中文数据手册

精密、CMOS、单电源、轨到轨
输入/输出、宽带运算放大器
AD8601/AD8602/AD8604
产品特性
电流检测
条形码扫描器
PA控制
电池供电仪器仪表
多极滤波器
传感器
ASIC输入或输出放大器
音频
概述
V– 2
AD8601
5
V+
4
–IN
TOP VIEW
(Not to Scale)
+IN 3
01525-001
OUT A 1
OUT A 1
–IN A 2
AD8602
+IN A 3
TOP VIEW
(Not to Scale)
V– 4
8
V+
7
OUT B
6
–IN B
5
+IN B
01525-002
图1. 5引脚SOT-23(RJ后缀)
图2. 8引脚MSOP(RM后缀)和8引脚SOIC(R后缀)
OUT A 1
14
OUT D
–IN A 2
13
–IN D
AD8604
12
+IN D
TOP VIEW
(Not to Scale)
11
V–
+IN B 5
10
+IN C
–IN B 6
9
–IN C
OUT B 7
8
OUT C
+IN A 3
V+ 4
图3. 14引脚TSSOP(RU后缀)和14引脚SOIC(R后缀)
OUT A
1
16 OUT D
2
道、轨到轨输入和输出、单电源放大器，具有极低的失调
–IN A
15 –IN D
+IN A
3
AD8604
电压和宽信号带宽。这些放大器采用新型专利微调技术，
V+
4
TOP VIEW
(Not to Scale)
无需激光微调便可达到出色的性能。所有器件均可采用3 V
+IN B
5
12 +IN C
至5 V单电源供电。
–IN B
6
11 –IN C
OUT B
7
10 OUT C
NC
8
AD8601、AD8602和AD8604分别是单通道、双通道和四通
低失调、极低的输入偏置电流和高速度特性相结合，使这
01525-003
应用
引脚配置
14 +IN D
13 V–
9
NC
01525-004
低失调电压：500 μV(最大值)
单电源供电：2.7 V至5.5 V
低电源电流：每个放大器750 μA
宽带宽：8 MHz
压摆率：5 V/μs
低失真
无相位反转
低输入电流
单位增益稳定
通过汽车应用认证
些放大器适合各种应用。滤波器、积分器、二极管放大
NC = NO CONNECT
器、分流传感器和高阻抗传感器等器件均可受益于这些特
图4. 16引脚紧缩小型封装QSOP(RQ后缀)
性组合。宽带宽和低失真特性则有益于音频和其它交流应
AD8601、AD8602和AD8604的额定温度范围为−40°C至
用。对于大部分成本敏感型应用，D级可在较低的价位下
+125°C扩展工业温度范围。AD8601单通道放大器采用5引
提供一样的交流性能，但直流精度较低。
脚 小 型 SOT-23封 装 。 AD8602双 通 道 放 大 器 提 供 8引 脚
这些放大器的具体应用包括：便携式设备的音频放大、便
MSOP和8引脚窄体SOIC表面贴装两种封装。AD8604四通
携式电话耳机、条形码扫描器、便携式仪器仪表、蜂窝PA
道放大器提供14引脚TSSOP、14引脚SOIC和16引脚QSOP三
控制以及多极滤波器。
种封装。有关汽车应用产品的信息，请参考“订购指南”。
它还具有轨到轨输入与输出摆幅能力，因而设计人员可以
在单电源系统中缓冲CMOS ADC、DAC、ASIC及其它宽输
出摆幅器件。
Rev. G
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的最新英文版数据手册。
AD8601/AD8602/AD8604
目录
产品特性 ............................................................................................1
输入过压保护 ........................................................................... 16
应用.....................................................................................................1
过驱恢复.................................................................................... 16
概述.....................................................................................................1
上电时间.................................................................................... 16
引脚配置 ............................................................................................1
在高源阻抗应用中使用AD8602........................................... 16
修订历史 ............................................................................................2
高端和低端精密电流监控 ..................................................... 16
技术规格 ............................................................................................3
在单电源混合信号应用中使用AD8601.............................. 17
电气特性.......................................................................................3
兼容PC100计算机音频应用 .................................................. 17
绝对最大额定值...............................................................................5
SPICE模型 ................................................................................. 18
热阻 ...............................................................................................5
外形尺寸 ......................................................................................... 19
ESD警告........................................................................................5
订购指南.................................................................................... 22
典型性能参数 ...................................................................................6
汽车应用产品 ........................................................................... 22
工作原理 ......................................................................................... 15
轨到轨输入级 ........................................................................... 15
修订历史
2011年1月—修订版F至修订版G
2003年11月—修订版C至修订版D
更改“订购指南”部分.................................................................... 22
更改“产品特性”部分.......................................................................1
更改“汽车应用产品”部分 ........................................................... 22
更改“订购指南”部分.......................................................................4
2010年5月—修订版E至修订版F
2003年3月—修订版B至修订版C
更改“产品特性”和“概述”部分 ......................................................1
更改“产品特性”部分.......................................................................1
更改“订购指南”部分.................................................................... 22
增加“汽车应用产品”部分 ........................................................... 22
2003年3月—修订版A至修订版B
更改“产品特性”部分.......................................................................1
2010年2月—修订版D至修订版E
更改功能框图 ...................................................................................1
增加16引脚QSOP......................................................................通篇
更改TPC 39 .................................................................................... 11
更改表3和表4 ...................................................................................5
更改图4和图5 ................................................................................ 14
更新“外形尺寸”部分.................................................................... 19
更改公式2和公式3.................................................................. 14, 15
更改“订购指南”部分.................................................................... 22
更新“外形尺寸”部分.................................................................... 16
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AD8601/AD8602/AD8604
技术规格
电气特性
除非另有说明，VS = 3 V，VCM = VS/2，TA = 25°C。
表1.
参数
输入特性
失调电压(AD8601/AD8602)
失调电压(AD8604)
输入偏置电流
A级
D级
最小值 典型值 最大值 最小值 典型值 最大值 单位
符号
条件
VOS
0 V ≤ VCM ≤ 1.3 V
−40°C ≤ TA ≤ +85°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
0 V ≤ VCM ≤ 3 V 1
−40°C ≤ TA ≤ +85°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
VCM = 0 V至1.3 V
−40°C ≤ TA ≤ +85°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
VCM = 0 V至3.0 V 1
−40°C ≤ TA ≤ +85°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
VOS
80
350
80
350
IB
0.2
25
150
0.1
−40°C ≤ TA ≤ +85°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
输入失调电流
IOS
−40°C ≤ TA ≤ +85°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
输入电压范围
共模抑制比
大信号电压增益
CMRR
AVO
失调电压漂移
∆V OS/∆T
输出特性
高输出电压
VOH
低输出电压
VOL
输出电流
闭环输出阻抗
电源
电源抑制比
每放大器电源电流
动态性能
压摆率
建立时间
增益带宽积
相位裕量
噪声性能
电压噪声密度
电流噪声密度
1
IOUT
ZOUT
VCM = 0 V至3 V
VO = 0.5 V至2.5 V,
RL = 2 kΩ, VCM = 0 V
0
68
30
500
700
1100
750
1800
2100
600
800
1600
800
2200
2400
60
100
1000
30
50
500
3
83
100
1100
2.92
2.88
2.95
20
67
2.95
V
V
mV
mV
mA
Ω
0.2
25
150
0.1
0
52
20
2.92
2.88
35
50
20
35
50
±30
12
PSRR
ISY
VS = 2.7 V至5.5 V
VO = 0 V
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
SR
tS
GBP
Φo
RL = 2 kΩ
至0.01%
5.2
<0.5
8.2
50
5.2
<0.5
8.2
50
V/µs
µs
MHz
度
en
f = 1 kHz
f = 10 kHz
33
18
0.05
33
18
0.05
nV/√Hz
nV/√Hz
pA/√Hz
in
若VCM在1.3 V到1.8 V之间，VOS可超过额定值。
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80
680
µV/°C
1300
±30
12
f = 1 MHz, AV = 1
2
1100
2
IL = 1.0 mA
–40°C ≤ TA ≤ +125°C
IL = 1.0 mA
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
65
60
µV
µV
µV
µV
µV
µV
µV
µV
µV
µV
µV
µV
pA
pA
pA
pA
pA
pA
V
dB
V/mV
1300
6000
7000
7000
6000
7000
7000
6000
7000
7000
6000
7000
7000
200
200
1000
100
100
500
3
56
1000
1300
72
680
1000
1300
dB
µA
µA
AD8601/AD8602/AD8604
除非另有说明，VS = 5.0 V，VCM = VS/2，TA = 25°C。
表2.
参数
输入特性
失调电压(AD8601/AD8602)
A级
D级
最小值 典型值 最大值 最小值 典型值 最大值 单位
符号
条件
VOS
0 V ≤ VCM ≤ 5 V
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
VCM = 0 V至5 V
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
失调电压(AD8604)
VOS
输入偏置电流
IB
80
80
0.2
−40°C ≤ TA ≤ +85°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
输入失调电流
IOS
0.1
6
25
−40°C ≤ TA ≤ +85°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
输入电压范围
共模抑制比
大信号电压增益
CMRR
AVO
0
74
30
∆V OS/∆T
失调电压漂移
输出特性
高输出电压
VOH
低输出电压
VOL
输出电流
闭环输出阻抗
电源
电源抑制比
每放大器电源电流
VCM = 0 V至5 V
VO = 0.5 V至4.5 V,
RL = 2 kΩ, VCM = 0 V
IOUT
ZOUT
500
1300
600
1700
60
100
1000
30
50
500
5
89
80
1300
4.925
4.7
4.6
15
125
VS = 2.7 V至5.5 V
VO = 0 V
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
67
80
750
µV/°C
4.975
4.77
V
V
V
mV
mV
mV
mA
Ω
0.1
6
25
0
56
20
4.925
4.7
4.6
30
175
250
15
125
±50
10
f = 1 MHz, AV = 1
PSRR
ISY
4.975
4.77
2
0.2
2
IL = 1.0 mA
IL = 10 mA
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
IL = 1.0 mA
IL = 10 mA
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
67
60
µV
µV
µV
µV
pA
pA
pA
pA
pA
pA
V
dB
V/mV
1300
6000
7000
6000
7000
200
200
1000
100
100
500
5
30
175
250
±50
10
56
1200
1500
72
750
1200
1500
dB
µA
µA
动态性能
压摆率
建立时间
全功率带宽
增益带宽积
相位裕量
噪声性能
电压噪声密度
SR
tS
BWp
GBP
Φo
RL = 2 kΩ
至0.01%
<1%失真
6
<1.0
360
8.4
55
6
<1.0
360
8.4
55
V/µs
µs
kHz
MHz
度
en
电流噪声密度
in
f = 1 kHz
f = 10 kHz
f = 1 kHz
33
18
0.05
33
18
0.05
nV/√Hz
nV/√Hz
pA/√Hz
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AD8601/AD8602/AD8604
绝对最大额定值
热阻
表3.
参数
电源电压
输入电压
差分输入电压
存储温度范围
工作温度范围
结温范围
引脚温度范围(焊接，60秒)
ESD
额定值
6V
GND至V S
±6 V
−65°C至+150°C
−40°C至+125°C
−65°C至+150°C
300°C
2 kV HBM
注意，超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损
θJA针对最差条件，即利用标准4层板，将器件焊接在电路
板上以实现表贴封装。
表4. 热阻
封装类型
5引脚 SOT-23(RJ)
8引脚 SOIC(R)
8引脚 MSOP(RM)
14引脚 SOIC(R)
14引脚 TSSOP(RU)
16引脚 QSOP(RQ)
θJA
190
120
142
115
112
115
θJC
92
45
45
36
35
36
单位
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
坏。这只是额定最值，不表示在这些条件下或者在任何其
它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下，器件能
够正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影响器
ESD警告
件的可靠性。
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。
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AD8601/AD8602/AD8604
典型性能参数
3,000
VS = 5V
TA = 25°C TO 85°C
50
QUANTITY (Amplifiers)
2,000
1,500
1,000
30
20
10
–0.8
–0.6
–0.4 –0.2
0
0.2
0.4
0.6
INPUT OFFSET VOLTAGE (mV)
0.8
1.0
0
01525-005
0
1
2
图5. 输入失调电压分布图
1.5
2,000
1,500
1,000
500
9
10
0
–0.5
–1.0
–1.5
–0.6
–0.4 –0.2
0
0.2
0.4
0.6
INPUT OFFSET VOLTAGE (mV)
0.8
1.0
–2.0
01525-006
–0.8
0
0.5
1.0
1.5
2.0
COMMON-MODE VOLTAGE (V)
2.5
3.0
图9. 输入失调电压与共模电压的关系
1.5
60
VS = 3V
TA = 25°C TO 85°C
VS = 5V
TA = 25°C
1.0
INPUT OFFSET VOLTAGE (mV)
50
40
30
20
10
0.5
0
–0.5
–1.0
–1.5
0
1
2
3
4
5
6
TCVOS (µV/°C)
7
8
9
10
–2.0
01525-007
QUANTITY (Amplifiers)
8
0.5
图6. 输入失调电压分布图
0
7
VS = 3V
TA = 25°C
1.0
INPUT OFFSET VOLTAGE (mV)
QUANTITY (Amplifiers)
VS = 5V
TA = 25°C
VCM = 0V TO 5V
0
–1.0
4
5
6
TCVOS (µV/°C)
图8. 输入失调电压漂移分布图
3,000
2,500
3
01525-009
0
–1.0
01525-008
500
40
图7. 输入失调电压漂移分布图
0
1
2
3
COMMON-MODE VOLTAGE (V)
4
图10. 输入失调电压与共模电压的关系
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5
01525-010
QUANTITY (Amplifiers)
2,500
60
VS = 3V
TA = 25°C
VCM = 0V TO 3V
AD8601/AD8602/AD8604
300
30
VS = 3V
VS = 3V
INPUT OFFSET CURRENT (pA)
200
150
100
20
15
10
5
–25
–10
5
20
35
50
65
TEMPERATURE (°C)
80
95
110
125
0
–40
01525-011
0
–40
–25
图11. 输入偏置电流与温度的关系
80
95
110
125
95
110
125
VS = 5V
INPUT OFFSET CURRENT (pA)
250
200
150
100
50
25
20
15
10
5
–25
–10
5
20
35
50
65
TEMPERATURE (°C)
80
95
110
125
0
–40
01525-012
0
–40
–25
图12. 输入偏置电流与温度的关系
–10
5
20
35
50
65
TEMPERATURE (°C)
80
01525-015
INPUT BIAS CURRENT (pA)
20
35
50
65
TEMPERATURE (°C)
30
VS = 5V
图15. 输入失调电流与温度的关系
5
10k
VS = 5V
TA = 25°C
4
VS = 2.7V
TA = 25°C
OUTPUT VOLTAGE (mV)
1k
3
2
100
SOURCE
SINK
10
1
1
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
COMMON-MODE VOLTAGE (V)
4.5
5.0
0.1
0.001
01525-013
INPUT BIAS CURRENT (pA)
5
图14. 输入失调电流与温度的关系
300
0
–10
01525-014
50
25
图13. 输入偏置电流与共模电压的关系
0.01
0.1
1
LOAD CURRENT (mA)
10
图16. 输出电压至供电轨与负载电流的关系
Rev. G | Page 7 of 24
100
01525-016
INPUT BIAS CURRENT (pA)
250
AD8601/AD8602/AD8604
10k
35
VS = 5V
TA = 25°C
VS = 2.7V
30
OUTPUT VOLTAGE (mV)
OUTPUT VOLTAGE (mV)
1k
100
SOURCE
SINK
10
25
20
VOH @ 1mA LOAD
15
10
1
0.01
0.1
1
LOAD CURRENT (mA)
10
100
0
–40
01525-017
0.1
0.001
–25
图17. 输出电压至供电轨与负载电流的关系
80
95
110
125
110
125
VS = 2.7V
5.0
2.66
VOH @ 1mA LOAD
OUTPUT VOLTAGE (V)
4.9
4.8
VOH @ 10mA LOAD
VOH @ 1mA LOAD
2.64
5
20
35
50
65
TEMPERATURE (°C)
80
95
110
125
2.62
–40
图18. 输出电压摆幅与温度的关系
–25
–10
5
20
35
50
65
TEMPERATURE (°C)
80
95
图21. 输出电压摆幅与温度的关系
120
250
VS = 5V
VS = 3V
RL = NO LOAD
TA = 25°C
100
80
200
GAIN (dB)
VOH @ 10mA LOAD
100
50
VOH @ 1mA LOAD
–25
–10
5
20
35
50
65
TEMPERATURE (°C)
80
95
110
125
图19. 输出电压摆幅与温度的关系
PHASE
40
135
0
180
GAIN
–20
225
–40
270
–60
315
10k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
10M
图22. 开环增益和相位与频率的关系
Rev. G | Page 8 of 24
0
90
20
–80
1k
01525-019
0
–40
–45
45
60
150
–90
360
100M
PHASE SHIFT (Degrees)
–10
01525-018
–25
01525-021
2.63
4.6
4.5
–40
2.65
01525-022
OUTPUT VOLTAGE (V)
20
35
50
65
TEMPERATURE (°C)
2.67
VS = 5V
OUTPUT VOLTAGE (mV)
5
图20. 输出电压摆幅与温度的关系
5.1
4.7
–10
01525-020
5
AD8601/AD8602/AD8604
45
60
GAIN (dB)
2.5
0
PHASE
40
90
135
20
0
180
GAIN
–20
225
–40
270
–60
315
–80
1k
10k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
10M
360
100M
2.0
1.5
1.0
0.5
0
1k
图23. 开环增益和相位与频率的关系
20
0
100k
FREQUENCY (Hz)
1M
10M
6
VS = 3V
TA = 25°C
AV = 100
10k
图26. 闭环输出电压摆幅与频率的关系
5
OUTPUT SWING (V p-p)
CLOSD-LOOP GAIN (dB)
40
VS = 2.7V
VIN = 2.6V p-p
RL = 2kΩ
TA = 25°C
AV = 1
01525-026
80
–45
OUTPUT SWING (V p-p)
100
3.0
–90
PHASE SHIFT (Degrees)
VS = 5V
RL = NO LOAD
TA = 25°C
01525-023
120
AV = 10
AV = 1
4
VS = 5V
VIN = 4.9V p-p
RL = 2kΩ
TA = 25°C
AV = 1
3
2
10k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
10M
100M
0
1k
01525-024
1k
0
180
1M
10M
VS = 3V
TA = 25°C
160
OUTPUT IMPEDANCE (�)
20
200
VS = 5V
TA = 25°C
AV = 10
AV = 1
140
AV = 100
120
100
AV = 10
80
60
AV = 1
40
1k
10k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
10M
100M
0
1k
图25. 闭环增益与频率的关系
10k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
10M
图28. 输出阻抗与频率的关系
Rev. G | Page 9 of 24
100M
01525-028
20
01525-025
CLOSD-LOOP GAIN (dB)
40
100k
FREQUENCY (Hz)
图27. 闭环输出电压摆幅与频率的关系
图24. 闭环增益与频率的关系
AV = 100
10k
01525-027
1
AD8601/AD8602/AD8604
VS = 5V
140 TA = 25°C
140
120
AV = 100
100
AV = 10
80
AV = 1
60
40
100
80
60
40
20
0
10k
100k
FREQUENCY (Hz)
1M
10M
–40
100
01525-029
1k
1k
图29. 输出阻抗与频率的关系
SMALL SIGNAL OVERSHOOT (%)
COMMON-MODE REJECTION (dB)
120
100
80
60
40
20
0
–20
100k
FREQUENCY (Hz)
1M
10M 20M
50
–OS
40
+OS
30
20
10
0
10
01525-030
10k
VS = 2.7V
RL = ∞
60 TA = 25°C
AV = 1
图30. 共模抑制比与频率的关系
100
CAPACITANCE (pF)
1k
图33. 小信号过冲与负载电容的关系
160
70
SMALL SIGNAL OVERSHOOT (%)
VS = 5V
140 TA = 25°C
120
100
80
60
40
20
0
–20
10k
100k
FREQUENCY (Hz)
1M
10M 20M
01525-031
COMMON-MODE REJECTION (dB)
10M
70
VS = 3V
140 TA = 25°C
–40
1k
1M
图32. 电源抑制比与频率的关系
160
–40
1k
10k
100k
FREQUENCY (Hz)
01525-032
–20
20
0
100
120
01525-033
OUTPUT IMPEDANCE (Ω)
160
图31. 共模抑制比与频率的关系
VS = 5V
RL = ∞
60 TA = 25°C
AV = 1
50
40
–OS
30
+OS
20
10
0
10
100
CAPACITANCE (pF)
图34. 小信号过冲与负载电容的关系
Rev. G | Page 10 of 24
1k
01525-034
180
160
VS = 5V
TA = 25°C
POWER SUPPLY REJECTION (dB)
200
AD8601/AD8602/AD8604
0.1
RL = 2kΩ
G = 10
RL = 10kΩ
0.01
THD + N (%)
0.8
0.6
RL = 600Ω
G=1
RL = 2kΩ
RL = 10kΩ
0.001
0.4
–25
–10
5
20
35
50
65
TEMPERATURE (°C)
80
95
110
125
0.0001
20
1k
FREQUENCY (Hz)
10k
20k
图38. 总谐波失真加噪声与频率的关系
64
VOLTAGE NOISE DENSITY (nV/ Hz)
VS = 3V
0.8
0.6
0.4
0.2
–10
5
20
35
50
65
TEMPERATURE (°C)
80
95
110
125
48
40
32
24
16
8
0
0
208
0.7
182
VOLTAGE NOISE DENSITY (nV/ Hz)
0.8
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
2
3
4
SUPPLY VOLTAGE (V)
5
6
20
25
VS = 2.7V
TA = 25°C
156
130
104
78
52
26
0
01525-037
0.1
1
10
15
FREQUENCY (kHz)
图39. 电压噪声密度与频率的关系
图36. 每个放大器的电源电流与温度的关系
0
5
0
0.5
1.0
1.5
FREQUENCY (kHz)
2.0
图40. 电压噪声密度与频率的关系
图37. 每个放大器的电源电流与电源电压的关系
Rev. G | Page 11 of 24
2.5
01525-040
–25
01525-036
0
–40
VS = 2.7V
TA = 25°C
56
01525-039
1.0
0
100
01525-038
0.2
图35. 每个放大器的电源电流与温度的关系
SUPPLY CURRENT PER AMPLIFIER (mA)
RL = 600Ω
1.0
0
–40
SUPPLY CURRENT PER AMPLIFIER (mA)
VS = 5V
TA = 25°C
VS = 5V
01525-035
SUPPLY CURRENT PER AMPLIFIER (mA)
1.2
AD8601/AD8602/AD8604
VS = 5V
TA = 25°C
VS = 5V
TA = 25°C
182
VOLTAGE (2.5µV/DIV)
156
130
104
78
52
0
0
0.5
1.0
1.5
FREQUENCY (kHz)
2.0
2.5
TIME (1s/DIV)
图44. 0.1 Hz至10 Hz输入电压噪声
图41. 电压噪声密度与频率的关系
VS = 5V
RL = 10kΩ
CL = 200pF
TA = 25°C
VS = 5V
TA = 25°C
48
40
32
24
0
50mV/DIV
0
5
10
15
FREQUENCY (kHz)
20
25
200ns/DIV
01525-045
8
200ns/DIV
01525-046
16
01525-042
VOLTAGE NOISE DENSITY (nV/ Hz)
64
56
01525-044
26
01525-041
VOLTAGE NOISE DENSITY (nV/ Hz)
208
图42. 电压噪声密度与频率的关系
图45. 小信号瞬态响应
VS = 2.7V
TA = 25°C
VOLTAGE (2.5µV/DIV)
VS = 2.7V
RL = 10kΩ
CL = 200pF
TA = 25°C
01525-043
TIME (1s/DIV)
50mV/DIV
图43. 0.1 Hz至10 Hz输入电压噪声
图46. 小信号瞬态响应
Rev. G | Page 12 of 24
AD8601/AD8602/AD8604
VIN
VOLTAGE (1V/DIV)
VS = 5V
RL = 10kΩ
AV = 1
TA = 25°C
TIME (400ns/DIV)
TIME (2µs/DIV)
图50. 无相位反转
VS = 2.7V
RL = 10kΩ
CL = 200pF
AV = 1
TA = 25°C
VOLTAGE (V)
VS = 5V
RL = 10kΩ
VO = 2V p-p
TA = 25°C
VOUT
–0.1%
ERROR
VIN TRACE – 0.5V/DIV
VOUT TRACE – 10mV/DIV
TIME (100ns/DIV)
图48. 大信号瞬态响应
图51. 建立时间
2.0
VS = 2.7V
RL = 10kΩ
AV = 1
TA = 25°C
VIN
01525-051
TIME (400ns/DIV)
VIN
+0.1%
ERROR
01525-048
1.5
VS = 2.7V
TA = 25°C
OUTPUT SWING (V)
1.0
VOUT
0.1%
0.01%
0.5
0
–0.5
0.1%
–1.0
0.01%
TIME (2µs/DIV)
01525-049
–1.5
–2.0
300
图49. 无相位反转
350
400
450
500
SETTLING TIME (ns)
图52. 输出摆幅与建立时间的关系
Rev. G | Page 13 of 24
550
600
01525-052
VOLTAGE (500mV/DIV)
图47. 大信号瞬态响应
VOLTAGE (1V/DIV)
01525-050
VOUT
01525-047
VOLTAGE (1V/DIV)
VS = 5V
RL = 10kΩ
CL = 200pF
AV = 1
TA = 25°C
AD8601/AD8602/AD8604
5
VS = 5V
4 TA = 25°C
2
1
0.1%
0.01%
0
0.1%
–1
0.01%
–2
–3
–4
–5
0
200
400
600
SETTLING TIME (ns)
800
1,000
01525-053
OUTPUT SWING (V)
3
图53. 输出摆幅与建立时间的关系
Rev. G | Page 14 of 24
AD8601/AD8602/AD8604
工作原理
AD8601/AD8602/AD8604系列是轨到轨输入和输出、精密
NMOS和PMOS输入级利用DigiTrim技术分别调整，以使这
CMOS放大器，工作电压为2.7 V至5.0 V。这些放大器采用
两个差分对的失调电压最小。当输入共模电压在正电源电
ADI公司的DigiTrim®技术，能够实现比其他大部分CMOS
压以下约1.5 V至1 V之间时，NMOS和PMOS输入差分对在
放大器更高的精度。DigiTrim技术是一种在封装后调整放
500 mV过渡区内均活跃。输入失调电压在该过渡区内略有
大器失调电压的方法。封装后调整的优势是它能校正装配
偏移，如图9和图10所示。当输入共模电压在该过渡带
时机械应力所引起的失调电压。这种技术可扩展，适用于
时，共模抑制比也会略有降低。与Burr-Brown OPA2340UR
所有封装选项，包括5引脚SOT-23，可使失调电压低于此
轨到轨输入放大器(图54)相比，AD860x(图55)在包括过渡
类小型封装以前所实现的水平。
区的整个输入共模范围内的失调电压偏移较低。
DigiTrim过程在工厂完成，不会给放大器增加其它引脚。
0.7
所有AD860x放大器都提供标准运算放大器引脚排列，使得
0.4
DigiTrim对用户是完全透明的。AD860x可用于所有精密运
0.1
放大器输入级是真正的轨到轨结构，允许运算放大器的输
入共模电压范围同时扩展到正供电轨和负供电轨。输出级
VOS (mV)
算放大器应用。
–0.2
–0.5
的电压摆幅也是轨到轨，利用连接成共源极配置的NMOS
反比，电流越小，则输出电压越接近供电轨，这是所有轨
–1.1
到轨输出放大器的特性。输出电流为1 mA时，输出电压可
–1.4
以达到距正轨20 mV和距负轨15 mV范围内。在100 kΩ以上
0
轨输出配置，输出级的增益和放大器的开环增益取决于负
4
5
0.7
0.4
轨到轨输入级
0.1
VOS (mV)
到轨输出放大器的固有特性。
–0.2
–0.5
输 入 差 分 对 实 现 的 ， 一 个 NMOS对 和 一 个 PMOS对 。
–0.8
NMOS对在共模电压范围的上部活跃，PMOS对在该范围
–1.1
的下部活跃。
–1.4
0
1
2
3
4
VCM (V)
图55. AD8602AR输入失调电压与共模电压
的关系(300个SOIC单元、25°C)
Rev. G | Page 15 of 24
5
01525-055
载电阻。负载电阻越小，开环增益越低。这同样是所有轨
是一个很重要的特性。该轨到轨输入范围是利用两个并联
3
图54. Burr-Brown OPA2340UR输入失调电压与
共模电压的关系(24个SOIC单元、25°C)
AD860x负载为2 kΩ时，开环增益典型值为80 dB。由于轨到
大器的可用电压范围达到最大，这对于单电源和低压应用
2
VCM (V)
的轻负载下，输出摆幅可达到距电源电压约1 mV范围内。
AD860x的输入共模电压范围扩展至正负电源电压，使得放
1
01525-054
–0.8
和PMOS晶体管对实现。最大输出电压摆幅与输出电流成
AD8601/AD8602/AD8604
输入过压保护
通过光电二极管的电流与照在其表面上的光功率成正比。
和任何半导体器件一样，如果存在使输入电压超过电源电
4.7 MΩ电阻将该电流转换成电压，因此AD8601的输出以
压的情况，就必须考虑器件的输入过压特性。过大的输入
4.7 V/μA的比例提高。反馈电容通过限制电路的带宽来降低
电压会激活AD860x的内部PN结，使得电流从输入端流向
高频时的过大噪声：
电源。
输入电流只要不超过5 mA，便不会损坏放大器。这可以通过
在输入端串联一个电阻来实现。例如，如果输入电压可能比
电源电压高出5 V，则串联电阻至少应为(5 V/5 mA) = 1 kΩ。
使用10 pF反馈电容可将带宽限制在大约3.3 kHz。
10pF
(OPTIONAL)
当输入电压在供电轨以内时，输入端吸取的电流非常小，
它在串联电阻上引起的压降可忽略不计。因此，添加串联
VOUT
4.7V/µA
D1
过驱恢复
AD8601
过驱恢复时间是指从过载信号恢复时，放大器的输出离开
01525-056
4.7MΩ
电阻不会对电路性能产生有害影响。
图56. 放大器光电二极管电路
供电轨所需的时间。测试方法如下：将放大器置于10倍的
闭环增益下，输入2 V p-p的方波，同时放大器采用5 V或3 V
高端和低端精密电流监控
电源供电。
由于输入偏置电流和失调电压均很低，AD860x可用于精密
AD860x的过载恢复时间很出色。在所有电源电压下，输出
电流监控应用。真正的轨到轨输入特性使AD860x可以监控
从正供电轨恢复的时间不超过200 ns。在5 V电源下，从负
供电轨恢复的时间不超过500 ns；当电源电压降至2.7 V时，
恢复时间降至350 ns以内。
高端或低端上的电流。使用AD8602的两个放大器，便可轻
松监控电流供给和返回路径有无负载或故障。图57和图58
显示了这两个电路。
3V
上电时间
在便携式应用中，上电时间很重要。为了延长电池续航时
间，可能会关闭放大器的电源电压。快速上电特性可确保
放大器的输出迅速稳定在最终电压，从而提高整个系统的
R2
249kΩ
MONITOR
OUTPUT
Q1
2N3904
3V
上电速度。当电源电压达到最小值2.5 V时，AD860x可在1 μs
都要快，后者的输出响应时间可能需要数十到数百微秒。
R1
100Ω
1/2 AD8602
RETURN TO
GROUND
RSENSE
0.1Ω
在高源阻抗应用中使用AD8602
图57. 低端电流监控
CMOS轨到轨输入结构使AD860x的输入偏置电流非常低，
其典型值为0.2 pA。因此，AD860x可用于任何具有高源阻
抗或必须在放大器周围使用大值电阻的应用。例如，图56
01525-057
内提供稳定输出。该开启响应时间比其它很多精密放大器
RSENSE
0.1Ω
3V
IL
V+
3V
R1
100Ω
所示的光电二极管放大器电路需要低输入偏置电流运算放
1/2 AD8602
大器来降低输出电压误差。AD8601的输入偏置电流和失调
电压均很低，可将失调误差降至最低。
MONITOR
OUTPUT
R2
2.49kΩ
图58. 高端电流监控
Rev. G | Page 16 of 24
01525-058
Q1
2N3905
AD8601/AD8602/AD8604
0.1 Ω电阻上的压降与负载电流成正比。由于运算放大器的
图60显示AD8601用作DAC的输出缓冲器以驱动重阻性负
负反馈，此电压出现在放大器的反相输入端。这就在R1中
载。AD5320是一款12位DAC，支持最高30 MHz的时钟频率
产生一个电流，进而使电流通过R2。对于低端监控，监控
和最高930 kHz的信号频率。轨到轨输出使AD8601的摆幅可
输出电压通过下式计算：
达到距正供电轨100 mV范围，同时流出1 mA的电流。电路
消耗的总电流小于1 mA，功耗小于3 mW(采用3 V单电源时)。
监控输出
3V
1µF
4
监控输出
3-WIRE
SERIAL
INTERFACE
4
5
6
3
1
AD5320
5
2
VOUT
0V TO 3V
1
AD8601
RL
使用所示的元件，监控输出传递函数为2.5 V/A。
01525-060
对于高端监控，监控输出电压为：
图60. AD8601用作DAC输出缓冲器以驱动重负载
在单电源混合信号应用中使用AD8601
需要10位或以上分辨率的单电源混合信号应用，为了提供
AD8601、AD7476、AD5320均提供节省空间的SOT-23封装。
最佳性能，要求失真最低且电压摆幅最大。为了确保ADC
兼容PC100计算机音频应用
或DAC实现最佳性能，常常要使用放大器来缓冲或调理信
由于具有低失真和轨到轨输入/输出特性，AD860x是从麦
号。AD8601的失调电压最大值仅为750 μV，因此它可用于
克风放大到线路输出缓冲等各类低成本、单电源音频应用
采用3 V单电源供电的12位应用，其轨到轨输入和输出可确
的出色选择。图38是AD860x的总谐波失真加噪声(THD + N)
保信号不会被削波。
图。在单位增益下，放大器的典型THD + N为0.004%或
图59显示AD8601用作12位1 MSPS ADC AD7476的输入缓冲
−86 dB，负载电阻可达600 Ω。这符合PC100规范关于便携
放大器。同大多数ADC一样，总谐波失真(THD)随着源阻
式和台式计算机音频的要求。
抗提高而提高。以缓冲器配置使用AD8601时，放大器的低
图61显示了AD8602如何与AC’97编解码器接口以驱动线路
输出阻抗可降低THD，而其高输入阻抗和低偏置电流则可
输出。此处，AD8602用作AC’97编解码器左右声道输出的
降低源阻抗引起的误差。AD8601的增益带宽积为8 MHz，
单位增益缓冲器。100 μF输出耦合电容用作隔直电容，20 Ω
可确保最高500 kHz的信号无衰减，500 kHz是AD7476的最
串联电阻保护放大器免受插孔短路影响。
高奈奎斯特频率。
5V
LEFTOUT 35
RS
3
5
1
2
VDD
VIN
SCLK
SDATA
GND
AD8601
AD1881
(AC’97)
µC/µP
CS
RIGHTOUT 36
AD7476/AD7477
SERIAL
INTERFACE
01525-059
4
图59. 完整的3 V 12位1 MHz模数转换系统
VSS 26
5V
2
3
8
A
1
C1
100µF
R4
20Ω
R2
2kΩ
4
AD8602
5
6
B
7
C2
100µF
R5
20Ω
R3
2kΩ
AD8602
NOTES
1. ADDITIONAL PINS OMITTED FOR CLARITY.
图61. 符合PC100要求的线路输出放大器
Rev. G | Page 17 of 24
01525-061
VDD 29
0.1µF
+
0.1µF 10µF
+
680nF
VDD 25
5V
SUPPLY
REF193
1µF
TANT
AD8601/AD8602/AD8604
SPICE模型
AD860x放大器的SPICE宏模型可从www.analog.com下载。
该模型精确模拟了许多直流和交流参数，包括开环增益、
带宽、相位裕量、输入电压范围、输出电压摆幅与输出电
流的关系、压摆率、输入电压噪声、CMRR、PSRR以及电
源电流与电源电压的关系。该模型在27°C时提供最佳性
能。虽然它可以在其它温度下工作，但相对于AD860x实际
行为的精度可能会降低。
Rev. G | Page 18 of 24
AD8601/AD8602/AD8604
外形尺寸
3.00
2.90
2.80
5
1.70
1.60
1.50
1
4
2
3.00
2.80
2.60
3
0.95 BSC
1.90
BSC
0.20 MAX
0.08 MIN
1.45 MAX
0.95 MIN
0.15 MAX
0.05 MIN
10°
5°
0°
SEATING
PLANE
0.50 MAX
0.35 MIN
0.60
BSC
0.55
0.45
0.35
11-01-2010-A
1.30
1.15
0.90
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-178-AA
图62. 5引脚小型晶体管封装[SOT-23]
(RJ-5)
图示尺寸单位：mm
3.20
3.00
2.80
3.20
3.00
2.80
8
1
5.15
4.90
4.65
5
4
PIN 1
IDENTIFIER
0.65 BSC
0.95
0.85
0.75
15° MAX
1.10 MAX
0.40
0.25
6°
0°
0.23
0.09
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-187-AA
图63. 8引脚超小型封装[MSOP]
(RM-8)
图示尺寸单位：mm
Rev. G | Page 19 of 24
0.80
0.55
0.40
10-07-2009-B
0.15
0.05
COPLANARITY
0.10
AD8601/AD8602/AD8604
5.00 (0.1968)
4.80 (0.1890)
5
1
4
1.27 (0.0500)
BSC
0.25 (0.0098)
0.10 (0.0040)
6.20 (0.2441)
5.80 (0.2284)
1.75 (0.0688)
1.35 (0.0532)
0.51 (0.0201)
0.31 (0.0122)
COPLANARITY
0.10
SEATING
PLANE
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-AA
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.
012407-A
8
4.00 (0.1574)
3.80 (0.1497)
图64. 8引脚标准小型封装[SOIC_N]
(R-8)
图示尺寸单位：mm和(inch)
8.75 (0.3445)
8.55 (0.3366)
8
14
1
7
1.27 (0.0500)
BSC
0.25 (0.0098)
0.10 (0.0039)
COPLANARITY
0.10
0.51 (0.0201)
0.31 (0.0122)
6.20 (0.2441)
5.80 (0.2283)
0.50 (0.0197)
0.25 (0.0098)
1.75 (0.0689)
1.35 (0.0531)
SEATING
PLANE
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-AB
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65. 14引脚标准小型封装[SOIC_N]
(R-14)
图示尺寸单位：mm和(inch)
Rev. G | Page 20 of 24
060606-A
4.00 (0.1575)
3.80 (0.1496)
AD8601/AD8602/AD8604
5.10
5.00
4.90
14
8
4.50
4.40
4.30
6.40
BSC
1
7
PIN 1
0.65 BSC
1.20
MAX
0.15
0.05
COPLANARITY
0.10
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66. 14引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP]
(RU-14)
图示尺寸单位：mm
0.197 (5.00)
0.193 (4.90)
0.189 (4.80)
1
9
8
0.244 (6.20)
0.236 (5.99)
0.228 (5.79)
0.010 (0.25)
0.006 (0.15)
0.069 (1.75)
0.053 (1.35)
0.065 (1.65)
0.049 (1.25)
0.010 (0.25)
0.004 (0.10)
COPLANARITY
0.004 (0.10)
0.158 (4.01)
0.154 (3.91)
0.150 (3.81)
0.025 (0.64)
BSC
SEATING
PLANE
0.012 (0.30)
0.008 (0.20)
8°
0°
0.050 (1.27)
0.016 (0.41)
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-137-AB
CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN INCHES; MILLIMETER DIMENSIONS
(IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF INCH EQUIVALENTS FOR
REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN.
图67. 16引脚紧缩小型封装[QSOP]
(RQ-16)
图示尺寸单位：inch和(mm)
Rev. G | Page 21 of 24
0.020 (0.51)
0.010 (0.25)
0.041 (1.04)
REF
01-28-2008-A
16
AD8601/AD8602/AD8604
订购指南
型号1, 2
AD8601ARTZ-R2
AD8601ARTZ-REEL
AD8601ARTZ-REEL7
AD8601WARTZ-RL
AD8601WARTZ-R7
AD8601WDRTZ-REEL
AD8601WDRTZ-REEL7
AD8602AR
AD8602AR-REEL
AD8602AR-REEL7
AD8602ARZ
AD8602ARZ-REEL
AD8602ARZ-REEL7
AD8602WARZ-RL
AD8602WARZ-R7
AD8602ARM-REEL
AD8602ARMZ
AD8602ARMZ-REEL
AD8602DR
AD8602DR-REEL
AD8602DR-REEL7
AD8602DRZ
AD8602DRZ-REEL
AD8602DRZ-REEL7
AD8602DRM-REEL
AD8602DRMZ-REEL
AD8604ARZ
AD8604ARZ-REEL
AD8604ARZ-REEL7
AD8604DRZ
AD8604DRZ-REEL
AD8604ARUZ
AD8604ARUZ-REEL
AD8604DRU
AD8604DRU -REEL
AD8604DRUZ
AD8604DRUZ-REEL
AD8604ARQZ
AD8604ARQZ-RL
AD8604ARQZ-R7
1
2
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
−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
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
−40°C至+125°C
封装描述
5引脚 SOT-23
5引脚 SOT-23
5引脚 SOT-23
5引脚 SOT-23
5引脚 SOT-23
5引脚 SOT-23
5引脚 SOT-23
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 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 MSOP
8引脚 MSOP
8引脚 MSOP
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 MSOP
8引脚 MSOP
14引脚 SOIC_N
14引脚 SOIC_N
14引脚 SOIC_N
14引脚 SOIC_N
14引脚 SOIC_N
14引脚 TSSOP
14引脚 TSSOP
14引脚 TSSOP
14引脚 TSSOP
14引脚 TSSOP
14引脚 TSSOP
16引脚 QSOP
16引脚 QSOP
16引脚 QSOP
封装选项
RJ-5
RJ-5
RJ-5
RJ-5
RJ-5
RJ-5
RJ-5
R-8
R-8
R-8
R-8
R-8
R-8
R-8
R-8
RM-8
RM-8
RM-8
R-8
R-8
R-8
R-8
R-8
R-8
RM-8
RM-8
R-14
R-14
R-14
R-14
R-14
RU-14
RU-14
RU-14
RU-14
RU-14
RU-14
RQ-16
RQ-16
RQ-16
标识
AAA
AAA
AAA
AAA
AAA
AAD
AAD
ABA
ABA
ABA
ABD
ABD
Z = 符合RoHS标准的器件。
W = 通过汽车应用认证。
汽车应用产品
AD8601W/AD8602W生产工艺受到严格控制，以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。
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AD8601/AD8602/AD8604
注释
Rev. G | Page 23 of 24
AD8601/AD8602/AD8604
注释
©2000–2011 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and
registered trademarks are the property of their respective owners.
D01525sc-0-1/11(G)
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