(rev) rev. p - mixed-signal and digital signal processing … 図3.msop -8およびsoic 8 (rm 、r...

正誤表

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 MT ビル 2 号電話 06（6350）6868

この製品のデータシートに間違いがありましたので、お詫びして訂正いたします。

この正誤表は、２０１１年４月２８日現在、アナログ・デバイセズ株式会社で確認した誤

りを記したものです。

なお、英語のデータシート改版時に、これらの誤りが訂正される場合があります。

正誤表作成年月日：２０１１年４月２８日

製品名：ＡＤ８０９１、ＡＤ８０９２

対象となるデータシートのリビジョン(Rev)：Rev.Ｃ

訂正箇所：

P.1

左上の特長の欄、上から 13 行目を次のように訂正します。（優れたビデオ仕様の項）

（誤）微分位相誤差ＲＬ＝１ＫΩで０，０３％

（正）微分位相誤差ＲＬ＝１ＫΩで０，０３度

低価格高速のレールtoレール・アンプ

AD8091/AD8092

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。 ©2002–2007 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 MT ビル 2 号電話 06（6350）6868

特長

低価格のシングル・アンプ(AD8091)とデュアル・アンプ(AD8092)

仕様を+3 V、+5 V、±5 V 電源で規定

単電源動作

出力振幅: 両レールの内側 25 mV まで

5 V での高速動作と高速セトリング

-3 dB 帯域幅: 110 MHz (G = +1)

スルーレート: 145 V/μs

0.1%へのセトリング・タイム: 50 ns

優れたビデオ仕様(G = +2)

ゲイン平坦性: RL = 150 Ω で 20 MHz まで 0.1 dB

微分ゲイン誤差: RL = 1 kΩ で 0.03%

微分位相誤差: RL = 1 kΩ で 0.03%

低歪み

総合高調波歪み: 1 MHz、RL = 100 Ω で−80 dBc

優れた負荷駆動能力

電源レールから 0.5 V で 45 mA を駆動

50 pF の容量負荷を駆動(G = +1)

低消費電力: アンプあたり 4.4 mA

アプリケーション

同軸ケーブル・ドライバ

アクティブ・フィルタ

ビデオ・スイッチ

業務用カメラ

CCD 画像処理システム

CD/DVD

クロック・バッファ

接続図

02

85

9-0

01

NC = NO CONNECT

AD8091NC 1

–IN 2

+IN 3

–VS 4

NC

+VS

VOUT

NC

8

7

6

5

図 1.SOIC-8 (R-8)

02

85

9-0

03

AD8091VOUT 1

–VS 2

+IN 3

+VS5

–IN4

図 2.SOT23-5 (RJ-5)

02

85

9-0

02

NC = NO CONNECT

AD8092OUT1 1

–IN1 2

+IN1 3

–VS 4

+VS

OUT

–IN2

+IN2

8

7

6

5

図 3.MSOP-8 および SOIC-8 (RM-8、R-8)

概要

AD8091 (シングル)と AD8092 (デュアル)は、低価格、電圧帰還

の高速アンプであり、+3 V、+5 V、±5 Vの電源で動作するよう

にデザインされています。これらのデバイスは、負側レールの

下側 200 mV まで、かつ正側レールの内側 1Vまでの入力電圧範

囲を持つ真の単電源動作機能を持っています。

AD8091/AD8092 は、低価格ですが優れた全体性能と多機能性を

提供します。出力電圧振幅が各レールの内側 25 mV まで延びて

いるため、最大の出力ダイナミック・レンジと優れたオーバー

ドライブ回復性能を提供します。このため、AD8091/AD8092 は

カメラ、ビデオ・スイッチャ、高速ポータブル機器のようなビ

デオ機器に適しています。また、低歪みと高速セトリングであ

るため、アクティブ・フィルタ・アプリケーションに最適です。

AD8091/AD8092 は、単電源 3 V を使用し、小さい電源電流で動

作することができます。これらの機能は、サイズと消費電力が

重要となるポータブル・バッテリ・アプリケーションに最適で

す。

これらのアンプは広い帯域幅と高速スルー・レートを持つため、

最大±6 V の両電源と+3 V～+12 V の単電源を必要とする多くの

汎用高速アプリケーションに適しています。

これらのデバイスは、8 ピン SOIC (AD8091/AD8092)、小型

SOT23-5 (AD8091)、または MSOP (AD8092)パッケージを採用し

ています。

AD8091/AD8092

Rev. C － 2/17 －

目次特長 ...................................................................................................... 1

アプリケーション .............................................................................. 1

接続図 .................................................................................................. 1

概要 ...................................................................................................... 1

改訂履歴 .............................................................................................. 2

仕様 ...................................................................................................... 3

絶対最大定格 ...................................................................................... 6

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

最大消費電力 .................................................................................. 7

代表的な性能特性 .............................................................................. 8

レイアウト、グラウンド、バイパスの考慮事項 ......................... 12

電源のバイパス ............................................................................ 12

グラウンド接続 ............................................................................ 12

入力容量........................................................................................ 12

入力から出力へのカップリング ................................................ 12

容量負荷の駆動 ................................................................................ 13

オーバードライブ回復 ................................................................ 13

アクティブ・フィルタ ................................................................ 13

同期ストリッパ ............................................................................ 14

単電源コンポジット・ビデオ・ライン・ドライバ ................. 14

外形寸法 ............................................................................................ 16

オーダー・ガイド ........................................................................ 17

改訂履歴

9/07—Rev. B to Rev. C

Changes to Applications Section .......................................................... 1

Updated Outline Dimensions .............................................................. 16

Changes to Ordering Guide ................................................................ 17

3/05—Rev. A to Rev. B

Changes to Format ...................................................................Universal

Changes to Features .............................................................................. 1

Updated Outline Dimensions .............................................................. 17

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

5/02–Rev. 0 to Rev. A

Edits to Product Description ................................................................. 1

Edit to TPC 6 ....................................................................................... 7

Edits to TPCs 21–24 ........................................................................... 10

Edits to Figure 3 ................................................................................. 11

2/02—Revision 0: Initial Version

AD8091/AD8092

Rev. C － 3/17 －

仕様特に指定がない限り、TA = 25°C、VS = 5 V、RL = 2 kΩ (2.5 Vへ接続)。

表 1.

Parameter Conditions Min Typ Max Unit

DYNAMIC PERFORMANCE

−3 dB Small Signal Bandwidth G = +1, VO = 0.2 V p-p 70 110 MHz

G = −1, +2, VO = 0.2 V p-p 50 MHz

Bandwidth for 0.1 dB Flatness G = +2, VO = 0.2 V p-p, RL = 150 Ω to 2.5 V, RF = 806 Ω

20 MHz

Slew Rate G = −1, VO = 2 V step 100 145 V/µs

Full Power Response G = +1, VO = 2 V p-p 35 MHz

Settling Time to 0.1% G = −1, VO = 2 V step 50 ns

NOISE/DISTORTION PERFORMANCE

Total Harmonic Distortion (See Figure 11) fC = 5 MHz, VO = 2 V p-p, G = +2 −67 dB

Input Voltage Noise f = 10 kHz 16 nV/√Hz

Input Current Noise f = 10 kHz 850 fA/√Hz

Differential Gain Error (NTSC) G = +2, RL = 150 Ω to 2.5 V 0.09 %

RL = 1 kΩ to 2.5 V 0.03 %

Differential Phase Error (NTSC) G = +2, RL = 150 Ω to 2.5 V 0.19 Degrees

RL = 1 kΩ to 2.5 V 0.03 Degrees

Crosstalk f = 5 MHz, G = +2 −60 dB

DC PERFORMANCE

Input Offset Voltage 1.7 10 mV

TMIN to TMAX 25 mV

Offset Drift 10 µV/°C

Input Bias Current 1.4 2.5 µA

TMIN to TMAX 3.25 µA

Input Offset Current 0.1 0.75 µA

Open-Loop Gain RL = 2 kΩ to 2.5 V 86 98 dB

TMIN to TMAX 96 dB

RL = 150 Ω to 2.5 V 76 82 dB

TMIN to TMAX 78 dB

INPUT CHARACTERISTICS

Input Resistance 290 kΩ

Input Capacitance 1.4 pF

Input Common-Mode Voltage Range −0.2 to +4 V

Common-Mode Rejection Ratio VCM = 0 V to 3.5 V 72 88 dB

OUTPUT CHARACTERISTICS

Output Voltage Swing RL = 10 kΩ to 2.5 V 0.015 to 4.985 V

RL = 2 kΩ to 2.5 V 0.100 to 4.900 0.025 to 4.975 V

RL = 150 Ω to 2.5 V 0.300 to 4.625 0.200 to 4.800 V

Output Current VOUT = 0.5 V to 4.5 V 45 mA

TMIN to TMAX 45 mA

Short-Circuit Current Sourcing 80 mA

Sinking 130 mA

Capacitive Load Drive G = +1 50 pF

POWER SUPPLY

Operating Range 3 12 V

Quiescent Current/Amplifier 4.4 5 mA

Power Supply Rejection Ratio ΔVS = ±1 V 70 80 dB

OPERATING TEMPERATURE RANGE −40 +85 °C

AD8091/AD8092

Rev. C － 4/17 －

特に指定がない限り、TA = 25°C、VS = +3 V、RL = 2 kΩ (+1.5 Vへ接続)。

表 2.


DYNAMIC PERFORMANCE


G = −1, +2, VO = 0.2 V p-p 50 MHz

Bandwidth for 0.1 dB Flatness G = +2, VO = 0.2 V p-p, RL = 150 Ω to 2.5 V, RF = 402 Ω

17 MHz





Total Harmonic Distortion (see Figure 11) fC = 5 MHz, VO = 2 V p-p, G = −1,

RL = 100 Ω to 1.5 V

−47 dB



Differential Gain Error (NTSC) G = +2, VCM = 1 V

RL = 150 Ω to 1.5 V 0.11 %

RL = 1 kΩ to 1.5 V 0.09 %

Differential Phase Error (NTSC) G = +2, VCM = 1 V

RL = 150 Ω to 1.5 V 0.24 Degrees

RL = 1 kΩ to 1.5 V 0.10 Degrees


DC PERFORMANCE


TMIN to TMAX 25 mV





Open-Loop Gain RL = 2 kΩ 80 96 dB

TMIN to TMAX 94 dB

RL = 150 Ω 74 82 dB

TMIN to TMAX 76 dB




Input Common-Mode Voltage Range −0.2 to +2.0 V

Common-Mode Rejection Ratio VCM = 0 V to 1.5 V 72 88 dB


Output Voltage Swing RL = 10 kΩ to 1.5 V 0.01 to 2.99 V

RL = 2 kΩ to 1.5 V 0.075 to 2.9 0.02 to 2.98 V

RL = 150 Ω to 1.5 V 0.20 to 2.75 0.125 to 2.875 V

Output Current VOUT = 0.5 V to 2.5 V 45 mA

TMIN to TMAX 45 mA

Short Circuit Current Sourcing 60 mA

Sinking 90 mA

Capacitive Load Drive G = +1 45 pF

POWER SUPPLY


Quiescent Current/Amplifier 4.2 4.8 mA

Power Supply Rejection Ratio ΔVS = +0.5 V 68 80 dB


AD8091/AD8092

Rev. C － 5/17 －

特に指定がない限り、TA = 25°C、VS = ±5 V、RL = 2 kΩ (グラウンドへ接続)。

表 3.


DYNAMIC PERFORMANCE


G = −1, +2, VO = 0.2 V p-p 50 MHz

Bandwidth for 0.1 dB Flatness G = +2, VO = 0.2 V p-p, RL = 150 Ω, RF = 1.1 kΩ

20 MHz





Total Harmonic Distortion (see Figure 11) fC = 5 MHz, VO = 2 V p-p, G = +2 −71 dB



Differential Gain Error (NTSC) G = +2, RL = 150 Ω 0.02 %

RL = 1 kΩ 0.02 %

Differential Phase Error (NTSC) G = +2, RL = 150 Ω 0.11 Degrees

RL = 1 kΩ 0.02 Degrees


DC PERFORMANCE


TMIN to TMAX 27 mV





Open-Loop Gain RL = 2 kΩ 88 96 dB

TMIN to TMAX 96 dB

RL = 150 Ω 78 82 dB

TMIN to TMAX 80 dB




Input Common-Mode Voltage Range −5.2 to +4.0 V

Common-Mode Rejection Ratio VCM = −5 V to +3.5 V 72 88 dB


Output Voltage Swing RL = 10 kΩ −4.98 to +4.98 V

RL = 2 kΩ −4.85 to +4.85 −4.97 to +4.97 V

RL = 150 Ω −4.45 to +4.30 −4.60 to +4.60 V

Output Current VOUT = −4.5 V to +4.5 V 45 mA

TMIN to TMAX 45 mA

Short Circuit Current Sourcing 100 mA

Sinking 160 mA

Capacitive Load Drive G = +1 (AD8091/AD8092) 50 pF

POWER SUPPLY


Quiescent Current/Amplifier 4.8 5.5 mA

Power Supply Rejection Ratio ΔVS = ±1 V 68 80 dB


AD8091/AD8092

Rev. C － 6/17 －

絶対最大定格

表 4.

Parameter Rating

Supply Voltage 12.6 V

Power Dissipation See Figure 4

Common-Mode Input Voltage ±VS

Differential Input Voltage ±2.5 V

Output Short-Circuit Duration See Figure 4

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

Operating Temperature Range −40°C to +85°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。

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。

AD8091/AD8092

Rev. C － 7/17 －

最大消費電力

AD8091/AD8092 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(TJ)上昇により制限されます。チップ

をプラスチック封止すると、局所的にジャンクション温度に到

達します。約 150のガラス遷移温度で、プラスチックの属性

が変わります。この温度規定値を一時的に超えた場合でも、パ

ッケージからチップに加えられる応力が変化して、

AD8091/AD8092 のパラメータ性能を永久的にシフトしてしまう

ことがあります。175のジャンクション温度を長時間超えると、

シリコン・デバイス内に変化が発生して、故障の原因になるこ

とがあります。

パッケージの自然空冷時の熱特性(θJA)、周囲温度(TA)、パッケ

ージ内の合計消費電力(PD)を使って、チップのジャンクション

温度を決定することができます。

ジャンクション温度は次式で計算されます。

JADAJ θPTT

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。

静止電力は、電源ピン(VS)間の電圧に静止電流(IS)を乗算して計

算されます。負荷(RL)は電源電圧の中点を基準とすると仮定す

ると、合計駆動電力は VS/2 × IOUT になり、この電力の一部がパ

ッケージ内と負荷(VOUT × IOUT)で消費されます。合計駆動電力と

負荷電力の差が、パッケージ内で消費される駆動電力です。

powerloadpowerdrivetotalpowerquiescentPD

L

OUT

L

OUTS

SSDR

V

R

VVIVP

2

2

RMS 出力電圧についても検討する必要があります。単電源動作

の場合のように RLが-VSを基準とすると、合計駆動電力は VS ×

IOUTになります。

rms 信号レベルが不確定の場合には、電源電圧の中点を基準と

する RLに対して VOUT = VS/4 とするときの、ワースト・ケース

を検討します。

2

4

L

S

SSDR

V

IVP

-VS を基準とする RL を使う単電源動作では、ワースト・ケース

は VOUT = VS/2 となります。

強制空冷を使うと、放熱量が増えるため、実効的に θJAがちいさ

くなります。また、メタル・パターン、スルー・ホール、グラ

ウンド・プレーン、電源プレーンからパッケージ・ピンへ直接

接続されるメタルが増える場合にも、θJJAが小さくなります。入

力容量のセクションで説明するように、高速オペアンプの入力

ピンでの寄生容量を小さくするように注意する必要があります。

図 4 に、パッケージ内での安全な最大消費電力と周囲温度の関

係を、JEDEC 標準 4 層ボードに実装した SOIC-8 (125/W)パッ

ケージ、SOT23-5 (180°C/W)パッケージ、MSOP-8 (150°C/W)パ

ッケージについて示します。

2.0

0

0.5

1.0

1.5

–40 –30 –20 –10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

02

85

9-0

04

AMBIENT TEMPERATURE (°C)

MA

XIM

UM

PO

WE

R D

ISS

IPA

TIO

N (

W)

TJ = 150°C

MSOP-8

SOIC-8

SOT23-5

図 4.最大消費電力対温度、4 層ボード

AD8091/AD8092

Rev. C － 8/17 －

代表的な性能特性

3

–7

–6

–5

–4

–3

–2

–1

0

1

2

0.1 1 10 100 500

02

85

9-0

05

FREQUENCY (MHz)

NO

RM

AL

IZE

D G

AIN

(d

B)

VS = 5VGAIN AS SHOWNRF AS SHOWNRL = 2kΩVO = 0.2V p-p

G = +1RF = 0Ω

G = +5RF = 2kΩ

G = +2RF = 2kΩ

G = +10RF = 2kΩ

図 5.正規化ゲインの周波数特性; VS = +5 V

3

–7

–6

–5

–4

–3

–2

–1

0

1

2

0.1 1 10 100 500

02

85

9-0

06

FREQUENCY (MHz)

GA

IN (

dB

)

VS AS SHOWNG = +1RL = 2kΩVO = 0.2V p-p

VS = +3V VS = +5V

VS = ±5V

図 6.ゲインの周波数特性対電源

3

–7

–6

–5

–4

–3

–2

–1

0

1

2

0.1 1 10 100 500

02

85

9-0

07

FREQUENCY (MHz)

GA

IN (

dB

)

VS = 5VG = +1RL = 2kΩVO = 0.2V p-pTEMPERATURE AS SHOWN

–40°C

+85°C

+25°C

図 7.ゲインの周波数特性と温度特性

6.3

5.3

5.4

5.5

5.6

5.7

5.8

5.9

6.0

6.1

6.2

0.1 1 10 100

02

85

9-0

08

FREQUENCY (MHz)

GA

IN F

LA

TN

ES

S (

dB

)

VS = 5VG = +2RL = 150kΩRF = 806ΩVO = 0.2V p-p

図 8.0.1 dB ゲイン平坦性の周波数特性; G = +2

9

–1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0.1 1 10 100 500

02

85

9-0

09

FREQUENCY (MHz)

GA

IN (

dB

)

VS AS SHOWNG = +2RL = 2kΩRF = 2kΩVO AS SHOWN

VS = +5VVO = 2V p-p

VS = ±5VVO = 4V p-p

図 9.大信号周波数応答; G = +2

70

–20

–10

0

10

–180

–135

–90

–45

0

20

30

40

50

60

0.1 1 10 100 500

02

85

9-0

10

FREQUENCY (MHz)

OP

EN

-LO

OP

GA

IN (

dB

)

PH

AS

E (

Deg

rees)

PHASE

GAIN

50° PHASEMARGIN

VS = 5VRL = 2kΩ

図 10.オープン・ループ・ゲインおよび位相の周波数特性

AD8091/AD8092

Rev. C － 9/17 －

–20

–110

–100

–90

–80

–70

–60

–50

–40

–30

1 1098765432

02

85

9-0

11

FUNDAMENTAL FREQUENCY (MHz)

TO

TA

L H

AR

MO

NIC

DIS

TO

RT

ION

(d

Bc)

VO = 2V p-pVS = 3V, G = –1RF = 2kΩ, RL = 100Ω

VS = 5V, G = +2RF = 2kΩ, RL = 100Ω

VS = 5V, G = +1RL = 100Ω

VS = 5V, G = +2RF = 2kΩ, RL = 2kΩ

VS = 5V, G = +1RL = 2kΩ

図 11.総合高調波歪み

–30

–130

–120

–110

–100

–90

–80

–70

–60

–50

–40

0 5.04.54.03.53.02.52.01.51.00.5

02

85

9-0

12

OUTPUT VOLTAGE (V p-p)

WO

RS

T H

AR

MO

NIC

(d

Bc)

VS = 5VRL = 2kΩG = +2

10MHz

5MHz

1MHz

図 12.ワースト・ケース高調波対出力電圧

5.0

0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

0.1 50101

02

85

9-0

13

FREQUENCY (MHz)

OU

TP

UT

VO

LTA

GE

SW

ING

(T

HD

£ 0

.5%

) (V

p-p

)

VS = 5VG = –1RF = 2kΩRL = 2kΩ

図 13.低歪みのレール to レール出力振幅

0.10

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100–0.06

0.10

0.05

0

–0.05

–0.10

–0.15

–0.20

–0.25

–0.04

–0.02

0

0.02

0.04

0.06

0.08

02

85

9-0

14

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)

NTSC SUBSCRIBER (3.58MHz) RL = 150Ω

RL = 1kΩ

RL = 1kΩ

RL = 150Ω

VS = 5, G = +2RF = 2kΩ, RL AS SHOWN

VS = 5, G = +2RF = 2kΩ, RL AS SHOWN

図 14.微分ゲイン誤差と微分位相誤差

1000

1

10

100

10 10M1M100k10k1k100

02

85

9-0

15

FREQUENCY (Hz)

VO

LTA

GE

NO

ISE

(n

A

Hz)

VS = 5V

図 15.入力電圧ノイズの周波数特性

100

0.1

1

10

10 10M1M100k10k1k100

02

85

9-0

16

FREQUENCY (Hz)

CU

RR

EN

T N

OIS

E (

pA

H

z)

VS = 5V

図 16.入力電流ノイズの周波数特性

AD8091/AD8092

Rev. C － 10/17 －

–10

–20

–30

–40

–50

–60

–70

–80

–90

–1000.1 1 10 100 500

02

85

9-0

17

FREQUENCY (MHz)

CR

OS

STA

LK

(d

B)

VS = 5VRF = 2kΩRL = 2kΩVO = 2V p-p

図 17.AD8092 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

–1000.03 0.1 1 10 100 500

02

85

9-0

18

FREQUENCY (MHz)

CM

RR

(d

B)

VS = 5V

図 18.CMRR の周波数特性

100.000

31.000

10.000

3.100

1.000

0.310

0.100

0.031

0.0100.1 1 10 100 500

02

85

9-0

19

FREQUENCY (MHz)

OU

TP

UT

RE

SIS

TA

NC

E (

Ω)

VS = 5VG = +1

図 19.クローズド・ループ出力抵抗の周波数特性

20

10

0

–10

–20

–30

–40

–50

–60

–70

–800.01 0.1 1 10 100 500

02

85

9-0

20

FREQUENCY (MHz)

PS

RR

(d

B)

VS = 5V

–PSRR

+PSRR

図 20.PSRR の周波数特性

70

60

50

40

30

20

10

00.5 1.0 1.5 2.0

02

85

9-0

21

INPUT STEPS (V p-p)

SE

TT

LIN

G T

IME

TO

0.1

% (

ns)

VS = 5VG = –1RL = 2kΩ

図 21.セトリング・タイム対入力ステップ

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

00 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85

02

85

9-0

22

LOAD CURRENT (mA)

OU

TP

UT

SA

TU

RA

TIO

N V

OLTA

GE

(V

)

VS = 5V VOH = +85°C

VOH = +25°C

VOH = –40°CVOL = +85°C

VOL = +25°C

VOL = –40°C

図 22.出力飽和電圧対負荷電流

AD8091/AD8092

Rev. C － 11/17 －

100

90

80

70

600 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

02

85

9-0

23

OUTPUT VOLTAGE (V)

OP

EN

-LO

OP

GA

IN (

dB

)

RL = 2kΩ

RL = 150Ω

VS = 5V

図 23.オープン・ループ・ゲイン対出力電圧

1.50V

02

85

9-0

24

20mV 20ns

VIN = 0.1V p-pG = +1RL = 2kΩVS = 3V

図 24.100 mV ステップ応答; G = +1

2.50V

2.60V

2.40V

02

85

9-0

25

50mV 20ns

VS = 5VG = +1RL = 2kΩ

図 25.200 mV ステップ応答; VS = +5 V、G = +1

2.5V

3.5V

1.5V

02

85

9-0

26

VS = 5VG = +2RL = 2kΩVIN = 1V p-p

図 26.大信号ステップ応答; VS = +5 V、G = +2

2.5V

5V

02

85

9-0

27

VS = 5VG = –1RF = 2kΩRL = 2kΩ

1V 2µs

図 27.出力振幅; G = −1、RL = 2 kΩ

1V

–1V

–2V

–3V

–4V

2V

3V

4V

02

85

9-0

28

VS = ±5VG = +1RL = 2kΩ

1V 20ns

図 28.大信号ステップ応答; VS = ±5 V、G = +1

AD8091/AD8092

Rev. C － 12/17 －

レイアウト、グラウンド、バイパスの考慮事項

電源のバイパス

電源ピンは実際には入力であるため、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をすべての周波数で実現すること

ですが、このためにノイズの大部分が除去されます。

デカップリング方法は、コンデンサの並列組み合わせを使って

全周波数でバイパス・インピーダンスを小さくするようにデザ

インされます。0.01 µF または 0.001 µF のチップ・コンデンサ

(X7R または NPO)は重要で、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。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影響しないため、多くの場合、ボードあ

たり電源入力に 1 個で済みます。

グラウンド接続

グラウンド・プレーン層は、高密度実装の PC ボードでは電流

を分散して寄生インダクタンスを小さくするために重要です。

ただし、回路内の電流が流れる場所を理解することは、高速回

路デザインを効果的に実現するためには重要です。電流パスの

長さは寄生インダクタンスの大きさに直接比例するため、パス

の高周波インピーダンスにも比例します。誘導性のグラウン

ド・リターンに高速電流が流れると、不要な電圧ノイズが発生

します。

高周波バイパス・コンデンサのリード長は重要です。バイパ

ス・グランディング内の寄生インダクタンスは、バイパス・コ

ンデンサによりつくられた低インピーダンスとは反対の働きを

します。各バイパス・コンデンサのグラウンド・リードは同じ

場所に接続してください。負荷電流は電源からも流れるため、

負荷インピーダンスのグラウンドはバイパス・コンデンサのグ

ラウンドと同じ場所に配置する必要があります。低い周波数で

も効果的であることをねらった大きな値のコンデンサの場合は、

電流リターン・パスの長さ問題になりません。

入力容量

バイパスとグラウンドの他に、高速アンプは入力とグラウンド

との寄生容量に対しても敏感です。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、周波数応答でのピーキングが、または最悪の場

合には発振さえも発生することがあります。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。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尐なくと

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。

AD8091/AD8092

Rev. C － 13/17 －

容量負荷の駆動容量性の大きい負荷はアンプ出力と干渉して、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( 図 29

と図 30 参照)。この影響を小さくするためには、次の 2 つの方

法があります。

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。

ノイズ・ゲインを大きくして位相マージンを増やすか、ま

たは−IN から出力までに並列抵抗とコンデンサを接続して、

極を追加します。

8

–12

–10

–8

–6

–4

–2

0

2

4

6

0.1 5001001 10

02

85

9-0

29

FREQUENCY (MHz)

GA

IN (

dB

)

VS = 5VG = +1RL = 2kΩCL = 50pFVO = 200mV p-p

図 29.クローズド・ループ周波数応答: CL = 50 pF

2.50V

100ns50mV

2.60V

2.45V

2.55V

2.40V

02

85

9-0

30

VS = 5VG = +1RL = 2kΩCL = 50pF

図 30.200 mV ステップ応答: CL = 50 pF

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。低いゲインで、小さい値の抵抗を負荷に直列

に接続しても同じ効果が得られます。図 31 に、種々の電圧ゲイ

ンに対する直列抵抗の効果を示します。大きな容量負荷では、

アンプの周波数応答は直列抵抗と容量負荷により支配されます。

10000

1

10

100

1000

1 652 3 4

02

85

9-0

31

ACL (V/V)

CA

PA

CIT

IVE

LO

AD

(p

F)

VS = 5V£30%OVERSHOOT

RS = 3Ω

RS = 0Ω

RG RF

RS

CL

VOUT

50Ω

VIN100mV STEP

図 31.容量負荷駆動対クローズド・ループ・ゲイン

オーバードライブ回復

アンプのオーバードライブは、出力範囲および/または入力範囲

を超えたときに発生します。アンプは、このオーバードライブ

状態から抜け出る必要があります。AD8091/AD8092 は、負のオ

ーバードライブからは 60 ns 以内に、正のオーバードライブから

は 45 ns 以内にそれぞれ回復します(図 32 参照)。

02

85

9-0

32

V/DIV AS SHOWN 100ns

INPUT 1V/DIV

OUTPUT 2V/DIV

VS = ±5VG = +5RF = 2kΩRL = 2kΩ

図 32.オーバードライブ回復

アクティブ・フィルタ

高い周波数のアクティブ・フィルタほど、有効に機能するため

には広い帯域幅のオペアンプを必要とします。オペアンプの周

波数が低いことで発生する位相シフトが大きすぎると、アクテ

ィブ・フィルタ性能が大きな影響を受けます。

図 33 に、3 個のオペアンプを使用する 2 MHz バイ・クワッド帯

域幅フィルタの例を示します。このような回路は、A/D 変換の

前でアナログ信号のノイズ帯域幅を狭くするために医用超音波

システムで使用されます。未使用のアンプ入力はグラウンドに

接続しておく必要があることに注意してください。

AD8091/AD8092

Rev. C － 14/17 －

02

85

9-0

33

21 6

5

7 2

36

AD8092AD8091

C250pF

C150pF

R52kΩ

R42kΩ

R61kΩ

R32kΩ

R22kΩ

R13kΩ

VOUT

3

AD8092

VIN

図 33.2 MHz バイ・クワッド・バンドパス・フィルタ

この回路の周波数応答を図 34 に示します。

0

–10

–20

–30

–40

10k 100k 1M 10M 100M

02

85

9-0

34

FREQUENCY (Hz)

GA

IN (

dB

)

図 34.2 MHz バンドパス・バイ・クワッド・フィルタの周波数応答

同期ストリッパ

同期情報を別チャンネルで伝送する煩わしさをなくすため、ビ

デオ信号上で同期パルスを伝送することが良く行われています

が、A/D 変換のような機能にとって、ビデオ信号上に同期パル

スが存在することは望ましくありません。これらのパルスはビ

デオ信号のダイナミック・レンジを小さくし、このような機能

にとって有効な情報を提供しません。

同期ストリッパはビデオ信号から同期パルスを除去し、有効な

すべてのビデオ情報を通過させます。図 35 に、AD8091 を 1 個

使用した実用的な単電源回路を示します。この回路は逆終端の

ビデオ・ラインを直接駆動することができます。

ビデオ信号と同期の組み合わせが、正しい終端を持つ非反転入

力に加えられます。アンプ・ゲインは、帰還回路内の 2 本の 1

kΩ 抵抗によって 2 に設定されています。入力信号の同期パルス

が適切なレベルで除去できるように、バイアス電圧を R1 に加

える必要があります。

入力ビデオ・パルスのブランキング・レベルが、同期情報を分

離するレベルになります。アンプはこのレベルを 2 倍に増幅し

ます。同期の分離を行うためには、このレベルは出力でグラウ

ンドになる必要があります。R1 の入力から出力までのアンプ・

ゲインは−1 であるため、2 × VBLANK に等しい電圧を加えて、ブ

ランキング・レベルがグラウンドになるようにする必要があり

ます。

02

85

9-0

35

AD8091

+

R21kΩ

R11kΩ

+0.8V(OR 2 × VBLANK)

100Ω

TO A/D

3V OR 5V

3

2 4

6

7

10µF0.1µF

VBLANK

VIN

GROUND

+0.4V

VIDEO WITH SYNC

GROUND

VIDEO WITHOUT SYNC

図 35.同期ストリッパ

単電源コンポジット・ビデオ・ライン・ドライバ

多くのコンポジット・ビデオ信号は、ブランキング・レベルを

グラウンドとして、正と負のビデオ情報を持っています。この

ような信号は、両電源アンプを必要としますが、AC レベル・シ

フトを使って、単電源アンプを使ってこれらの信号を処理する

ことができます。このような技術では次のような問題が生じま

す。

デューティ・サイクルが変化する、有界なピーク to ピーク振幅

の信号では、AC 結合の後にその(有界)ピーク to ピーク振幅より

広いダイナミック振幅能力が必要になります。ワースト・ケー

スでは、ダイナミック信号振幅がピーク to ピーク値の 2 倍に近

づきます。最大ダイナミック振幅条件を決定する 2 つの条件の

内の 1 つは、ほとんどの間ロー・レベルを維持して短い間ハ

イ・レベルになる、小さいパーセント値のデューティ・サイク

ルを持つ信号です。これと反対の条件が 2 つ目の条件を決定し

ます。

コンポジット・ビデオのワースト・ケースは、これほど厳しい

ものではありません。1 つの境界条件は、フレーム全体で黒が

続き、最小幅スパイクの白(フル振幅)がフレーム内に尐なくと

も 1 回発生する信号です。

他の極限は、全体が白のビデオ信号です。このような信号のブ

ランキング間隔と同期情報は、コンポジット・ビデオ仕様に準

拠すると、立ち下がり変化を持っています。水平ブランキング

間隔と垂直ブランキング間隔の組み合わせにより、このような

信号が最大約 75%の時間、最高(白)レベルを占めるようになっ

ています。

デューティ・サイクルが 2 つの極限の間にあるため、ゲイン= 2

で増幅された 1 V p-p のコンポジット・ビデオ信号により、出力

でのダイナミック電圧振幅を約 3.2 V p-p にすることが必要とさ

れ、オペアンプが歪みなしで任意の変化するデューティ・サイ

クルを持つコンポジット・ビデオ信号を通過させるようにする

必要があります。

AD8091/AD8092

Rev. C － 15/17 －

回路によっては、同期を比較的一定レベルに維持する同期クラ

ンプを使って、必要とされるダイナミック信号振幅を小さくす

ることが行われていますが、これらの回路では、非常に小さい

出力インピーダンスを持つ信号源から駆動されないかぎり、同

期区間の圧縮のような効果が発生します。AD8091/AD8092 は、

5 V 単電源で動作して AC 結合のコンポジット・ビデオ信号を処

理するために、十分な信号振幅を持っています。

図 36 に示す回路への入力は、グラウンドのブランキング・レベ

ルを持つ標準コンポジット(1 V p-p)ビデオ信号です。入力回路

では、AC 結合を使ってビデオ信号をレベル・シフトしています。

オペアンプの非反転入力は、電源電圧の中点にバイアスされて

います。

02

85

9-0

36

AD8091

5V

+

4.99kΩ

10µF

47µF+

4.99kΩ

10kΩRT

75Ω

RG1kΩ

RF1kΩ

RBT75Ω

RL75Ω

VOUT

COMPOSITEVIDEO IN

+

220µF

0.1µF

3

2 4

6

71000µF

0.1µF 10µF

+

図 36.単電源コンポジット・ビデオ・ライン・ドライバ

帰還回路は入力の DC バイアスのためにユニティ・ゲインを提

供し、ビデオ帯域幅内のすべての信号に対してゲイン= 2 を提供

しています。出力は AC 結合でラインを駆動しています。

コンデンサ値は、最小のチルトすなわちビデオ信号フィールド

の最小時間歪みを提供します。これらの値は、スタジオ品質ま

たは放送品質のビデオで必要とされますが、低グレードのビデ

オ(コンスーマ・ビデオと呼ばれることがあります)が必要な場

合には、最小の画像品質低下のもとに、コンデンサの値とコス

トを 1/5 まで小さくすることができます。

AD8091/AD8092

Rev. C － 16/17 －

外形寸法

CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS; INCH DIMENSIONS

(IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF MILLIMETER EQUIVALENTS FOR

REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN.

COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-012-AA

01

24

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)

COPLANARITY

0.10

図 37.8 ピン標準スモール・アウトライン・パッケージ[SOIC_N]

ナロウ・ボディ(R-8)

寸法: mm (インチ)

COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-187-AA

0.800.600.40

8°0°

4

8

1

5

PIN 1

0.65 BSC

SEATINGPLANE

0.380.22

1.10 MAX

3.20

3.00

2.80

COPLANARITY0.10

0.230.08

3.20

3.00

2.80

5.15

4.90

4.65

0.15

0.00

0.95

0.85

0.75

図 38.8 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

PIN 1

1.60 BSC 2.80 BSC

1.90BSC

0.95 BSC

5

1 2 3

4

0.22

0.08

10°

5°

0°0.50

0.30

0.15 MAXSEATINGPLANE

1.45 MAX

1.30

1.15

0.90

2.90 BSC

0.60

0.45

0.30

COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-178-AA

図 39.5 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

AD8091/AD8092

Rev. C － 17/17 －

オーダー・ガイド

Model Temperature Range Package Description Package Option Branding

AD8091AR −40°C to +85°C 8-Lead SOIC R-8

AD8091AR-REEL −40°C to +85°C 8-Lead SOIC, 13” Tape and Reel R-8

AD8091AR-REEL7 −40°C to +85°C 8-Lead SOIC, 7” Tape and Reel R-8

AD8091ARZ1 −40°C to +85°C 8-Lead SOIC R-8

AD8091ARZ-REEL1 −40°C to +85°C 8-Lead SOIC, 13” Tape and Reel R-8


AD8091ART-R2 −40°C to +85°C 5-Lead SOT-23 RJ-5 HVA

AD8091ART-REEL −40°C to +85°C 5-Lead SOT-23, 13” Tape and Reel RJ-5 HVA

AD8091ART-REEL7 −40°C to +85°C 5-Lead SOT-23, 7” Tape and Reel RJ-5 HVA

AD8091ARTZ-R21 −40°C to +85°C 5-Lead SOT-23 RJ-5 HVA#

AD8091ARTZ-R71 −40°C to +85°C 5-Lead SOT-23, 7” Tape and Reel RJ-5 HVA#

AD8091ARTZ-RL1 −40°C to +85°C 5-Lead SOT-23, 13” Tape and Reel RJ-5 HVA#

AD8092AR −40°C to +85°C 8-Lead SOIC R-8

AD8092AR-REEL −40°C to +85°C 8-Lead SOIC, 13” Tape and Reel R-8

AD8092AR-REEL7 −40°C to +85°C 8-Lead SOIC, 7” Tape and Reel R-8

AD8092ARZ1 −40°C to +85°C 8-Lead SOIC R-8



AD8092ARM −40°C to +85°C 8-Lead MSOP RM-8 HWA

AD8092ARM-REEL −40°C to +85°C 8-Lead MSOP, 13" Tape and Reel RM-8 HWA

AD8092ARM-REEL7 −40°C to +85°C 8-Lead MSOP, 7" Tape and Reel RM-8 HWA

AD8092ARMZ1 −40°C to +85°C 8-Lead MSOP RM-8 HWA#

AD8092ARMZ-REEL1 −40°C to +85°C 8-Lead MSOP, 13" Tape and Reel RM-8 HWA#

AD8092ARMZ-REEL71 −40°C to +85°C 8-Lead MSOP, 7" Tape and Reel RM-8 HWA#

1 Z = RoHS 準拠製品。#は鉛フリーを表し、上部または下部に表示。

D02859

-0-9

/07(C

)-J

(rev) rev. p - mixed-signal and digital signal processing … 図3.msop -8およびsoic 8 (rm 、r...

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