日本語参考資料 最新英語データシートはこちら 低消費電力、1 nV/√Hz、 G ≥ 10安定 レールtoレール出力アンプ ADA4895-1/ADA4895-2 データシート 機能ブロック図 NC 低い広帯域ノイズ 1 nV/√Hz 1.6 pA/√Hz 低い 1/f ノイズ: 10 Hz で 2 nV/√Hz 低歪み (SFDR): 100 kHz、VOUT = 2 V p-p で-96 dBc 低消費電力:アンプあたり 3 mA 低入力オフセット電圧: 最大 350 µV 高速動作 -3 dB 帯域幅: 236 MHz (G = +10) スルーレート: 943 V/μs 0.1%へのセトリング・タイム: 22 ns レール to レール出力 広い電源範囲: 3 V~10 V ディスエーブル機能を装備 1 8 DISABLE –IN 2 7 +VS +IN 3 6 OUT 5 NC –V S 4 ADA4895-1 10186-102 特長 NC = NO CONNECT. DO NOT CONNECT TO THIS PIN. OUT1 1 10 +VS –IN1 2 9 OUT2 +IN1 3 8 –IN2 –VS 4 7 +IN2 6 DISABLE2 ADA4895-2 DISABLE1 5 10186-001 図 1.ADA4895-1 シングル・アンプ (8 ピン SOIC) INPUT VOLTAGE NOISE (nV/√Hz) アプリケーション 低ノイズ・プリアンプ 超音波アンプ PLL ループ・フィルタ 高性能 A/D コンバータ (ADC) 用ドライバ D/A コンバータ (DAC) 用バッファ 5 30 4 24 3 18 2 12 VOLTAGE 6 1 INPUT CURRENT NOISE (pA/√Hz) 図 2.ADA4895-2 デュアル・アンプ (10 ピン MSOP) CURRENT 0 ADA4895-1 (シングル)と ADA4895-2 (デュアル)は、ゲイン ≥ 10 で安定、低入力ノイズ、レール to レール出力で、無信号時の消 費電流は アンプあたり 3 mA の高速電圧帰還アンプです。 ADA4895-1/ ADA4895-2 は、10 Hz で 2 nV/√Hz の 1/f ノイズおよ び 2 MHz で-72 dBc のスプリアスフリー・ダイナミックレンジ (SFDR)を持つため、超音波、低ノイズ・プリアンプ、 高性能 ADC ドライバなどの様々なアプリケーションに最適なソリュー ションになっています。アナログ・デバイセズ社独自の次世代 SiGe バイポーラ・プロセスと革新的なアーキテクチャにより、 このような高性能のアンプが実現しました。 ADA4895-1/ADA4895-2 は、ゲイン=+10 で 236 MHz の信号帯域 幅、943 V/µs のスルーレートを持ち、0.1% へのセトリング時間 は 22 ns です。ADA4895-1/ADA4895-2 は広い電源電圧範囲 (3 V ~10V)で動作するため、広いダイナミックレンジ、高ゲイン、 高精度、高速を必要とするシステムに対して最適です。 ADA4895-1 は 8 ピン SOIC または 6 ピン SOT-23 パッケージを、 ADA4895-2 は 10 ピン MSOP パッケージを、それぞれ採用して います。すべてのパッケージ製品は、 −40°C~+125°C の拡張工 業温度範囲で動作します。 1 10 100 1k 10k 100k 0 1M 10186-002 概要 FREQUENCY (Hz) 図 3.入力電圧および電流ノイズの周波数特性 表 1.その他の低ノイズ・アンプ 1 ven at 100 kHz Bandwidth Part Number(s) AD8021 AD8045 AD8099 ADA4841-1/ADA4841-2 ADA4896-2 ADA4897-1/ADA4897-2 ADA4898-1/ADA4898-2 ADA4899-1 1 (nV/√Hz) 2.1 3 0.95 2.1 1 1 0.9 1 (MHz) 490 1000 510 80 230 230 65 600 Supply Voltage (V) 5 to 24 3.3 to 12 5 to 12 2.7 to 12 3 to 10 3 to 10 10 to 32 5 to 12 最新の低ノイズ・アンプ・セレクションについては www.analog.com/jp をご 覧ください。 関連製品 ADC: AD7944 (14 ビット)、AD7985 (16 ビット)、AD7986 (18 ビット) その他の関連製品は ADA4895-1/ADA4895-2 の製品ページに記載 アナログ・デバイセズ社は、提供する情報が正確で信頼できるものであることを期していますが、その情報の利用に関して、あるいは利用によって 生じる第三者の特許やその他の権利の侵害に関して一切の責任を負いません。また、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明示 的または暗示的に許諾するものでもありません。仕様は、予告なく変更される場合があります。本紙記載の商標および登録商標は、それぞれの所有 者の財産です。※日本語版資料は REVISION が古い場合があります。最新の内容については、英語版をご参照ください。 Rev. A ©2012 Analog Devices, Inc. All rights reserved. 本 社/〒105-6891 東京都港区海岸 1-16-1 ニューピア竹芝サウスタワービル 電話 03(5402)8200 大阪営業所/〒532-0003 大阪府大阪市淀川区宮原 3-5-36 新大阪トラストタワー 電話 06(6350)6868 ADA4895-1/ADA4895-2 データシート 目次 特長 ...................................................................................................... 1 動作原理............................................................................................ 16 アプリケーション .............................................................................. 1 アンプ説明.................................................................................... 16 概要 ...................................................................................................... 1 入力保護........................................................................................ 16 機能ブロック図 .................................................................................. 1 ディスエーブル動作 .................................................................... 16 関連製品 .............................................................................................. 1 DC 誤差 ......................................................................................... 17 改訂履歴 .............................................................................................. 2 バイアス電流の相殺 .................................................................... 17 仕様 ...................................................................................................... 3 ノイズに対する注意事項 ............................................................ 18 ±5 V (または+10 V) 電源 ............................................................... 3 アプリケーション情報 .................................................................... 19 ±2.5 V (または+5 V) 電源 .............................................................. 4 ゲイン < +10 での ADA4895-1/ADA4895-2 の使用 ................... 19 ±1.5 V (または+3 V) 電源 .............................................................. 5 ゲイン帯域幅の広いアプリケーション .................................... 20 絶対最大定格 ...................................................................................... 7 帰還コンデンサの使用 ................................................................ 20 熱抵抗.............................................................................................. 7 広帯域フォトマルチプライア・プリアンプ ............................ 21 最大消費電力 .................................................................................. 7 レイアウト時の考慮事項 ............................................................ 22 ESD の注意 ..................................................................................... 7 外形寸法............................................................................................ 23 ピン配置およびピン機能説明 .......................................................... 8 オーダー・ガイド ........................................................................ 24 代表的な性能特性 ............................................................................ 10 改訂履歴 12/12—Rev. 0 to Rev. A Added ADA4895-1..................................................................Universal Changes to Features Section, General Description Section, and Table 1 ..... 1 Added Figure 1; Renumbered Sequentially .......................................... 1 Changes to Table 2 ............................................................................... 3 Changes to Table 3 ............................................................................... 4 Changes to Table 4 ............................................................................... 5 Changes to Figure 4 .............................................................................. 7 Added Figure 5, Table 7, Figure 6, and Table 8 .................................... 8 Added Figure 14 and Figure 17 .......................................................... 11 Changes to Figure 24 .......................................................................... 12 Added Figure 26 and Figure 29 .......................................................... 13 Changes to Amplifier Description Section.......................................... 16 Changes to Noise Considerations Section .......................................... 18 Added Feedback Capacitor Applications Section and Figure 54 ............................................................................................ 20 Updated Outline Dimensions .............................................................. 23 Changes to Ordering Guide ................................................................ 24 9/12—Revision 0: Initial Version Rev. A - 2/24 - ADA4895-1/ADA4895-2 データシート 仕様 ±5 V (または+10 V) 電源 特に指定がない限り、TA = 25°C、G = +10、RF = 249 Ω、RL = 1 kΩ (RL は電源電圧の 1/2 に接続)。 表 2. Parameter DYNAMIC PERFORMANCE −3 dB Bandwidth Bandwidth for 0.1 dB Flatness Slew Rate Settling Time to 0.1% NOISE/HARMONIC PERFORMANCE Harmonic Distortion (SFDR) Input Voltage Noise Input Current Noise 0.1 Hz to 10 Hz Noise DC PERFORMANCE Input Offset Voltage Input Offset Voltage Drift Input Bias Current Input Bias Current Drift Input Bias Offset Current Open-Loop Gain INPUT CHARACTERISTICS Input Resistance Input Capacitance Input Common-Mode Voltage Range Common-Mode Rejection OUTPUT CHARACTERISTICS Output Overdrive Recovery Time Positive Output Voltage Swing Negative Output Voltage Swing Linear Output Current Short-Circuit Current Capacitive Load Drive Test Conditions/Comments Min Max Unit VOUT = 0.2 V p-p VOUT = 2 V p-p VOUT = 0.2 V p-p, G = +20, RF = 1 kΩ VOUT = 2 V p-p, RL = 100 Ω VOUT = 6 V step VOUT = 2 V step 236 146 115 8.9 943 22 MHz MHz MHz MHz V/µs ns fC = 100 kHz, VOUT = 2 V p-p fC = 1 MHz, VOUT = 2 V p-p fC = 2 MHz, VOUT = 2 V p-p fC = 5 MHz, VOUT = 2 V p-p f = 10 Hz, G = +25.9 f = 100 kHz, G = +25.9 f = 10 Hz, RF = 10 kΩ, RG = 1.1 kΩ, RS = 1 kΩ f = 100 kHz, RF = 10 kΩ, RG = 1.1 kΩ, RS = 1 kΩ G = +101, RF = 1 kΩ, RG = 10 Ω −96 −78 −72 −64 2 1 14 1.6 99 dBc dBc dBc dBc nV/√Hz nV/√Hz pA/√Hz pA/√Hz nV p-p −350 −0.6 100 +53 0.15 −11 1.2 −0.02 110 −100 10 M/10 k 3/11 −4.9 to +4.1 −109 Ω pF V dB 80 4.96 4.77 −4.97 −4.85 80 116/111 6 ns V V V V mA rms mA pF −16 VOUT = −4 V to +4 V Common mode/differential mode Common mode/differential mode VCM = −2 V to +2 V VIN = −0.55 V to +0.55 V RL = 1 kΩ RL = 100 Ω RL = 1 kΩ RL = 100 Ω SFDR = −45 dBc Sinking/sourcing 30% overshoot POWER SUPPLY Operating Range Quiescent Current per Amplifier 4.85 4.5 −4.85 −4.5 +350 −6 +0.6 µV µV/°C µA nA/°C µA dB 2.8 3 to 10 3 0.1 −98 −98 −136 −135 dB dB Device enabled >+VS − 0.5 V Device disabled <+VS − 2 V DISABLEx = +5 V −1.1 µA DISABLEx = −5 V −40 µA DISABLEx = −5 V Positive Power Supply Rejection Negative Power Supply Rejection Typ +VS = 4 V to 6 V, −VS = −5 V +VS = 5 V, −VS = −4 V to −6 V 3.2 V mA mA DISABLEx PIN DISABLEx Voltage Input Current per Amplifier Device Enabled Device Disabled Rev. A - 3/24 - ADA4895-1/ADA4895-2 データシート Parameter Switching Speed Device Enabled Device Disabled Test Conditions/Comments Min Typ Max 0.25 6 Unit µs µs ±2.5 V (または+5 V) 電源 特に指定がない限り、TA = 25°C、G = +10、RF = 249 Ω、RL = 1 kΩ (RL は電源電圧の 1/2 に接続)。 表 3. Parameter DYNAMIC PERFORMANCE −3 dB Bandwidth Bandwidth for 0.1 dB Flatness Slew Rate Settling Time to 0.1% NOISE/HARMONIC PERFORMANCE Harmonic Distortion (SFDR) Input Voltage Noise Input Current Noise 0.1 Hz to 10 Hz Noise DC PERFORMANCE Input Offset Voltage Input Offset Voltage Drift Input Bias Current Input Bias Current Drift Input Bias Offset Current Open-Loop Gain INPUT CHARACTERISTICS Input Resistance Input Capacitance Input Common-Mode Voltage Range Common-Mode Rejection OUTPUT CHARACTERISTICS Output Overdrive Recovery Time Positive Output Voltage Swing Negative Output Voltage Swing Linear Output Current Short-Circuit Current Capacitive Load Drive Test Conditions/Comments Min Max Unit VOUT = 0.2 V p-p VOUT = 2 V p-p VOUT = 0.2 V p-p, G = +20, RF = 1 kΩ VOUT = 2 V p-p, RL = 100 Ω VOUT = 3 V step VOUT = 2 V step 216 131 113 7.9 706 21 MHz MHz MHz MHz V/µs ns fC = 100 kHz, VOUT = 2 V p-p fC = 1 MHz, VOUT = 2 V p-p fC = 2 MHz, VOUT = 2 V p-p fC = 5 MHz, VOUT = 2 V p-p f = 10 Hz, G = +25.9 f = 100 kHz, G = +25.9 f = 10 Hz, RF = 10 kΩ, RG = 1.1 kΩ, RS = 1 kΩ f = 100 kHz, RF = 10 kΩ, RG = 1.1 kΩ, RS = 1 kΩ G = +101, RF = 1 kΩ, RG = 10 Ω −94 −75 −69 −61 1.8 1 14 1.7 99 dBc dBc dBc dBc nV/√Hz nV/√Hz pA/√Hz pA/√Hz nV p-p −350 −0.6 97 +53 0.15 −11 1.2 −0.02 108 −98 10 M/10 k 3/11 −2.4 to +1.6 −110 Ω pF V dB 90 2.48 2.38 −2.48 −2.38 64 111/98 6 ns V V V V mA rms mA pF −16 VOUT = −2 V to +2 V Common mode/differential mode Common mode/differential mode VCM = −1.5 V to +1.5 V VIN = −0.275 V to +0.275 V RL = 1 kΩ RL = 100 Ω RL = 1 kΩ RL = 100 Ω SFDR = −45 dBc Sinking/sourcing 30% overshoot POWER SUPPLY Operating Range Quiescent Current per Amplifier 2.35 2.3 −2.35 −2.3 +VS = 2 V to 3 V, −VS = −2.5 V +VS = 2.5 V, −VS = −3 V to −2 V +350 −6 +0.6 µV µV/°C µA nA/°C µA dB 2.6 3 to 10 2.8 0.05 −98 −98 −137 −141 dB dB >+VS − 0.5 V DISABLEx = −2.5 V Positive Power Supply Rejection Negative Power Supply Rejection Typ 3 V mA mA DISABLEx PIN DISABLEx Voltage Rev. A Device enabled - 4/24 - ADA4895-1/ADA4895-2 データシート Parameter Input Current per Amplifier Device Enabled Device Disabled Test Conditions/Comments Device disabled Min Typ <+VS − 2 Max Unit V DISABLEx = +2.5 V −1.1 µA DISABLEx = −2.5 V −20 µA 0.25 6 µs µs Switching Speed Device Enabled Device Disabled ±1.5 V (または+3 V) 電源 特に指定がない限り、TA = 25°C、G = +10、RF = 249 Ω、RL = 1 kΩ (RL は電源電圧の 1/2 に接続)。 表 4. Parameter DYNAMIC PERFORMANCE −3 dB Bandwidth Bandwidth for 0.1 dB Flatness Slew Rate Settling Time to 0.1% NOISE/HARMONIC PERFORMANCE Harmonic Distortion (SFDR) Input Voltage Noise Input Current Noise 0.1 Hz to 10 Hz Noise DC PERFORMANCE Input Offset Voltage Input Offset Voltage Drift Input Bias Current Input Bias Current Drift Input Bias Offset Current Open-Loop Gain INPUT CHARACTERISTICS Input Resistance Input Capacitance Input Common-Mode Voltage Range Common-Mode Rejection OUTPUT CHARACTERISTICS Output Overdrive Recovery Time Positive Output Voltage Swing Negative Output Voltage Swing Linear Output Current Short-Circuit Current Capacitive Load Drive Test Conditions/Comments Typ Max Unit VOUT = 0.2 V p-p VOUT = 1 V p-p VOUT = 0.2 V p-p, G = +20, RF = 1 kΩ VOUT = 2 V p-p, RL = 100 Ω VOUT = 1 V step VOUT = 2 V step 205 131 111 7.5 384 20 MHz MHz MHz MHz V/µs ns fC = 100 kHz, VOUT = 2 V p-p fC = 1 MHz, VOUT = 2 V p-p fC = 2 MHz, VOUT = 2 V p-p fC = 5 MHz, VOUT = 2 V p-p f = 10 Hz, G = +25.9 f = 100 kHz, G = +25.9 f = 10 Hz, RF = 10 kΩ, RG = 1.1 kΩ, RS = 1 kΩ f = 100 kHz, RF = 10 kΩ, RG = 1.1 kΩ, RS = 1 kΩ G = +101, RF = 1 kΩ, RG = 10 Ω −92 −73 −67 −59 1.9 1 14 1.7 99 dBc dBc dBc dBc nV/√Hz nV/√Hz pA/√Hz pA/√Hz nV p-p −350 −0.6 95 +55 0.15 −11 1.2 −0.02 106 −93 10 M/10 k 3/11 −1.4 to +0.6 −110 Ω pF V dB 80 1.48 1.43 −1.49 −1.45 46 99/83 6 ns V V V V mA rms mA pF −16 VOUT = −1 V to +1 V Common mode/differential mode Common mode/differential mode VCM = −0.4 V to +0.4 V VIN = −0.165 V to +0.165 V RL = 1 kΩ RL = 100 Ω RL = 1 kΩ RL = 100 Ω SFDR = −45 dBc Sinking/sourcing 30% overshoot POWER SUPPLY Operating Range Quiescent Current per Amplifier 1.35 1.3 −1.35 −1.3 2.5 DISABLEx = −1.5 V Rev. A Min - 5/24 - 3 to 10 2.7 0.03 +350 −6 +0.6 2.9 µV µV/°C µA nA/°C µA dB V mA mA ADA4895-1/ADA4895-2 データシート Parameter Positive Power Supply Rejection Negative Power Supply Rejection Test Conditions/Comments +VS = 1.2 V to 2.2 V, −VS = −1.5 V +VS = 1.5 V, −VS = −2.2 V to −1.2 V Min −98 −98 Typ −133 −146 Max Unit dB dB DISABLEx PIN DISABLEx Voltage Input Current per Amplifier Device Enabled Device Disabled Device enabled >+VS − 0.5 V Device disabled <+VS − 2 V DISABLEx = +1.5 V −1.2 µA DISABLEx = −1.5 V −10 µA 0.25 6 µs µs Switching Speed Device Enabled Device Disabled Rev. A - 6/24 - ADA4895-1/ADA4895-2 データシート 絶対最大定格 表 5. Rating Supply Voltage Power Dissipation 11 V Storage Temperature Range Operating Temperature Range Lead Temperature (Soldering 10 sec) Junction Temperature 0.7 V −65°C to +125°C −40°C to +125°C 300°C 150°C 熱抵抗 133 150 210 °C/W °C/W °C/W 1.4 1.2 ADA4895-1 (SOIC) ADA4895-1 (SOT-23) 1.0 0.8 0.6 ADA4895-2 (MSOP) 0.4 0.2 0 –40 –30 –20 –10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 AMBIENT TEMPERATURE (°C) 120 図 4.最大消費電力の温度特性、4 層ボード ESD の注意 パッケージ内の消費電力 (PD)は、静止消費電力と ADA48951/ADA4895-2 出力での負荷駆動に起因するパッケージ内の消費 電力との和になります。 PD =静止消費電力+ (合計駆動電力-負荷消費電力) 静止消費電力は、電源ピン(±VS)間の電圧に静止電流(IS)を乗算 して計算されます。 Rev. A 1.6 最大消費電力 ADA4895-1/ ADA4895-2 の安全な最大消費電力は、チップのジャ ンクション温度(TJ)上昇により制限されます。約 150°C のガラス 転移温度で、プラスチック・パッケージの属性が変わります。 この温度規定値を一時的に超えた場合でも、パッケージからチ ップに加えられる応力が変化して、 ADA4895-1/ ADA4895-2 の パラメータ性能が永久的にシフトしてしまうことがあります。 175°C のジャンクション温度を長時間超えると、シリコン・デ バイス内に変化が発生して、性能低下または故障の原因になる ことがあります。 図 4 に、JEDEC 規格の 4 層ボードを使った場合のパッケージ内 の最大安全消費電力と周囲温度との関係を示します。θJA の値は 近似値です。 MAXIMUM POWER DISSIPATION (W) 8-Lead Single SOIC 6-Lead Single SOT-23 10-Lead Dual MSOP 空気の流れがあると放熱効果がよくなり、θJA が小さくなります。 また、パッケージに直接接触するメタルが大きくなると θJA が減 少します。 表 6.熱抵抗 Unit すなわち、電源電圧の 1/2 に接続された RL に対して VOUT = VS/4 の場合です。 θJA はワーストケース条件で規定します。すなわち表面実装パッ ケージの場合、デバイスを回路ボードにハンダ付けした状態で θJA を規定します。表 6 に ADA4895-1/ADA4895-2 の θJA を示しま す。 θJA rms 信号レベルが不定の場合は、最悪時を考慮に入れます。 上記の絶対最大定格を超えるストレスを加えるとデバイスに恒 久的な損傷を与えることがあります。この規定はストレス定格 の規定のみを目的とするものであり、この仕様の動作のセクシ ョンに記載する規定値以上でのデバイス動作を定めたものでは ありません。デバイスを長時間絶対最大定格状態に置くとデバ イスの信頼性に影響を与えます。 Package Type rms 出力電圧を考慮してください。単電源動作の場合のように RL が-VS を基準とすると、合計駆動電力は VS × IOUT になります。 -VS を基準とする RL を使う単電源動作では、ワーストケースは VOUT = VS/2 となります。 図 4 参照 −VS − 0.7 V to +VS + 0.7 V Common-Mode Input Voltage Differential Input Voltage 10186-003 Parameter - 7/24 - ESD(静電放電)の影響を受けやすいデバイスで す。電荷を帯びたデバイスや回路ボードは、検知さ れないまま放電することがあります。本製品は当社 独自の特許技術である ESD 保護回路を内蔵してはい ますが、デバイスが高エネルギーの静電放電を被っ た場合、損傷を生じる可能性があります。したがっ て、性能劣化や機能低下を防止するため、ESD に対 する適切な予防措置を講じることをお勧めします。 ADA4895-1/ADA4895-2 データシート ピン配置およびピン機能説明 NC 8 DISABLE 7 +VS +IN 3 6 OUT 5 NC –VS 4 ADA4895-1 10186-105 1 –IN 2 NC = NO CONNECT. DO NOT CONNECT TO THIS PIN. 図 5.ADA4895-1 の 8 ピン SOIC ピン構成 表 7.8 ピン SOIC ADA4895-1 のピン機能説明 Pin No. Mnemonic Description 1, 5 NC 2 −IN No Connect. Do not connect to these pins. Inverting Input. 3 +IN 4 −VS 6 OUT 7 +VS Output. Positive Supply. 8 DISABLE Disable. Noninverting Input. Negative Supply. 6 +VS –VS 2 5 DISABLE 4 –IN +IN 3 ADA4895-1 10186-106 OUT 1 図 6.6 ピン SOT-23 ADA4895-1 のピン構成 表 8.6 ピン SOT-23 ADA4895-1 のピン機能説明 Pin No. Mnemonic Description 1 OUT Output 2 −VS 3 +IN Negative Supply Noninverting Input 4 −IN 5 DISABLE Inverting Input Disable 6 +VS Positive Supply Rev. A - 8/24 - ADA4895-1/ADA4895-2 OUT1 1 10 +VS –IN1 2 9 OUT2 +IN1 3 8 –IN2 –VS 4 7 +IN2 6 DISABLE2 DISABLE1 5 ADA4895-2 10186-004 データシート 図 7.10 ピン MSOP ADA4895-2 のピン構成 表 9.10 ピン MSOP ADA4895-2 のピン機能説明 Pin Number Mnemonic Description 1 OUT1 2 −IN1 Output 1 Inverting Input 1 3 +IN1 4 −VS 5 DISABLE1 6 DISABLE2 7 +IN2 8 −IN2 9 OUT2 10 +VS Rev. A Noninverting Input 1 Negative Supply Disable 1 Disable 2 Noninverting Input 2 Inverting Input 2 Output 2 Positive Supply - 9/24 - ADA4895-1/ADA4895-2 データシート 代表的な性能特性 特に指定がない限り、TA = 25°C、VS = ±2.5 V、G = +10、RF = 249 Ω、RL = 1 kΩ (RL は電源電圧の 1/2 に接続)。 2 VS = ±5.0V 1 0 –1 –2 –3 –4 0.1 1 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) 0 –1 VS = ±5.0V –2 –3 –4 VOUT = 2V p-p –5 0.1 1 4 G = +10 2 G = –20 0 –2 –4 –6 RF = 1kΩ VOUT = 200mV p-p –10 0.1 1 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) G = +10 2 1 G = –10 0 –1 –2 G = –20 –3 –4 RF = 1kΩ VOUT = 2V p-p –5 0.1 1 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) 図 9.ゲイン対小信号周波数応答 10186-009 NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB) 6 10186-005 NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB) 1000 3 G = –10 図 12.ゲイン対大信号周波数応答 3 4 NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB) –40°C 3 +25°C 2 +125°C 1 0 –1 –2 –3 –4 VOUT = 200mV p-p –5 0.1 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 1000 VOUT = 100mV p-p 2 VOUT = 400mV p-p 1 0 –1 VOUT = 2V p-p –2 –3 VOUT = 1V p-p –4 –5 0.1 10186-007 NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB) 100 図 11.電源電圧対大信号周波数応答 8 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 図 10.小信号周波数応答の温度特性 Rev. A 10 FREQUENCY (MHz) 図 8.電源電圧対小信号周波数応答 –8 VS = ±1.5V VS = ±2.5V 1 図 13.様々な出力電圧での周波数応答 - 10/24 - 1000 10186-008 –5 VOUT = 200mV p-p 10186-006 NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB) 2 NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB) VS = ±1.5V VS = ±2.5V 10186-010 3 ADA4895-1/ADA4895-2 データシート 4 4 0 ADA4895-1, SOIC –2 –4 –6 –8 100 1000 FREQUENCY (MHz) –2 –4 –6 –8 図 14.パッケージ対小信号周波数応答 CL = 6pF 1000 120 0 110 –20 4 GAIN 90 2 GAIN (dB) –2 –6 –8 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) –100 60 –120 50 –140 40 –160 30 –180 20 –200 10 –220 –240 0 1k 10k 100k 1M 10M 100M 1G FREQUENCY (Hz) 図 15.容量負荷対小信号周波数応答 –40 –80 PHASE 70 –4 VOUT = 200mV p-p –10 0.1 1 –60 80 CL = 0pF 0 図 18.オープン・ループ・ゲインおよび位相の周波数特性 –40 VOUT = 2V p-p VOUT = 2V p-p –50 HD2, RL = 100Ω –60 –60 DISTORTION (dBc) HD2, RL = 1kΩ –70 –80 HD3, RL = 1kΩ –90 HD3, RL = 100Ω –100 –70 –80 HD2 VS = ±5V VS = ±2.5V VS = ±1.5V –90 HD3 –100 VS = ±5V VS = ±2.5V VS = ±1.5V –110 –110 1 FREQUENCY (MHz) 10 –130 0.1 10186-012 –120 0.1 –120 1 FREQUENCY (MHz) 図 16.様々な負荷での高調波歪みの周波数特性 図 19.様々な電源での高調波歪みの周波数特性 - 11/24 - 10 10186-016 –50 Rev. A –40 100 CL = 3pF 10186-011 NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB) 100 図 17.パッケージ対大信号周波数応答 6 DISTORTION (dBc) 10 FREQUENCY (MHz) PHASE (Degrees) 10 ADA4895-1, SOIC VOUT = 2V p-p –10 0.1 1 VOUT = 200mV p-p 1 ADA4895-1, SOT-23 0 10186-017 –10 0.1 ADA4895-2, MSOP 2 10186-141 NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB) ADA4895-1, SOT-23 2 10186-138 NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB) ADA4895-2, MSOP ADA4895-1/ADA4895-2 データシート –20 –20 VOUT = 2V p-p G = +20 8V p-p 4V p-p –40 –40 RL = 100Ω HD2 DISTORTION (dBc) DISTORTION (dBc) VS = ±5.0V RG = 27.4Ω RL = 1kΩ –60 –80 HD3 –60 2V p-p HD2 –80 HD3 8V p-p –100 4V p-p RL = 100Ω –100 –120 2V p-p 1 10 FREQUENCY (MHz) –140 0.1 10186-013 図 20.高調波歪みの周波数特性、G = +20 6 INPUT CURRENT NOISE (pA/√Hz) 3 2 1 10 100 1k 10k 100k 1M 10M 100M FREQUENCY (Hz) 10186-018 1 RF = 10kΩ RG = 1.1kΩ RS = 1kΩ 10 1 1 0.15 0.20 0.15 0.05 0 –0.05 –0.10 100k 1M VOUT = 200mV p-p CL = 5.6pF CL = 3.3pF CL = 0pF 0.05 0 –0.05 –0.10 –0.15 TIME (5ns/DIV) 10186-021 –0.15 –0.20 図 22.様々な電源での小信号過渡応答 Rev. A 10k 0.10 OUTPUT VOLTAGE (V) OUTPUT VOLTAGE (V) 0.10 –0.20 1k 図 24.入力電流ノイズの周波数特性 VOUT = 200mV p-p VS = ±1.5V VS = ±2.5V VS = ±5.0V 100 FREQUENCY (Hz) 図 21.入力電圧ノイズの周波数特性 0.20 10 TIME (5ns/DIV) 図 25.様々な容量負荷での小信号過渡応答 - 12/24 - 10186-023 INPUT VOLTAGE NOISE (nV/√Hz) 100 4 0 10 図 23.様々な出力電圧での高調波歪みの周波数特性 VS = ±5V G = +25.9 RF = 249Ω RG = 10Ω 5 1 FREQUENCY (MHz) 10186-019 –120 0.1 10186-015 RL = 1kΩ ADA4895-1/ADA4895-2 データシート 0.20 0.15 1.5 VOUT = 200mV p-p ADA4895-2, MSOP ADA4895-1, SOIC ADA4895-2, MSOP 1.0 ADA4895-1, SOIC OUTPUT VOLTAGE (V) OUTPUT VOLTAGE (V) 0.10 0.05 0 –0.05 0.5 0 –0.5 –0.10 10186-139 ADA4895-1, SOT-23 –0.20 TIME (5ns/DIV) –1.5 TIME (5ns/DIV) 図 26.パッケージ対小信号過渡応答 10 図 29.パッケージ対大信号過渡応答 1.5 AVERAGE = 154nV/ °C STANDARD DEVIATION = 184nV /°C G = +10 9 –40°C TO +125°C G = +20 VOUT = 2V p-p 1.0 OUTPUT VOLTAGE (V) 8 NUMBER OF SAMPLES ADA4895-1, SOT-23 VOUT = 2V p-p 10186-142 –1.0 –0.15 7 6 5 4 3 2 0.5 0 –0.5 –1.0 –0.4 –0.3 –0.2 –0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 VDRIFT (µV/°C) –1.5 10186-020 0 10186-024 1 TIME (5ns/DIV) 図 30.様々なゲインでの大信号過渡応答 図 27.入力オフセット電圧ドリフトの分布 0.2 3 2 VOUT = 2V STEP SETTLING TIME (%) 0.1 10 × VIN 1 0 –1 ERROR 0 –0.1 –3 TIME (100ns/DIV) –0.2 TIME (10ns/DIV) 図 31.0.1%へのセトリング・タイム 図 28.出力オーバードライブ回復時間 Rev. A - 13/24 - 10186-029 –2 10186-026 INPUT AND OUTPUT VOLTAGE (V) VOUT 90ns RECOVERY TIME ADA4895-1/ADA4895-2 データシート 0 0 –10 –20 –30 –40 –50 –60 –40 CMRR (dB) PSRR (dB) –20 –VS = –2.5V ± 1V p-p –70 –80 –90 –100 +VS = 2.5V ± 1V p-p –60 –80 –110 –120 –130 –140 –150 0.01 0.1 1 10 100 FREQUENCY (MHz) –120 0.001 10186-031 –160 0.001 0.01 図 32.PSRR の周波数特性 800 0.1 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 10186-030 –100 図 35.CMRR の周波数特性 160 VOUT = 3V p-p POSITIVE SLOPE 140 750 RECOVERY TIME (ns) SLEW RATE (V/µs) 120 700 RISE 650 FALL NEGATIVE SLOPE 100 80 60 40 600 –20 0 20 40 60 80 100 120 TEMPERATURE (˚C) 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 OVERLOAD DURATION (ns) 図 33.スルーレートの温度特性 10186-027 550 –40 10186-028 20 図 36.過負荷継続時間対出力過負荷回復時間 3.2 –10.8 VS = ±5.0V VS = ±5.0V 3.1 INPUT BIAS CURRENT (µA) 3.0 2.9 VS = ±2.5V 2.8 2.7 VS = ±1.5V 2.6 –11.2 VS = ±2.5V –11.4 VS = ±1.5V –11.6 2.5 –40 –20 0 20 40 60 80 100 TEMPERATURE (°C) 120 10186-034 –11.8 –12.0 –40 –20 0 20 40 60 80 100 120 TEMPERATURE (°C) 図 34.様々な電源での電源電流の温度特性 Rev. A 図 37.様々な電源での入力バイアス電流の温度特性 - 14/24 - 10186-035 SUPPLY CURRENT (mA) –11.0 ADA4895-1/ADA4895-2 データシート 0.05 0 –20 0.04 VS = ±5.0V VS = ±1.5V 0.01 –60 –80 –100 –10 5 20 35 50 65 80 95 110 125 TEMPERATURE (°C) –120 0.01 10186-033 –25 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 図 38.様々な電源での入力オフセット電圧の温度特性 図 41.クロストーク、OUT1→OUT2 0 1M –20 100k DISABLED –40 ISOLATION (dB) 10k OUTPUT IMPEDANCE (Ω) 0.1 10186-036 VOS (mV) 0.02 0 –40 –40 CROSSTALK (dB) VS = ±2.5V 0.03 1k 100 10 1 –60 –80 –100 –120 –140 ENABLED 0.1 0.1 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 1000 –180 0.01 10186-032 DISABLE 2.0 VOLTAGE (V) VOLTAGE (V) DISABLE 2.5 1.5 OUTPUT –40°C +25°C –40°C 1.5 +25°C +125°C 1.0 0.5 +125°C 0 0 TIME (1µs/DIV) OUTPUT 10186-038 –0.5 –0.5 TIME (40ns/DIV) 図 43.出力ターンオン時間の温度特性 図 40.出力ターンオフ時間の温度特性 Rev. A 100 3.0 2.0 0.5 10 図 42.順方向アイソレーションの周波数特性 3.0 1.0 1 FREQUENCY (MHz) 図 39.出力インピーダンスの周波数特性 2.5 0.1 - 15/24 - 10186-037 0.01 0.01 10186-039 –160 ADA4895-1/ADA4895-2 データシート 動作原理 アンプ説明 ADA4895-1/ADA4895-2 アンプの入力ノイズは 1 nV/√Hz で、電源 電圧 3 V~10 V でのアンプあたりの消費電流は 3 mA です。 ADA4895-1/ADA4895-2 はアナログ・デバイセズの XFCB3 プロ セスにより製造され、1.5 GHz を超えるゲイン帯域幅積を持ち、 ゲイン ≥ 10 で安定、比較的高速なアンプとしては極めて低い入 力 1/f ノイズを提供する入力構造を持っています。 レール to レール出力ステージは、低い出力換算ノイズを実現す るために必要な重い帰還負荷を駆動できるようにデザインされ ています。ADA4895-1/ ADA4895-2 の低い入力ノイズと広い帯域 幅は、最小の消費電力で実現されています。このため、 ADA4895-1/ADA4895-2 は 350 µV の 最 大 オ フ セ ッ ト 電 圧 と 0.15 µV/°C の電圧ドリフトを持っているので、低ノイズ性能が それほど必要ではない場合でも選定候補として検討に値するア ンプです。 10 より大きいゲインの場合、基本非反転構成のクローズド・ル ープ周波数応答は次式で近似できます。 クローズド・ループ −3 dB 周波数 = (GBP) × 約 0.7 V を超える差動電圧で、クランプ・ダイオードの導通が 開始されます。電流が大きすぎると、発熱のために損傷するこ とがあります。入力ピン間で大きな差動電圧が続く場合には、 入力クランプを流れる電流を 10 mA 以下に制限することが推奨 されます。予想される差動過電圧に対して適切なサイズの直列 入力抵抗を接続すると、必要な保護を実現することができます。 正電源より 0.7 V 高い入力電圧と負電源より 0.7 V 低い入力電圧 で、ESD クランプが導通を開始します。過電圧状態が予想され る場合は、故障電流を 10 mA 以下に制限することが推奨されま す。 ディスエーブル動作 図 45 に、 ADA4895-1/ADA4895-2 のパワーダウン回路を示しま す。DISABLEx ピンを未接続のままにすると、入力 PNP トラン ジスタのベースが正電源へ接続された内部プルアップ抵抗によ りハイ・レベルにされるため、デバイスがターンオンします。 DISABLEx ピンを正電源より 2 V 以上低くすると、デバイスが ターンオフして、5 V 電源電圧での電源電流が約 50 µA に減少 します。 +VS IBIAS 反転ゲイン構成の場合、最小安定ゲインを維持する RG を決める ときソース・インピーダンスを考慮する必要があります。ゲイ ンが 10 より小さい場合は、“ゲイン < +10 での ADA48951/ADA4895-2 の使用” セクションを参照してください。あるい は、230 MHz の帯域幅を持ちユニティ・ゲイン安定なアンプ ADA4895-2 を使用してください。 ESD DISABLEx ESD TO AMPLIFIER BIAS ADA4895-1/ADA4895-2 は ESD からフルに保護されているため、 測定可能な性能低下なしに、人体モデル ESD では 2.5 kV に、電 荷デバイス・モデルでは 1 kV に、それぞれ耐えることができま す。高精度入力は、電源と入力デバイス間の対のダイオード・ クランプで構成された ESD 回路で保護されています(図 44 参照)。 +VS BIAS ESD ESD ESD –VS 図 45.DISABLEx 回路 DISABLEx ピンは、ESD クランプにより保護されています(図 45 参照)。電圧が電源を超えると、これらのダイオードが導通し ます。DISABLEx ピンを保護するため、これらのピン電圧を電 源電圧より 0.7 V 以上高くしないでください、また入力電流を直 列抵抗を使って 10 mA より小さく維持してください。 –IN +IN ESD 10186-040 –VS TO THE REST OF THE AMPLIFIER 図 44.入力ステージと保護ダイオード Rev. A 10186-041 入力保護 - 16/24 - ADA4895-1/ADA4895-2 データシート 入力電流に起因する出力誤差は、次のように表すことができま す。 DC 誤差 図 46 に、一般的な接続図と主な DC 誤差原因を示します。 – VIN + (5) + VOS – RG バイアス電流の相殺 + VOUT – IB– 入力でのバイアス電流不一致に起因する出力電圧誤差を相殺さ せるときは、抵抗 RBP と RBN を使うことができます (図 47 参照)。 RS 10186-042 – VIP + RF IB+ RF RG 図 46.一般的な接続図と DC 誤差原因 理論上の伝達関数 (すべての誤差原因が 0 で DC ゲインが無限 大) は次のように表すことができます。 RS この式は、次の非反転オペアンプと反転オペアンプのゲイン式 に簡素化できます。 非反転ゲイン (VIN = 0 V)の場合、 (2) 図 47.RBP と RBN を使用するバイアス電流誤差の相殺 2 つの入力でのバイアス電流不一致を補償するときは、抵抗 RBP と RBN を表 10 のように設定します。 表 10.バイアス電流誤差を相殺するための RBP と RBN の設定 Value of RF||RG Greater Than RS Less Than RS 反転ゲイン (VIP = 0 V)の場合、 (3) 出力電圧誤差の合計は、アンプ・オフセット電圧と入力電流に 起因する誤差の和になります。オフセット電圧に起因する出力 誤差は、次のように表すことができます。 = (4) ここで、 は規定の電源電圧でのオフセット電圧で、入力と出 力を電源中心に設定して測定されます。 VCM は同相モード電圧。 CMRR は同相モード除去比。 VP は電源電圧。 VPNOM は規定の電源電圧。 PSRR は電源除去比。 A は DC オープン・ループ・ゲイン。 Rev. A RBP (1) 10186-043 RBN - 17/24 - Value of RBP (Ω) RF||RG − RS 0 Value of RBN (Ω) 0 RS − RF||RG ADA4895-1/ADA4895-2 データシート ノイズに対する注意事項 図 48 に、一般的なゲイン設定に対する主なノイズ成分を示しま す。rms 出力ノイズの合計は、すべてのノイズ成分の 2 乗平均 になります。 vn _ RF = 4kT × RF RF 図 49 に、アンプの総合 RTI ノイズ対ソース抵抗を示します。さ らに、使用する帰還抵抗値もノイズに影響を与えます。総合ノ イズを低く維持するためには、帰還抵抗値を 250 Ω~1 kΩ に維 持することが推奨されます。 ven RG vn _ RG = 4kT × RG + vout_en – ien ソース抵抗ノイズ、アンプの電圧ノイズ (ven)、アンプの電流ノ イズからの電圧ノイズ (iep × RS) はすべて、ノイズ・ゲインの項 (1 + RF/RG)に依存します。入力電圧ノイズ = 1 nV/√Hz および入 力電流ノイズ = 1.7 pA/√Hz では、アンプのノイズ成分は約 50 Ω ~700 Ω のソース抵抗に対して比較的小さくなります。 RS 500 10186-044 vn _ RS = 4kT × RS iep 出力ノイズ・スペクトル密度は次式で計算することができます。 (6) AMPLIFIER AND RESISTOR NOISE 5 SOURCE RESISTANCE NOISE AMPLIFIER NOISE ここで、 k はボルツマン定数。 T はケルビン単位の絶対温度。 RF と RG は図 48 に示す帰還回路抵抗。 RS は図 48 に示すソース抵抗。 iep とienはアンプ入力電流ノイズ・スペクトル密度(pA/√Hz)。 ven はアンプ入力電圧ノイズ・スペクトル密度 (nV/√Hz)。 Rev. A 50 0.5 50 500 5k SOURCE RESISTANCE (Ω) 図 49.ソース抵抗対 RTI ノイズ - 18/24 - 50k 10186-045 vout_en = NOISE (nV/√Hz) 図 48.一般的なゲイン構成でのノイズ源 ADA4895-1/ADA4895-2 データシート アプリケーション情報 ゲイン < +10 での ADA4895-1/ADA4895-2 の使 用 RF 200Ω R1 50Ω C1 60pF RG 50Ω VOUT CL 150pF 図 50.ADA4895-1/ADA4895-2 をゲイン=+5 で安定にする構成 VOUT = 2V p-p 11 8 5 2 VS = ±5V G = +5 –1 0.1 この回路は高い周波数でゲイン=+9 を持ち、共振周波数 53 MHz (1/2πR1C1)より低い周波数でゲイン=+5 を持ちます。高い周波 数でノイズ・ゲイン≒+9 を持つため、アンチ・エイリアス・フ ィルタを使って高周波成分を除去しないかぎり、総合出力ノイ ズが大きくなります。 1 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) 図 51.G = +5 での周波数応答 表 11.ゲイン < +10 で ADA4895-1/ADA4895-2 に使用する部品値 Gain RT (Ω) R1 (Ω) C1 (pF) RG (Ω) RF (Ω) RO (Ω) CL (pF) +5 +6 +7 +8 +9 49.9 49.9 49.9 49.9 49.9 49.9 66.5 110 205 Not applicable 60 45 27 15 Not applicable 49.9 40.2 37.4 32.4 30.9 200 200 226 226 249 49.9 49.9 49.9 49.9 49.9 150 150 150 120 100 Rev. A - 19/24 - 10186-047 RT 50Ω VOUT = 30mV p-p VOUT = 250mV p-p 14 10186-046 VIN RO 50Ω 17 CLOSED-LOOP GAIN (dB) ADA4895-1/ADA4895-2 は、通常のゲイン設定で使用した場合に 最小ゲイン 10 で安定ですが、ADA4895-1/ ADA4895-2 は最小ゲ イン=+5 までの低いゲインで動作するように設定することもで きます。 図 50 に、ADA4895-1/ADA4895-2 をゲイン=+5 で動作 させるためにシンプルな RC 回路 (R1 = 49.9 Ω および C1 = 60 pF) を追加する方法を示します。 図 51 に、図 50 に示す回路の、50 Ω アナライザ (G = +5 V/V すな わち 14 dB)を使用した小信号および大信号周波数応答を示しま す。図 51 に示すように、回路は非常に安定で、ピーキングは小 さく 2 dB 強です。この構成は、表 11 に示すようにゲイン=+5 ~+10 に対しても使用することができます。 ADA4895-1/ADA4895-2 データシート ゲイン帯域幅の広いアプリケーション 帰還コンデンサの使用 図 52 に、ADA4895-1/ADA4895-2 を使用したカスケード接続デ ュアル・アンプ・ステージの回路を示します。各ステージのゲ インは+10 (20 dB)で、出力は入力の 100 倍 (40 dB)になります。 6 mA の静止電流 (アンプあたり 3 mA)でデバイスが動作する場 合の総合ゲイン帯域幅積(GB 積)は約 9 GHz です。 アプリケーションで周波数応答の平坦性、または大きな値の帰 還抵抗が必要な場合、小さい帰還コンデンサを帰還抵抗と並列 に接続すると、ピーキングを小さくして平坦性を改善すること ができます。 RT 50Ω 6 CF 2pF C1 5pF RL 1kΩ RF 226Ω RG 25.5Ω CF 2pF 図 52.高ゲイン・アプリケーション (G = +100)向けのカスケー ド接続アンプ・ステージ 図 53 に、2 つのケースに対する大信号周波数応答を示します。 最初のケースは帰還コンデンサ (CF = 2 pF)を実装した場合で、2 つ目のケースはこれらのコンデンサを実装しない場合です。こ の回路から 2 pF の帰還コンデンサを取り外すと、帯域幅が増え ますが、ピーキングが約 0.5 dB 大きくなります。 40 0 RF = 449Ω RF = 499Ω, CF = 1pF RF = 1kΩ, CF = 0.5pF –3 –6 –9 –12 –15 1 10 100 CF = 2pF 32 28 24 20 16 12 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) 10186-049 8 4 VOUT = 2V p-p G = +100 0 0.1 1 1000 図 54.帰還コンデンサを使用した場合と使用しない場合の小信 号周波数応答 NO CF 36 GAIN (dB) 3 FREQUENCY (MHz) 44 図 53.大信号周波数応答、G = +100、VS = ±5 V 2番目のステージの平衡度を改善して電流オフセット成分を除 去するため、ソース・インピーダンスと入力アンプの帰還回路 インピーダンスとの間の不一致を補正するように R1C1 回路の 部品値を決めることができます(図 52 の例では、R1 = 249 Ω およ び C1 = 5 pF)。各アンプのオフセットは、統計的に同一の範囲内 にあります。設定したように、出力アンプのオフセットは、シ ステムの全体オフセットに対して統計的には大きくはありませ ん。 図 53 は±5 V 電源を使用して得た図ですが、入力と出力のヘッド ルームを満たす限りこの回路は±1.5 V~±5 V の電源ででも動作 します。 Rev. A RF = 1kΩ VS = ±2.5V VOUT = 200mV p-p RL = 1kΩ G = +10 ADA4895-1 SOIC VOUT NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB) RF 226Ω RG 25.5Ω 図 54 に、帰還コンデンサを使用した場合と使用しない場合の小 信号周波数応答を示します。 10186-153 R1 249Ω 10186-048 VIN - 20/24 - ADA4895-1/ADA4895-2 データシート 広帯域フォトマルチプライア・プリアンプ 未補償アンプは、ユニティ・ゲイン安定アンプに比べてトラン スインピーダンス・アプリケーションは非常に高速です。速度 は、2 つのアンプの帯域幅比の平方根に比例して増加します。す なわち、1 GHz GB 積の アンプは、その他の全パラメータが一定 の場合、同じトランスインピーダンス・アプリケーションの 10 MHz アンプより 10 倍高速です。さらに、入力電圧ノイズは、 容量ノイズ・ゲイン回路で増幅されるため、総合出力 rms ノイ ズ内で支配的です。 ADA4895-1/ADA4895-2 の場合、入力ノイズは小さいですが、安 定性のため、容量ノイズ・ゲイン回路を 10 以上にする必要があ ります。 ト ラ ン ス イ ン ピ ー ダ ン ス ・ ア プ リ ケ ー シ ョ ン で ADA48951/ADA4895-2 を使用する 1 つの欠点は、大きすぎる帰還抵抗で結 合すると、入力電流と入力電流ノイズにより大きなオフセット と出力電圧ノイズが発生する可能性があることです。こうした 問題があるにしても、ADA4895-1/ADA4895-2 はノイズとゲイン 帯域幅により、所定のトランスインピーダンス範囲で優れた性 能を提供することができます。 図 55 に、I/V コンバータとフォトマルチプライアの電気的モデ ルを示します。 RF と合計容量は、アンプのループ伝達関数内で、ピーキングと 不安定性を発生させる極を形成します。CF を追加すると、ルー プ伝達関数内にゼロ点が形成され、極の影響を補償することが できますが、信号帯域幅が減ってしまいます。45°の位相マージ ン(f(45))を発生させる信号帯域幅は、次式で与えられます。 ここで、 GBP はゲイン帯域幅積。 RF は帰還抵抗。 CS はアンプ加算点での合計容量(アンプ+フォトマルチプライア +ボードの寄生容量)。 f(45)を決める CF の値は次式で表されます。 このケースの周波数応答では、約 2 dB のピーキングと 15% の オーバーシュートが発生しています。CF を 2 倍にして、帯域幅 を半分にすると、平坦な周波数応答が得られ、過渡オーバーシ ュートは約 5%になります。 周波数に対するプリアンプ出力ノイズを図 56 に示します。 CF 1 f1 = 2π R F (CS + CM + CF + CD) RF 1 VOLTAGE NOISE (nV/ Hz) CM CS VOUT CD RSH + CM CF + CS RF 10186-050 VB GBP f3 = (C + C + C + C )/C S M F D F RF NOISE f2 f1 ven 図 55.広帯域フォトマルチプライア・プリアンプ NOISE DUE TO AMPLIFIER 基本伝達関数は次式で表されます。 FREQUENCY (Hz) 図 56.フォトマルチプライアの電圧ノイズ成分 ここで、 IPHOTO はフォトマルチプライアの出力電流で、RF と CF の並列接 続により信号帯域幅が設定されます。 このプリアンプで実現可能な安定帯域幅は、RF、アンプのゲイン 帯域幅積、CS とアンプ入力容量を含むアンプ加算点の合計容量 の関数になります。 表 12.フォトマルチプライア・プリアンプの RMS ノイズ成分 Contributor RF Amplifier ven Amplifier ien Rev. A f3 ven (CS + CM + CF + CD)/CF 10186-051 – IPHOTO f2 = 2π R C F F - 21/24 - Expression ADA4895-1/ADA4895-2 データシート レイアウト時の考慮事項 最適性能を得るためには、ボード・レイアウト、信号線の引き 回し、電源バイパス、グラウンド接続に注意する必要がありま す。 グラウンド・プレーン ADA4895-1/ADA4895-2 の入力と出力の下と周囲の領域にはグラ ウンドを設けないことが重要です。グラウンド・プレーンとデ バイスの入力パッドおよび出力パッドとの間に形成される浮遊 容量が、高速アンプ性能を決定します。反転入力の浮遊容量と アンプ入力容量により、位相マージンが低下して、安定性が損 なわれます。出力の浮遊容量により帰還ループ内に極が形成さ れて、位相マージンが低下し、回路が不安定になります。 電源のバイパス 電源のバイパスは ADA4895-1/ADA4895-2 の性能に影響するため 重要です。各電源ピンからグラウンドへのコンデンサの並列接 続が最適です。小さい値の電解コンデンサほど優れた高周波応 答を提供します。大きな値の電解コンデンサほど優れた低周波 性能を提供します。 Rev. A 異なる値とサイズのコンデンサの並列接続は、広い周波数帯域 で電源ピンの AC インピーダンスを小さくことに役立ちます。 これは、アンプへのノイズ混入を小さくするために重要です。 特にアンプの PSRR がロールオフし始める場合には重要です。 これは、バイパス・コンデンサが PSRR の性能低下を小さくす ることに役立つためです。 最小値のコンデンサはアンプと同じ側のボード面に、かつアン プの電源ピンの近くに配置する必要があります。コンデンサの グラウンド・ピンは直接グラウンド・プレーンに接続してくだ さい。 0508 サイズの 0.1 µF セラミック・コンデンサを使用することが 推奨されます。0508 ケース・サイズは、小さい直列インダクタ ンスと優れた高周波性能を提供します。10 µF の電解コンデンサ と 0.1 µF のコンデンサは並列に接続してください。回路パラメ ータに応じて、コンデンサの追加により性能を強化することが できます。各回路は異なるので、最適性能を得るためには個別 に解析する必要があります。 - 22/24 - ADA4895-1/ADA4895-2 データシート 外形寸法 3.10 3.00 2.90 10 3.10 3.00 2.90 5.15 4.90 4.65 6 1 5 PIN 1 IDENTIFIER 0.50 BSC 0.95 0.85 0.75 15° MAX 1.10 MAX 6° 0° 0.30 0.15 0.70 0.55 0.40 0.23 0.13 091709-A 0.15 0.05 COPLANARITY 0.10 COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-187-BA 図 57.10 ピン・ミニ・スモール・アウトライン・パッケージ[MSOP] (RM-10) 寸法: mm 5.00 (0.1968) 4.80 (0.1890) 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-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. 図 58.8 ピン標準スモール・アウトライン・パッケージ[SOIC_N] ナロー・ボディ (R-8) 寸法: mm (インチ) Rev. A - 23/24 - 012407-A 8 4.00 (0.1574) 3.80 (0.1497) ADA4895-1/ADA4895-2 データシート 3.00 2.90 2.80 1.70 1.60 1.50 6 5 4 1 2 3 3.00 2.80 2.60 PIN 1 INDICATOR 0.95 BSC 1.90 BSC 1.45 MAX 0.95 MIN 0.15 MAX 0.05 MIN 0.50 MAX 0.30 MIN 0.20 MAX 0.08 MIN SEATING PLANE 10° 4° 0° 0.55 0.45 0.35 0.60 BSC 12-16-2008-A 1.30 1.15 0.90 COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-178-AB 図 59.6 ピン・スモール・アウトライン・トランジスタ・パッケージ[SOT-23] (RJ-6) 寸法: mm オーダー・ガイド Model1 Temperature Range Package Description Package Option Ordering Quantity Branding ADA4895-1ARZ ADA4895-1ARZ-R7 ADA4895-1ARZ-RL ADA4895-1ARJZ-R2 ADA4895-1ARJZ-R7 ADA4895-1ARJZ-RL ADA4895-1AR-EBZ ADA4895-1ARJ-EBZ −40°C to +125°C −40°C to +125°C −40°C to +125°C −40°C to +125°C −40°C to +125°C −40°C to +125°C 8-Lead SOIC_N 8-Lead SOIC_N 8-Lead SOIC_N 6-Lead SOT-23 6-Lead SOT-23 6-Lead SOT-23 Evaluation Board for the 8-Lead SOIC_N Evaluation Board for the 6-Lead SOT-23 R-8 R-8 R-8 RJ-6 RJ-6 RJ-6 98 1,000 2,500 250 3,000 10,000 H3D H3D H3D ADA4895-2ARMZ ADA4895-2ARMZ-R7 ADA4895-2ARMZ-RL ADA4895-2ARM-EBZ −40°C to +125°C −40°C to +125°C −40°C to +125°C 10-Lead Mini Small Outline Package [MSOP] 10-Lead Mini Small Outline Package [MSOP] 10-Lead Mini Small Outline Package [MSOP] Evaluation Board RM-10 RM-10 RM-10 50 1,000 3,000 H35 H35 H35 1 Z = RoHS 準拠製品。 Rev. A - 24/24 -