中文数据手册

10 µA、轨到轨I/O、
零输入交越失真放大器
ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
产品特性
引脚配置
7
OUT B
+IN A 3
TOP VIEW
(Not to Scale)
6
–IN B
5
+IN B
4
–IN
V– 4
图2. 8引脚MSOP (RM-8)
BALL A1
CORNER
V+
A1
A2
OUT B
V+
V–
NC
A1
A2
B1
B2
+IN
–IN
C1
C2
OUT A
A3
–IN B
–IN A
B1
ADA4505-1
TOP VIEW
(BALL SIDE DOWN)
Not to Scale
NC = NO CONNECT
B3
+IN B
V–
+IN A
C1
C2
C3
ADA4505-2
TOP VIEW
(BALL SIDE DOWN)
图3. 6引脚WLCSP (CB-6-7)
07416-003
OUT
ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4分别是单通道、双通道
和四通道微功耗放大器，具有轨到轨输入和输出摆幅特
性，采用1.8 V至5 V单电源供电或±0.9 V至±2.5 V双电源供电。
图4. 8引脚WLCSP (CB-8-2)
BALL A1
INDICATOR
OUT D
OUT A
A1
A2
A3
–IN D
B1
V–
B2
+IN A
B3
+IN D
–IN A
2
+IN A
3
V+
4
+IN B 5
ADA4505-4
TOP VIEW
(Not to Scale)
–IN A
+IN B
14
OUT D
13
–IN D
+IN C
V+
12
+IN D
D1
D2
D3
–IN C
OUT C
OUT B
E1
E2
E3
11
V–
10
+IN C
–IN B
6
9
–IN C
OUT B
7
8
OUT C
图5. 14引脚TSSOP (RU-14)
C1
C3
–IN B
ADA4505-4
TOP VIEW
(BALL SIDE DOWN)
Not to Scale
07416-061
OUT A 1
07416-005
ADA4505-x系列的额定温度范围为−40°C至+85°C工业温度
范围和−40°C至+125°C扩展工业温度范围。ADA4505-1单
通道放大器提供紧凑型5引脚SOT-23和6引脚WLCSP两种封
装。ADA4505-2双通道放大器提供标准8引脚MSOP封装和
8引脚WLCSP封装。ADA4505-4四通道放大器提供14引脚
TSSOP封装和14引脚WLCSP封装。
V+
ADA4505-2
BALL A1
INDICATOR
概述
远程电池供电传感器、手持式仪器和消费电子设备、危险
探测器(例如，烟、火、气)和病人监护仪等产品都能从
ADA4505-x放大器的特性获益。
8
–IN A 2
图1. 5引脚SOT-23 (RJ-5)
压力和位置传感器
远程安保
医疗监视器
电池供电消费电子设备
危险探测器
ADA4505-x放大器这种特性组合使其成为电池供电应用的
完美之选，它们可以在电池的寿命期内将电源电压变化引
起的误差降至最低，甚至对于轨到轨运算放大器，仍可保
持高CMRR。
OUT A 1
TOP VIEW
(Not to Scale)
+IN 3
应用
这几款放大器采用新的电路技术，每个低成本放大器的工
作电源电流小于10 μA时，可实现零输入交越失真(出色的
PSRR和CMRR性能)和极低偏置电流。
V+
07416-001
V– 2
5
ADA4505-1
07416-004
OUT 1
07416-068
电源抑制比(PSRR)：100 dB(最小值)
共模抑制比(CMRR)：105 dB(典型值)
极低电源电流：每个放大器10 μA(最大值)
1.8 V至5 V单电源或±0.9 V至±2.5 V双电源供电
轨到轨输入和输出
失调电压：3 mV(最大值)
极低输入偏置电流：0.5 pA(典型值)
图6. 14引脚WLCSP (CB-14-1)
ADA4505-x系列是ADI公司不断扩展的零交越运算放大器
系列的产品，采用1.8 V至5 V单电源或±0.9 V至±2.5 V双电
源供电，该系列还包括AD8505/AD8506/AD8508。
Rev. D
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ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
目录
特性.................................................................................................... 1
ESD警告....................................................................................... 5
应用.................................................................................................... 1
典型性能参数 .................................................................................. 6
概述.................................................................................................... 1
工作原理 ......................................................................................... 14
引脚配置 ........................................................................................... 1
应用信息 ......................................................................................... 16
修订历史 ........................................................................................... 2
脉搏血氧仪电流源 .................................................................. 16
技术规格 ........................................................................................... 3
血糖仪用4极点低通巴特沃兹滤波器 ................................. 17
电气特性—1.8 V电源供电....................................................... 3
外形尺寸 ......................................................................................... 18
电气特性—5V电源供电 ........................................................... 4
订购指南..................................................................................... 21
绝对最大额定值.............................................................................. 5
热阻 .............................................................................................. 5
修订历史
2010年7月—修订版C至修订版D
增加6引脚WLCSP、ADA4505-1 .......................................... 通篇
2008年10月—修订版0至修订版A
移动“电气特性—1.8 V电源”部分................................................ 3
(ADA4505-4) ............................................................................. 通篇
更改表1中“大信号电压增益”参数.............................................. 3
移动“电气特性—5 V电源”部分................................................... 4
更改表2中“大信号电压增益”参数.............................................. 4
更改“热阻”部分和表4.................................................................... 5
更新“外形尺寸”............................................................................. 18
增加8引脚WLCSP (ADA4505-2)和14引脚TSSOP
更改特性部分 .................................................................................. 1
增加图2和图3；重新排序编号.................................................... 1
更改表1 ............................................................................................. 3
更改表2 ............................................................................................. 4
更改“热阻”部分............................................................................... 5
更改“订购指南”..............................................................................21
更改图22和图25 .............................................................................. 9
2009年7月—修订版B至修订版C
增加5引脚SOT-23 (ADA4505-1 ............................................ 通篇
更改图40和图43 ............................................................................ 12
更改表1中“每放大器电源电流”参数 ......................................... 3
更改“工作原理”部分.................................................................... 14
更改表2中“每放大器电源电流”参数 ......................................... 4
更改图52 ......................................................................................... 16
更改图26和图29 .............................................................................. 9
更改“血糖仪用4极点低通巴特沃兹滤波器”部分.................. 17
更改图31和图34 ............................................................................ 10
更新“外形尺寸”............................................................................. 18
更改图42和图45 ............................................................................ 12
更改“订购指南”.............................................................................. 19
增加图49和图51；重新排序编号 ............................................. 13
更新“外形尺寸”............................................................................. 18
删除图46和图48；重新排序编号 ............................................. 13
2008年7月—版本0：初始版
更改“订购指南”..............................................................................20
2009年2月—修订版A至修订版B
增加14引脚WLCSP (ADA4505-4) ....................................... 通篇
更改“热阻”部分............................................................................... 5
更改图17、图18、图20和图21 .................................................... 8
更改图42和图45 ............................................................................ 12
更新“外形尺寸”............................................................................. 18
更改“订购指南”..............................................................................20
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ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
技术规格
电气特性——1.8 V电源
除非另有说明，VSY = 1.8 V，VCM = VSY/2，TA = 25°C，RL = 100 kΩ至GND。
表1.
参数
输入特性
失调电压
输入偏置电流
符号
测试条件/注释
VOS
0 V ≤ VCM ≤ 1.8 V
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
最小值
IB
典型值
最大值
单位
0.5
3
4
2
50
375
1
25
130
1.8
115
mV
mV
pA
pA
pA
pA
pA
pA
V
dB
dB
dB
dB
2.5
220
2.5
4.7
dB
µV/°C
GΩ
pF
pF
0.5
−40°C ≤ TA ≤ +85°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
输入失调电流
输入电压范围
共模抑制比
大信号电压增益
失调电压漂移
输入电阻
输入电容(差分模式)
输入电容(共模模式)
输出特性
高输出电压
低输出电压
短路电流限值
电源
电源抑制比
电源电流(每个放大器)
ADA4505-1
IOS
0.05
−40°C ≤ TA ≤ +85°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
共模抑制 0 V ≤ VCM ≤ 1.8 V
比(CMRR) −40°C ≤ TA ≤ +85°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
AVO
0.05 V ≤ VOUT ≤ 1.75 V,
RL = 100 kΩ 至 VCM
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
ΔVOS/ΔT
RIN
CINDM
CINCM
VOH
VOL
ISC
PSRR
ISY
0
85
85
80
95
100
95
RL = 100 kΩ 至 GND
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
RL = 10 kΩ 至 GND
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
RL = 100 kΩ 至 VSY
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
RL = 10 kΩ 至 VSY
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
VOUT = VSY 或 GND
1.78
1.78
1.65
1.65
VSY = 1.8 V 至 5 V
−40°C ≤ TA ≤ +85°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
VOUT = VSY/2
100
100
95
1.79
1.75
2
12
±3.8
110
10
–40°C ≤ TA ≤ +125°C
ADA4505-2/ADA4505-4
7
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
动态性能
压摆率
增益带宽积
相位裕量
噪声性能
电压噪声
电压噪声密度
电流噪声密度
5
5
25
25
V
V
V
V
mV
mV
mV
mV
mA
dB
dB
dB
11.5
15
10
15
µA
µA
µA
µA
SR
GBP
ΦM
RL = 100 kΩ, CL = 20 pF, G = 1
RL = 1 MΩ, CL = 20 pF, G = 1
RL = 1 MΩ, CL = 20 pF, G = 1
6.5
50
52
mV/µs
kHz
度
en p-p
en
in
f = 0.1 Hz 至 10 Hz
f = 1 kHz
f = 1 kHz
2.95
65
20
µV p-p
nV/√Hz
fA/√Hz
Rev. D | Page 3 of 24
ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
电气特性——5 V电源
除非另有说明，VSY = 5 V，VCM = VSY/2，TA = 25°C，RL = 100 kΩ至GND。
表2.
参数
输入特性
失调电压
输入偏置电流
符号
测试条件/注释
VOS
0 V ≤ VCM ≤ 5 V
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
最小值
IB
典型值
最大值
单位
0.5
3
4
2
50
375
1
25
130
5
120
mV
mV
pA
pA
pA
pA
pA
pA
V
dB
dB
dB
dB
2
220
2.5
4.7
dB
µV/°C
GΩ
pF
pF
0.5
−40°C ≤ TA ≤ +85°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
输入失调电流
输入电压范围
共模抑制比
大信号电压增益
失调电压漂移
输入电阻
输入电容(差分模式)
输入电容(共模模式)
输出特性
高输出电压
低输出电压
短路电流限值
电源
电源抑制比
电源电流(每个放大器)
ADA4505-1
IOS
0.05
−40°C ≤ TA ≤ +85°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
共模抑制 0 V ≤ VCM ≤ 5 V
比(CMRR) −40°C ≤ TA ≤ +85°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
AVO
0.05 V ≤ VOUT ≤ 4.95 V,
RL = 100 kΩ 至 VCM
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
ΔVOS/ΔT
RIN
CINDM
CINCM
VOH
VOL
ISC
PSRR
ISY
0
90
90
85
105
105
100
RL = 100 kΩ 至 GND
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
RL = 10 kΩ 至 GND
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
RL = 100 kΩ 至 VSY
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
RL = 10 kΩ 至 VSY
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
VOUT = VSY 或 GND
4.98
4.98
4.9
4.9
VSY = 1.8 V 至 5 V
−40°C ≤ TA ≤ +85°C
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
VOUT = VSY/2
100
100
95
4.99
4.95
2
10
±40
110
9
–40°C ≤ TA ≤ +125°C
ADA4505-2/ADA4505-4
7
−40°C ≤ TA ≤ +125°C
动态性能
压摆率
增益带宽积
相位裕量
噪声性能
电压噪声
电压噪声密度
电流噪声密度
5
5
25
25
V
V
V
V
mV
mV
mV
mV
mA
dB
dB
dB
10.5
15
10
15
µA
µA
µA
µA
SR
GBP
ΦM
RL = 100 kΩ, CL = 20 pF, G = 1
RL = 1 MΩ, CL = 20 pF, G = 1
RL = 1 MΩ, CL = 20 pF, G = 1
6
50
52
mV/µs
kHz
度
en p-p
en
in
f = 0.1 Hz 至 10 Hz
f = 1 kHz
f = 1 kHz
2.95
65
20
µV p-p
nV/√Hz
fA/√Hz
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ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
绝对最大额定值
热阻
表3.
参数
电源电压
输入电压
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)
θJA针对最差条件，即器件焊接在电路板上以实现表贴封
额定值
5.5 V
±VSY ± 0.1 V
±10 mA
±VSY
不定
−65°C 至 +150°C
−40°C 至 +125°C
−65°C 至 +150°C
300°C
装 ， 其 裸 露 焊 盘 焊 接 到 PCB焊 盘 (若 适 用 )。 4层 (2S/2P)
JEDEC标准热测试板的模拟热阻值，除非另有说明。
表4.
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0.1 V时，
输入电流应以10 mA为限。
2
差分输入电压限制为5 V或电源电压，以较小者为准。
1
注意，超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损
封装类型
5引脚SOT-23 (RJ-5)
6引脚WLCSP (CB-6-7)
8引脚MSOP (RM-8)
8引脚WLCSP (CB-8-2)
14引脚TSSOP (RU-14)
14引脚WLCSP (CB-14-1)
θJA
190
105
142
82
112
64
θJC
92
2.6
45
N/A
35
N/A
单位
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
ESD警告
坏。这只是额定最值，并不能以这些条件或者在任何其它
ESD(静电放电)敏感器件。
超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下，推断器件
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。
能否正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影响
器件的可靠性。
Rev. D | Page 5 of 24
ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
典型性能参数
除非另有说明，TA = 25°C。
140
VSY = 5V
VCM = VSY/2
120
NUMBER OF AMPLIFIERS
120
100
80
60
40
100
20
80
60
40
1.0
1.5
2.0
2.5 3.0
0
–3.0 –2.5 –2.0 –1.5 –1.0 –0.5 0 0.5
VOS (mV)
07416-007
0
–3.0 –2.5 –2.0 –1.5 –1.0 –0.5 0 0.5
VOS (mV)
图7. 输入失调电压分布图
14
10
8
6
4
2.5 3.0
10
8
6
4
2
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5 3.0 3.5 4.0
TCVOS (µV/°C)
4.5
5.0
5.5 6.0
0
07416-009
0
0
0.5
1.0
图8. 输入失调电压漂移分布图
1.5
2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
TCVOS (µV/°C)
4.5
5.0
5.5 6.0
图11. 输入失调电压漂移分布图
1500
1500
VSY = 5V
VSY = 1.8V
1000
DEVICE 1
DEVICE 2
DEVICE 3
DEVICE 4
500
DEVICE 5
DEVICE 6
DEVICE 7
DEVICE 8
DEVICE 9
DEVICE 10
0
–500
DEVICE 1
DEVICE 2
DEVICE 3
500
VOS (µV)
1000
DEVICE 4
DEVICE 5
0
DEVICE 6
DEVICE 7
DEVICE 8
DEVICE 9
–500
DEVICE 10
–1000
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
VCM (V)
1.2
1.4
1.6
1.8
07416-011
–1000
–1500
0
1
2
3
4
VCM (V)
图9. 输入失调电压与共模电压的关系
图12. 输入失调电压与共模电压的关系
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5
07416-012
VOS (µV)
2.0
VSY = 5V
–40°C ≤TA ≤125°C
12
NUMBER OF AMPLIFIERS
NUMBER OF AMPLIFIERS
14
2
–1500
1.5
图10. 输入失调电压分布图
VSY = 1.8V
–40°C ≤TA ≤125°C
12
1.0
07416-008
20
07416-010
NUMBER OF AMPLIFIERS
140
VSY = 1.8V
VCM = VSY/2
ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
除非另有说明，TA = 25°C。
1000
1000
VSY = 1.8V
10
1
10
25
50
75
TEMPERATURE (°C)
100
125
0.1
07416-013
0
0
25
1000
1000
100
105°C
10
105°C
IB (pA)
85°C
10
85°C
1
1
25°C
0.4
0.6
0.8
1.0
VCM (V)
1.2
1.4
1.6
1.8
0.1
0
1
OUTPUT VOLTAGE (VOH) TO SUPPLY RAIL (mV)
VSY = 1.8V
1k
100
10
1
0.1
1
LOAD CURRENT (mA)
10
100
07416-017
–40°C
+25°C
+85°C
+125°C
0.01
4
5
图17. 输入偏置电流与共模电压和温度的关系
10k
0.01
0.001
3
VCM (V)
图14. 输入偏置电流与共模电压和温度的关系
0.1
2
07416-016
0.2
07416-014
0
25°C
图15. 供电轨输出电压(VOH )与负载电流和温度的关系
10k
VSY = 5V
1k
100
10
1
–40°C
+25°C
+85°C
+125°C
0.1
0.01
0.001
0.01
0.1
1
LOAD CURRENT (mA)
10
100
图18. 供电轨输出电压(VOH )与负载电流和温度的关系
Rev. D | Page 7 of 24
07416-018
IB (pA)
125
VSY = 5V
IB+ AND IB–
125°C
100
OUTPUT VOLTAGE (VOH) TO SUPPLY RAIL (mV)
100
图16. 输入偏置电流与温度的关系
VSY = 1.8V
IB+ AND IB–
125°C
50
75
TEMPERATURE (°C)
07416-015
1
图13. 输入偏置电流与温度的关系
0.1
IB+
IB–
100
IB (pA)
IB (pA)
100
0.1
VSY = 5V
IB+
IB–
ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
除非另有说明，TA = 25°C。
1k
100
10
1
0.01
0.001
0.01
0.1
1
LOAD CURRENT (mA)
10
100
100
10
1
–40°C
+25°C
+85°C
+125°C
0.1
0.01
0.001
图19. 供电轨输出电压(VOL )与负载电流和温度的关系
0.1
1
LOAD CURRENT (mA)
10
100
5.000
RL = 100kΩ
OUTPUT VOLTAGE [VOH] (V)
1.790
1.785
RL = 100kΩ
4.995
1.795
RL = 10kΩ
1.780
4.990
RL = 10kΩ
4.985
4.980
80
95
110
125
VSY = 5V
4.970
–40 –25 –10
25
25
VSY = 1.8V
OUTPUT VOLTAGE [VOL] (mV)
20
RL = 10kΩ
10
5
–10
5
20
35
50
65
TEMPERATURE (°C)
95
110
125
20
RL = 10kΩ
15
10
5
RL = 100kΩ
80
95
110
125
0
–40
07416-023
–25
80
VSY = 5V
RL = 100kΩ
0
–40
20
35
50
65
TEMPERATURE (°C)
图23. 输出电压(VOH )与温度的关系
图20. 输出电压(VOH )与温度的关系
15
5
07416-022
20
35
50
65
TEMPERATURE (°C)
–25
–10
5
20
35
50
65
TEMPERATURE (°C)
80
图24. 输出电压(VOL )与温度的关系
图21. 输出电压(VOL )与温度的关系
Rev. D | Page 8 of 24
95
110
125
07416-024
5
07416-021
4.975
VSY = 1.8V
1.775
–40 –25 –10
OUTPUT VOLTAGE [VOL] (mV)
0.01
图22. 供电轨输出电压(VOL )与负载电流和温度的关系
1.800
OUTPUT VOLTAGE [VOH] (V)
VSY = 5V
1k
07416-019
–40°C
+25°C
+85°C
+125°C
0.1
10k
07416-020
VSY = 1.8V
OUTPUT VOLTAGE (VOL) TO SUPPLY RAIL (mV)
OUTPUT VOLTAGE (VOL) TO SUPPLY RAIL (mV)
10k
ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
除非另有说明，TA = 25°C。
180
80
135
60
PHASE
45
GAIN
0
0
PHASE (Degrees)
20
90
–20
–45
–40
–90
–60
–135
–80
–180
–100
100
1k
10k
FREQUENCY (Hz)
–225
1M
100k
07416-025
40
VSY = 5V
135
PHASE
40
45
GAIN
0
–45
–40
–90
–60
–135
–80
–180
1k
–225
1M
100k
60
G = –1
–10
–20
–30
10
–10
–20
–30
–40
–50
–50
10k
FREQUENCY (Hz)
100k
1M
–60
100
07416-027
1k
G = –1
0
–40
–60
100
G = –10
20
1k
图26. 闭环增益与频率的关系
G = –10
G = –100
1k
1M
VSY = 5V
G = –10
1k
G = –100
G = –1
ZOUT ( )
100
100k
图29. 闭环增益与频率的关系
10k
VSY = 1.8V
10k
FREQUENCY (Hz)
10
1
G = –1
100
10
1
100
1k
10k
FREQUENCY (Hz)
100k
1M
0.1
10
图27. 输出阻抗与频率的关系
100
1k
10k
FREQUENCY (Hz)
图30. 输出阻抗与频率的关系
Rev. D | Page 9 of 24
100k
1M
07416-063
0
30
07416-028
CLOSED-LOOP GAIN (dB)
G = –10
10
G = –100
40
30
20
VSY = 5V
50
G = –100
40
CLOSED-LOOP GAIN (dB)
10k
FREQUENCY (Hz)
图28. 开环增益和相位与频率的关系
VSY = 1.8V
50
ZOUT ( )
0
–20
60
0.1
10
90
20
图25. 开环增益和相位与频率的关系
10k
225
180
–100
100
07416-062
OPEN-LOOP GAIN (dB)
60
100
PHASE (Degrees)
80
225
07416-026
VSY = 1.8V
OPEN-LOOP GAIN (dB)
100
ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
除非另有说明，TA = 25°C。
120
100
80
80
CMRR (dB)
100
60
60
40
40
20
20
0
100
1k
10k
FREQUENCY (Hz)
100k
1M
VSY = 5V
0
100
1k
图31. CMRR与频率的关系
120
VSY = 1.8V
100
100
80
80
60
1M
VSY = 5V
60
40
40
20
PSRR+
PSRR–
1k
10k
FREQUENCY (Hz)
100k
1M
07416-033
100
0
10
PSRR+
PSRR–
100
1k
10k
FREQUENCY (Hz)
100k
1M
07416-034
20
0
10
100k
图34. CMRR与频率的关系
PSRR (dB)
PSRR (dB)
120
10k
FREQUENCY (Hz)
07416-032
VSY = 1.8V
07416-031
CMRR (dB)
120
图35. PSRR与频率的关系
图32. PSRR与频率的关系
1k
140
1.8V ≤VSY ≤5V
130
VSY = 5V
en (nV/√Hz)
110
100
VSY = 1.8V
100
80
–40
–25
–10
5
20
35
50
65
TEMPERATURE (°C)
80
95
110
125
10
1
10
100
FREQUENCY (Hz)
图33. PSRR与温度的关系
图36. 电压噪声密度与频率的关系
Rev. D | Page 10 of 24
1000
07416-050
90
07416-035
PSRR (dB)
120
ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
除非另有说明，TA = 25°C。
80
80
60
60
VSY = 5V
VIN = 10mV p-p
70 R = 100kΩ
L
OVERSHOOT (%)
50
40
30
OS+
OS–
20
50
40
30
20
OS+
OS–
10
10
100
CAPACITANCE (pF)
1000
0
10
07416-036
0
10
1000
图40. 小信号过冲与负载电容的关系
图37. 小信号过冲与负载电容的关系
T
100
CAPACITANCE (pF)
T
LOAD = 100kΩ || 100pF
VSY = 1.8V
LOAD = 100kΩ || 100pF
VSY = 5V
TIME (200µs/DIV)
图38. 大信号瞬态响应
图41. 大信号瞬态响应
T
LOAD = 100kΩ || 100pF
VSY = 1.8V
LOAD = 100kΩ || 100pF
VSY = 5V
TIME (200µs/DIV)
07416-040
VOLTAGE (2mV/DIV)
VOLTAGE (2mV/DIV)
T
07416-039
TIME (200µs/DIV)
07416-038
VOLTAGE (1V/DIV)
1.490V p-p
TIME (200µs/DIV)
图39. 小信号瞬态响应
图42. 小信号瞬态响应
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07416-041
VOLTAGE (500mV/DIV)
3.959V p-p
07416-037
OVERSHOOT (%)
VSY = 1.8V
VIN = 10mV p-p
70 R = 100kΩ
L
ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
除非另有说明，TA = 25°C。
35
40
30
35
ADA4505-4
ADA4505-4, V SY = 1.8V
30
25
ADA4505-4, V SY = 5V
20
ISY (µA)
ISY (µA)
25
ADA4505-2
15
ADA4505-2, V SY = 1.8V
20
15
ADA4505-1
10
ADA4505-1, V SY = 5V
5
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
VSY (V)
0
–40
–25
–10
35
50
65
80
95
110
125
图46. 总电源电流与温度的关系
VSY = 5V
2.95µV p-p
TIME (s)
图47. 0.1 Hz至10 Hz输入电压噪声
图44. 0.1 Hz至10 Hz输入电压噪声
0
0
VSY = 1.8V
RL = 100kΩ
–20 G = –100
VSY = 5V
RL = 100kΩ
–20 G = –100
VIN = 0.5V p-p
VIN = 1V p-p
VIN = 1.7V p-p
CHANNEL SEPARATION (dB)
100kΩ
1kΩ
–60
–80
–100
100kΩ
1kΩ
–60
–80
–100
–120
1k
10k
FREQUENCY (Hz)
100k
07416-057
–120
–140
100
–40
VIN = 1V p-p
VIN = 2V p-p
VIN = 3V p-p
VIN = 4V p-p
VIN = 4.99V p-p
–140
100
1k
10k
FREQUENCY (Hz)
图48. 通道隔离与频率的关系
图45. 通道隔离与频率的关系
Rev. D | Page 12 of 24
100k
07416-058
–40
07416-053
07416-052
INPUT VOLTAGE NOISE (0.5µV/DIV)
INPUT VOLTAGE NOISE (0.5µV/DIV)
2.95µV p-p
TIME (s)
CHANNEL SEPARATION (dB)
20
TEMPERATURE (°C)
图43. 电源电流与电源电压的关系
VSY = 1.8V
5
07416-065
5
07416-064
0
ADA4505-2, V SY = 5V
ADA4505-1, V SY = 1.8V
10
ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
除非另有说明，TA = 25°C。
1.8
1.5
VSY = 5V
VIN = 4.9V
G=1
RL = 100kΩ
5
OUTPUT SWING (V)
1.2
0.9
0.6
4
3
2
1k
FREQUENCY (Hz)
10k
100k
0
10
100
1k
FREQUENCY (Hz)
10k
100k
图51. 输出摆幅与频率的关系
图49. 输出摆幅与频率的关系
VSY = ±0.9V
G=1
RL = 100kΩ
CL = NO LOAD
VSY = ±2.5V
G=1
RL = 100kΩ
CL = NO LOAD
VIN
VOUT
VIN
2
1
VOUT
TIME (400µs/DIV)
TIME (400µs/DIV)
图50. 无相位反转
图52. 无相位反转
Rev. D | Page 13 of 24
07416-067
100
07416-059
0
10
07416-060
1
0.3
07416-066
OUTPUT SWING (V)
6
VSY = 1.8V
VIN = 1.7V
G=1
RL = 100kΩ
ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
工作原理
VDD
ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4均为单位增益稳定型
CMOS轨到轨输入/输出运算放大器，采用小型封装，专为
优化功耗、PSRR、CMRR和零交越失真性能而设计。其典
型失调电压为500 μV，0.1 Hz至10 Hz内具有2.95 μV的低峰
峰值电压噪声，1 kHz时具有65 nV/√Hz的电压噪声密度。
VBIAS
ADA4505-x放大器专为解决低压电池供电应用中的两个关
键问题而设计：电池电压随着时间的增加而降低，以及轨
到轨输入级失真。
Q3
Q1
Q2
Q4
VIN–
IB
07416-043
IB
VSS
图53. 典型双差分对输入级运算放大器
(低端输入电压范围由双通道PMOS Q1和Q2晶体管组成，
高端由双通道NMOS Q3和Q4晶体管组成)
300
VSY = 5V
TA = 25°C
250
200
150
100
VOS (µV)
在电池供电应用中，IC的电源电压即电池电压。不幸的
是，当电池通过负载放电时，其电压会降低。这种电池使
用期间的压降会造成运算放大器的输出误差。某些需在整
个电池使用期间具有精确测量的应用中，使用稳压器为运
算放大器供电作为解决方案。若某设计使用标准电池，则
运算放大器在电池使用期间将大致经历电源电压从3.2 V至
1.8 V的变化。这表示在最小PSRR为70 dB的典型运算放大
器中，折合到输入端的失调误差约为440 μV。若同样的应
用采用ADA4505-x，当最小PSRR为100 dB时，误差仅为
14 μV。虽然可通过调校使误差降低，或使用外部稳压器
为运算放大器供电，但这些方案都增加了系统的成本和复
杂度。ADA4505-x放大器无需额外支出或使用误差消除电
路，解决了这一难题。
VIN+
50
0
–50
–100
–150
–200
当共模电压位于高端时，一个差分对用于放大输入信号，
而另一个差分对则在共模电压位于低端时放大输入信号。
同时，这种方法还需要利用控制电路以正确操控两个差分
对。不幸的是，这种拓扑具有非常明显的问题：若信号电
平从一个关闭的输入级转移到另一个打开的输入级，则会
产生明显失真(参见图54)。
–250
–300
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
VCM (V)
3.5
4.0
4.5
5.0
07416-044
电池供电应用的第二个问题是标准轨到轨输入级引起的失
真。采用CMOS非轨到轨输入级(即单个差分对)，可将输
入电压限制为离开电源线大约一个VGS(栅极-源极电压)。
由于正常工作时VGS通常超过1 V，因此采用低电源电压时，
单个差分对的输入级运算放大器便极大地限制了可用输入
电压范围。这种限制减少了原本可使用非轨到轨输入运算
放大器的应用数目。通常使用双差分对输入级(参见图53)
以解决该问题。然而，这种技术有其缺陷。
图54. 典型双差分对输入级运算放大器的
输入失调电压与共模电压响应的关系
(采用5 V电源供电，显示结果大致为100个单位)
该失真迫使设计工程师采取不实用的方法避免交越失真区
域，从而收窄运算放大器的共模动态范围。ADA4505-x系
列通过在片内集成电荷泵以便对输入差分对供源，解决了
交越失真的问题。电荷泵产生的电源电压比电池电压更
高，可让输入级处理无需使用第二个差分对即可处理宽范
围的输入信号电压。有了这个解决方案，输入电压便可从
一个电源的极端电压变化到另一个而不产生失真，从而恢
复运算放大器的整个共模动态范围。
电荷泵经仔细设计，因此会产生开关噪声的元器件在任何
频率下(无论在放大器带宽之内还是超出了放大器带宽)都
远低于本底热噪声。无杂散动态范围(SFDR)仅受限于输入
信号和热噪声或闪烁噪声。在输入信号和开关噪声之间不
存在交调。
Rev. D | Page 14 of 24
ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
300
图55表示集成片内电荷泵运算放大器的典型前端部分
VSY = 5V
TA = 25°C
250
200
VPP = POSITIVE PUMPED VOLTAGE = VDD + 1.8V
VPP
150
VDD
100
+IN
Q1
Q2
–IN
CASCODE
STAGE
AND
RAIL-TO-RAIL
OUTPUT
STAGE
VOS (µV)
VBIAS
50
0
–50
–100
OUT
–150
–200
图55. 集成电荷泵运算放大器的典型前端部分
图56表示图12中两个器件的典型响应(图12表示10个器件的
输入失调电压与输入共模电压的关系)。图56表示双差分对
输入级运算放大器的典型输入失调电压与共模电压响应的
关系，与图54相比它更为直观。
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
VCM (V)
3.5
4.0
4.5
5.0
07416-046
VSS
07416-045
–250
–300
图56. 输入失调电压与输入共模电压响应的关系
(采用5 V电源供电；结果显示两个单位)
该解决方案极大地提升了CMRR性能。例如，若输入在2.5 V
供电轨之内从一个供电轨变化到另一个，则使用最小
CMRR为70 dB的器件时，折合到输入的误差为790 μV。而
另一个最小CMRR为52 dB的器件则产生6.3 mV的误差。
ADA4505-x系列的最小CMRR为90 dB，产生的误差仅为
79 μV。就像PSRR误差一样，降低此误差可采用复杂的方
法，但ADA4505-x系列在不增加电路复杂性或成本的情况
下便可解决这一问题。
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ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
应用信息
+5V
C2
0.1µF
CONNECT TO RED LED
脉搏血氧仪是一种无创医疗设备，用于连续测量氧饱和血
红蛋白(Hb)的百分比和病人的脉搏数。携氧血红蛋白(氧合
血红蛋白)吸收红外(IR)光谱区中的光，未携氧的血红蛋白
(脱氧血红蛋白)则吸收可见红(R)光。使用脉搏血氧仪进行
测量时，一般是将包含两个LED(有时更多，取决于测量算
法的复杂度)和一个光传感器(光电二极管)的一个夹子夹在病
人的手指或耳垂上。一个LED发射红光(600 nm至700 nm)，
另一个LED则发射近红外光(800 nm至900 nm)。夹子通过
电缆与处理器单元相连。根据制造商的要求，两个源电流
分别快速并有顺序地激励相应的LED，源电流的直流电平
取决于所驱动的LED；当光线透过组织时，检测器同步捕
捉来自各LED的光线。
图57所示为设计示例，其中一个直流电流源驱动红光和红
外LED。这些直流电流源分别允许62.5 mA和101 mA的电
流流过红光和红外LED。首先，为延长电池使用时间，仅
在需要时才驱动LED。ADG733 SPDT模拟开关的三分之一
用来将1.25 V基准电压源与各电流电路相连或断开。当驱
动LED的时候，1.25 V基准电压源ADR1581由ADA4505-2
的一半缓冲；同相输入端该电压的存在迫使运算放大器的
输出(由于负反馈)保持在可使其反相输入跟踪同相引脚的
电平。因此，与20 Ω R1或12.4 Ω R5电流源电阻并联的1.25 V
电 压 产生 6 2 . 5 m A 或101 m A的电流，流过红光或红外
LED，并作为运算放大器的输出导通Q1或Q2 N-MOSFET
IRLMS2002。
ADA4505-2的一半、ADR1581和ADG733上的总最大静态
电流分别为15 μA、70 μA和1 μA，即每个电路的总电流为
86 μA(功耗为430 μW)，对于电池供电系统来说非常优秀。
若需改进总设计的精度和温度漂移，则使用更为精确、温
度漂移系数更低的基准电压源和电流源电阻。C3和C4用于
改进U1的稳定性；R3和R7为U1反相引脚提供一定的限
流；R2和R6用于减慢N-MOSFET开启时的上升时间。这些
元器件并非必须，若使用则需做一些基准调节。
Rev. D | Page 16 of 24
+5V
C1
0.1µF
U1
1/2
ADA4505-2
62.5mA
8
R2 V
22Ω OUT1
V+
7
Q1
IRLMS2002
16
VDD
V–
4
S1B 13
6
S2A 2
15 D2
VREF = 1.25V
U3
ADR1581
S3A 5
4 D3
S3B 3
RED CURRENT
SOURCE
8
R4
53.6kΩ
S2B 1
C3
22pF
R3
1kΩ
R1
20Ω
0.1%
1/4 W MIN
+5V
S1A 12
14 D1
5
U2
ADG733
9
A2
10
A1
11
A0
6
EN
GND
VSS
CONNECT TO INFRARED LED
101mA
U1
1/2
7
+5V
ADA4505-2
R6
22Ω VOUT2
Q2
IRLMS2002
8
1
V+
V–
4
3
2
I_BIT2
I_BIT1
I_BIT0
I_ENA
C4
22pF
R7
1kΩ
R5
INFRARED CURRENT
12.4Ω
SOURCE
0.1%
1/2 W MIN
图57. 利用ADA4505-2作为基准电压源缓冲器
的脉搏血氧仪红光与红外电流源
07416-047
脉搏血氧仪电流源
ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
另一个需考虑的问题是，它采用3.3 V的电池供电。血糖信
号电流通常低于3 μA满量程，因此I-V转换器需要较低的输
入偏置电流。ADA4505-x系列是此类应用的绝佳选择，因
为它在室温下具有0.5 pA(典型值)和2 pA(最大值)输入偏置
电流特性。
血糖仪用4极点、低通巴特沃兹滤波器
血糖仪有多种类型：2 μm至2.5 μm红外光谱吸收、反射光谱
和使用葡萄糖氧化酶电化学带的电流测量。电流测量法通常
使用三种电极：参考电极、控制电极和工作电极。虽然这是
种古老而广泛采用的技术，通过使用ADA4505-x系列产品便
可提升信噪比和可重复性——其峰峰值电压噪声低至2.95 μV
(0.1 Hz至10 Hz)，且电压噪声密度为65 nV/√Hz(1 kHz)。
血糖仪中需要用到截止频率为80 Hz至100 Hz的低通滤波器，
以便消除外来噪声；可采用简单的2极点或4极点巴特沃兹
滤波器。较为适中的是带宽为50 kHz至500 kHz的低功耗运
算放大器。ADA4505-x系列具有50 kHz GBP和7 μA典型功
耗，符合这些要求。图58表示一个4极点巴特沃兹滤波器的
设计电路(前置一个单极点低通滤波器)。当采用3.3 V电池供
电时，室温下的总功耗为198 μW(典型值)。
C1
1000pF
R1
5MΩ
+3.3V
WORKING
+3.3V
3
8
V+
1
REFERENCE
V–
2
4
R2
22.6kΩ
R3
22.6kΩ
5
C3
0.047µF
U1
1/2
U1
1/2
ADA4505-2
8
V+
7
V–
ADA4505-2
6
4
R4
22.6kΩ
+3.3V
R5
22.6kΩ
ADA4505-2
3
C5
0.047µF
8
V+
1
V–
C2
0.1µF
U2
1/2
2
VOUT
4
C4
0.1µF
DUPLICATE OF CIRCUIT ABOVE
07416-048
CONTROL
图58. 血糖仪用4极点巴特沃兹滤波器
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ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
外形尺寸
3.00
2.90
2.80
1.70
1.60
1.50
5
1
4
2
3.00
2.80
2.60
3
0.95 BSC
1.90
BSC
1.45 MAX
0.95 MIN
0.15 MAX
0.05 MIN
0.20 MAX
0.08 MIN
10°
5°
0°
SEATING
PLANE
0.50 MAX
0.35 MIN
0.55
0.45
0.35
0.20
BSC
121608-A
1.30
1.15
0.90
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-178-AA
图59. 5引脚小型晶体管封装[SOT-23]
(RJ-5)
图示尺寸单位：mm
0.945
0.905
0.865
BALL A1
IDENTIFIER
0.645
0.600
0.555
0.415
0.400
0.385
SEATING
PLANE
0.287
0.267
0.247
1.425
1.385
1.345
1
2
A
0.80
BSC
B
0.40
BSC
C
(BALL SIDE DOWN)
0.230
0.200
0.170
0.05 NOM
COPLANARITY
图60. 6引脚晶圆级芯片规模封装[WLCSP]
（CB-6-7）
尺寸单位：mm
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0.40 BSC
BOTTOM VIEW
(BALL SIDE UP)
081709-A
TOP VIEW
ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
0.650
0.595
0.540
1.460
1.420 SQ
1.380
SEATING
PLANE
3
2
1
0.340
0.320
0.300
BALL 1
IDENTIFIER
A
B
0.50
BALL PITCH
C
BOTTOM VIEW
0.380
0.355
0.330
(BALL SIDE UP)
0.270
0.240
0.210
COPLANARITY
0.075
011008-B
TOP VIEW
图61. 8引脚晶圆级芯片规模封装[WLCSP]
（CB-8-2）
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62. 8引脚超小型封装[MSOP]
(RM-8)
尺寸单位：mm
Rev. D | Page 19 of 24
0.80
0.55
0.40
100709-B
0.15
0.05
COPLANARITY
0.10
ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
5.10
5.00
4.90
14
8
4.50
4.40
4.30
6.40
BSC
1
7
PIN 1
0.65 BSC
0.15
0.05
COPLANARITY
0.10
1.20
MAX
0.20
0.09
SEATING
PLANE
0.30
0.19
0.75
0.60
0.45
8°
0°
061908-A
1.05
1.00
0.80
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-153-AB-1
图63. 14引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP]
(RU-14)
尺寸单位：mm
0.650
0.595
0.540
1.50
1.46
1.42
0.25
BSC
0.25
BSC
3
SEATING
PLANE
2
0.25
BSC
0.25
BSC
1
A
BALL 1
IDENTIFIER
0.50 BSC
B
3.00
2.96
2.92
0.340
0.320
0.300
2.00
BSC
0.50 BSC
C
0.50 BSC
D
E
0.380
0.355
0.330
0.10 MAX
COPLANARITY
0.270
0.240
0.210
图64. 14引脚晶圆级芯片规模封装[WLCSP]
（CB-14-1）
尺寸单位：mm
Rev. D | Page 20 of 24
BOTTOM VIEW
(BALL SIDE UP)
1.00
BSC
061208-A
TOP VIEW
(BALL SIDE DOWN)
0.50
BSC
ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
订购指南
型号 1
ADA4505-1ARJZ-R2
ADA4505-1ARJZ-RL
ADA4505-1ARJZ-R7
ADA4505-1ACBZ-R7
ADA4505-1ACBZ-RL
ADA4505-2ACBZ-RL
ADA4505-2ACBZ-R7
ADA4505-2ARMZ
ADA4505-2ARMZ-RL
ADA4505-4ARUZ
ADA4505-4ARUZ-RL
ADA4505-4ACBZ-RL
ADA4505-4ACBZ-R7
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
封装描述
5引脚 SOT-23
5引脚 SOT-23
5引脚 SOT-23
6引脚 WLCSP
6引脚 WLCSP
8引脚 WLCSP
8引脚 WLCSP
8引脚 MSOP
8引脚 MSOP
14引脚 TSSOP
14引脚 TSSOP
14引脚 WLCSP
14引脚 WLCSP
Z = 符合RoHS标准的器件。
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封装选项
RJ-5
RJ-5
RJ-5
CB-6-7
CB-6-7
CB-8-2
CB-8-2
RM-8
RM-8
RU-14
RU-14
CB-14-1
CB-14-1
标识
A2D
A2D
A2D
A2F
A2F
A21
A21
A21
A21
A2A
A2A
ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
注释
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ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
注释
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ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4
注释
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registered trademarks are the property of their respective owners.
D07416sc-0-11/12(D)
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