中文数据手册

低噪声、
精密CMOS放大器
AD8655/AD8656
NC 1
低失调电压:VCM上最大为250 μV
–IN 2
AD8655
失调电压漂移:0.4 μV/°C(典型值);2.3 μV/°C(最大值)
+IN 3
TOP VIEW
(Not to Scale)
带宽:28 MHz
轨到轨输入/输出
单位增益稳定
工作电压范围:2.7V至5.5 V
V– 4
8
NC
OUT A 1
7
V+
–IN A 2
6
OUT
+IN A 3
5
NC
NC = NO CONNECT
05304-048
低噪声:2.7 nV/√Hz (f = 10 kHz)
图1. AD8655 8
引脚 MSOP(RM-8)
V– 4
AD8656
TOP VIEW
(Not to Scale)
8
V+
7
OUT B
6
–IN B
5
+IN B
05304-059
引脚配置
产品特性
图2. AD8656 8
引脚 MSOP(RM-8)
应用
ADC和DAC缓冲器
音频
工业控制
精密滤波器
NC 1
–IN 2
AD8655
+IN 3
TOP VIEW
V– 4 (Not to Scale)
8
NC
OUT A 1
7
V+
–IN A 2
6
OUT
+IN A 3
5
NC
NC = NO CONNECT
图3. AD8655 8
引脚 SOIC (R-8)
05304-049
通过汽车应用认证(AD8656)
AD8656
8
V+
7
OUT B
6 –IN B
TOP VIEW
V– 4 (Not to Scale) 5 +IN B
05304-060
工作温度范围:-40℃至+125℃
图4. AD8656 8
引脚 SOIC (R-8)
数字秤
汽车防撞
PLL滤波器
概述
AD8655/AD8656是精密CMOS放大器,具有业界最低的噪
在低压应用中,AD8655/AD8656的高精度性能可以改善分
声。二者采用ADI的DigiTrim®技术,以获得高dc精度。
辨率和动态范围。麦克风前置放大器和调音台等音频应用
AD8655/AD8656为低压应用提供低噪声(10 kHz时为
均受益于AD8655/AD8656的低噪声、低失真和高输出电流
2.7 nV/√Hz)、低THD + N (0.0007%)及高精度性能(VCM上最
大为250 μV)。此外还具有轨到轨输入和输出摆幅能力,使
设计人员可以在单电源系统中缓冲模数转换器(ADC)及其
它宽动态范围器件。
能力,可降低系统级噪声,并确保音频保真度。
AD8655/AD8656的高精度以及轨到轨输入和输出则有益于
数据采集、过程控制和PLL滤波器应用。
AD8655/AD8656额 定 温 度 范 围 为 −40°C至 +125°C。
AD8655/AD8656提供无铅、8引脚MSOP和SOIC封装。
Rev. B
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 ©2005–2011 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。
AD8655/AD8656
目录
技术规格 ............................................................................................3
驱动容性负载 ............................................................................16
绝对最大额定值...............................................................................5
布局布线、接地和旁路考虑.......................................................18
ESD警示........................................................................................5
电源旁路.....................................................................................18
典型工作特性 ...................................................................................6
接地 .............................................................................................18
工作原理 ..........................................................................................15
漏电流 .........................................................................................18
应用...................................................................................................16
外形尺寸 ..........................................................................................19
输入过压保护 ............................................................................16
订购指南.....................................................................................19
输入电容.....................................................................................16
汽车应用级产品........................................................................19
修订历史
2011年9月—修订版A至修订版B
更改“特性”部分................................................................................1
更新外形尺寸 .................................................................................19
更改订购指南 .................................................................................19
增加汽车应用级产品部分 ...........................................................19
2005年6月—修订版0至修订版A
增加AD8656 ............................................................................... 通篇
增加图2和图4 ...................................................................................1
更改技术规格 ...................................................................................3
更改图12标题,增加图13..............................................................7
更换图16 ............................................................................................7
更改图37标题,增加图38............................................................11
更换图47 ..........................................................................................13
增加图55 ..........................................................................................14
更改订购指南 .................................................................................18
2005年4月—版本0:初始版
Rev. B | Page 2 of 20
AD8655/AD8656
技术规格
除非另有说明,VS = 5.0 V,VCM = VS/2,TA = 25°C。
表1.
参数
输入特性
失调电压
符号
条件
VOS
VCM = 0 V至5 V
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
失调电压漂移
输入偏置电流
ΔVOS/ΔT
IB
输入失调电流
IOS
最小值 典型值 最大值
50
0.4
1
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
−40°C ≤ TA≤ +125°C
输入电压范围
共模抑制比
大信号电压增益
输出特性
高输出电压
低输出电压
输出电流
电源
电源抑制比
每放大器电源电流
输入电容
差分
共模
噪声性能
输入电压噪声密度
总谐波失真加噪声
频率响应
增益带宽积
压摆率
建立时间
相位裕量
0
85
100
95
CMRR
AVO
VCM = 0 V至5 V
VO = 0.2 V至4.8 V, R L = 10 kΩ, VCM = 0 V
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
VOH
VOL
IOUT
IL = 1 mA; −40°C ≤ TA ≤ +125°C
IL = 1 mA; −40°C ≤ TA ≤ +125°C
VOUT = ±0.5 V
4.97
电源抑制
比(PSRR)
ISY
VS = 2.7 V至5.0 V
88
VO = 0 V
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
250
550
2.3
10
500
10
500
5
100
110
4.991
8
±220
30
105
3.7
单位
µV
µV
µV/°C
pA
pA
pA
pA
V
dB
dB
dB
V
mV
mA
dB
4.5
5.3
mA
mA
CIN
en
总谐波失
真加噪声
(THD + N)
GBP
SR
ts
9.3
16.7
pF
pF
f = 1 kHz
f = 10 kHz
G = 1, RL = 1 kΩ, f = 1 kHz, VIN = 2 V p-p
4
2.7
0.0007
nV/√Hz
nV/√Hz
%
RL = 10 kΩ
To 0.1%, VIN = 0 V至2 V step, G = +1
CL = 0 pF
28
11
370
69
MHz
V/µs
ns
度
Rev. B | Page 3 of 20
AD8655/AD8656
除非另有说明,VS = 2.7 V,VCM = VS/2,TA = 25°C。
表2.
参数
输入特性
失调电压
符号
条件
VOS
VCM = 0 V至2.7 V
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
失调电压漂移
输入偏置电流
ΔVOS/ΔT
IB
输入失调电流
IOS
最小值 典型值 最大值
44
0.4
1
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
输入电压范围
共模抑制比
大信号电压增益
输出特性
高输出电压
低输出电压
输出电流
电源
电源抑制比
每放大器电源电流
输入电容
差分
共模
噪声性能
输入电压噪声密度
总谐波失真加噪声
频率响应
增益带宽积
压摆率
建立时间
相位裕量
0
80
98
90
CMRR
AVO
VCM = 0 V至2.7 V
VO = 0.2 V至2.5 V, R L = 10 kΩ, VCM = 0 V
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
VOH
VOL
IOUT
IL = 1 mA; −40°C ≤ TA ≤ +125°C
IL = 1 mA; −40°C ≤ TA ≤ +125°C
VOUT = ±0.5 V
2.67
电源抑制
比(PSRR)
ISY
VS = 2.7 V至5.0 V
88
VO = 0 V
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
250
550
2.0
10
500
10
500
2.7
98
2.688
10
±75
30
105
3.7
单位
µV
µV
µV/°C
pA
pA
pA
pA
V
dB
dB
dB
V
mV
mA
dB
4.5
5.3
mA
mA
CIN
en
总谐波失
真加噪声
(THD + N)
GBP
SR
ts
9.3
16.7
pF
pF
f = 1 kHz
f = 10 kHz
G = 1, RL = 1kΩ, f = 1 kHz, VIN = 2 V p-p
4.0
2.7
0.0007
nV/√Hz
nV/√Hz
%
RL = 10 kΩ
建立至0.1%,VIN = 0至1 V步进,G = +1
CL = 0 pF
27
8.5
370
54
MHz
V/µs
ns
度
Rev. B | Page 4 of 20
AD8655/AD8656
绝对最大额定值
表3.
参数
电源电压
输入电压
差分输入电压
对地输出短路持续时间
静电放电(HBM)
存储温度范围(R、RM封装)
结温范围(R、RM封装)
引脚温度(焊接,10秒)
注意,超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损
额定值
6V
VSS − 0.3 V至VDD + 0.3 V
±6 V
不定
3.0 kV
−65°C至+150°C
−65°C至+150°C
260°C
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
件的可靠性。
表4.
封装类型
8引脚 MSOP封装(RM)
8引脚 SOIC封装(R)
1
θJA1
210
158
θJC
45
43
θJA针对最差条件,即器件焊接在电路板上以实现表贴封装。
ESD警告
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。
Rev. B | Page 5 of 20
单位
°C/W
°C/W
AD8655/AD8656
典型性能参数
60
20
VS = ±2.5V
VS = ±2.5V
10
40
VOS (µV)
30
20
10
–10
–20
05304-001
0
0
–150
–100
–50
0
50
VOS (µV)
100
–30
150
05304-004
NUMBER OF AMPLIFIERS
50
0
图5. 输入失调电压分布图
1
2
3
4
COMMON-MODE VOLTAGE (V)
5
6
图8. 输入失调电压与共模电压的关系
150.0
250
VS = ±2.5V
VS = ±2.5V
100.0
200
50.0
IB (pA)
VOS (µV)
150
0.0
100
–50.0
05304-002
–150.0
–50
0
50
TEMPERATURE (°C)
100
0
150
05304-005
50
–100.0
0
20
图6. 输入失调电压与温度的关系
60
80
100
TEMPERATURE (°C)
120
140
图9. 输入偏置电流与温度的关系
60
4.0
VS = ±2.5V
VS = ±2.5V
3.5
SUPPLY CURRENT (mA)
50
40
30
20
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
10
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
|TCVOS| (µV/°C)
1.4
0.5
0
1.6
图7. |TCVOS |的分配
05304-006
0
05304-003
NUMBER OF AMPLIFIERS
40
0
1
2
3
4
SUPPLY VOLTAGE (V)
5
图10. 电源电流与电源电压的关系
Rev. B | Page 6 of 20
6
AD8655/AD8656
4.5
4.996
VS = ±2.5V
4.0
4.992
3.5
VOH (V)
SUPPLY CURRENT (mA)
VS = ±2.5V
LOAD CURRENT = 1mA
4.994
3.0
4.990
4.988
4.986
2.5
2.0
–50
0
50
TEMPERATURE (°C)
100
4.982
–50
150
图11. 电源电流与温度的关系
0
50
TEMPERATURE (°C)
100
12
LOAD CURRENT = 1mA
VS = ±2.5V
VS = ±2.5V
10
1500
8
VOL (mV)
2000
VOH
1000
6
VOL
500
0
50
100
150
CURRENT LOAD (mA)
200
05304-010
4
05304-008
0
2
–50
250
图12. AD8655输出电压至供电轨与负载电流的关系
0
50
TEMPERATURE (°C)
100
150
图15. 输出电压低摆幅与温度的关系
120
10000
VS = ±2.5V
VIN = 28mV
RL = 1MΩ
CL = 47pF
VS = ±2.5V
100
1000
CMRR (dB)
80
100
60
40
10
VOL
VOH
1
0.1
1
10
CURRENT LOAD (mA)
100
0
100
1000
图13. AD8656输出摆幅与电流负载的关系
05304-011
20
05304-056
DELTA SWING FROM SUPPLY (mV)
150
图14. 输出电压高摆幅与温度的关系
2500
DELTA SWING FROM SUPPLY (mV)
05304-009
05304-007
4.984
1k
10k
100k
FREQUENCY (Hz)
图16. CMRR与频率的关系
Rev. B | Page 7 of 20
1M
10M
AD8655/AD8656
100
107.00
VOLTAGE NOISE DENSITY (nV/√Hz 1/2)
VS = ±2.5V
VCM = 0V
CMRR (dB)
104.00
101.00
98.00
05304-012
95.00
92.00
–50
0
50
TEMPERATURE (°C)
100
VS = ±2.5V
10
1
150
VS = ±2.5V
VIN = 50mV
RL = 1MΩ
CL = 47pF
–PSRR
10
100
1k
FREQUENCY (Hz)
10k
100k
VS = ±2.5V
Vn (p-p) = 1.23µV
60
500nV/DIV
PSRR (dB)
80
+PSRR
1
图20. 电压噪声密度与频率的关系
图17. 大信号CMRR与温度的关系
100
05304-019
110.00
40
1
1k
10k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
10M
05304-020
0
100
05304-013
20
100M
1s/DIV
图21. 低频噪声(0.1 Hz至10 Hz)
图18. 小信号PSSR与频率的关系
110.00
VS = ±2.5V
VIN
108.00
VS = ±2.5V
CL = 50pF
GAIN = +1
1V/DIV
106.00
104.00
2
102.00
0
50
TEMPERATURE (°C)
100
150
05304-021
100.00
–50
05304-014
PSRR (dB)
VOUT
T
20µs/DIV
图22. 无相位反转
图19. 大信号PSSR与温度的关系
Rev. B | Page 8 of 20
AD8655/AD8656
–45
120
100
–135
20
–180
0
4
OUTPUT (V)
60
PHASE SHIFT (Degrees)
–90
40
VS = ±2.5V
VIN = 5V
G = +1
5
PHASE MARGIN = 69°
80
3
2
1
–40
10k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
05304-015
–20
–225
100M
10M
05304-018
GAIN (dB)
6
VS = ±2.5V
CLOAD = 11.5pF
0
10k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
10M
图26. 最大输出摆幅与频率的关系
图23. 开环增益和相位与频率的关系
140.00
VS = ±2.5V
RL = 10kΩ
130.00
120.00
VOUT (1V/DIV)
AVO (dB)
T
VS = ±2.5V
CL = 100pF
GAIN = +1
VIN = 4V
110.00
2
90.00
–50
0
50
TEMPERATURE (°C)
100
05304-022
05304-016
100.00
150
TIME (10µs/DIV)
图24. 大信号开环增益与温度的关系
图27. 大信号响应
50
VS = ±2.5V
CL = 100pF
G = +1
VOUT (100mV/DIV)
30
20
10
0
–10
10k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
10M
05304-023
–20
1k
2
05304-017
CLOSED-LOOP GAIN (dB)
T
VS = ±2.5V
RL = 1MΩ
CL = 47pF
40
100M
TIME (1µs/DIV)
图25. 闭环增益与频率的关系
图28. 小信号响应
Rev. B | Page 9 of 20
AD8655/AD8656
30
100
OUTPUT IMPEDANCE (Ω)
25
OVERSHOOT %
VS = ±2.5V
VS = ±2.5V
VIN = 200mV
20
–OS
15
10
+OS
G = +100
G = +1
G = +10
10
1
0
50
100
150
200
250
CAPACITANCE (pF)
300
0.1
100
350
图29. 小信号过冲与负载电容的关系
05304-027
0
05304-024
5
1k
10k
100k
FREQUENCY (Hz)
1M
10M
100M
图32. 输出阻抗与频率的关系
80
VS = ±1.35V
70
VIN
NUMBER OF AMPLIFIERS
0V 1
0V 2
VOUT
VS = ±2.5V
VIN = 300mV
GAIN = –10
RECOVERY TIME = 240ns
50
40
30
20
10
05304-025
–2.5V
60
0
400ns/DIV
05304-028
300mV
T
–150 –125 –100 –75 –50 –25 0 25
VOS (µV)
图30. 负过载恢复时间
50
75 100 125 150
图33. 输入失调电压分布图
60
T
VS = ±1.35V
VIN
40
VS = ±2.5V
VIN = 300mV
GAIN = –10
RECOVERY TIME = 240ns
2.5V
VOUT
20
0
–20
05304-026
0V 2
–40
–50
400ns/DIV
05304-029
–300mV
VOS (µV)
0V 1
0
50
TEMPERATURE (°C)
100
图34. 输入失调电压与温度的关系
图31. 正过载恢复时间
Rev. B | Page 10 of 20
150
AD8655/AD8656
80
10000
VS = ±1.35V
VS = ±1.35V
50
40
30
20
0
05304-030
10
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
|TCVOS| (µV/°C)
1.4
1000
100
VOL
10
05304-057
60
DELTA OUTPUT FROM SUPPLY (mV)
NUMBER OF AMPLIFIERS
70
VOH
1
0.1
1.6
1
10
CURRENT LOAD (mA)
图35. |TCVOS |的分配
100
图38. AD8656输出摆幅与电流负载的关系
4.5
2.698
VS = ±1.35V
2.694
2.690
3.5
VOH (V)
2.686
3.0
2.682
2.5
2.0
–50
0
50
TEMPERATURE (°C)
100
2.674
–50
150
14
1400
VS = ±1.35V
1200
50
TEMPERATURE (°C)
100
150
VS = ±1.35V
LOAD CURRENT = 1mA
12
1000
10
VOH
VOL (mV)
800
600
8
6
VOL
400
4
200
05304-050
(VSY-VOUT) (mV)
0
图39. 输出电压高摆幅与温度的关系
图36. 电源电流与温度的关系
0
05304-032
05304-031
2.678
0
20
40
60
80
LOAD CURRENT (mA)
100
2
–50
120
图37. AD8655输出电压至供电轨与负载电流的关系
05304-033
SUPPLY CURRENT (mA)
4.0
VS = ±1.35V
LOAD CURRENT = 1mA
0
50
TEMPERATURE (°C)
100
图40. 输出电压低摆幅与温度的关系
Rev. B | Page 11 of 20
150
AD8655/AD8656
35
T
VS = ±1.35V
G = +1
CL = 50pF
VIN
VS = ±1.35V
VIN = 200mV
30
–OS
OVERSHOOT %
25
2
20
15
+OS
10
0
20µs/DIV
05304-044
05304-047
5
0
50
VOUT (500mV/DIV)
300
350
T
T
200mV
VIN
0V 1
2
0V 2
VOUT
–1.35V
05304-042
VS = ±1.35V
VIN = 200mV
GAIN = –10
RECOVERY TIME = 180ns
400ns/DIV
TIME (10µs/DIV)
图42. 大信号响应
图45. 负过载恢复时间
T
T
VS = ±1.35V
CL = 100pF
GAIN = +1
0V 1
VIN
VS = ±1.35V
VIN = 200mV
GAIN = –10
RECOVERY TIME = 200ns
–200mV
2
1.35V
VOUT
05304-046
0V 2
05304-043
VOUT (100mV/DIV)
150
200
250
CAPACITANCE (pF)
图44. 小信号过冲与负载电容的关系
图41. 无相位反转
VS = ±1.35V
CL = 50pF
GAIN = +1
100
05304-045
1V/DIV
VOUT
400ns/DIV
TIME (1µs/DIV)
图43. 小信号响应
图46. 正过载恢复时间
Rev. B | Page 12 of 20
AD8655/AD8656
120
VS = ±1.35V
VIN = 28mV
RL = 1MΩ
CL = 47pF
100
80
–90
60
GAIN (dB)
CMRR (dB)
PHASE MARGIN = 54°
80
60
40
–135
20
40
–180
0
05304-034
20
0
100
1k
10k
FREQUENCY (Hz)
100k
1M
–20
–40
10k
图47. CMRR与频率的关系
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
–225
100M
10M
05304-036
100
–45
VS = ±1.35V
CLOAD = 11.5pF
PHASE SHIFT (Degrees)
120
图50. 开环增益和相位与频率的关系
130.00
102.00
VS = ±1.35V
RL = 10kΩ
VS = ±1.35V
120.00
AVO (dB)
CMRR (dB)
98.00
94.00
110.00
100.00
90.00
86.00
–50
0
50
TEMPERATURE (°C)
100
80.00
–50
150
0
50
TEMPERATURE (°C)
100
150
图51. 大信号开环增益与温度的关系
图48. 大信号CMRR与温度的关系
50
100
80
–PSRR
VS = ±1.35V
VIN = 50mV
RL = 1MΩ
CL = 47pF
VS = ±1.35V
RL = 1MΩ
CL = 47pF
40
CLOSED-LOOP GAIN (dB)
+PSRR
60
40
30
20
10
0
20
1k
10k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
10M
–20
1k
100M
图49. 小信号PSSR与频率的关系
05304-038
0
100
–10
05304-040
PSRR (dB)
05304-037
05304-035
90.00
10k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
10M
图52. 闭环增益与频率的关系
Rev. B | Page 13 of 20
100M
AD8655/AD8656
3.0
0
2.5
–20
CHANNEL SEPERATION (dB)
1.5
1.0
0.5
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
100
G = +1
1
0.1
100
05304-041
OUTPUT IMPEDANCE (Ω)
VS = ±1.35V
G = +10
1k
10k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
V–
V+
V–
VOUT
B
V+
–2.5V
–80
–100
10
100
1k
10k
100k
FREQUENCY (Hz)
1M
图55. 通道隔离与频率的关系
1000
G = +100
A
–60
–140
10M
图53. 最大输出摆幅与频率的关系
10
+
–
–120
05304-039
0
10k
VIN
50mV p-p
–40
VS = ±2.5V
VIN = 50mV
R2
100Ω
05304-058
OUTPUT (V)
2.0
VS = 1.35V
VIN = 2.7V
G = +1
NO LOAD
R1
10kΩ
+2.5V
10M
100M
图54. 输出阻抗与频率的关系
Rev. B | Page 14 of 20
10M
100M
AD8655/AD8656
工作原理
AD8655/AD8656是电压反馈、轨到轨输入和输出、精密
AD8655/AD8656可用于所有精密运算放大器应用。在电源
CMOS放大器,工作电压为2.7 V至5.0 V。这些放大器采用
范围内,放大器的共模电压不会发生反相。AD8655/AD8656
ADI公司的DigiTrim技术,能够实现比其他大部分CMOS放
对于电压噪声为2.7 nV/√Hz、THD + N为–103 dB(10 kHz时
大器更高的精度。ADI的许多放大器均采用DigiTrim技
的2 V p-p信号)的高分辨率数据采集系统而言是极佳的选
术,它是一种在封装后调整放大器失调电压的方法。封装
择。低噪声、亚皮安级输入偏置电流、精密失调和高速特
后调整的优势是它能校正装配时机械应力所引起的失调
性使这些运放特别适合用作快速滤波器应用中的前置放大
电压。
器。AD8655/AD8656的速度和输出驱动能力还使得这些器
AD8655/AD8656采 用 标 准 运 算 放 大 器 引 脚 排 列 , 使 得
件适合视频应用。
DigiTrim对用户是完全透明的。放大器输入级是真正的轨
到轨结构,允许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。AD8655/AD8656负载为10 kΩ时的开环
增益典型值为110 dB。
Rev. B | Page 15 of 20
AD8655/AD8656
应用
输入过压保护
一个提供补偿的简单技巧是使用缓冲器组成一个简单的RC
AD8655/AD8656的内部保护电路使输入端得以承受高于电
网络。有了这个电路,便可维持输出摆幅,且放大器在所
源电压的输入电压。然而,不建议在放大器的任一输入端
有增益下均可保持稳定。图57显示缓冲器部署方案,它可
采用超过电源0.3 V的输入电压。若采用了较高的输入电压,
降低30%以上的过冲并消除振铃。使用缓冲器并不能恢复
则需使用串联电阻以限制流入输入端的电流。输入电流应
由于高容性负载所造成的带宽损失。
限制为低于5 mA。
VS = ±2.5V
AV = 1
CL = 500pF
对输入端采用更高的电压。使用这些电阻会增加热噪声,
导致放大器总输出电压噪声增加。例如,在室温下,10 kΩ
电阻的热噪声低于12.6 nV/√Hz且误差电压低于10 nV。
输入电容
除旁路和接地外,高速放大器对输入端与接地之间的寄生
VOLTAGE (100mV/DIV)
极低的输入偏置电流允许使用更大的电阻,进而允许用户
电容也很敏感。对于电阻反馈网络电路而言,总电容——
05304-051
无论它是源电容、输入引脚上的杂散电容或是放大器的输
入电容——会导致电路的噪声增益出现断点。为了保持稳
TIME (2µs/DIV)
定性,必须添加一个电容与增益电阻并联。噪声增益与频
图56. 无补偿驱动高容性负载
率成函数关系,并在较高频率下有峰化现象——假定选择
反馈电容,使该二阶系统处于临界阻尼状态。输入端几皮
VCC
+
增益,导致频率响应峰化或振荡。使用AD8655/AD8656
时,针对直接输入至输出反馈且大于200pF的电容负载,
–
V–
V+
200Ω
+
需要使用额外的阻尼以保持稳定。详见“驱动容性负载”
–
200mV
VEE
500pF
部分。
500pF
05304-052
法的电容就会降低高频时的输入阻抗,进而提高放大器的
图57.缓冲器网络
驱动容性负载
但器件工作时的输入频率超过100 kHz时,会产生大量的振
象特别显著。当需要如此高的容性负载时,建议使用外部
补偿。这可减少过冲并使振铃最小化,从而提高AD8655/
AD8656驱动较大容性负载时的稳定性。
VOLTAGE (100mV/DIV)
铃。当放大器配置为正单位增益时(最糟的情况),这种现
VS = ±2.5V
AV = 1
RS = 200Ω
CS = 500pF
CL = 500pF
TIME (10µs/DIV)
图58. 使用缓冲器网络驱动高容性负载
Rev. B | Page 16 of 20
05304-053
虽然AD8655/AD8656可驱动高达500 pF的容性负载而无振荡,
AD8655/AD8656
1.0
THD读数与共模电压的关系
0.5
当负载为1 kΩ时,AD8655/AD8656的总谐波失真远低于
SWEEP 1:
VIN = 2V p-p
RL = 10kΩ
0.2
0.0007%。该失真取决于电路配置、所加电压、电路布局
0.1
SWEEP 2:
VIN = 2V p-p
RL = 1kΩ
0.05
以及其他因素。
%
0.02
+2.5V
0.005
VOUT
AD8655
RL
–2.5V
SWEEP 2
0.0005
05304-054
VIN
0.002
0.001
SWEEP 1
0.0002
0.0001
图59. THD + N测试电路
05304-055
–
+
0.01
20
50
100 200 500
1k
Hz
2k
5k
10k 20k 50k 80k
图60. THD + N与频率的关系
Rev. B | Page 17 of 20
AD8655/AD8656
布局布线、接地和旁路考虑
电源旁路
漏电流
电源引脚可能成为噪声输入路径,因此必须小心,确保施
不良的PCB布局、污染和板绝缘材料可能会引起远大于
加无噪声的稳定直流电压。旁路电容的作用是在所有频率
AD8655/AD8656输入偏置电流的漏电流。输入端与邻近走
条件下在电源和地之间构成低阻抗,从而通过分流或滤波
线的任何压差都会引起漏电流通过PCB绝缘器,例如:
消除大多数噪声。旁路方案旨在通过0.1 μF和4.7 μF的电容
1 V/100 GΩ = 10 pA。同样,任何污染(人体油脂就是一种
并联组合将所有频率条件下的电源阻抗降至最低。0.1 μF芯
常见污染)都会造成显著的漏电流。
片电容(X7R或NPO)非常重要,并应尽可能靠近放大器封
为了大幅降低漏电流,应在输入端和输入引脚周围放置一
装。4.7 μF钽电容对于高频旁路不太重要,多数情况下,每
个保护环(屏蔽),并将其驱动至与输入端相同的电位。这
个电路板只需在电源输入端连接一个电容即足够。
样确保输入端与周围区域之间不存在压差,从而不会产生
漏电流。为使保护环有效,必须用阻抗相对较低的源驱动
接地
在高密度集成PCB上,接地层很重要,可以将寄生电感降
至最低。电流发生改变时,压降降至最小。不过,了解电
它;在使用多层板时,应将输入引脚四周及上下完全包围
起来。
路中的电流流向对实现有效的高速电路设计至关重要。电
绝缘材料本身的电荷吸收也有可能导致漏电流。尽可能减
流路径的长度与寄生电感的量级成正比,因此与路径的高
少输入引脚与保护环之间的材料量有助于降低电荷吸收。
频阻抗也成正比。感性接地回路中的较大电流变化极有可
此外,某些情况下可能需要使用特氟龙或陶瓷等低吸收
能会产生干扰电压噪声。
材料。
高频旁路电容引脚的长度很重要,建议使用表面贴装电
容。旁路接地走线中的寄生电感会对旁路电容的低阻抗产
生不利影响。负载电流来自电源,因此负载阻抗的地应与
旁路电容地在同一物理位置。若使用较大电容并在较低频
率时有效,电流返回路径距离并不重要。
Rev. B | Page 18 of 20
AD8655/AD8656
外形尺寸
5.00 (0.1968)
4.80 (0.1890)
5
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
3.20
3.00
2.80
0.50 (0.0196)
0.25 (0.0099)
45°
1
5
5.15
4.90
4.65
4
PIN 1
IDENTIFIER
8°
0°
0.25 (0.0098)
0.17 (0.0067)
8
0.65 BSC
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.
0.95
0.85
0.75
15° MAX
1.10 MAX
0.15
0.05
COPLANARITY
0.10
0.40
0.25
6°
0°
0.80
0.55
0.40
0.23
0.09
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-187-AA
图61. 8引脚标准小型封装[SOIC_N]
窄体(R-8)
图示尺寸单位:mm和(inch)
图62. 8引脚超小型MSOP封装
(RM-8)
图示尺寸单位:mm
订购指南
型号1, 2
AD8655ARZ
AD8655ARZ-REEL
AD8655ARZ-REEL7
AD8655ARMZ-REEL
AD8655ARMZ
AD8656ARZ
AD8656ARZ-REEL
AD8656ARZ-REEL7
AD8656ARMZ
AD8656ARMZ-REEL
AD8656WARMZ-REEL
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
封装描述
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 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 SOIC_N
8引脚 MSOP
8引脚 MSOP
8引脚 MSOP
封装选项
R-8
R-8
R-8
RM-8
RM-8
R-8
R-8
R-8
RM-8
RM-8
RM-8
标识
A0D
A0D
A0S
A0S
A0S
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
AD8656W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该型号的汽车可靠性报告,请联系当地ADI客户代表。
.
Rev. B | Page 19 of 20
10-07-2009-B
8
1
012407-A
4.00 (0.1574)
3.80 (0.1497)
3.20
3.00
2.80
AD8655/AD8656
注释
©2005–2011 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and
registered trademarks are the property of their respective owners.
D05304sc-0-9/11(B)
Rev. B | Page 20 of 20