ada4891-1/ada4891-2/ada4891-3/ada4891-4: 低 …...output voltage swing rl = 1 kΩ to 2.5 v 0.01 to...

低価格、レールtoレール

CMOS高速アンプ

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4

Rev. C

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、各社の所有に属します。 ※日本語データシートは 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。 ©2010 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

特長高速動作と高速セトリング

−3 dB 帯域幅: 220 MHz (G = +1)

スルーレート: 170 V/µs

0.1%へのセトリング・タイム: 28 ns

ビデオ仕様(G = +2、RL = 150 Ω)

ゲイン平坦性: 25 MHz まで 0.1 dB

微分ゲイン誤差: 0.05%

微分位相誤差: 0.25°

単電源動作

広い電源範囲: 2.7 V～5.5 V

出力振幅: 両レールの内側 50 mV まで

低歪み: 1 MHz で 79 dBc SFDR

リニアな出力電流: −40 dBc で 125 mA

低消費電力: アンプあたり 4.4 mA

アプリケーション画像処理

民生ビデオ

アクティブ・フィルタ

同軸ケーブル・ドライバ

クロック・バッファ

フォトダイオードのプリアンプ

コンタクト・イメージ・センサーおよびバッファ

概要 ADA4891-1 (シングル)、ADA4891-2 (デュアル)、ADA4891-3 (トリ

プル)、ADA4891-4 (クワッド)は、低価格で高性能を提供する高

速 CMOS アンプです。これらのアンプは真の単電源機能を持ち、

負電源レールより下側 300 mV までの入力電圧範囲を持っていま

す。

ADA4891 ファミリーは、低価格ですが優れた性能と多機能性を

提供します。レール to レール出力ステージでは、出力は各電源

レールの内側 50 mV まで変化することができるため、広いダイ

ナミックレンジが可能になっています。

ADA4891 ファミリーのアンプは、民生用ビデオ、CCD バッフ

ァ、コンタクト・イメージ・センサーとバッファのような画像

アプリケーションに最適です。また、低歪みと高速セトリン

グ・タイムを持つため、アクティブ・フィルタ・アプリケーシ

ョンにも最適です。

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4 は、様々なパッケ

ージを採用しています。ADA4891-1 は 8 ピン SOIC パッケージ

または 5 ピン SOT-23 パッケージを、ADA4891-2 は 8 ピン SOICパッケージまたは 8 ピン MSOP パッケージを、ADA4891-3 と

ADA4891-4 は 14 ピン SOIC パッケージまたは 14 ピン TSSOP パ

ッケージを、それぞれ採用しています。これらのアンプの動作

は、−40°C～+125°C の拡張温度範囲で規定されています。

接続図

080

54-0

26

NC 1

–IN 2

+IN 3

–VS 4

NC8

+VS7

OUT6

NC5

ADA4891-1

NC = NO CONNECT

図 1. 8 ピン SOIC_N (R-8)

0805

4-00

1

OUT 1

+IN 3

–VS 2

+VS5

–IN4

ADA4891-1

図 2. 5 ピン SOT-23 (RJ-5)

080

54-0

27

ADA4891-2

OUT1 1

–IN1 2

+IN1 3

–VS 4

+VS8

OUT27

–IN26

+IN25

NC = NO CONNECT

図 3. 8 ピン SOIC_N (R-8)および 8 ピン MSOP (RM-8)

PD1 1 OUT214

PD2 2 –IN213

PD3 3 +IN212

+VS 4 –VS11

+IN1 5 +IN310

–IN1 6 –IN39

OUT1 7 OUT38

0805

4-0

73

ADA4891-3

図 4. 14 ピン SOIC_N (R-14)および 14 ピン TSSOP (RU-14)

+VS

+IN2

OUT2

OUT4

+IN4

–VS

+IN3

OUT3

+IN1

OUT1 1

2

3

4

5

6

7

14

13

12

11

10

9

8

–IN1

–IN2

–IN4

–IN3

080

54-0

74

ADA4891-4

図 5. 14 ピン SOIC_N (R-14)および 14 ピン TSSOP (RU-14)

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4

Rev. C － 2/23 －

目次特長......................................................................................................1 アプリケーション ..............................................................................1 概要......................................................................................................1 接続図..................................................................................................1 改訂履歴 ..............................................................................................2 仕様......................................................................................................3

5 V動作 ............................................................................................3

3 V動作 ............................................................................................4

絶対最大定格 ......................................................................................6 最大消費電力 ..................................................................................6

ESDの注意 ......................................................................................6

代表的な性能特性 ..............................................................................7 アプリケーション情報 ....................................................................15

ADA4891 の使い方.......................................................................15

広帯域非反転ゲイン動作 ............................................................15

広帯域反転ゲイン動作 ................................................................15

推奨値............................................................................................ 15

RFの 0.1 DBゲイン平坦性への影響............................................ 16

容量負荷の駆動 ............................................................................ 17

未使用アンプの終端 .................................................................... 18

ディスエーブル機能(ADA4891-3 の場合) ................................. 18

単電源動作.................................................................................... 18

ビデオ再生フィルタ .................................................................... 19

マルチプレクサ ............................................................................ 19

レイアウト、グラウンド接続、バイパス..................................... 20 電源のバイパス ............................................................................ 20

グラウンド接続 ............................................................................ 20

入力容量と出力容量 .................................................................... 20

入力から出力へのカップリング ................................................ 20

リーク電流.................................................................................... 20

外形寸法............................................................................................ 21 オーダー・ガイド ........................................................................ 23

改訂履歴 9/10—Rev. B to Rev. C

Changes to Figure 23 and Figure 24 .....................................................9

7/10—Rev. A to Rev. B

Added ADA4891-3 and ADA4891-4...................................... Universal Added 14-Lead SOIC and 14-Lead TSSOP Packages ............ Universal Deleted Figure 4; Renumbered Figures Sequentially............................1 Changes to Features Section and General Description Section.............1 Added Figure 4 and Figure 5 ................................................................1 Changes to Table 1 ...............................................................................3 Changes to Table 2 ...............................................................................4 Changes to Maximum Power Dissipation Section and Figure 6..........................................................................................6 Added Table 4; Renumbered Tables Sequentially.................................6 Deleted Figure 11 .................................................................................6 Changes to Typical Performance Characteristics Section .....................7 Deleted Figure 12 .................................................................................7 Changes to Wideband, Noninverting Gain Operation Section, Wideband, Inverting Gain Operation Section, and Table 5.................15 Added Table 6.....................................................................................16

Changes to Figure 52.......................................................................... 16 Added Figure 53................................................................................. 16 Changed Layout of Driving Capacitive Loads Section....................... 17 Added Disable Feature (ADA4891-3 Only) Section and Single-Supply Operation Section................................................. 18 Added Multiplexer Section................................................................. 19 Updated Outline Dimensions ............................................................. 21 Changes to Ordering Guide ................................................................ 23

6/10—Rev. 0 to Rev. A

Changes to Figure 26............................................................................ 9

Changes to Figure 33 and Figure 34................................................... 10

Updated Outline Dimensions ............................................................. 18

Changes to Ordering Guide ................................................................ 18

2/10—Revision 0: Initial Version

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4

Rev. C － 3/23 －

仕様

5 V動作特に指定がない限り、TA = 25°C、VS = 5 V、RL = 1 kΩ～2.5 V。特に指定がない限り、すべての仕様は ADA4891-1、ADA4891-2、ADA4891-3、ADA4891-4 に対するものです。特に指定がない限り、ADA4891-1 と ADA4891-2 では RF = 604 Ω、ADA4891-3 と ADA4891-4では RF = 453 Ω。

表 1.

Parameter Test Conditions/Comments Min Typ Max Unit

DYNAMIC PERFORMANCE

−3 dB Small-Signal Bandwidth ADA4891-1/ADA4891-2, G = +1, VO = 0.2 V p-p 240 MHz

ADA4891-3/ADA4891-4, G = +1, VO = 0.2 V p-p 220 MHz

ADA4891-1/ADA4891-2, G = +2, VO = 0.2 V p-p, RL = 150 Ω to 2.5 V

90 MHz


96 MHz

Bandwidth for 0.1 dB Gain Flatness ADA4891-1/ADA4891-2, G = +2, VO = 2 V p-p, RL = 150 Ω to 2.5 V, RF = 604 Ω

25 MHz

ADA4891-3/ADA4891-4, G = +2, VO = 2 V p-p, RL = 150 Ω to 2.5 V, RF = 374 Ω

25 MHz

Slew Rate, tR/tF G = +2, VO = 2 V step, 10% to 90% 170/210 V/µs

−3 dB Large-Signal Frequency Response G = +2, VO = 2 V p-p, RL = 150 Ω 40 MHz

Settling Time to 0.1% G = +2, VO = 2 V step 28 ns

NOISE/DISTORTION PERFORMANCE

Harmonic Distortion, HD2/HD3 fC = 1 MHz, VO = 2 V p-p, G = +1 −79/−93 dBc

fC = 1 MHz, VO = 2 V p-p, G = −1 −75/−91 dBc

Input Voltage Noise f = 1 MHz 9 nV/√Hz

Differential Gain Error (NTSC) G = +2, RL = 150 Ω to 2.5 V 0.05 %

Differential Phase Error (NTSC) G = +2, RL = 150 Ω to 2.5 V 0.25 Degrees

All-Hostile Crosstalk f = 5 MHz, G = +2, VO = 2 V p-p −80 dB

DC PERFORMANCE

Input Offset Voltage ±2.5 ±10 mV

TMIN to TMAX ±3.1 mV

Offset Drift 6 µV/°C

Input Bias Current −50 +2 +50 pA

Open-Loop Gain RL = 1 kΩ to 2.5 V 77 83 dB

RL = 150 Ω to 2.5 V 71 dB

INPUT CHARACTERISTICS

Input Resistance 5 GΩ

Input Capacitance 3.2 pF

Input Common-Mode Voltage Range −VS − 0.3 to +VS − 0.8

V

Common-Mode Rejection Ratio (CMRR) VCM = 0 V to 3.0 V 88 dB

OUTPUT CHARACTERISTICS

Output Voltage Swing RL = 1 kΩ to 2.5 V 0.01 to 4.98 V

RL = 150 Ω to 2.5 V 0.08 to 4.90 V

Output Current 1% THD with 1 MHz, VO = 2 V p-p 125 mA

Short-Circuit Current

Sourcing 205 mA

Sinking 307 mA

POWER-DOWN PINS (PD1, PD2, PD3) ADA4891-3 only

Threshold Voltage, VTH 2.4 V

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4

Rev. C － 4/23 －


Bias Current Part enabled 65 nA

Part powered down −22 µA

Turn-On Time Part enabled, output rises to 90% of final value 166 ns

Turn-Off Time Part powered down, output falls to 10% of final value 49 ns

POWER SUPPLY

Operating Range 2.7 5.5 V

Quiescent Current per Amplifier 4.4 mA

Supply Current When Powered Down ADA4891-3 only 0.8 mA

Power Supply Rejection Ratio (PSRR)

Positive PSRR +VS = 5 V to 5.25 V, −VS = 0 V 65 dB

Negative PSRR +VS = 5 V, −VS = −0.25 V to 0 V 63 dB

OPERATING TEMPERATURE RANGE −40 +125 °C

3 V動作特に指定がない限り、TA = 25°C、VS = 3 V、RL = 1 kΩ～1.5 V。特に指定がない限り、すべての仕様は ADA4891-1、ADA4891-2、ADA4891-3、ADA4891-4 に対するものです。特に指定がない限り、ADA4891-1 と ADA4891-2 では RF = 604 Ω、ADA4891-3 と ADA4891-4では RF = 453 Ω。

表 2.


DYNAMIC PERFORMANCE

−3 dB Small-Signal Bandwidth ADA4891-1/ADA4891-2, G = +1, VO = 0.2 V p-p 190 MHz

ADA4891-3/ADA4891-4, G = +1, VO = 0.2 V p-p 175 MHz


75 MHz


80 MHz

Bandwidth for 0.1 dB Gain Flatness ADA4891-1/ADA4891-2, G = +2, VO = 2 V p-p, RL = 150 Ω to 1.5 V, RF = 604 Ω

18 MHz

ADA4891-3/ADA4891-4, G = +2, VO = 2 V p-p, RL = 150 Ω to 1.5 V, RF = 374 Ω

18 MHz

Slew Rate, tR/tF G = +2, VO = 2 V step, 10% to 90% 140/230 V/µs

−3 dB Large-Signal Frequency Response G = +2, VO = 2 V p-p, RL = 150 Ω 40 MHz

Settling Time to 0.1% G = +2, VO = 2 V step 30 ns

NOISE/DISTORTION PERFORMANCE

Harmonic Distortion, HD2/HD3 fC = 1 MHz, VO = 2 V p-p, G = −1 −70/−89 dBc

Input Voltage Noise f = 1 MHz 9 nV/√Hz

Differential Gain Error (NTSC) G = +2, RL = 150 Ω to 0.5 V, +VS = 2 V, −VS = −1 V 0.23 %

Differential Phase Error (NTSC) G = +2, RL = 150 Ω to 0.5 V, +VS = 2 V, −VS = −1 V 0.77 Degrees

All-Hostile Crosstalk f = 5 MHz, G = +2 −80 dB

DC PERFORMANCE

Input Offset Voltage ±2.5 ±10 mV

TMIN to TMAX ±3.1 mV

Offset Drift 6 µV/°C

Input Bias Current −50 +2 +50 pA

Open-Loop Gain RL = 1 kΩ to 1.5 V 72 76 dB

RL = 150 Ω to 1.5 V 65 dB

INPUT CHARACTERISTICS

Input Resistance 5 GΩ

Input Capacitance 3.2 pF

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4

Rev. C － 5/23 －


Input Common-Mode Voltage Range −VS − 0.3 to +VS − 0.8

V

Common-Mode Rejection Ratio (CMRR) VCM = 0 V to 1.5 V 87 dB

OUTPUT CHARACTERISTICS

Output Voltage Swing RL = 1 kΩ to 1.5 V 0.01 to 2.98 V

RL = 150 Ω to 1.5 V 0.07 to 2.87 V

Output Current 1% THD with 1 MHz, VO = 2 V p-p 37 mA

Short-Circuit Current

Sourcing 80 mA

Sinking 163 mA

POWER-DOWN PINS (PD1, PD2, PD3) ADA4891-3 only

Threshold Voltage, VTH 1.3 V

Bias Current Part enabled 48 nA

Part powered down −13 µA

Turn-On Time Part enabled, output rises to 90% of final value 185 ns

Turn-Off Time Part powered down, output falls to 10% of final value 58 ns

POWER SUPPLY

Operating Range 2.7 5.5 V

Quiescent Current per Amplifier 3.5 mA

Supply Current When Powered Down ADA4891-3 only 0.73 mA

Power Supply Rejection Ratio (PSRR)

Positive PSRR +VS = 3 V to 3.15 V, −VS = 0 V 76 dB

Negative PSRR +VS = 3 V, −VS = −0.15 V to 0 V 72 dB

OPERATING TEMPERATURE RANGE −40 +125 °C

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4

Rev. C － 6/23 －

絶対最大定格表 3.

Parameter Rating

Supply Voltage 6 V

Input Voltage (Common Mode) −VS − 0.5 V to +VS

Differential Input Voltage ±VS

Storage Temperature Range −65°C to +125°C

Operating Temperature Range −40°C to +125°C

Lead Temperature (Soldering, 10 sec) 300°C

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。

最大消費電力 ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4 のパッケージ内

での安全な最大消費電力は、チップのジャンクション温度上昇

により制限されます。プラスチック・パッケージを採用するデ

バイスの安全な最大ジャンクション温度は、プラスチックのガ

ラス転移温度により決定され、約 150 °C です。この値を一時的

に超えると、パッケージからチップに加わるストレスの変化に

よりパラメータ性能がシフトすることがあります。175°C のジ

ャンクション温度を長時間超えると、故障の原因になることが

あります。

自然空冷時のパッケージ熱特性(θJA)、周囲温度(TA)、パッケー

ジ(PD)内の合計消費電力によって、チップのジャンクション温

度が決定されます。

ジャンクション温度は次式で計算されます。

TJ = TA + (PD × θJA) (1)

パッケージ内の消費電力(PD)は、静止消費電力と全出力での負

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。

次式で計算することができます。

PD = (VT × IS) + (VS − VOUT) × (VOUT/RL) (2)

ここで、 VTは合計電源レール。 ISは静止電流。VSは正電源レール。 VOUTはアンプの出力。 RLはアンプの出力負荷。

正常動作のためには、図 6 の最大消費電力ディレーティング・カ

ーブに従う必要があります。これらのカーブは、式 1 でTJ = 150°Cとして求めたものです。図 6 に、4 層JEDEC標準ボードを

使った場合のパッケージ最大安全消費電力対周囲温度を示しま

す。

0

0.5

1.0

2.0

1.5

–55 –35 –15 5 25 45 65 85 105 125

AMBIENT TEMPERATURE (°C)

MA

XIM

UM

PO

WE

R D

ISS

IPA

TIO

N (

W)

14-LEAD TSSOP

8-LEAD SOIC_N

14-LEAD SOIC_N

5-LEAD SOT-23

8-LEAD MSOP

TJ = 150°C

0805

4-0

02

図 6.周囲温度対最大消費電力

表 4 に、各ADA4891-1/ ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4 パッ

ケージの熱抵抗(θJA)を示します。

表 4.

Package Type θJA Unit

5-Lead SOT-23 146 °C/W

8-Lead SOIC_N 115 °C/W

8-Lead MSOP 133 °C/W

14-Lead SOIC_N 162 °C/W

14-Lead TSSOP 108 °C/W

ESDの注意 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。

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4

Rev. C － 7/23 －

代表的な性能特性特に指定がない限り、すべてプロットは ADA4891-1、ADA4891-2、ADA4891-3、ADA4891-4 に対してキャラクタライズしたものです。

ADA4891-1 と ADA4891-2 では RF = 604 Ω (typ)、ADA4891-3 と ADA4891-4 では RF = 453 Ω (typ)。

–10

–9

–8

–7

–6

–5

–4

–3

–2

–1

0

1

2

3

4

0.1 1 10 100 1k

NO

RM

AL

IZE

D C

LO

SE

D-L

OO

P G

AIN

(d

B)

FREQUENCY (MHz)

VS = 5VVOUT = 200mV p-pRF = 604ΩRL = 1kΩ

G = +10G = +5

G = –1OR +2

G = +1

08

05

4-0

28

図 7.様々なゲインでの小信号周波数応答

VS = 5 V、ADA4891-1/ADA4891-2

–15

–12

–9

–6

–3

0

3

6

0.1 1 10 100 1k

CL

OS

ED

-LO

OP

GA

IN (

dB

)

FREQUENCY (MHz)

G = +1VOUT = 200mV p-pRL = 1kΩ

VS = 2.7V

VS = 5V

080

54-0

29

VS = 3V

図 8.様々な電源電圧での小信号周波数応答

ADA4891-1/ADA4891-2

–4

–3

–2

–1

0

1

2

3

4

5

0.1 1 10 100 1k

CL

OS

ED

-LO

OP

GA

IN (

dB

)

FREQUENCY (MHz)

VS = 5VG = +1VOUT = 200mV p-pRL = 1kΩ

080

54-0

30

+125°C

+85°C

+25°C

0°C

–40°C

図 9.様々な温度での小信号周波数応答

VS = 5 V、ADA4891-1/ADA4891-2

5

4

3

2

1

0

–1

–2

–3

–4

–5

–6

–7

–8

–9

–100.1 1 10 100 1k

FREQUENCY (MHz)

NO

RM

AL

IZE

D C

LO

SE

D-L

OO

P G

AIN

(d

B)

0805

4-0

76

G = +10

G = +5

G = +1

G = –1 OR +2

VS = 5VVOUT = 200mV p-pRF = 453ΩRL = 1kΩ

図 10.様々なゲインでの小信号周波数応答

VS = 5 V、ADA4891-3/ADA4891-4

6

3

0

–3

–6

–9

–12

–150.1 1 10 100 1k

FREQUENCY (MHz)

CL

OS

ED

-LO

OP

GA

IN (

dB

)

0805

4-0

77

VS = 2.7V

G = +1VOUT = 200mV p-pRL = 1kΩ

VS = 3V

VS = 5V

図 11.様々な電源電圧での小信号周波数応答

ADA4891-3/ADA4891-4

–4

–3

–2

–1

0

1

2

3

4

5

0.1 1 10 100 1k

FREQUENCY (MHz)

CL

OS

ED

-LO

OP

GA

IN (

dB

)

0805

4-0

78


+125°C+85°C+25°C

0°C–40°C


VS = 5 V、ADA4891-3/ADA4891-4

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4

Rev. C － 8/23 －

CL

OS

ED

-LO

OP

GA

IN (

dB

)

FREQUENCY (MHz)

–6

–5

–4

–3

–2

–1

0

3

4

5

6

1

2

7

0.1 1 10 100 1k

+125°C

+25°C

0°C

–40°C


0805

4-0

31

+85°C


VS = 3 V、ADA4891-1/ADA4891-2

–0.5

–0.4

–0.3

–0.2

–0.1

0

0.1

10.1 10 100

FREQUENCY (MHz)

NO

RM

AL

IZE

D C

LO

SE

D-L

OO

P G

AIN

(d

B)

G = +2RF = 604ΩRL = 150Ω

VS = 3VVOUT = 2V p-p

VS = 5VVOUT = 1.4V p-p


0805

4-0

19


図 14.電源電圧対 0.1 dB ゲイン平坦性

G = +2、ADA4891-1/ADA4891-2

–10

–9

–8

–7

–6

–5

–4

–3

–2

–1

0

1

0.1 1 10 100 1k

NO

RM

AL

IZE

D C

LO

SE

D-L

OO

P G

AIN

(d

B)

FREQUENCY (MHz)

VS = 5VRL = 150ΩVOUT = 2V p-p

G = +1RF = 0Ω

G = –1RF = 604Ω

G = +2RF = 604Ω

G = +5RF = 604Ω

0805

4-03

6

図 15.様々なゲインでの大信号周波数応答

VS = 5 V、ADA4891-1/ADA4891-2

CL

OS

ED

-LO

OP

GA

IN (

dB

)

FREQUENCY (MHz)

–6

–5

–4

–3

–2

–1

0

3

4

5

6

1

2

7

0.1 1 10 100 1k


0805

4-0

79

+125°C+85°C

+25°C0°C

–40°C


VS = 3 V、ADA4891-3/ADA4891-4

0.1

0

–0.1

–0.2

–0.3

–0.4

–0.50.1 1 10 100

FREQUENCY (MHz)

NO

RM

AL

IZE

D C

LO

SE

D-L

OO

P G

AIN

(d

B)

0805

4-0

80




G = +2RF = 374ΩRL = 150Ω


図 17.電源電圧対 0.1 dB ゲイン平坦性

G = +2、ADA4891-3/ADA4891-4

1

0

–1

–2

–3

–4

–5

–6

–7

–8

–9

–100.1 1 10 100 1k

FREQUENCY (MHz)

NO

RM

AL

IZE

D C

LO

SE

D-L

OO

P G

AIN

(d

B)

0805

4-0

81

VS = 5VRL = 150ΩVOUT = 2V p-p

G = +1RF = 0Ω

G = –1RF = 453Ω

G = +5RF = 453Ω

G = +2RF = 453Ω


VS = 5 V、ADA4891-3/ADA4891-4

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4

Rev. C － 9/23 －

1

0

–1

–2

–3

–4

–5

–6

–7

–8

–9

–100.1 1 10 100 1k

FREQUENCY (MHz)

NO

RM

AL

IZE

D C

LO

SE

D-L

OO

P G

AIN

(d

B)

0805

4-0

37

VS = 3VRF = 604ΩRL = 150Ω

G = –1VOUT = 2V p-p

G = +2VOUT = 2V p-p G = +1

VOUT = 1V p-p

G = +5VOUT = 2V p-p


VS = 3 V、ADA4891-1/ADA4891-2

–120

–110

–100

–90

–80

–70

–60

–50

–40

0.1 1 10

DIS

TO

RT

ION

(d

Bc)

FREQUENCY (MHz)

VS = 5VRL = 1kΩVOUT = 2V p-p G = +2

SECOND HARMONIC

G = +1SECOND HARMONIC

G = +1THIRD HARMONIC


080

54-0

38

図 20.高調波歪み(HD2、HD3)の周波数特性

VS = 5 V

–120

–110

–100

–90

–80

–70

–60

–50

–40

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

DIS

TO

RT

ION

(d

Bc)

OUTPUT VOLTAGE (V p-p)


VS = 5VRF = 604ΩRL = 1kΩfC = 1MHz

G = –1THIRD HARMONIC

G = –1SECOND HARMONIC


080

54-0

40

図 21.出力電圧対高調波歪み(HD2、HD3)、VS = 5 V

1

0

–1

–2

–3

–4

–5

–6

–7

–8

–9

–100.1 1 10 100 1k

FREQUENCY (MHz)

NO

RM

AL

IZE

D C

LO

SE

D-L

OO

P G

AIN

(d

B)

0805

4-0

82

VS = 3VRF = 453ΩRL = 150Ω

G = +2VOUT = 2V p-p

G = –1VOUT = 2V p-p

G = +5VOUT = 2V p-p

G = +1VOUT = 1V p-p


VS = 3 V、ADA4891-3/ADA4891-4

–90

–80

–70

–60

–50

–40

–30

0.1 1 10

DIS

TO

RT

ION

(d

Bc)

FREQUENCY (MHz)




VS = 3VRL = 1kΩVOUT = 2V p-p

OUTIN

+VS = +1.9V

–VS = –1.1V

G = +1 CONFIGURATION

1kΩ50ΩG = +2

THIRD HARMONIC

0805

4-0

39

図 23.高調波歪み(HD2、HD3)の周波数特性

VS = 3 V

–120

–110

–100

–90

–80

–70

–60

–50

–40

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

DIS

TO

RT

ION

(d

Bc)


VS = 3VfC = 1MHz

G = –1SECOND HARMONIC

G = –1THIRD HARMONIC



080

54-0

41

OUTIN

+VS = +1.9V

–VS = –1.1V

1kΩ50Ω

G = +1CONFIGURATION

図 24.出力電圧対高調波歪み(HD2、HD3)、VS = 3 V

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4

Rev. C － 10/23 －

–100

–90

–80

–70

–60

–50

–40

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

DIS

TO

RT

ION

(d

Bc)


VS = 5VSECOND HARMONIC

VS = 5VTHIRD HARMONIC

VS = 3VSECOND HARMONIC

VS = 3VTHIRD HARMONIC

G = +2RF = 604ΩRL = 150ΩfC = 1MHz

080

54-

042

図 25.出力電圧対高調波歪み(HD2、HD3)、G = +2

–180

–162

–144

–126

–108

–90

–72

–54

–36

–18

0

GAIN

PHASE

–10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0.001 0.01 0.1 1 10 100 1k

OP

EN

-LO

OP

GA

IN (

dB

)

PH

AS

E (

Deg

rees

)

FREQUENCY (MHz)

VS = 5VRL = 1kΩ

0805

4-0

43

図 26.オープン・ループ・ゲインおよび位相の周波数特性

5

6

7

4

3

2

1

0

–1

–2

–3

–40.1 1 10 100 1k

FREQUENCY (MHz)

NO

RM

AL

IZE

D C

LO

SE

D-L

OO

P G

AIN

(d

B)

0805

4-0

44

VS = 5VG = +2RL = 150ΩVOUT = 200mV p-p

CL = 47pF

CL = 22pF

CL = 10pF

CL = 0pF

図 27.様々な CLでの小信号周波数応答

ADA4891-1/ADA4891-2

1

10

100

1k

10 100

VO

LTA

GE

NO

ISE

(n

V/

Hz)

FREQUENCY (Hz)

1k 10k 100k 1M 10M

VS = 5VG = +1

0805

4-04

5

図 28.入力電圧ノイズの周波数特性

0.06

–0.06

0.04

0.02

0

–0.04

–0.02

0.2

0.1

0

–0.1

–0.2

–0.3

0.3

MODULATING RAMP LEVEL (IRE)

DIF

FE

RE

NT

IAL

GA

IN E

RR

OR

(%

)D

IFF

ER

EN

TIA

LP

HA

SE

ER

RO

R (

Deg

rees

)

VS = 5V, G = +2RF = 604Ω, RL = 150Ω

VS = 5V, G = +2RF = 604Ω, RL = 150Ω

1ST 2ND 3RD 4TH 5TH 6TH 7TH 8TH 9TH 10TH

1ST 2ND 3RD 4TH 5TH 6TH 7TH 8TH 9TH 10TH

080

54-0

60

図 29.微分ゲイン誤差と微分位相誤差

5

6

7

4

3

2

1

0

–1

–2

–3

–40.1 1 10 100 1k

FREQUENCY (MHz)

NO

RM

AL

IZE

D C

LO

SE

D-L

OO

P G

AIN

(d

B)

0805

4-08

3

VS = 5VG = +2RL = 150ΩVOUT = 200mV p-p

CL = 47pF

CL = 22pF

CL = 10pF

CL = 0pF

図 30.様々な CLでの小信号周波数応答

ADA4891-3/ADA4891-4

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4

Rev. C － 11/23 －

0.01

0.1

1

10

100

0.01 0.1 1 10 100

FREQUENCY (MHz)

VS = 5VG = +1

OU

TP

UT

IM

PE

DA

NC

E (Ω

)

080

54-

046

図 31.クローズド・ループ出力インピーダンスの周波数特性

デバイスをイネーブル

OU

TP

UT

VO

LTA

GE

(m

V) 100

0

–100

G = +1VOUT = 200mV p-pRL = 1kΩVS = 3V

0805

4-0

48

VS = 5V

50mV/DIV 5ns/DIV

図 32.小信号ステップ応答

G = +1

OU

TP

UT

VO

LTA

GE

(V

)

1

0

–1

VS = 5VG = +1VOUT = 2V p-p

RL = 150Ω

RL = 1kΩ

0805

4-0

49

0.5V/DIV 5ns/DIV

図 33.大信号ステップ応答

VS = 5 V、G = +1

100k

10k

1k

100

10

10.01 0.1 1 10 100

OU

TP

UT

IM

PE

DA

NC

E (Ω

)

FREQUENCY (MHz) 0805

4-08

9

VS = 5VG = +1

図 34.クローズド・ループ出力インピーダンスの周波数特性

デバイスをディスエーブル(ADA4891-3 の場合)

1.5

1.0

0.5

0

–0.5

–1.0

–1.510 20 30 40 50 60 70 80 90

TIME (ns)

OU

TP

UT

VO

LT

AG

E (

V)

080

54-0

47

VS = 5VRL = 1kΩ

VS = 5VRL = 150Ω

VS = 3VRL = 150Ω

VS = 3VRL = 1kΩ

G = +2VOUT = 2V p-p


G = +2

0.5

0

–0.5

OU

TP

UT

VO

LTA

GE

(V

)

RL = 150Ω

RL = 1kΩVS = 3VG = +1VOUT = 1V p-p

0805

4-0

50

0.5V/DIV 5ns/DIV


VS = 3 V、G = +1

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4

Rev. C － 12/23 －

–0.300 25 30

TIME (ns)35 40 45

–0.20

–0.10

0

0.10

0.20

0.30

SE

TT

LIN

G (

%)

VS = 5VG = +2RL = 150ΩVOUT = 2V p-p

080

54-0

61

図 37.0.1%への短時間セトリング・タイム

080

54-0

71

–1

0

1

2

3

AM

PL

ITU

DE

(V

)

5ns/DIV1V/DIV

INPUT

VS = ±2.5VG = +1RL = 1kΩ

OUTPUT

図 38.正電源レールからの入力オーバードライブ回復

080

54-

070

–3

–2

–1

0

1

2

3

AM

PL

ITU

DE

(V

)

INPUT

OUTPUTVS = ±2.5VG = –2RL = 1kΩ

1V/DIV 5ns/DIV

図 39.正電源レールからの出力オーバードライブ回復

140

150

160

170

180

190

200

1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

SL

EW

RA

TE

(V

/µs)

OUTPUT STEP (V)

RISING EDGE

FALLING EDGE

VS = 5VG = +2RL = 150Ω

080

54-0

51

図 40.出力ステップ対スルーレート

080

54-

063

–3

–2

–1

0

1

AM

PL

ITU

DE

(V

)

INPUT

OUTPUT

VS = ±2.5VG = +1RL = 1kΩ

1V/DIV 5ns/DIV

図 41.負電源レールからの入力オーバードライブ回復

0805

4-0

52

–3

–2

–1

0

1

2

3

AM

PL

ITU

DE

(V

)

OUTPUT

VS = ±2.5VG = –2RL = 1kΩ

INPUT

1V/DIV 5ns/DIV

図 42.負電源レールからの出力オーバードライブ回復

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4

Rev. C － 13/23 －

–10

–20

–30

–90

–80

–70

–60

–50

–40

0.01 0.1 1 10 100

CM

RR

(d

B)

FREQUENCY (MHz) 0805

4-0

90

VS = 5V

図 43.CMRR の周波数特性

–80

–70

–60

–50

–40

–30

–20

–10

0.01 0.1 1 10 100

PS

RR

(d

B)

FREQUENCY (MHz)

+PSRR

–PSRR

Vs = 5VG = +1

0805

4-0

54

図 44.PSRR の周波数特性

0805

4-07

2–100

–90

–80

–70

–60

–50

–40

–30

–20

–10

0

0.1 1 10 100 1k

CR

OS

STA

LK

(d

B)

FREQUENCY (MHz)

Vs = 5VG = +2RL = 1 kΩVOUT = 2V p-p

図 45.全クロストーク(出力―出力間)の周波数特性

0

–10

–20

–30

–40

–50

–60

–70

–80

–90

–1000.1 1 10 100 1k

FREQUENCY (MHz)

ISO

LA

TIO

N (

dB

)

0805

4-08

4

TSSOP

SOIC

VS = 5VG = +2RL = 150Ω

図 46.順方向アイソレーションの周波数特性

(ADA4891-3 の場合)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

OU

TP

UT

SA

TU

RA

TIO

N V

OLT

AG

E

(V)

VOH, +125°CVOH, +25°CVOH, –40°C

VOL, +125°CVOL, +25°CVOL, –40°C

ILOAD (mA)

VS = 5VG = –2RF = 604Ω

0805

4-0

56

図 47.出力飽和電圧対負荷電流および温度

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

–40 –20 0 20 40 60 80 100 120

QU

IES

CE

NT

SU

PP

LY

CU

RR

EN

T (

mA

)

VS = 5V

TEMPERATURE (ºC)

080

54-0

57

図 48.アンプ 1 個あたりの電源電流の温度特性

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4

Rev. C － 14/23 －

3.0

3.2

3.4

3.6

3.8

4.0

4.2

4.4

2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.2 4.5 4.8

QU

IES

CE

NT

SU

PP

LY C

UR

RE

NT

(m

A)

SUPPLY VOLTAGE (V) 080

54-0

58

図 49.電源電圧対アンプあたりの電源電流

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4

Rev. C － 15/23 －

アプリケーション情報

ADA4891 の使い方 ADA4891 ファミリーのアンプの微妙な点を理解すると、デバイ

スからピーク性能を取り出す方法が見えてきます。次のセクシ

ョンでは、ゲインの影響、部品値、ADA4891 性能の寄生につい

て説明します。ADA4891 の広帯域非反転ゲイン構成を図 50 に、

ADA4891 の広帯域反転ゲイン構成を図 51 に、それぞれ示しま

す。

広帯域非反転ゲイン動作 08

054-

023

ADA4891

RF

RG

RT

50ΩSOURCE

RL

+VS

–VS

10µF0.1µF

VI VO

10µF0.1µF

図 50.非反転ゲイン構成

図 50 で、RFとRGはそれぞれ帰還抵抗とゲイン抵抗を表します。

RFとRGの組み合わせにより、アンプのノイズ・ゲインが決まり

ます。RF値は 0.1 dB帯域幅を決定します(詳細については、RFの

0.1 dBゲイン平坦性に対する影響のセクション参照)。ADA4891-1/ADA4891-2 に対するRF値(typ)の範囲は 549 Ω～698 Ωに、

ADA4891-3/ADA4891-4 に対するRF値 (typ)の範囲は 301 Ω～

453 Ωに、それぞれなります。

制御されたインピーダンス信号パスでは、RT は入力ソース・イ

ンピーダンスに一致するようにデザインされた入力終端抵抗と

して使われます。RT は通常の動作では必要とされないことに注

意してください。RT は一般に入力ソース・インピーダンスに一

致するように設定されます。

広帯域反転ゲイン動作

080

54-0

24

ADA4891

RF

RT

RG

50ΩSOURCE

RL

+VS

–VS

VI

VO

10µF0.1µF

10µF0.1µF

図 51.反転ゲイン構成

図 51 に反転ゲイン構成を示します。反転ゲイン構成の場合、RT

とRGの並列接続を入力ソース・インピーダンスに一致するよう

に設定します。

バイアス電流の相殺抵抗は、ADA4891 の入力バイアス電流が非

常に小さいため(2 pA 以下)、アンプの非反転入力では不要なこ

とに注意してください。このため、バイアス電流により発生す

る DC 誤差は無視できます。

非反転構成と反転ゲイン構成では、RF 値を大きくして出力負荷

を小さくすることが役立つことがあります。RF 値を大きくする

と、高調波歪みが改善されますが、アンプの 0.1 dB 帯域幅が狭

くなります。この影響については、RF の 0.1 dB ゲイン平坦性へ

の影響のセクションで説明します。

推奨値表 5 と表 6 に、種々の構成に対するクイック・リファレンスを示

して、ゲインの−3 dB小信号帯域幅に対する影響、スルーレート、

ADA4891-1/ADA4891-2/ ADA4891-3/ADA4891-4 のピーキングを

示します。ゲイン帯域幅積の関係から予想されるように、ゲイ

ンを大きくすると、小信号帯域幅が減少します。さらに、ゲイ

ンが大きくなると位相マージンが改善され、アンプの安定性が

強化されます。結果として、周波数応答のピーキングが小さく

なります(図 7 と図 10 参照)。

表 5.推奨部品値およびゲインの ADA4891-1/ADA4891-2 性能に対する影響(RL = 1 kΩ)

Feedback Network Values −3 dB Small-Signal Bandwidth (MHz) Slew Rate (V/µs)

Gain RF (Ω) RG (Ω) VOUT = 200 mV p-p tR tF Peaking (dB)

−1 604 604 118 188 192 1.3

+1 0 Open 240 154 263 2.6

+2 604 604 120 170 210 1.4

+5 604 151 32.5 149 154 0

+10 604 67.1 12.7 71 72 0

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4

Rev. C － 16/23 －

表 6.推奨部品値およびゲインの ADA4891-3/ADA4891-4 性能に対する影響(RL = 1 kΩ)

Feedback Network Values −3 dB Small-Signal Bandwidth (MHz) Slew Rate (V/µs)

Gain RF (Ω) RG (Ω) VOUT = 200 mV p-p tR tF Peaking (dB)

−1 453 453 97 186 194 0.9

+1 0 Open 220 151 262 4.1

+2 453 453 97 181 223 0.9

+5 453 90.6 31 112 120 0

+10 453 45.3 13 68 67 0

RFの 0.1 dBゲイン平坦性への影響ゲイン平坦性はビデオ・アプリケーションで重要な仕様です。

この仕様は、通過帯域内での信号振幅の最大許容偏差を表しま

す。テストによれば、人間の目は 1%以下の輝度変動を区別で

きないと言われています。この 1%以下の輝度変動は通過帯域

内での 0.1 dB 信号低下に、または単純に 0.1 dB のゲイン平坦性

に対応します。

PCB のレイアウト構成とチップの接続パッドは、しばしば漂遊

容量の原因になります。反転入力での漂遊容量は、帰還抵抗お

よびゲイン抵抗と一緒に極を形成します。この極の追加により、

位相シフトが増えてクローズド・ループ位相応答で位相マージ

ンが小さくなるため、アンプの不安定性と周波数応答でのピー

キングが発生します。

図 52 と図 53 に、帰還抵抗RFに種々の値を使った場合について、

デバイスの 0.1 dBゲイン平坦性に対するRF値の影響を示します。

図 52 に、ADA4891-1/ADA4891-2 に対する影響を示します。図

53 に、ADA4891-3/ADA4891-4 に対する影響を示します。RF値

が大きいほど、ピーキングが大きくなることに注意してくださ

い。これは、RFと入力漂遊容量で形成される追加極の周波数が

下に移動して、アンプの内部極との干渉が大きくなるためです。

–0.4

–0.3

–0.2

–0.1

0

0.1

0.2

10.1 10 100

FREQUENCY (MHz)

NO

RM

AL

IZE

D C

LO

SE

D-L

OO

P G

AIN

(d

B)

VS = 5VG = +2VOUT = 2V p-pRL = 150Ω

RG = RF = 604Ω

RG = RF = 549Ω

RG = RF = 649ΩRG = RF = 698Ω

080

54-0

22

図 52.0.1 dB ゲイン平坦性非反転ゲイン構成、ADA4891-1/ADA4891-2

–0.4

–0.5

–0.3

–0.2

–0.1

0

0.1

0.2

0.3

10.1 10 100

FREQUENCY (MHz)

NO

RM

AL

IZE

D C

LO

SE

D-L

OO

P G

AIN

(d

B)

080

54-0

85

VS = 5VG = +2VOUT = 2V p-pRL = 150Ω

RG = RF = 453ΩRG = RF = 402Ω

RG = RF = 357Ω

RG = RF = 301Ω

図 53.0.1 dB ゲイン平坦性非反転ゲイン構成、ADA4891-3/ADA4891-4

所望の 0.1 dB帯域幅を得るためには、図 52 と図 53 に示すよう

に、帰還抵抗RFを調節します。RFを調節できない場合は、小さ

いコンデンサをRFに並列接続してピーキングを小さくします。

帰還コンデンサ CFと帰還抵抗によりゼロ点が形成され、このゼ

ロ点は入力漂遊容量、ゲイン、帰還抵抗により形成される極に

より相殺されます。CF 値決定の最初のパスでは、次の式を使い

ます。

RG × CS = RF × CF

ここで、 RGはゲイン抵抗。 CSは入力漂遊容量。 RFは帰還抵抗。 CFは帰還コンデンサ。

この式を使うと、アンプの元のクローズド・ループ周波数応答が

回復されます(漂遊入力容量がない場合のように)。ただし、多く

の場合 CF値は経験的に決定されます。

図 54 に、ピーキングを小さくするために帰還コンデンサに種々

の値を使った場合の影響を示します。この場合は、ADA4891-1/ ADA4891-2 をデモ目的で使用し、RF = RG = 604 Ωとしてありま

す。入力漂遊容量とボード寄生の組み合わせは、約 2 pFです。

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4

Rev. C － 17/23 －

080

54-0

25–0.3

–0.2

–0.1

0

0.1

0.2

0.1 1 10 100

NO

RM

AL

IZE

D C

LO

SE

D-L

OO

P G

AIN

(d

B)

FREQUENCY (MHz)

CF = 3.3pF

CF = 0pF

CF = 1pF

VS = 5VG = +2RF = 604ΩRL = 150ΩVOUT = 2V p-p

図 54.0.1 dB ゲイン平坦性対 CF VS = 5 V、ADA4891-1/ADA4891-2

容量負荷の駆動容量性の大きい負荷はアンプ出力インピーダンスと干渉して、

位相マージンの低下と後段でのピーキングまたは発振の原因に

なります。ADA4891-1/ADA4891-2 を使ってこの影響を示します (図 55 と図 56 参照)。

–10

–8

–6

–4

–2

0

2

4

6

8

0.1 1 10 100

MA

GN

ITU

DE

(d

B)

FREQUENCY (MHz)

VS = 5VVOUT = 200mV p-pG = +1RL = 1kΩCL = 6.8pF

0805

4-0

32

図 55.クローズド・ループ周波数応答 CL = 6.8 pF、ADA4891-1/ADA4891-2

OU

TP

UT

VO

LTA

GE

(m

V)

50ns/DIV50mV/DIV

VS = 5VG = +1RL = 1kΩCL = 6.8pF

0

100

–100

0805

4-0

34

図 56.200 mV ステップ応答 CL = 6.8 pF、ADA4891-1/ADA4891-2

次の 4 つの方法により、出力容量負荷の影響を小さくすることが

できます。

出力抵抗負荷を小さくします。これにより極が遠ざけられ

るため、位相マージンが改善されます。位相マージンを大きくするほど、ノイズ・ゲインが大きく

なります。クローズド・ループ・ゲインが増加すると、位

相マージンが増えるため、大きなコンデンサ負荷を接続し

てもピーキングが大きくなりません。 −IN から出力までの間に、RF と並列にコンデンサ(CF)を追

加します。これによりクローズド・ループ周波数応答にゼ

ロ点が追加されます。このゼロ点は、容量負荷とアンプの

出力インピーダンスにより形成される極を相殺させる傾向

を持ちます。詳細については、RFの 0.1 dB ゲイン平坦性へ

の影響のセクションを参照してください。小さい値の抵抗を出力に直列に挿入して、アンプの出力ス

テージから負荷容量を分離します。

図 57 に、ワーストケース周波数応答(ゲイン= +1)でピーキング

を小さくするためにスナブ抵抗(RS)を使う効果を示します。RS = 100 Ωを使うと、ピーキングが 3 dBだけ小さくなります。ただし、

出力で減衰するためクローズド・ループ・ゲインが 0.9 dB小さ

くなります。RSを 0 Ω～100 Ωで調節して、ピーキングの許容レ

ベルとクローズド・ループ・ゲインを維持することができます(図 57 参照)。

MA

GN

ITU

DE

(d

B)

–10

–8

–6

–4

–2

0

2

4

6

8

0.1 1 10 100

FREQUENCY (MHz)

VS = 5VVOUT = 200mV p-pG = +1RL = 1kΩCL = 6.8pF

RS = 0Ω

RS = 100Ω

50Ω

RL

RS

CL

OUTVIN200mV

STEP

0805

4-03

3

図 57.スナブ抵抗を使ったクローズド・ループ周波数応答 CL = 6.8 pF

図 58 は、図 56 の過渡応答と比較した場合、スナブ抵抗(RS = 100 Ω)の使用により過渡応答が大きく改善されていることを示し

ています。

VS = 5VG = +1RL = 1kΩCL = 6.8pFRS = 100Ω

080

54-0

35

50ns/DIV50mV/DIV

OU

TP

UT

VO

LTA

GE

(m

V)

0

100

–100

図 58.200 mV ステップ応答 CL = 6.8 pF、RS = 100 Ω

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4

Rev. C － 18/23 －

未使用アンプの終端複数のアンプを実装したパッケージでの未使用アンプの終端は、

機能的なアンプの正常動作を保証する重要なステップです。未

終端アンプは発振して消費電力が大きくなることがあります。

未使用アンプの推奨終端手順は、すべての未使用アンプをユニ

ティ・ゲインに構成して、非反転入力を電源電圧の中点に接続

することです。対称なバイポーラ電源の場合、これは非反転入

力をグラウンドへ接続することを意味します(図 59 参照)。 0

8054

-064

–VS

+VS

ADA4891

図 59.対称バイポーラ電源での未使用アンプの終端

単電源アプリケーションでは、仮想電源中点を設ける必要があ

ります。これはシンプルな抵抗分圧器で実現することができま

す。図 60 に、単電源構成で未使用アンプを終端する適切な接続

を示します。

080

54-

065

2.5kΩ

2.5kΩ

+VS

ADA4891

図 60.単電源での未使用アンプの終端

ディスエーブル機能(ADA4891-3 の場合) ADA4891-3 には、アンプを使用しないとき消費電力を小さくす

るために使用できるディスエーブル機能があります。アンプが

パワーダウンすると、出力は高インピーダンス状態になります。

周波数が高くなると出力インピーダンスは小さくなります。こ

の影響は図 34 から分かります。パワーダウン機能を使うと、

50 MHzで−40 dBの順方向アイソレーションを実現することがで

きます。図 46 に、順方向アイソレーションの周波数特性データ

を示します。PD1ピン、PD2ピンまたはPD3ピンをロー・レベル

にすると、パワーダウン機能がアサートされます。

表 7 に、パワーダウン機能の動作をまとめます。

表 7.ディスエーブル機能

Power-Down Pin Connection (PDx) Amplifier Status

>VTH or floating Enabled

<VTH Disabled

単電源動作 ADA4891 は単電源でも動作することができます。図 61 に、5 V単電源ビデオ・ドライバとして構成されたADA4891-3 を示しま

す。

入力信号は、コンデンサ C1 を介してアンプに AC 結合さ

れます。抵抗 R2 と抵抗 R4 により、アンプ入力のリファレンスが電

源中心値に設定されます。コンデンサ C5 はゲイン設定抵抗(RG)に定電流が流れるのを

阻止し、ADA4891-3 入力の電源中点電圧に対して DC ユニ

ティ・ゲインとなるようにして、出力電圧が電源中点にな

るように設定します。コンデンサ C6 は出力結合コンデンサです。

単電源動作で得られる大信号周波数応答は両電源動作と同じで

す(図 18 に大信号周波数応答を示します)。

4 個の低周波極が、R2/2 と C2、R3 と C1、RG と C5、RL と C6により形成されます。この構成では、低周波での−3 dB カット

オフ周波数が 12 Hz です。C1、C2、C5、C6 の値を調節するこ

とにより、低周波−3 dB カットオフ・ポイントを変えて、個々

のデザインに合わせることができます。

オペアンプの単電源動作の詳細については、 http: //www.analog.com/jp/index.htmlから提供しているアナログ・ダイ

アログ資料「Avoiding Op Amp Instability Problems in Single-Supply Applications (Volume 35, Number 2)」をご覧ください。

080

54-0

86

C21µF

R250kΩ

R450kΩ

R3100kΩ

C122µF

R150Ω

C622µF

RL150Ω

RG453Ω

RF453Ω

C522µF

ADA4891-3

+5V

VOUT

VIN

–VS

C310µF

C40.01µF

+5V

図 61.単電源ビデオ・ドライバの回路図

http://www.analog.com/jp/index.html

http://www.analog.com/jp/index.html

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4

Rev. C － 19/23 －

ビデオ再生フィルタアクティブ・フィルタの一般的なアプリケーションの 1 つは、

ビデオ D/A コンバータ(DAC)/エンコーダの出力に存在します。

このフィルタ(ビデオ再生フィルタ)は、ビデオ DAC/エンコーダ

出力で、DAC 内のサンプリング・プロセスで発生した複数のイ

メージを除去するために使用されます。携帯型ビデオ・アプリ

ケーションの場合、ADA4891 は低消費電力条件と高性能を持っ

ているため最適な選択肢になります。

アクティブ・フィルタの場合、アンプの−3 dB 帯域幅をフィル

タのコーナー周波数の少なくとも 10 倍にすることが経験則によ

り採用されています。これにより、アンプによる初期ロールオ

フが生じないため、通過帯域がカットオフ周波数まで平坦にな

ります。

15 MHz、3 極、Sallen-Keyローパス・ビデオ再生フィルタの例を

図 62 に示します。この回路では、ゲイン= +2、0.1 dB帯域幅= 7.3 MHz、29.7 MHzで 17 dB以上の減衰が得られます(図 63 参照)。このフィルタには 3 個の極があり、2 個はアクティブ極、1 個は

出力にあるパッシブ極(R6 とC4)です。C3 によりフィルタ・ロ

ールオフが改善されています。R6、R7、R8 は、150 Ωのビデオ

負荷を構成しています。部品R6、C4、R7、R8、およびネット

ワーク・アナライザの入力終端により 6 dB減衰器が構成されて

いるため、リファレンス・レベルはほぼ 0 dBになっています(図63 参照)。

R247Ω

VIN

R3125Ω R6

6.8Ω

+5V R768.1Ω

R1C1

51pF

C315pF

C41nF

R41kΩ

R51kΩ

R875Ω

VOUT

C251pF

0805

4-06

2

図 62.15 MHz ビデオ再生フィルタの回路図

–39

–36

–33

–30

–27

–24

–21

–18

–15

–12

–9

–6

–3

0

0.03 0.1 1 10 100

MA

GN

ITU

DE

(d

B)

FREQUENCY (MHz)

080

54-0

59

図 63.ビデオ再生フィルタの周波数性能

マルチプレクサ ADA4891-3 には、消費電力を節約するためにアンプをパワーダ

ウンさせるか、またはマルチプレクサ回路を構成するときに使

うディスエーブル・ピンがあります。複数個の ADA4891-3 出力

を相互接続して、1 つの出力のみをイネーブルする場合、イネ

ーブルされたアンプの信号のみが出力に現れます。この構成は、

種々の入力信号ソースを選択するときに使われます。さらに、

同じ入力信号を異なるゲイン・ステージまたは異なるチューニ

ングのフィルタに入力して、ゲイン・ステップ・アンプまたは

周波数選択可能アンプを構成します。

図 64 に、2 個のADA4891-3 デバイスを使って 2 つの入力を選択

するマルチプレクサを構成する回路図を示します。1 つの入力

は 1 V p-pの 3 MHz正弦波で、他の入力は 2 V p-pの 1 MHz正弦

波です。

49.9Ω

453Ω

+2.5V

–2.5V

+2.5V

–2.5V

49.9Ω

49.9Ω

49.9Ω

1V p-p3MHz

2V p-p1MHz

VOUT

SELECT

HCO4

453Ω

453Ω

10µF0.1µF

10µF0.1µF

49.9Ω

453Ω

10µF0.1µF

10µF0.1µF

0805

4-0

87

ADA4891-3

ADA4891-3

図 64.2 個の ADA4861-3 デバイスを使用した 2: 1 マルチプレクサ

図 65 に、この回路のセレクト信号と出力波形を示します。

1µs/DIV1V/DIV

1µs/DIV5V/DIV

SELECT

OUTPUT

080

54-0

88

図 65.ADA4861-3 マルチプレクサの出力

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4

Rev. C － 20/23 －

レイアウト、グラウンド接続、バイパス

電源のバイパス電源ピンはもう 1 つのオペアンプ入力と見なすことができます。

このため、これらの入力に対してクリーンな低ノイズの DC 電

圧源を接続するように注意する必要があります。バイパス・コ

ンデンサの目的は、電源からグラウンドまでの低インピーダン

ス・パスを広い周波数範囲で実現することですが、このために

ノイズの大部分がグラウンドへシャントまたはフィルタされま

す。パイパスも、安定性、周波数応答、歪み、PSRR 性能にと

って重要です。

部品とパッケージの間でパターンを使用する場合、0.1 µF のチ

ップ・コンデンサ(X7R または NPO)は不可欠であり、アンプ・

パッケージのできるだけ近くに配置する必要があります。この

ようなコンデンサに対しては、直列インダクタンスの小さい優

れた高周波性能を提供する 0508 ケース・サイズが推奨されます。

0.1 µF コンデンサのような大きなチップ・コンデンサは、同じ

信号パス内の隣接する複数のアクティブ部品間で共用すること

ができます。10 μF のコンデンサは高周波バイパスに重要では

ありませんが、低周波に対するバイパス機能を強化します。

グラウンド接続可能な場合は、グラウンド・プレーンと電源プレーンを使用しま

す。グラウンド・プレーンと電源プレーンは、電源配線とグラ

ウンド・リターンの抵抗とインダクタンスを小さくします。複

数のプレーンを使う場合は、複数のビァを使って相互接続する

必要があります。入力のリターン、出力の終端、バイパス・コ

ンデンサ、RG はすべて、ADA4891 のできるたけ近くに配置す

る必要があります。グラウンド・ビァを部品実装パッドの側ま

たは端に配置して、確実なグラウンド・リターンを確保する必

要があります。出力負荷のグラウンドとバイパス・コンデンサ

のグラウンドは寄生インダクタンスを小さくするためグラウン

ド・プレーン上の共通の 1 点に戻して、歪み性能を良くする必

要があります。

入力容量と出力容量寄生容量はピーキングと不安定性を発生させるため、安定動作

のためには小さくする必要があります。

高速アンプは入力とグラウンドとの間の寄生容量に対して敏感

です。高い周波数では、数 pF の容量でも入力インピーダンスを

低下させて、アンプ・ゲインを大きくするため、周波数応答で

ピーキングが生じ、最悪の場合には発振することもあります。

入力ピンに接続される外付けの受動部品は、寄生容量を回避す

るため出来るだけ入力の近くに配置することが推奨されます。

さらに、ADA4891 ピンの下のすべてのグラウンド・プレーンと

電源プレーンの銅箔を除去して、入力ピンおよび出力ピンとグ

ラウンドとの間に寄生容量が発生しないようにする必要があり

ます。ADA4891 ピンの下からグラウンド・プレーンまたは電源

プレーンの銅箔を除去しない場合、SOIC フットプリント上の 1個のマウント・パッドにより、グラウンドとの間に 0.2 pF もの

容量が追加されてしまいます。実際、グラウンド・プレーンと

電源プレーンは、ボードの全層で入力ピンから少なくとも 0.05 mm 離す必要があります。

入力から出力へのカップリング入力と出力の間の容量結合を小さくして、正帰還を防止するた

め、入力信号パターンと出力信号パターンを並行させないよう

にしてください。さらに、入力パターンを互いに近づけないよ

うにします。2 つの入力を最小 7 ミル離すことが推奨されます。

リーク電流入力バイアス電流が極めて小さいアンプ・アプリケーションで

は、漂遊リーク電流パスを小さく維持する必要があります。ア

ンプ入力と近傍のパターンとの間に電位差があると、PCB を通

るリーク・パスが発生します。アンプ入力に、1 V の信号とグ

ラウンドまでの 100 GΩ が存在するとします。これによるリー

ク電流は 10 pA になります。これは、アンプの一般的な入力バ

イアス電流の 5 倍の大きさです。不適切な PCB レイアウト、汚

染物質、ボード材料により大きなリーク電流が発生します。一般

的なボード上の汚染物質は、皮脂、湿気、ハンダ溶剤、洗浄剤

です。したがって、ボードを完全にクリーンにし、ボード表面

の汚染物質をなくして、ADA4891 の低入力バイアス電流をフル

利用できるようにする必要があります。

リーク・パスを大幅に小さくするためには、ガード・リング/シールドを入力の周囲に使用する必要があります。入力ピンを囲

むガード・リングを入力信号と同じ電位にすると、ピン間の電

位差を小さくすることができます。ガード・リングを有効にす

るためには、比較的低インピーダンス・ソースでそれを駆動し、

多層ボードを使用する場合入力リードのすべての面(上と下)を完全に取り囲む必要があります(図 66 参照)。

NONINVERTING

GUARD RING

INVERTING

GUARD RING

0805

4-06

7

図 66.ガード・リングの構成

ADA4891-1 の 5 ピンSOT-23 パッケージでは、リーク・パスを

最小にする上で困難が伴います。ピン間隔が非常に狭いため、

ガード・リングを構成する際に注意が必要がです(推奨ガード・

リング構造については図 67 を参照)。

080

54-0

68

–IN+IN

–VS–VS

+VS +VSOUTADA4891-1

NONINVERTING

–IN+IN

OUTADA4891-1

INVERTING

図 67.ガード・リングのレイアウト、5 ピン SOT-23

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4

Rev. C － 21/23 －

外形寸法

CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS; INCH DIMENSIONS(IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF MILLIMETER EQUIVALENTS FORREFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN.

COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-012-AA

0124

07-A

0.25 (0.0098)0.17 (0.0067)

1.27 (0.0500)0.40 (0.0157)

0.50 (0.0196)0.25 (0.0099)

45°

8°0°

1.75 (0.0688)1.35 (0.0532)

SEATINGPLANE

0.25 (0.0098)0.10 (0.0040)

41

8 5

5.00 (0.1968)4.80 (0.1890)

4.00 (0.1574)3.80 (0.1497)

1.27 (0.0500)BSC

6.20 (0.2441)5.80 (0.2284)

0.51 (0.0201)0.31 (0.0122)

COPLANARITY0.10

図 68.8 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)

COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-178-AA 121

608-

A

10°5°0°

SEATINGPLANE

1.90BSC

0.95 BSC

0.20BSC

5

1 2 3

4

3.002.902.80

3.002.802.60

1.701.601.50

1.301.150.90

0.15 MAX0.05 MIN

1.45 MAX0.95 MIN

0.20 MAX0.08 MIN

0.50 MAX0.35 MIN

0.550.450.35

図 69.5 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-5)

寸法: mm

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4

Rev. C － 22/23 －

COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-187-AA

6°0°

0.800.550.40

4

8

1

5

0.65 BSC

0.400.25

1.10 MAX

3.203.002.80

COPLANARITY0.10

0.230.09

3.203.002.80

5.154.904.65

PIN 1IDENTIFIER

15° MAX0.950.850.75

0.150.05

10-

07-2

009

-B

図 70.8 ピン・ミニ・スモール・アウトライン・パッケージ[MSOP] (RM-8)

寸法: mm

CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS; INCH DIMENSIONS(IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF MILLIMETER EQUIVALENTS FORREFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN.

COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-012-AB

060

606-

A

14 8

71

6.20 (0.2441)5.80 (0.2283)

4.00 (0.1575)3.80 (0.1496)

8.75 (0.3445)8.55 (0.3366)

1.27 (0.0500)BSC

SEATINGPLANE

0.25 (0.0098)0.10 (0.0039)

0.51 (0.0201)0.31 (0.0122)

1.75 (0.0689)1.35 (0.0531)

0.50 (0.0197)0.25 (0.0098)

1.27 (0.0500)0.40 (0.0157)

0.25 (0.0098)0.17 (0.0067)

COPLANARITY0.10

8°0°

45°

図 71.14 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-14) 寸法: mm (インチ)

COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-153-AB-1 0619

08-A

8°0°

4.504.404.30

14 8

71

6.40BSC

PIN 1

5.105.004.90

0.65 BSC

0.150.05 0.30

0.19

1.20MAX

1.051.000.80

0.200.09 0.75

0.600.45

COPLANARITY0.10

SEATINGPLANE

図 72.14 ピン薄型シュリンク・スモール・アウトライン・パッケージ[TSSOP] (RU-14) 寸法: mm

ADA4891-1/ADA4891-2/ADA4891-3/ADA4891-4

Rev. C － 23/23 －

オーダー・ガイド

Model1 Temperature Range Package Description Package Option Branding

ADA4891-1ARZ −40°C to +125°C 8-Lead SOIC_N R-8

ADA4891-1ARZ-RL −40°C to +125°C 8-Lead SOIC_N, 13” Tape and Reel R-8

ADA4891-1ARZ-R7 −40°C to +125°C 8-Lead SOIC_N, 7” Tape and Reel R-8

ADA4891-1ARJZ-R7 −40°C to +125°C 5-Lead SOT-23, 7” Tape and Reel RJ-5 H1W

ADA4891-1ARJZ-RL −40°C to +125°C 5-Lead SOT-23, 13” Tape and Reel RJ-5 H1W




ADA4891-2ARMZ −40°C to +125°C 8-Lead MSOP RM-8 H1U

ADA4891-2ARMZ-RL −40°C to +125°C 8-Lead MSOP, 13" Tape and Reel RM-8 H1U

ADA4891-2ARMZ-R7 −40°C to +125°C 8-Lead MSOP, 7" Tape and Reel RM-8 H1U

ADA4891-3ARUZ −40°C to +125°C 14-Lead TSSOP RU-14

ADA4891-3ARUZ-R7 −40°C to +125°C 14-Lead TSSOP, 7” Tape and Reel RU-14

ADA4891-3ARUZ-RL −40°C to +125°C 14-Lead TSSOP, 13” Tape and Reel RU-14




ADA4891-4ARUZ −40°C to +125°C 14-Lead TSSOP RU-14

ADA4891-4ARUZ-R7 −40°C to +125°C 14-Lead TSSOP, 7” Tape and Reel RU-14

ADA4891-4ARUZ-RL −40°C to +125°C 14-Lead TSSOP, 13” Tape and Reel RU-14




ADA4891-1AR-EBZ Evaluation Board for 8-Lead SOIC_N

ADA4891-1ARJ-EBZ Evaluation Board for 5-Lead SOT-23


ADA4891-2ARM-EBZ Evaluation Board for 8-Lead MSOP


ADA4891-3ARU-EBZ Evaluation Board for 14-Lead TSSOP


ADA4891-4ARU-EBZ Evaluation Board for 14-Lead TSSOP 1 Z = RoHS 準拠製品

ada4891-1/ada4891-2/ada4891-3/ada4891-4: 低 …...output voltage swing rl = 1 kΩ to 2.5 v 0.01 to...

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