0.2 μV/°C失调漂移、105 MHz、 低功耗、多模式、轨到轨输出放大器 ADA4806-1 产品特性 典型应用电路 5V ADA4806-1 2.5V REF C2 10µF VDD C4 100nF C3 0.1µF 5V 0V TO VREF ADA4806-1 IN+ R3 20Ω REF VDD IN– C1 2.7nF AD7980 13391-001 超低电源电流 全功耗模式：500 µA 休眠模式：74 µA 关断模式：2.9 µA 动态功耗调节 从关断模式开启的时间：1.5 µs 从休眠模式开启的时间：0.45 µs 具有直流精度的高速性能 输入失调电压：125 µV(最大值) 输入失调电压漂移：1.5 µV/°C(最大值) −3 dB带宽：105 MHz 压摆率：160 V/µs 低噪声、低失真 输入电压噪声：5.9 nV/√Hz；8 Hz 1/f转折频率 −102 dBc/−126 dBc HD2/HD3 (100 kHz) 宽电源电压范围：2.7 V至10 V 小型封装：8引脚SOT-23 GND 图1. 采用ADA4806-1驱动AD7980 休眠模式下，放大器静态电流降至74 µA，而且开启迅速， 仅需0.45 µs，支持针对接近2 MSPS的采样速率使用动态功 耗调节。关断模式下，静态电流进一步降低至仅2.9 µA，因 而在更低采样速率时，可进一步节省功耗。 ADA4806-1可在很宽的电源电压范围上工作，额定电源为 3 V、5 V和±5 V。该放大器采用紧凑型8引脚SOT-23封装， 额定工作温度范围为−40°C至+125°C工业温度范围。 应用 3.5 便携式和电池供电仪表及系统 高密度数据采集系统 精密模数转换器(ADC)驱动器 基准电压缓冲器 便携式POS终端机 有源RFID读卡器 POWER CONSUMPTION (mW) 3.0 概述 ADA4806-1是一款高速、电压反馈、轨到轨输出、单通道 2.5 1.5 1.0 SLEEP MODE 和关断模式。在全功率模式下，此放大器在+1增益时提供 0 1 105 MHz的宽带宽、160 V/μs的快速压摆率、出色的直流精 度、125 μV(最大值)的低输入失调电压和1.5 μV/°C(最大值) 对于要求尽量降低功耗的数据转换应用，ADA4806-1提供 了一种降低功耗的方法，那就是在采样间隙把放大器切换 至低功耗模式，从而使ADC驱动器的静态功耗与系统采样 1000 图2. 静态功耗与ADC采样速率的关系， 针对两种低功耗模式使用动态功耗调节 的低输入失调电压漂移，静态功耗仅500 μA。尽管是一款 合低功耗、高分辨率数据转换系统。 10 100 ADC SAMPLE RATE (ksps) 13391-611 0.5 运算放大器，提供三种功耗模式：全功率模式、休眠模式 低功耗放大器，ADA4806-1的整体性能却很出色，非常适 SHUTDOWN MODE 2.0 表1. ADA4806-1的配套ADC 产品 AD7980 AD7982 AD7984 1 ADC功耗(mW) 4.0 7.0 10.5 吞吐速率 (MSPS) 1 1 1.33 分辨率 (位) 16 18 18 SNR (dB) 90.51 98 98.5 这是AD7980 A级版本的SNR值。 速率成比例。 Rev. 0 Document Feedback 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 ©2015 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Technical Support www.analog.com 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。 ADA4806-1 目录 产品特性 ..........................................................................................1 放大器描述 ..............................................................................18 应用...................................................................................................1 输入保护...................................................................................18 概述...................................................................................................1 关断/休眠工作模式................................................................18 典型应用电路 .................................................................................1 噪声考虑因素 ..........................................................................19 修订历史 ..........................................................................................2 应用信息 ........................................................................................20 技术规格 ..........................................................................................3 压摆增强...................................................................................20 ±5 V电源.....................................................................................3 反馈电阻对频率响应的影响................................................20 5 V电源 .......................................................................................4 大信号频率响应中的补偿尖峰 ...........................................20 3 V电源 .......................................................................................6 驱动低功耗、高分辨率逐次逼近型 绝对最大额定值.............................................................................8 寄存器(SAR) ADC ..................................................................20 热阻 .............................................................................................8 动态功耗调节 ..........................................................................21 最大功耗.....................................................................................8 单端至差分转换......................................................................23 ESD警告......................................................................................8 布局考量...................................................................................23 引脚配置和功能描述 ....................................................................9 外形尺寸 ........................................................................................24 典型性能参数 ...............................................................................10 订购指南...................................................................................24 测试电路 ........................................................................................17 工作原理 ........................................................................................18 修订历史 2015年9月—修订版0：初始版 Rev. 0 | Page 2 of 24 ADA4806-1 技术规格 ±5 V电源 除非另有说明，VS = ±5 V (TA = 25°C)；RF = 0 Ω (G = +1)，否则RF = 1 kΩ；RL = 2 kΩ接地。 表2. 参数 动态性能 −3 dB带宽 0.1 dB平坦度带宽 压摆率 0.1%建立时间 噪声/失真性能 谐波失真，HD2/HD31 输入电压噪声 输入电压噪声1/f转折频率 0.1 Hz至10 Hz电压噪声 输入电流噪声 直流性能 输入失调电压 输入失调电压漂移2 输入偏置电流(IB) 输入失调电流 开环增益 输入特性 输入电阻 共模 差模 输入电容 输入共模电压范围 共模抑制比(CMRR) SHUTDOWN引脚 SHUTDOWN电压 低 高 SHUTDOWN电流 低 高 关闭时间 开启时间 测试条件/注释 最小值 典型值 最大值 单位 G = +1，VOUT = 0.02 V p-p G = +1，VOUT = 2 V p-p G = +1，VOUT = 0.02 V p-p G = +1，VOUT = 2 V阶跃 G = +2，VOUT= 4 V阶跃 G = +1，VOUT = 2 V阶跃 G = +2，VOUT = 4 V阶跃 120 40 18 190 250 35 78 MHz MHz MHz V/µs V/µs ns ns fC = 20 kHz，VOUT = 2 V p-p fC = 100 kHz，VOUT = 2 V p-p fC = 20 kHz，VOUT = 4 V p-p，G = +1 fC = 100 kHz，VOUT = 4 V p-p，G = +1 fC = 20 kHz，VOUT = 4 V p-p，G = +2 fC = 100 kHz，VOUT = 4 V p-p，G = +2 f = 100 kHz −114/−140 −102/−128 −109/−143 −93/−130 −113/−142 −96/−130 5.2 8 44 0.7 dBc dBc dBc dBc dBc dBc nV/√Hz Hz nV rms pA/√Hz f = 100 kHz 全功率模式 低功耗模式，SLEEP = −VS TMIN至TMAX，4 σ 全功率模式 低功耗模式，SLEEP = −VS VOUT = −4.0 V至+4.0 V 107 13 800 0.2 550 3 2.1 111 125 1.5 800 25 50 260 1 VIN, CM = −4.0 V至+4.0 V −5.1 103 关断 使能 关断 使能 SHUTDOWN的50%至已使能 静态电流的10%以下 SHUTDOWN的50%至最终VOUT的99%以上 Rev. 0 | Page 3 of 24 −1.0 µV µV µV/°C nA nA nA dB 130 MΩ kΩ pF V dB <−1.3 >−0.9 V V +4 +0.2 0.02 1.25 1.0 2.75 µA µA µs 1 3 µs ADA4806-1 参数 SLEEP引脚 SLEEP电压 低 高 SLEEP电流 低 高 关闭时间(全功率模式至休眠模式) 开启时间(休眠模式至全功率模式) 输出特性 输出过驱恢复时间(上升/下降沿) 输出电压摆幅 短路电流 线性输出电流 关断隔离 容性负载驱动 电源 工作范围 每个放大器的静态电流 测试条件/注释 最小值 典型值 <−1.3 >−0.9 关断 使能 低功耗模式，SLEEP = −VS 使能 SLEEP的50%至已使能静态电流的30% SLEEP的50%至最终VOUT的99%以上 VIN = +6 V至−6 V，G = +2 RL = 2 kΩ 源电流/吸电流；全功率模式 源电流/吸电流；低功耗模式，SLEEP = −VS 100 kHz时总谐波(THD)失真小于1%， VOUT = 2 V p-p VIN = 0.5 V p-p，f = 1 MHz，SHUTDOWN = −VS 30%过冲 −1.0 1 2 +0.2 0.02 180 450 +VS = +3 V至+5 V，−VS = −5 V +VS = +5 V，−VS = −3 V至−5 V 1.0 240 600 85/73 1.4/1.8 ±58 41 15 dB pF 570 85 7.4 100 100 µA µA ns ns ns V mA mA mA +4.98 2.7 全功率模式 低功耗模式，SLEEP = −VS 单位 V V 95/100 −4.98 SHUTDOWN = −VS 电源抑制比(PSRR) 正 负 最大值 10 625 12 119 122 V µA µA µA dB dB fC为基波频率。 保证符合要求，但未经测试。 5 V电源 除非另有说明，VS = 5 V (TA = 25°C)；RF = 0 Ω (G = +1)，否则RF = 1 kΩ；RL = 2 kΩ至中间电源。 表3. 参数 动态性能 −3 dB带宽 0.1 dB平坦度带宽 压摆率 0.1%建立时间 测试条件/注释 G = +1，VOUT = 0.02 V p-p G = +1，VOUT = 2 V p-p G = +1，VOUT = 0.02 V p-p G = +1，VOUT = 2 V阶跃 G = +2，VOUT = 4 V阶跃 G = +1，VOUT = 2 V阶跃 G = +2，VOUT = 4 V阶跃 Rev. 0 | Page 4 of 24 最小值 典型值 105 35 20 160 220 35 82 最大值 单位 MHz MHz MHz V/µs V/µs ns ns ADA4806-1 参数 噪声/失真性能 谐波失真，HD2/HD31 输入电压噪声 输入电压噪声1/f转折频率 0.1 Hz至10 Hz电压噪声 输入电流噪声 直流性能 输入失调电压 输入失调电压漂移2 输入偏置电流 输入失调电流 开环增益 输入特性 输入电阻 共模 差模 输入电容 输入共模电压范围 共模抑制比 SHUTDOWN引脚 SHUTDOWN电压 低 高 SHUTDOWN电流 低 高 关闭时间 开启时间 SLEEP引脚 SLEEP电压 低 高 SLEEP电流 低 高 关闭时间(全功率模式至休眠模式) 开启时间(休眠模式至全功率模式) 测试条件/注释 最小值 典型值 fC = 20 kHz，VOUT = 2 V p-p fC = 100 kHz，VOUT = 2 V p-p fC = 20 kHz，G = +2，VOUT = 4 V p-p fC = 100 kHz，G = +2，VOUT = 4 V p-p f = 100 kHz −114/−135 −102/−126 −107/−143 −90/−130 5.9 8 54 0.6 f = 100 kHz 全功率模式 低功耗模式，SLEEP = −VS TMIN至TMAX，4 σ 全功率模式 低功耗模式，SLEEP = −VS VOUT = 1.25 V至3.75 V 最大值 105 10 500 0.2 470 3 0.4 109 dBc dBc dBc dBc nV/√Hz Hz nV rms pA/√Hz 125 1.5 720 50 260 1 VIN, CM = 1.25 V至3.75 V −0.1 103 关断 使能 关断 使能 SHUTDOWN的50%至已使能 静态电流的10%以下 SHUTDOWN的50%至最终VOUT的99%以上 −1.0 低功耗模式，SLEEP = −VS 使能 SLEEP的50%至已使能静态电流的30% SLEEP的50%至最终VOUT的99%以上 Rev. 0 | Page 5 of 24 −1.0 µV µV µV/°C nA nA nA dB 133 MΩ kΩ pF V dB <1.5 >1.9 V V +4 +0.1 0.01 0.9 1.0 1.25 µA µA µs 1.5 4 µs <1.5 >1.9 关断 使能 单位 +0.1 0.01 150 450 V V 1.0 185 600 µA µA ns ns ADA4806-1 参数 输出特性 过驱恢复时间(上升/下降沿) 输出电压摆幅 短路电流 线性输出电流 关断隔离 容性负载驱动 电源 工作范围 每个放大器的静态电流 电源抑制比 正 负 1 2 测试条件/注释 最小值 典型值 VIN = −1 V至+6 V，G = +2 RL = 2 kΩ 源电流/吸电流；全功率模式 源电流/吸电流；低功耗模式，SLEEP = −VS <1% THD(100 kHz，VOUT = 2 V p-p) VIN = 0.5 V p-p，f = 1 MHz，SHUTDOWN = −VS 30%过冲 130/145 0.02 4.98 73/63 1.0/1.3 ±47 41 15 2.7 500 74 2.9 全功率模式 低功耗模式，SLEEP = −VS SHUTDOWN = −VS +VS = 1.5 V至3.5 V，−VS = −2.5 V +VS = 2.5 V，−VS = −1.5 V至−3.5 V 最大值 100 100 10 520 4 120 126 单位 ns V mA mA mA dB pF V µA µA µA dB dB fC为基波频率。 保证符合要求，但未经测试。 3 V电源 除非另有说明，VS = 3 V (TA = 25°C)；RF = 0 Ω (G = +1)，否则RF = 1 kΩ；RL = 2 kΩ至中间电源。 表4. 参数 动态性能 −3 dB带宽 0.1 dB平坦度带宽 压摆率 0.1%建立时间 噪声/失真性能 谐波失真，HD2/HD31 输入电压噪声 输入电压噪声1/f转折频率 0.1 Hz至10 Hz电压噪声 输入电流噪声 直流性能 输入失调电压 输入失调电压漂移2 输入偏置电流 输入失调电流 开环增益 测试条件/注释 最小值 典型值 最大值 单位 G = +1，VOUT = 0.02 V p-p G = +1，VOUT = 1 V p-p，+VS = 2 V，−VS = −1 V G = +1，VOUT = 0.02 V p-p G = +1，VOUT = 1 V阶跃，+VS = 2 V，−VS = −1 V G = +1，VOUT= 1 V阶跃 95 30 35 85 41 MHz MHz MHz V/µs ns fC = 20 kHz，VOUT = 1 V p-p，+VS = 2 V，−VS = −1 V fC = 100 kHz，VOUT = 1 V p-p，+VS = 2 V，−VS = −1 V f = 100 kHz −123/−143 −107/−13 6.3 8 55 0.8 dBc dBc nV/√Hz Hz nV rms pA/√Hz f = 100 kHz 全功率模式 低功耗模式，SLEEP = −VS TMIN至TMAX，4 σ 全功率模式 低功耗模式，SLEEP = −VS VOUT = 1.1 V至1.9 V 100 Rev. 0 | Page 6 of 24 7 300 0.2 440 3 0.5 107 125 1.5 690 µV µV µV/°C nA nA nA dB ADA4806-1 参数 输入特性 输入电阻 共模 差模 输入电容 输入共模电压范围 共模抑制比 SHUTDOWN引脚 SHUTDOWN电压 低 高 SHUTDOWN电流 低 高 关闭时间 开启时间 SLEEP引脚 SLEEP电压 低 高 SLEEP电流 低 高 关闭时间(全功率模式至休眠模式) 开启时间(休眠模式至全功率模式) 输出特性 输出过驱恢复时间(上升/下降沿) 输出电压摆幅 短路电流 线性输出电流 关断隔离 容性负载驱动 电源 工作范围 每个放大器的静态电流 电源抑制比 正 负 1 2 测试条件/注释 最小值 典型值 最大值 50 260 1 VIN, CM = 0.5 V至2 V −0.1 89 关断 使能 关断 使能 SHUTDOWN的50%至已使能 静态电流的10%以下 SHUTDOWN的50%至最终VOUT的99%以上 −1.0 117 MΩ kΩ pF V dB <0.7 >1.1 V V +2 +0.1 0.01 0.9 1.0 1.25 µA µA µs 2.5 8 µs <0.7 >1.1 关断 使能 低功耗模式，SLEEP = −VS 使能 SLEEP的50%至已使能静态电流的30% SLEEP的50%至最终VOUT的99%以上 VIN = −1 V至+4 V，G = +2 RL = 2 kΩ 源电流/吸电流；全功率模式 源电流/吸电流；低功耗模式，SLEEP = −VS <1% THD(100 kHz，VOUT = 1 V p-p) VIN = 0.5 V p-p，f = 1 MHz，SHUTDOWN = −VS 30%过冲 −1.0 +0.1 0.01 155 450 fC为基波频率。 保证符合要求，但未经测试。 Rev. 0 | Page 7 of 24 1.0 210 600 2.98 65/47 1.0/1.3 ±40 41 15 2.7 +VS = 1.5 V至3.5 V，−VS = −1.5 V +VS = 1.5 V，−VS = −1.5 V至−3.5 V V V 135/175 0.02 470 70 1.3 全功率模式 低功耗模式，SLEEP = −VS SHUTDOWN = −VS 96 96 单位 119 125 10 495 3 µA µA ns ns ns V mA mA mA dB pF V µA µA µA dB dB ADA4806-1 绝对最大额定值 而静态功耗则为电源引脚之间的电压(VS)乘以静态电流(IS)。 表5. 参数 电源电压 功耗 共模输入电压 差分输入电压 存储温度范围 工作温度范围 引脚温度(焊接，10秒) 结温 额定值 11 V 参见图3 −VS − 0.7 V至+VS + 0.7 V ±1 V −65°C至+125°C −40°C至+125°C 300°C 150°C PD = 静态功耗 + (总驱动功耗 − 负载功耗 ) V V PD = (VS × I S ) + S × OUT RL 2 应当考虑RMS输出电压。如果RL以−VS为基准，如同在单 电源供电情况下，则总驱动功耗为V S × I OUT。如果均方根 信号电平未定，应考虑最差情况，即RL接中间电源电压， VOUT = VS/4。 注意，等于或超出上述绝对最大额定值可能会导致产品永 PD = (VS × I S ) + 久性损坏。这只是额定最值，并不能以这些条件或者在任 何其它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下，推 断产品能否正常工作。长期在超出最大额定值条件下工作 VOUT 2 − RL (VS / 4)2 RL 单电源供电且RL以−VS为基准时，最差情况为VOUT = VS/2。 会影响产品的可靠性。 气流可增强散热，从而有效降低θJA。此外，更多金属直接 热阻 接触，这同样可降低θJA。 与金属走线的封装引脚、裸露焊盘、通孔、接地和电源层 θJA针对最差条件，即器件以表贴封装焊接在电路板上。表 6列出了ADA4806-1的θJA。 图3显示4层JEDEC标准板上封装最大安全功耗与环境温度 之间的关系。θJA值均为近似值。 表6. 热阻 1.0 单位 °C/W TJ = 150°C 0.9 最大功耗 ADA4806-1的最大安全功耗受限于相应的芯片结温(TJ)的升 高情况。达到玻璃化转变温度150°C左右时，塑料的特性 发生改变。即使只是暂时超过这一温度限值也有可能改变 封装对芯片作用的应力，从而永久性地转变ADA4806-1的 参数性能。长时间超过175°C的结温会导致芯片器件出现 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 变化，因而可能造成性能下降或功能丧失。 0 –50 封装的功耗(PD)为静态功耗与芯片中ADA4806-1输出负载 驱动所导致的功耗之和。 –30 –10 10 30 50 70 90 AMBIENT TEMPERATURE (°C) 110 130 13391-600 θJA 209.1 MAXIMUM POWER DISSIPATION (W) 封装类型 8引脚 SOT-23 图3. 4层板最大功耗与环境温度的关系 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. 0 | Page 8 of 24 ADA4806-1 引脚配置和功能描述 VOUT 1 8 +VS NC 2 7 SHUTDOWN –VS 3 6 SLEEP +IN 4 5 –IN 13391-002 ADA4806-1 NOTES 1. NC = NO CONNECTION. DO NOT CONNECT TO THIS PIN. 图4. 引脚配置 表7. 引脚功能描述 引脚编号 1 2 3 4 5 6 7 8 引脚名称 VOUT NC −VS +IN −IN SLEEP SHUTDOWN +VS 描述 输出。 不连接。请勿连接该引脚。 负电源。 同相输入。 反相输入。 低功耗模式。 关断模式。 正电源。 Rev. 0 | Page 9 of 24 ADA4806-1 典型性能参数 除非另有说明，RL = 2 kΩ。其中，G = +1，RF = 0 Ω。 3 G = +2 NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB) 0 G = +1 G = +10 –3 G = +5 –6 G = +2 VS = ±2.5V VOUT = 20mV p-p RL = 2kΩ RF = 1kΩ –12 0.1 1 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) 0 G = +5 –3 –6 –9 G = +10 VS = ±2.5V VOUT = 2V p-p RF = 1kΩ RL = 2kΩ –12 0.1 1 10 图8. 不同增益下的大信号频率响应 图5. 不同增益下的小信号频率响应 3 3 –40°C –40°C CLOSED-LOOP GAIN (dB) +25°C –3 +125°C –6 –12 0.1 1 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) 0 +125°C –3 –6 –9 0.1 3 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 图9. 不同温度下的大信号频率响应 图6. 不同温度下的小信号频率响应 3 VS = ±5V VOUT = 0.5V p-p VS = ±2.5V VOUT = 20mV p-p CLOSED-LOOP GAIN (dB) 0 VS = ±1.5V –3 –6 0 VOUT = 2V p-p –3 –9 1 10 FREQUENCY (MHz) 100 1000 –6 0.1 VOUT = 100mV p-p VS = ±2.5V G = +1 RL = 2kΩ 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 图10. 不同输出电压下的频率响应 图7. 不同电源电压下的小信号频率响应 Rev. 0 | Page 10 of 24 1000 13391-211 –12 0.1 G = +1 VOUT = 20mV p-p RL = 2kΩ 13391-207 CLOSED-LOOP GAIN (dB) +25°C VS = ±2.5V G = +1 VOUT = 2V p-p RL = 2kΩ VS = ±2.5V G = +1 VOUT = 20mV p-p RL = 2kΩ 13391-208 CLOSED-LOOP GAIN (dB) 0 –9 100 FREQUENCY (MHz) 13391-016 –9 13391-206 NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB) G = +1 13391-015 3 ADA4806-1 9 CL = 15pF 0.4 CL = 10pF 6 CL = 5pF 3 CL = 0pF 0 CL = 15pF RS = 226Ω –3 –6 0.3 0.2 0.1 0 –0.1 –0.2 –0.3 –0.4 –9 10 100 –0.6 FREQUENCY (MHz) 1 10 图14. 小信号0.1 dB带宽 图11. 不同容性负载下的小信号频率响应 (见图47) –50 –50 VS = ±5V, VOUT = 4V p-p –60 –80 DISTORTION (dBc) HD2, G = +2 –90 –100 –110 –120 HD3, G = +2 –90 –100 –110 –150 –150 HD3, G = +1 10 HD2 VS = ±2.5V –130 –140 1 HD2 VS = +2V/–1V –120 –140 –160 HD2 VS = ±5V –80 100 1000 FREQUENCY (kHz) –160 13391-514 DISTORTION (dBc) –70 HD2, G = +1 –130 VS = ±5V, VOUT = 2V p-p VS = ±2.5V, VOUT = 2V p-p VS = +2V/–1V, VOUT = 1V p-p –60 –70 HD3 VS = +2V/–1V HD3 VS = ±2.5V HD3 VS = ±5V 1 –70 –50 INPUT COMMON-MODE VOLTAGE UPPER LIMIT (+VS – 1V) –70 –80 –90 VIN = 100kHz –110 HD2 VS = ±5V –90 –100 HD2 VS = +2V/–1V –110 –120 –130 –120 VIN = 10kHz HD3 VS = +2V/–1V –140 –130 –140 0.25 1000 HD2 VS = ±2.5V –80 VIN = 1MHz –100 100 FREQUENCY (kHz) VS = ±5V, VOUT = 4V p-p VS = ±2.5V, VOUT = 4V p-p VS = +2V/–1V, VOUT = 1V p-p –60 HD3 VS = ±2.5V –150 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 OUTPUT VOLTAGE (V peak) 1.75 2.00 13391-316 TOTAL HARMONIC DISTORTION (dB) –60 VS = ±2.5V VIN, CM = 0V G = +1 RL = 2kΩ DISTORTION (dBc) –40 10 图15. 不同电源下失真与频率的关系，G = +1 图12. 不同增益下失真与频率的关系 –50 100 FREQUENCY (MHz) 13391-517 1 13391-110 –0.5 13391-309 –12 VS = ±2.5V G = +1 RL = 2kΩ VOUT = 20mV p-p 0.5 –160 HD3 VS = ±5V 1 10 100 FREQUENCY (kHz) 图16. 失真与频率的关系，G = +2 图13. 不同频率下的总谐波失真 与输出电压的关系 Rev. 0 | Page 11 of 24 1000 13391-518 CLOSED-LOOP GAIN (dB) 0.6 VS = ±2.5V G = +1 RL = 2kΩ VOUT = 20mV p-p CLOSED-LOOP GAIN (dB) 12 ADA4806-1 90 12 VS = ±2.5V G = +1 80 VS = ±2.5V G = +1 10 CURRENT NOISE (pA/√Hz) VOLTAGE NOISE (nV/√Hz) 70 60 50 40 30 20 8 6 4 2 1 10 100 1k 10k 100k 1M 10M 100M FREQUENCY (Hz) 0 13391-219 0 0.1 1 10 ISOLATION (dB) 10M 50 0 –50 –100 –40 –50 –60 –70 –200 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TIME (Seconds) –90 0.01 13391-318 0 0.1 1 10 图18. 0.1 Hz至10 Hz电压噪声 图21. 正向隔离与频率的关系 0.3 VS = ±2.5V ΔV S, ΔV CM = 100mV p-p VS = +5V G = +1 VOUT = 2V STEP RL = 2kΩ 0.2 –20 100 FREQUENCY (MHz) 13391-601 –80 –250 SETTLING (%) –PSRR –40 –60 CMRR –80 0.1 0 –0.1 +PSRR –100 –0.2 10 100 1k 10k 100k 1M FREQUENCY (Hz) 10M 100M 13391-232 –120 –0.3 0 20 40 60 80 100 120 TIME (ns) 图22. 0.1%建立时间 图19. CMRR、PSRR与频率的关系 Rev. 0 | Page 12 of 24 140 160 180 13391-030 AMPLITUDE (nV) –30 100 –150 CMRR, PSRR (dB) 1M VS = ±2.5V G = +1 RL = 2kΩ VIN = 0.5 Vp-p SHUTDOWN = –VS SLEEP = –VS –20 150 –140 100k –10 200 0 10k 图20. 电流噪声与频率的关系(见图48) 300 VS = ±2.5V 250 AVERAGE NOISE = 54nV rms 20 1k FREQUENCY (Hz) 图17. 电压噪声与频率的关系 –300 100 13391-018 10 ADA4806-1 35 4500 VS = ±2.5V = 9.8µV σ = 19.5µV 4000 VS = ±2.5V T = –40°C TO +125°C = –0.19µV/°C σ = 0.28µV/°C 30 3500 NUMBER OF UNITS 25 UNITS (%) 3000 2500 2000 20 15 1500 10 1000 –90 –60 –30 0 30 60 INPUT OFFSET VOLTAGE (µV) 90 120 0 13391-613 0 –120 –1.6 –1.2 图23. 输入失调电压分布图 100 –0.4 0 0.4 0.8 1.2 1.6 图26. 输入失调电压漂移分布图 150 VS = ±2.5V 10 UNITS VS = ±2.5V 30 UNITS 100 60 INPUT OFFSET VOLTAGE (µV) INPUT OFFSET VOLTAGE (µV) 80 –0.8 INPUT OFFSET VOLTAGE DRIFT (µV/°C) 13391-323 5 500 40 20 0 –20 –40 –60 50 0 –50 –100 –1.5 –1.0 –0.5 0 0.5 1.0 1.5 2.0 INPUT COMMON-MODE VOLTAGE (V) –150 –40 –25 –10 35 50 65 80 95 110 6 –400 630 VS = ±5V 610 INPUT BIAS CURRENT (nA) 570 550 530 VS = ±2.5V 490 470 450 VS = ±1.5V 430 5 20 35 50 65 80 95 110 TEMPERATURE (°C) 125 13391-257 –10 4 –500 IB+ 2 –550 INPUT OFFSET CURRENT 0 –600 –650 –2 –700 –4 –750 410 –25 IB– –450 590 510 125 图27. 输入失调电压与温度的关系 650 INPUT BIAS CURRENT (nA) 20 TEMPERATURE (°C) 图24. 输入失调电压与输入共模电压的关系 390 –40 5 –800 –0.4 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 INPUT COMMON-MODE VOLTAGE (V) 图28. 输入偏置电流和输入失调电流 与输入共模电压的关系 图25. 不同电源下输入偏置电流与温度的关系 (见图49) Rev. 0 | Page 13 of 24 4.0 –6 13391-135 –2.0 INPUT OFFSET CURRENT (nA) –2.5 13391-327 –100 –3.0 13391-013 –80 ADA4806-1 15 1.5 G = +1 VOUT = 20mV p-p 10 VS = ±5V, VIN, CM = 0V, VOUT = 2V p-p G = +1 VS = ±2.5V, VIN, CM = 0V, VOUT = 2V p-p 1.0 OUTPUT VOLTAGE (V) 5 0 –5 VS = ±1.5V –10 0 –0.5 –1.0 0 50 100 150 200 250 300 TIME (ns) –1.5 0 50 VOUT 0 –1 –2 –3 VS = ±2.5V G = +2 3 2 VOUT 1 0 –1 –2 –3 100 200 300 400 500 600 TIME (ns) 700 800 900 1000 –5 0 400 500 600 TIME (ns) 700 800 900 1000 0.7 +125°C 0.6 OUTPUT VOLTAGE (V) 0.5 +25°C –40°C 0.3 0.2 0.1 0.5 1.0 1.5 TIME (µs) 0.4 +25°C 0.3 –40°C 0.2 VS = ±2.5V G = +1 RL = 2kΩ 0 2.0 –0.1 –0.25 13391-602 0 +125°C 0.5 0.1 VS = ±2.5V G = +1 RL = 2kΩ 0 –0.1 –0.5 300 0.8 0.6 0.4 200 图33. 输出过驱恢复时间 0.8 0.7 100 13391-129 0 图30. 输入过驱恢复时间 OUTPUT VOLTAGE (V) 350 –4 13391-128 –4 300 2×VIN 4 2 1 250 5 INPUT AND OUTPUT VOLTAGE (V) INPUT AND OUTPUT VOLTAGE (V) 3 200 图32. 不同电源下的大信号瞬态响应 VS = ±2.5V G = +1 VIN 150 TIME (ns) 图29. 不同电源下的小信号瞬态响应 4 100 13391-025 VS = ±1.5V, VIN, CM = –0.5V, VOUT = 1V p-p VS = ±5V 13391-024 –15 0.5 0 0.25 TIME (µs) 0.50 图34. 不同温度下从休眠状态开启的响应时间 (见图50) 图31. 不同温度下从关断状态开启的响应时间 (见图50) Rev. 0 | Page 14 of 24 0.75 13391-605 OUTPUT VOLTAGE (mV) VS = ±2.5V ADA4806-1 800 800 VS = ±2.5V G = +1 RL = 2kΩ +125°C 600 500 400 –40°C 200 100 600 500 400 300 +25°C 200 100 0 1 2 3 4 5 6 TIME (µs) –40°C 0 –1 0 5 6 0.7 0.7 VS = ±5V 0.5 0.4 VS = +2/–1V 0.2 VS = ±2.5V 0.5 0.4 0.3 VS = +2V/–1V 0.2 0.1 0.1 0 2 3 –0.1 –0.25 13391-603 1 TIME (µs) G = +1 RL = 2kΩ 0 G = +1 RL = 2kΩ 0 VS = ±2.5V 0 0.25 0.5 0.75 TIME (µs) 13391-608 0.3 –0.1 –1 VS = ±5V 0.6 OUTPUT VOLTAGE (V) 0.6 图39. 不同电源下从休眠状态开启的响应时间 图36. 不同电源下从关断状态开启的响应时间 800 800 700 G = +1 RL = 2kΩ VS = ±5V 700 SUPPLY CURRENT (µA) 600 VS = ±2.5V 500 400 VS = ±1.5V 300 200 100 G = +1 RL = 2kΩ VS = ±5V 600 VS = ±2.5V 500 400 VS = ±1.5V 300 200 –1 0 1 2 3 TIME (µs) 4 5 6 13391-242 100 0 –1 图37. 不同电源下关闭至关断状态的响应时间 0 1 2 3 TIME (µs) 4 5 图40. 不同电源下关闭至休眠状态的响应时间 Rev. 0 | Page 15 of 24 6 13391-609 OUTPUT VOLTAGE (V) 4 0.8 0.8 SUPPLY CURRENT (µA) 2 3 TIME (µs) 图38. 不同温度下关闭至休眠状态的响应时间 (见图51) 图35. 不同温度下关闭至关断状态的响应时间 (见图51) 0 1 13391-607 –1 13391-258 0 G = +1 RL = 2kΩ +25°C 300 VS = ±2.5V +125°C 700 SUPPLY CURRENT (µA) SUPPLY CURRENT (µA) 700 800 140 750 130 QUIESCENT SUPPLY CURRENT (µA) 700 650 600 VS = ±5V 500 VS = ±1.5V 450 VS = ±2.5V 400 110 100 80 70 –10 5 20 35 50 65 80 95 110 125 40 –40 13391-256 –25 4.0 3.5 3.5 OUTPUT CURRENT (mA) 4.0 3.0 –40°C 2.5 +125°C +25°C 2.0 1.5 1.0 95 110 125 110 125 VS = ±2.5V 2.5 2.0 VS = ±1.5V 1.5 1.0 0 –40 25.5 VS = ±2.5V 6 UNITS, SOLDERED TO PCB 25.0 –1 23.5 –2 23.0 –3 22.5 200 400 600 800 1000 TIME (Hours) 1200 1400 OPEN-LOOP GAIN (dB) 24.0 –4 5 20 35 50 65 TEMPERATURE (°C) 80 95 0 –20 100 24.5 OIL BATH TEMPERATURE –10 120 TEMPERATURE (°C) 2 –25 图45. 休眠模式输出电流与温度的关系 GAIN –40 80 –60 60 –80 –100 PHASE 40 –120 20 –140 22.0 0 21.5 –20 10 13391-542 3 CHANGE IN INPUT OFFSET VOLTAGE (µV) 80 VS = ±5.0V 3.0 图42. 不同温度下的SHUTDOWN和SLEEP阈值 与接地电源电压的关系 0 20 35 50 65 TEMPERATURE (°C) 13391-604 SUPPLY VOLTAGE FROM GROUND (V) –5 5 0.5 0.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 0 –10 图44. 休眠模式静态电源电流与温度的关系 13391-236 SHUTDOWN AND SLEEP THRESHOLD (V) 图41. 静态电源电流与温度的关系 –25 13391-606 50 TEMPERATURE (°C) 1 VS = ±1.5V 60 350 300 –40 VS = ±2.5V VS = ±5.0V 90 图43. 长期VOS 漂移 –160 100 1k 10k 100k 1M FREQUENCY (Hz) 图46. 开环增益和相位裕量 Rev. 0 | Page 16 of 24 OPEN-LOOP PHASE (Degrees) 550 120 10M –180 100M 13391-026 QUIESCENT SUPPLY CURRENT (µA) ADA4806-1 ADA4806-1 测试电路 +2.5V SHUTDOWN OR SLEEP VOUT +2.5V –2.5V 50Ω VOUT CL 2kΩ 0.5V 2kΩ –2.5V + 5V – 13391-404 VIN 20mV p-p 13391-401 RS –2.5V 图47. 输出容性负载行为测试电路(见图11) 图50. 开启响应测试电路(见图31和图34) +2.5V IS SHUTDOWN OR SLEEP +2.5V VOUT VOUT 2kΩ –2.5V + 5V – –2.5V 图48. 电流噪声测试电路(见图20) 图51. 关断响应测试电路(见图35和图38) 13391-403 IB+ IB – 13391-405 –2.5V 13391-402 75kΩ 图49. 输入偏置电流温度测试电路(见图25) Rev. 0 | Page 17 of 24 ADA4806-1 工作原理 放大器描述 当室温下的差分电压约超过1.2 V、125°C下约超过0.8 V时， ADA4806-1的带宽为105 MHz，压摆率为160 V/µs。其折合 箝位二极管开始导通。如果输入引脚上必须持续存在很大 到输入端的电压噪声仅为5.9 nV/√Hz。ADA4806-1工作电压 的差分电压，则必须将流经输入箝位二极管的电流限制在 范围为2.7 V至10 V，VS = 5 V时功耗仅为500 µA。电源范围 10 mA以下。根据预期的差分过压情况，选择适当大小的串 下限允许3 V电源具有−10%的变化。该放大器为单位增益稳 联输入电阻来提供所需的保护。 定型，独特的输入结构使其输入1/f噪声极低。ADA4806-1 如果输入电压比正电源电压高0.7 V以上，或者比负电源电 采用压摆增强架构，如图52所示。压摆增强电路检测两个 输入端之间的绝对差。然后，它会调制输入级的尾电流 ITAIL，提升压摆率。该架构支持更高的压摆率和快速建立 时间，具有低静态电流和低噪声特性。 压低0.7 V以上，ESD箝位二极管就会导通。预期会发生过 压情况时，必须将输入电流限制在10 mA以下。 关断/休眠工作模式 图54所示为ADA4806-1的关断电路。为了保持关断模式下 SLEW ENHANCEMENT CIRCUIT 的极低电源电流，未提供任何内部上拉电阻；因此，必须 +VS 从外部将SHUTDOWN引脚驱动至高电平或低电平，并且 ITAIL 不能浮空。将SHUTDOWN引脚拉至中间电源以下1 V或更 TO DETECT ABSOLUTE VALUE 多时，器件关断，电源电流下降至大约2.9 µA(电源电压为 VIN+ 5 V)。当一个放大器关断时，其输出端进入高阻抗状态。输 VIN– 出阻抗随着频率增加而下降。关断模式下，可在100 kHz实 +IN 现−62 dB正向隔离(见图21)。 与图54类似的第二个电路用于休眠工作模式。拉低SLEEP 13391-255 –IN INPUT STAGE 引脚会将放大器置于低功耗状态，从5 V电源仅消耗74 µA的 图52. 压摆增强电路 电流。让放大器偏置到一个非常低的电平，可以大大缩短 输入保护 从休眠到全功率模式的开启时间，从而支持ADA4806-1在 ADA4806-1提供全面的ESD保护，在±3.5 kV的人体模型ESD 较高采样速率下的动态功耗调节。 事件和±1.25 kV的充电器件模型事件影响下，性能无明显降 低。精密输入端受到一个ESD网络的保护，该ESD网络位 ADA4806-1未针对休眠工作模式进行测定。 +VS 于电源与输入对上的箝位二极管之间，如图53所示。 2.2R +VS 1.1V ESD BIAS SHUTDOWN ESD ESD 1.8R –IN ESD ESD TO ENABLE AMPLIFIER –VS TO THE REST OF THE AMPLIFIER 图53. 输入级与保护二极管 13391-005 –VS 13391-006 ESD +IN 图54. 关断/休眠等效电路 SHUTDOWN引脚和SLEEP引脚受ESD箝位二极管保护，如 图54所示。超过电源电压的电压会导致这些二极管导通。 为了保护SHUTDOWN和SLEEP引脚，必须确保这些引脚 的输入电压不高于正电源电压0.7 V以上，以及不低于负电 源电压0.7 V以下。预期会发生过压情况时，必须采用串联 电阻将输入电流限制在10 mA以下。 Rev. 0 | Page 18 of 24 ADA4806-1 表8总结了各种电源电压条件下SHUTDOWN和SLEEP引脚 输出噪声频谱密度的计算公式如下： v n _ OUT = 的阈值电压。表9是SHUTDOWN和SLEEP引脚的真值表。 2 R R 4kTR F + 1 + F 4kTRs + in+ 2 RS 2 + v n 2 + F R G RG 表8. 使能模式和关断/休眠模式的阈值电压 模式 使能 关断/休眠模式 +3 V >+1.1 V <+0.7 V +5 V >+1.9 V <+1.5 V ±5 V >−0.9 V <−1.3 V +7 V/−2 V >+1.6 V <+1.2 V [ ] 2 4kTRG + in− 2 R F 2 其中： k为波尔兹曼常数。 T表示绝对温度(单位K)。 RF和RG为反馈网络电阻，如图55所示。 表9. SHUTDOWN和SLEEP引脚的真值表 SHUTDOWN SLEEP 低 低 高 高 低 高 低 高 RS为源阻抗，如图55所示。 工作状态 关断 关断 低功耗模式 全功率模式 in+和in−表示放大器输入电流噪声频谱密度pA/√Hz。 vn表示放大器输入电压噪声频谱密度nV/√Hz。 源阻抗噪声、放大器输入电压噪声(vn)和放大器输入电流 噪声产生的电压噪声(in+ × RS)均受噪声增益项(1 + RF/RG)的 噪声考虑因素 图55显示了典型增益配置的主要噪声贡献因素。总输出噪 图56显示放大器引起的总折合到输入(RTI)噪声与源阻抗的 声(vn_OUT)是所有噪声贡献的和方根。 RF 流噪声为0.6 pA/√Hz时，用2.6 kΩ至47 kΩ源阻抗会使放大器 Vn RG in– 的噪声相对较小。 + Vn_OUT ADI公司的硅锗(SiGe)双极性工艺让ADA4806-1实现5.9 nV/√Hz in+ 的低噪声成为可能。相比电源电流为几百µA的类似低功耗 放大器，此噪声性能得到了极大的改善。 图55. 典型连接的噪声源 1000 TOTAL NOISE SOURCE RESISTANCE NOISE AMPLIFIER NOISE 100 10 SOURCE RESISTANCE = 47kΩ SOURCE RESISTANCE = 2.6kΩ 1 100 1k 10k 100k SOURCE RESISTANCE (Ω) 图56. RTI噪声与源阻抗的关系 Rev. 0 | Page 19 of 24 1M 13391-051 RS RTI NOISE (nV/√Hz) Vn_RS = 4kTRS 关系。注意，放大器的输入电压噪声为5.9 nV/√Hz，输入电 Vn_RF = 4kTRF 13391-034 Vn_RG = 4kTRG 影响。 ADA4806-1 应用信息 压摆增强 5 ADA4806-1集成内部压摆增强电路，可随反馈误差电压上 4 应，如图57所示。这在将多个输入信号进行多路复用处理 的ADC应用中尤为有用。压摆增强还会影响大信号频率响 应，即更大的输入信号会导致峰值略微增加，如图58所示。 1.5 VS = ±2.5V G = +1 RL = 2kΩ 1.0 NORMALIZED GAIN (dB) 升而增加压摆率。该电路允许放大器更快建立大阶跃响 3 VOUT = 2V p-p VS = ±2.5V G = +2 RL = 2 kΩ VIN = 20mV p-p RF = 2.6kΩ RF = 4.99kΩ 2 1 0 –1 RF = 1kΩ –2 RF = 2.6kΩ, CF = 1pF –3 RF = 4.99kΩ, CF = 1pF –4 0.5 –6 100k 1M VOUT = 500mV p-p 10M 100M FREQUENCY (Hz) 0 13391-106 OUTPUT VOLTAGE (V) –5 VOUT = 1V p-p 图59. 选定RF 数值下的频率响应峰值 大信号频率响应中的补偿尖峰 –0.5 在高频下，压摆增强电路会使大信号频率响应的峰值增 –1.0 的是同样的技巧对降低大信号响应中的峰值也同样有效。 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 TIME (ns) 6 图57. 选定输出阶跃条件下的阶跃响应 NORMALIZED GAIN (dB) 1 3 VS = ±2.5V G = +1 RL = 2kΩ NORMALIZED GAIN (dB) 2 0 VIN = 2V p-p VIN = 200mV p-p VIN = 632mV p-p VIN = 400mV p-p –1 –2 –3 VS = ±2.5V G = +2 RL = 2 kΩ VIN = 632mV p-p 0 –3 –6 RF = 2.6kΩ, CF = 0pF RF = 1kΩ, CF = 0pF RF = 2.6kΩ, CF = 2.7pF RF = 1 kΩ, CF = 2 pF –9 –12 VIN = 100mV p-p –4 –15 100k 1M –5 1M 10M 100M FREQUENCY (Hz) 13391-105 –6 100k 10M 100M FREQUENCY (Hz) 13391-107 0 13391-254 –1.5 加。图59显示反馈电容对小信号响应的影响，而图60显示 图60. 应对大信号频率响应中的峰值问题 驱动低功耗、高分辨率逐次逼近型 (SAR) ADC ADA4806-1非常适合驱动低功耗、高分辨率SAR型ADC。 图58. 随信号电平变化而改变的频率响应峰值，G = +1 反馈电阻对频率响应的影响 ADA4806-1的5.9 nV/√Hz输入电压噪声和轨到轨输出级有助 放大器输入电容和反馈电阻形成极点；该极点对于较大值 于最大程度减少大输出信号失真。由于具有500 μA低功耗性 的反馈电阻而言，会降低相位裕量，并增加频率响应中的 能，放大器的功耗性能可比拟低功耗SAR ADC——通常这些 峰值。图59显示放大器配置为+2增益时，选定反馈电阻 器件的功耗范围为μW到较低的mW。此外，ADA4806-1支 (RF)的峰值。图59显示如何通过在放大器反馈电阻两端接 持单电源配置；其输入共模范围扩展至负电源以下0.1 V， 一个小数值电容来缓解峰值问题。 以及正电源以下1 V。 Rev. 0 | Page 20 of 24 ADA4806-1 图61表示典型16位单电源应用。ADA4806-1驱动AD7980， 动态功耗调节 后者是一款16位、1 MSPS、SAR型ADC，采用低功耗配置。 SAR型ADC——比如AD7980——的优势之一，是其功耗随采 AD7980采用2.5 V电源，支持0 V至VREF输入。本例中，ADR435 样速率而变。这种功率调节能力使得SAR ADC极为高效， 提供5 V基准电压。ADA4806-1用作AD7980的驱动器，以及 尤其是工作在低采样频率下。然而，与SAR ADC一同使用 ADR435的基准电压缓冲器。 的ADC驱动器功耗一般是恒定的，无论采样频率如何。 R3和C1组成的低通滤波器可降低ADC输入端的噪声(见图 图62展示了一种方法，通过这种方法，ADC驱动器的静态 61)。在较低频率的应用中，设计人员可降低滤波器的转折 功耗可根据系统采样速率进行动态调节。通过向ADC的转 频率，消除额外噪声。 换输入(CNV)引脚以及ADA4806-1的SHUTDOWN和SLEEP 引脚提供按正确时序对齐的信号，两个器件可工作在最佳 +7.5V 效率。 ADA4806-1 ADR435 C2 10µF C4 100nF C3 0.1µF VDD +5V +6V VIN ADA4806-1 R3 20Ω IN+ VDD AD7980 GND CNV AD7980 IN– C1 2.7nF 20Ω 2.7nF REF VDD GND TIMING GENERATOR 13391-310 0V TO VREF REF ADA4806-1 +7.5V +2.5V 0.1µF 13391-330 5V REF 图62. ADA4806-1/AD7980电源管理电路 图61. 采用ADA4806-1驱动AD7980 在此配置中，ADA4806-1静态功耗为7.2 mW。10 kHz信号 下，整个系统中测得的信噪比(SNR)、THD以及信纳比 (SINAD)分别为89.4 dB、104 dBc和89.3 dB，相当于在10 kHz 下具有14.5个有效位数(ENOB)，这与AD7980性能相符。表 10显示此设置在选定输入频率下的性能。 图63表示ADA4806-1和AD7980功率调节的相对信号时序。 为了防止ADC性能下降，ADA4806-1必须在CNV引脚激活前 具有完全建立的输出信号。放大器开启时间(tAMP, ON)为CNV 信号上升沿到放大器使能的时间，它取决于是否驱动 SHUTDOWN引脚或SLEEP引脚。在图64所示的例子中， tAMP, ON为3 µs(对于SHUTDOWN引脚)和0.5 µs(对于SLEEP引 脚)。转换之后，在两次采样之间的ADC输入未激活期间， ADA4806-1的SHUTDOWN引脚和/或SLEEP引脚被拉至低 电平。在关断模式下，ADA4806-1输出处于高阻态。 表10. 驱动AD7980单端时，选定输入频率下的系统性能 输入频率(kHz) 1 10 20 50 100 ADC驱动器 电源电压(V) 增益 7.5 1 7.5 1 7.5 1 7.5 1 7.5 1 基准电压缓冲器 电源电压(V) 增益 7.5 1 7.5 1 7.5 1 7.5 1 7.5 1 Rev. 0 | Page 21 of 24 结果 SNR (dB) 89.8 89.4 89.9 88.5 86.3 THD (dBc) 103 104 103 99 93.7 SINAD (dB) 89.6 89.3 89.7 88.1 85.6 ENOB 14.6 14.5 14.6 14.3 13.9 ADA4806-1 CNV SAMPLING PERIOD, tS ACQUISITION CONVERSION ACQUISITION CONVERSION ACQUISITION CONVERSION ADC POWERED ON ADA4806-1 SHUTDOWN/ SLEEP SHUTDOWN/SLEEP tAMP, ON POWERED ON SHUTDOWN/SLEEP tAMP, ON POWERED ON SHUTDOWN/SLEEP tAMP, ON IQ, ON tAMP, OFF tAMP, OFF 13391-329 ADA4806-1 QUIESCENT CURRENT tAMP, OFF 图63. 时序波形 10 +6 V单电源供电。无功率调节时，ADA4806-1功耗恒定，无 论采样频率如何，如等式1所示。 P Q = IQ × V S (1) 采用功率调节时，静态功耗与放大器导通时间tAMP, ON和采样 时间tS的比值成正比： t PQ = I Q _ on × VS × AMP ,ON tS t −t + I Q _ off × VS × S AMP ,ON tS (2) 因此，通过在两次连续采样之间动态切换ADA4806-1的关 断/休眠模式与全功率模式，驱动器的静态功耗便能随采样 速率而调节。 注意在图64中，tAMP, ON为3 µs(对于SHUTDOWN引脚)和0.5 µs (对于SLEEP引脚)。 Rev. 0 | Page 22 of 24 CONTINUOUSLY ON 1.0 SLEEP MODE 0.1 AD7980 ADC SHUTDOWN MODE 0.01 0.01 0.1 1 10 ADC SAMPLE RATE (ksps) 100 1000 图64. ADA4806-1静态功耗与ADC采样频率的关系， 采用动态功率调节 13391-612 脚进行功率调节两种情况下ADA4806-1的静态功耗，采用 QUIESCENT POWER CONSUMPTION (mW) 图64显示了无功率调节和通过SHUTDOWN引脚和SLEEP引 ADA4806-1 单端至差分转换 布局考量 大多数高分辨率ADC提供差分输入，降低共模噪声和谐波 为了确保最佳性能，务必充分注意电路板布局布线、信号 失真。因此，有必要使用放大器将单端信号转换为差分信 布线、电源旁路和接地问题。 号，驱动ADC。 接地层 用户可通过两种常见方法实现单端信号至差分信号的转 ADA4806-1的输入和输出端周围及下方区域应避免接地。 换：使用差分放大器，或者如图65所示配置两个放大器。 接地层与器件输入和输出焊盘之间的杂散电容会损害高速 使用差分放大器可获得更好的性能，而采用双运算放大器 放大器的性能。反相输入端的杂散电容和放大器输入电容 解决方案的系统成本更低。ADA4806-1解决了在两种方法 会降低相位余量，导致器件不稳定。输出端的杂散电容会 间进行选择的两难问题，同时具备每一种方法的优点。其 在反馈环路中产生一个极点，从而降低相位余量，并导致 低谐波失真、低失调电压以及低偏置电流意味着它能提供 电路变得不稳定。 相当于高分辨率ADC的差分输出性能。 电源旁路 图65显示ADA4806-1如何将单端信号转换为差分输出。第 电源旁路对于确保ADA4806-1的性能至关重要。将电容从 一个放大器增益配置为+1，其输出随后进行反转，产生互 每个电源引脚并联接地最有效。数值较小的陶瓷电容可提 补信号。随后，差分输出驱动18位、1 MSPS SAR型ADC 供更好的高频响应，数值较大的陶瓷电容则能提供更好的 AD7982。若要进一步降低噪声，用户可降低R1和R2值。 低频性能。 然而，需注意，这样做会导致功耗增加。ADC驱动器的低 并联不同值和尺寸的电容有助于确保电源引脚在较宽的频 通滤波器限制进入ADC的噪声。 率范围内都具有较低的交流阻抗，这对于最大程度地降低 整个系统针对10 kHz信号的测量SNR、THD和SINAD分别 耦合到放大器的噪声非常重要，特别是当放大器PSRR开始 为93 dB、113 dBc和93 dB。这相当于在10 kHz下具有15.1 滚降时，因为旁路电容有助于减小PSRR性能的降幅。 ENOB，与AD7982性能相当。表11显示此设置在选定输入 值最小的电容应放在电路板上与放大器相同的一侧，并且 频率下的性能。 尽可能靠近放大器电源引脚。电容的接地端直接连接到接 表11. 以差分方式驱动AD7982时， 选定输入频率下的系统性能 THD (dBc) 104 113 110 102 96 建议使用0508尺寸的0.1 μF陶瓷电容。0508尺寸可提供低串 结果 SINAD (dB) 93 93 93 91 88 联电感和出色的高频性能。将一个10 µF电解质电容与该 ENOB 15.1 15.1 15.1 14.8 14.3 0.1 µF电容并联。根据电路参数不同，有时增加一些电容可 以提高电路性能。每个电路均不相同，为实现最佳性能， 应当具体情况具体分析。 R3 22Ω R2 1kΩ +7.5V R1 1kΩ ADA4806-1 VIN +2.5V C1 0.1µF +7.5V C2 2.7nF IN+ REF IN– R4 22Ω ADA4806-1 C4 0.1µF +5V VDD VDD AD7982 C3 2.7nF 13391-053 输入频率(kHz) 1 10 20 50 100 SNR (dB) 93 93 93 92 89 地层即可。 +2.5V 图65. 采用ADA4806-1驱动AD7982 Rev. 0 | Page 23 of 24 ADA4806-1 外形尺寸 3.00 2.90 2.80 1.70 1.60 1.50 8 7 6 5 1 2 3 4 PIN 1 INDICATOR 3.00 2.80 2.60 0.65 BSC 1.95 BSC 0.15 MAX 0.05 MIN 1.45 MAX 0.95 MIN 0.38 MAX 0.22 MIN 0.22 MAX 0.08 MIN SEATING PLANE 8° 4° 0° COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-178-BA 0.60 BSC 0.60 0.45 0.30 12-16-2008-A 1.30 1.15 0.90 图66. 8引脚小型晶体管封装[SOT-23] (RJ-8) 图示尺寸单位：mm 订购指南 型号1 ADA4806-1ARJZ-R2 ADA4806-1ARJZ-R7 ADA4806-1RJ-EBZ 1 温度范围 −40°C至+125°C −40°C至+125°C 封装描述 8引脚小型晶体管封装[SOT-23] 8引脚小型晶体管封装[SOT-23] 评估板(8引脚SOT-23) Z = 符合RoHS标准的器件。 ©2015 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. D13391sc-0-9/15(0) Rev. 0 | Page 24 of 24 封装选项 RJ-8 RJ-8