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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
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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
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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。
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±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。
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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
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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
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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
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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。
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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
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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)
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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。
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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
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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)
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