 图28. 大信号瞬态响应 TIME (200ns/DIV) 1 ADA4627-1 TA = 25°C AV = –1 VIN = 200mV p-p RF = RIN = 2kΩ CF = 5pF RL = 1kΩ CL = 100pF TIME (200ns/DIV) 图30. 小信号瞬态响应 图33. 小信号瞬态响应 Rev. D | Page 10 of 20 07559-067 ADA4627-1 TA = 25°C AV = +1 VIN = 20V p-p RF = 0Ω RL = 1kΩ CL = 1nF 1 07559-066 OUTPUT VOLTAGE (50mV/DIV) 1 07559-063 OUTPUT VOLTAGE (5V/DIV) ADA4627-1/ADA4637-1 ADA4627-1/ADA4637-1 20 INPUT VOLTAGE (5V/DIV) 1 10 AMPLITUDE (V) ADA4627-1 TA = 25°C VSY = ±15 5 0 –5 VOUT –10 OUTPUT VOLTAGE (1mV/DIV) ADA4627-1 TA = 25°C VSY = ±15V 15 VOUT 2 VIN VIN 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 TIME (ms) TIME (200ns/DIV) 07559-033 –20 07559-077 –15 图37. 0.01%正建立时间 2 VOUT 1 ADA4627-1 TA = 25°C VSY = ±15V DUT GAIN = 100 4TH ORDER BAND PASS FIXTURE GAIN = 10k TOTAL GAIN = 1M TIME (200ns/DIV) 07559-040 VIN 07559-076 INPUT VOLTAGE (5V/DIV) OUTPUT VOLTAGE (1mV/DIV) ADA4627-1 TA = 25°C VSY = ±15 1 OUTPUT VOLTAGE (200mV/DIV) 图34. 无相位反转 TIME (1s/DIV) 图35. 0.01%负建立时间 图38. 0.1 Hz至10 Hz噪声 140 100 PHASE 100 80 80 60 GAIN CMRR (dB) 40 20 –40 –60 –80 ADA4637-1 VSY = ±15V TA = 25ºC AV = –4 RIN = 500Ω RF = 2kΩ CF = 4.8pF CL = 35pF –100 10k 60 40 20 100k 1M 10M FREQUENCY (Hz) 100M 图36. 开环增益和相位与频率的关系 0 10 ADA4637-1 VSY = ±15V TA = 25ºC 100 1k 10k 100k 1M FREQUENCY (Hz) 图39. CMRR与频率的关系 Rev. D | Page 11 of 20 10M 100M 07559-083 0 –20 07559-082 GAIN (dB) AND PHASE (Degrees) 120 ADA4627-1/ADA4637-1 120 PSRR+ OUTPUT VOLTAGE (100mV/DIV) 100 PSRR– PSRR (dB) 80 60 40 100 07559-085 0 10 ADA4637-1 VSY = ±15V AV = +5 TA = 25°C 1k 10k 100k 1M 10M 100M FREQUENCY (Hz) 07559-081 20 ADA4637-1 TA = 25°C AV = +5 VSY = ±15V RIN = 500Ω RF = 2kΩ CF = 4.8pF CL = 50pF TIME (200ns/DIV) 图43. 小信号瞬态响应 图40. PSRR与频率的关系 50 ADA4637-1 TA = 25°C AV = –4 VSY = ±15V RIN = 500Ω RF = 2kΩ CF = 4.8pF AV = +100 OUTPUT VOLTAGE (5V/DIV) 40 AV = +10 20 10 AV = +5 –10 100 1k 07559-086 ADA4637-1 VSY = ±15V RF = 1kΩ, CF = 4.8pF TA = 25ºC 10k 100k 1M 10M 100M FREQUENCY (Hz) TIME (100ns/DIV) 07559-079 0 图44. 压摆率下降 图41. 闭环增益与频率的关系 ADA4637-1 TA = 25°C AV = –4 VSY = ±15V RIN = 500Ω RF = 2kΩ CF = 4.8pF 07559-087 OUTPUT VOLTAGE (5V/DIV) ADA4637-1 TA = 25°C AV = +5 VSY = ±15V RIN = 500Ω RF = 2kΩ CF = 3pF 07559-084 OUTPUT VOLTAGE (5V/DIV) GAIN (dB) 30 TIME (100ns/DIV) TIME (200ns/DIV) 图45. 压摆率上升 图42. 大信号瞬态响应 Rev. D | Page 12 of 20 ADA4627-1/ADA4637-1 ADA4637-1 VSY = ±15V VCM = 0V TA = 25°C 10 1 1 10 100 1k 10k FREQUENCY (Hz) 100k 07559-080 VOLTAGE NOISE DENSITY (nV/√Hz) 100 图46. 电压噪声密度与频率的关系 Rev. D | Page 13 of 20 ADA4627-1/ADA4637-1 工作原理 因此,不建议使用失调电压调整引脚,尤其不建议对完 整信号链进行失调电压调整时使用。可使用由自稳零放 大器组成的复合放大器解决信号链失调问题;若 ADA4627-1或ADA4637-1处于反相放大器级,则很容易添 加一个电位计解决此问题(见图48)。LFCSP封装没有失调 电压调整引脚。 RF 输入电压范围 RIN ADA4627-1/ADA4637-1不是轨到轨输入放大器,因此需要 注意确保两个输入都不超出输入电压范围。在正常负反馈 操作条件下,放大器会校正输出,以确保两个输入的电压 是相同的。不过,如果任一输入超出输入电压范围,环路即 会打开,并且大电流开始流过放大器中的静电保护二极管。 这些二极管连接在输入和各供电轨之间,以保护输入晶体 管免遭静电放电损坏,并且通常是反向偏置的。不过,如 果输入电压超过电源电压,这些静电保护二极管将呈正 偏。由于没有电流限制,因此过大电流可能会流过这些二 极管,从而导致器件永久性损坏。如果输入需要承受过 压,则应插入合适的串联电阻,以将二极管电流限制在 5 mA以下。 输入失调电压调整范围 ADA4627-1/ADA4637-1 SOIC封装具有失调电压调整引脚,以 兼容现有的设计。建议失调零点电路如图47所示。 2 ADA4627-1 + VIN – 3 499kΩ 200Ω 6 +VS 499kΩ 0.1µF + VOUT – 100kΩ –VS 07559-052 ADA4627-1是一款高速、单位增益稳定型放大器,具有出 色的直流特性。ADA4637-1是非完全补偿版本,在增益为5 或更大时稳定工作。失调电压典型值为70 μV,因此这些放 大器可轻松配置用于获得高增益,而又不会导致输出电压 误差过大。由于温度漂移小(仅为2 nV/°C),因此可确保在 −40°C至+125°C整个温度范围内均具有最小的失调电压 误差,这一特性使这些放大器成为恶劣工作环境中各种灵 敏测量应用的理想选择。 图48. 针对反相级的另一种失调零点电路 输入偏置电流 因为ADA4627-1/ADA4637-1具有JFET输入级,输入偏置电 流由于反向偏置结点的存在而产生漏电流,且温度每升高 10°C漏电流就会增长一倍左右。器件功耗以及封装热阻导 致结温高于环境温度20至30摄氏度。该参数经高速ATE设 备测试,不会使芯片温度实现均衡。它与基准测量相关, 以匹配室温下的保证最大值(表2所示)。 若要降低输入电流,可将温度保持在尽量低的水平并在输 出端使用小负载。 +VS 噪声因素考虑 1 5 ADA4627-1 3 6 4 –VS 07559-051 2 JFET输入级具有极低的输入电压噪声和输入电流噪声。室 温下1 kΩ电阻的热噪声为4 nV/√Hz;因此,针对直流耦合 的反相和同相放大器配置应使用低值电阻。对于跨导放大 器(TIA)而言,电流噪声更为重要。 100kΩ 7 图47. 标准失调零点电路 使用100 kΩ电位计,则调节范围可超过±11 mV。然而,失 调每调节1毫伏,则VOS温度漂移亦随之上升几μV/°C。 ADA4627-1/ADA4637-1具有在两种温度下经激光调整的匹 配薄膜电阻,以减少失调电压和失调电压漂移。室温下的 失调电压小于0.5 mV,且失调电压漂移仅为几μV/°C或更低; ADA4627-1/ADA4637-1是这两种应用的极佳选择。ADI公 司提供多种类型的低电压噪声和低电流噪声运算放大器, 采用多种不同的制造工艺,针对不同的电源电压范围而优 化。有关近40款低噪声运算放大器系列产品的噪声、计算 和选型表的详细说明,请参考应用笔记AN-940。 Rev. D | Page 14 of 20 ADA4627-1/ADA4637-1 THD + N测量 CF GUARD 总谐波失真加噪声(THD + N)通常使用音频分析仪进行测 量,比如来自Audio Precision, Inc™的产品。分析仪带有低 失真振荡器,可从起始频率至终止频率进行扫描。振荡器 连接至被测电路,随后电路的输出又返回到分析仪。 ADA4627-1 IN 07559-053 图50. 受保护的反相放大器 对于同相配置,走线可由反馈分压器驱动,但应选择为走 线提供低阻抗的电阻(见图51)。 GUARD 3 ADA4627-1 + VS 2 – 0.01 0.001 + VOUT – 6 8 3 8 ADA4627-1 TA = 25°C VSY = ±15V VIN = 810mV RL = 600Ω 6 VOUT + RF RI – 07559-054 分析仪具有可调陷波滤波器,其锁相阶跃与扫描振荡器一 致。这样虽然移除了基频,但可用集成的电压表测量所有 谐波和宽带噪声。然而,还有个可切换低通滤波器与陷波 滤波器串联。若正弦波形为100 Hz,则第十个谐波依然为 1 kHz;因此,80 kHz的低通滤波器不会造成任何问题。当 振荡器达到20 kHz时,第四个谐波(80 kHz)部分被衰减,导 致电压表读数较低。在评估任何制造商产品的THD + N曲 线时,应谨慎对待测试环境。图49表示80 kHz低通滤波器与 500 kHz滤波器的不同之处。 RF 2 THD + N (%) 图51. 受保护的同相放大器 0.0001 电路板布局应紧凑,走线应尽可能短。对于二阶电路板的 考虑(如摩擦电效应和压电效应),以及绝缘材料的特性 表,请参考AD549数据手册。 500kHz FILTER 0.00001 0.01 07559-017 80kHz FILTER 0.1 1 FREQUENCY (kHz) 10 100 图49. THD + N与频率的关系 印刷电路板布局、偏置电流和旁通 为了在室温下发挥ADA4627-1/ADA4637-1极低输入偏置电 流的优势,必须考虑泄漏路径。灰尘和潮湿可使得印刷电 路板(PCB)上面每几十英寸就具有100 MΩ的电阻值。两点之 间1 mV的电压差就会造成10 pA的泄漏电流,远超过保证的 最大值。 运算放大器的输入应由维持在预测电压的金属走线网环绕 保护。对于反相配置或跨导放大器(见图50),反相和同相 节点可由保持在安静模拟地的走线环绕。 某些情况下,封闭电路可能会有所帮助。一条通用的经验 法则是,对于增益带宽积高于1 MHz的运算放大器,旁通电 容应非常靠近器件(3 mm以内)。每个电源都应该采用一个 与1 μF体去耦电容并联的0.01 μF陶瓷电容来旁通。该陶瓷 电容应更为靠近运算放大器。不应使用添加了电感和电容 的插口。 输出相位反转 超过输入共模电压范围时,某些放大器会发生输出反 相。当共模电压超出共模范围时,这些放大器的输出会 突然跳到供电轨的反相。出现此现象的原因是差分输入 对关断,导致内部电压出现巨大偏移,从而造成不稳定 的输出状态。 ADA4627-1/ADA4637-1放大器经过精心设计,只要两个输 入均保持在额定输入电压范围内,即可防止发生输出反 相。如果一个或两个输入超出输入电压范围,但保持在供 电轨范围内,则一个内部环路会打开并且输出会变化。因 此,输入应始终与供电轨相差至少3 V。 Rev. D | Page 15 of 20 ADA4627-1/ADA4637-1 非完全补偿运算放大器 ADA4637-1是一款非完全补偿运算放大器,因此应当始终 以5或更高的噪声增益工作。欲了解更多信息,请参考ADI 公司网站www.analog.com上的指南MT-033:“电压反馈型 运算放大器的增益和带宽”。 位余量大且输出阻抗低,因此这些器件可驱动合理的电容 值。这种情况在使用放大器来驱动开关电容ADC的输入时 很常见。其他考虑因素以及多种不同电路解决方案,请参 考www.analog.com网站上的Analog Dialogue文章“应用工程 师问答——25:运算放大器驱动容性负载”。 驱动容性负载 为任何运算放大器的输出添加电容会导致额外的相移,降 低稳定性并导致过冲或振荡。ADA4627-1/ADA4637-1的相 Rev. D | Page 16 of 20 ADA4627-1/ADA4637-1 外形尺寸 3.25 3.00 SQ 2.75 0.60 MAX 5 2.95 2.75 SQ 2.55 TOP VIEW PIN 1 INDICATOR 8 (BOTTOM VIEW) 0.70 MAX 0.65 TYP 0.05 MAX 0.01 NOM 0.30 0.23 0.18 SEATING PLANE 1 0.50 0.40 0.30 0.20 REF 1.89 1.74 1.59 PIN 1 INDICATOR FOR PROPER CONNECTION OF THE EXPOSED PAD, REFER TO THE PIN CONFIGURATION SECTION OF THIS DATA SHEET. 090308-B 12° MAX 1.60 1.45 1.30 EXPOSED PAD 4 0.90 MAX 0.85 NOM 0.50 BSC 0.60 MAX 图52. 8引脚LFCSP_VD封装[引脚架构芯片级] 3 mm x 3 mm,超薄体,双列引脚 (CP-8-2) 尺寸单位:mm 5.00 (0.1968) 4.80 (0.1890) 8 1 5 4 1.27 (0.0500) BSC 0.25 (0.0098) 0.10 (0.0040) COPLANARITY 0.10 SEATING PLANE 6.20 (0.2441) 5.80 (0.2284) 1.75 (0.0688) 1.35 (0.0532) 0.51 (0.0201) 0.31 (0.0122) 0.50 (0.0196) 0.25 (0.0099) 45° 8° 0° 0.25 (0.0098) 0.17 (0.0067) 1.27 (0.0500) 0.40 (0.0157) COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-012-A A CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS; INCH DIMENSIONS (IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF MILLIMETER EQUIVALENTS FOR REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN. 图53. 8引脚标准小型封装[SOIC_N] 窄体 (R-8) 图示尺寸单位:mm和(inch) Rev. D | Page 17 of 20 012407-A 4.00 (0.1574) 3.80 (0.1497) ADA4627-1/ADA4637-1 订购指南 型号1 ADA4627-1ACPZ-R2 ADA4627-1ACPZ-RL ADA4627-1ACPZ-R7 ADA4627-1ARZ ADA4627-1ARZ-RL ADA4627-1ARZ-R7 ADA4627-1BRZ ADA4627-1BRZ-R7 ADA4627-1BRZ-RL ADA4637-1ACPZ-R2 ADA4637-1ACPZ-RL ADA4637-1ACPZ-R7 ADA4637-1ARZ ADA4637-1ARZ-RL ADA4637-1ARZ-R7 ADA4637-1BRZ ADA4637-1BRZ-R7 ADA4637-1BRZ-RL 1 温度范围 −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 −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 封装描述 8引脚 LFCSP_VD 8引脚 LFCSP_VD 8引脚 LFCSP_VD 8引脚 SOIC_N 8引脚 SOIC_N 8引脚 SOIC_N 8引脚 SOIC_N 8引脚 SOIC_N 8引脚 SOIC_N 8引脚 LFCSP_VD 8引脚 LFCSP_VD 8引脚 LFCSP_VD 8引脚 SOIC_N 8引脚 SOIC_N 8引脚 SOIC_N 8引脚 SOIC_N 8引脚 SOIC_N 8引脚 SOIC_N Z = 符合RoHS标准的器件。 Rev. D | Page 18 of 20 封装选项 CP-8-2 CP-8-2 CP-8-2 R-8 R-8 R-8 R-8 R-8 R-8 CP-8-2 CP-8-2 CP-8-2 R-8 R-8 R-8 R-8 R-8 R-8 标识 A29 A29 A29 A2S A2S A2S ADA4627-1/ADA4637-1 注释 Rev. D | Page 19 of 20 ADA4627-1/ADA4637-1 注释 ©2009-2010 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. D07559sc-0-10/10(D) Rev. D | Page 20 of 20