高速オペアンプ - Analog Devices

3 nV/√Hz超低歪み
高速オペアンプ
AD8045
特長
アプリケーション
超低歪み
計測機器
SFDR
IF およびベースバンド・アンプ
−101 dBc @ 5 MHz
アクティブ・フィルタ
−90 dBc @ 20 MHz
ADC ドライバ
−63 dBc @ 70 MHz
DAC バッファ
3 次のインターセプト
接続図
43 dBm @ 10 MHz
低ノイズ
NC
1
8
+VS
3 pA/√Hz
FEEDBACK
2
7
OUTPUT
–IN
3
6
NC
+IN
4
5
–VS
1 GHz、−3 dB 帯域幅（G = +1）
1350 V/µs のスルーレート
7.5 ns のセトリング時間（0.1%）
図 1.
標準および低歪みのピン配置
電源電流：15 mA
オフセット電圧：1.0 mV（max）
8 ピン AD8045 LFCSP（CP-8）
FEEDBACK 1
8
NC
–IN 2
7
+ VS
+IN 3
6
OUTPUT
–VS 4
5
NC
広い電源電圧範囲：3.3～12 V
図 2.
04814-0-001
高速
04814-0-001
3 nV/√Hz
8 ピン AD8045 SOIC/EP（RD-8）
概要
AD8045 は低歪みピン配置の LFCSP を採用しており、2 次高調波
歪みを改善するとともに、PC ボードのレイアウトを簡素化しま
す。
AD8045 の帯域幅は 1 GHz、スルーレートは 1350 V/µs で、7.5 ns
以内に 0.1%にセトリングします。広い電源電圧範囲（3.3～12 V）
と低オフセット電圧（200 µV）を備えているため、高ダイナミッ
ク・レンジ、高精度、高速性を必要とするシステムに最適です。
AD8045 アンプは、3 mm × 3 mm LFCSP と標準の 8 ピン SOIC を
採用しています。このパッケージは両方とも、PC ボードへ低い
熱抵抗パスを提供する露出パドルを備えています。これによりさ
らに効率的に熱が伝達し、信頼性が向上します。AD8045 は、拡
張工業用温度範囲（−40～+125℃）で動作します。
–20
HARMONIC DISTORTION (dBc)
AD8045 は、超低歪み、低ノイズ、高スルーレート、ユニティ・
ゲイン安定性の電圧帰還オペアンプです。20 MHz で−90 dBc の
SFDR を備えているため、超音波、ATE、アクティブ・フィルタ、
ADC ドライバなど、各種アプリケーションに最適なソリュー
ションです。この高性能アンプには、アナログ・デバイセズ独自
の次世代 XFCB プロセスや革新的なアーキテクチャが採用され
ています。
G = +1
–30 VS = ±5V
VOUT = 2V p-p
–40 RL = 1kΩ
RS = 100Ω
–50
–60
–70
–80
HD3 LFCSP
–90
HD2 LFCSP
–100
–120
0.1
図 3.
Rev. A
1
10
FREQUENCY (MHz)
100
04814-0-079
–110
各パッケージにおける高調波歪みの周波数特性
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。
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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
本
AD8045
目次
特長......................................................................................................... 1
DC 誤差 ............................................................................................ 17
アプリケーション ................................................................................. 1
出力ノイズ....................................................................................... 18
接続図..................................................................................................... 1
アプリケーション ............................................................................... 19
概要......................................................................................................... 1
低歪みのピン配置 ........................................................................... 19
仕様：±5 V 電源 .................................................................................... 3
高速 ADC ドライバ......................................................................... 19
仕様：+5 V 電源 .................................................................................... 4
90 MHz のアクティブ・ローパスフィルタ（LPF） ................... 20
絶対最大定格 ......................................................................................... 5
PC ボードのレイアウト...................................................................... 22
熱抵抗................................................................................................. 5
信号ルーティング ........................................................................... 22
ESD に関する注意............................................................................. 5
電源のバイパス ............................................................................... 22
ピン配置と機能の説明 ......................................................................... 6
グラウンディング ........................................................................... 22
代表的な動作特性 ................................................................................. 7
露出パドル....................................................................................... 23
回路構成............................................................................................... 16
容量性負荷の駆動 ........................................................................... 23
広帯域動作....................................................................................... 16
外形寸法 ............................................................................................... 24
動作原理............................................................................................... 17
オーダー・ガイド ........................................................................... 24
周波数応答....................................................................................... 17
改定履歴
9/04—Data Sheet Changed from Rev. 0 to Rev. A
Changes to Features..................................................................................1
Changes to Specifications.........................................................................4
Changes to Figure 58..............................................................................15
Changes to Figure 63..............................................................................17
Changes to Frequency Response Section................................................17
Changes to Figure 64..............................................................................17
Changes to DC Errors Section ................................................................17
Changes to Figure 65..............................................................................17
Changes to Figure 66..............................................................................18
Changes to Output Noise Section ...........................................................18
Changes to Ordering Guide ....................................................................24
7/04—Revision 0: Initial Version
Rev. A
－ 2/24 －
AD8045
仕様：±5 V電源
特に指定のない限り、TA = 25°C、G = +1、RS = 100 Ω、RL = 1 kΩ（グラウンドに接続）。露出パドルは、フローティング状態にするか、−VS
に接続します。
表 1.
Parameter
DYNAMIC PERFORMANCE
–3 dB Bandwidth
Bandwidth for 0.1 dB Flatness
Slew Rate
Settling Time to 0.1%
NOISE/HARMONIC PERFORMANCE
Harmonic Distortion (dBc) HD2/HD3
Input Voltage Noise
Input Current Noise
Differential Gain Error
Differential Phase Error
Conditions
Min
G = +1, VOUT = 0.2 V p-p
G = +1, VOUT = 2 V p-p
G = +2, VOUT = 0.2 V p-p
G = +2, VOUT = 2 V p-p, RL = 150 Ω
G = +1, VOUT = 4 V step
G = +2, VOUT = 2 V step
300
320
1000
fC = 5 MHz, VOUT = 2 V p-p
LFCSP
SOIC
fC = 20 MHz, VOUT = 2 V p-p
LFCSP
SOIC
fC = 70 MHz, VOUT = 2 V p-p
LFCSP
SOIC
f = 100 kHz
f = 100 kHz
NTSC, G = +2, RL = 150 Ω
NTSC, G = +2, RL = 150 Ω
DC PERFORMANCE
Input Offset Voltage
Input Offset Voltage Drift
Input Bias Current
Input Bias Current Drift
Input Bias Offset Current
Open-Loop Gain
INPUT CHARACTERISTICS
Input Resistance
Input Capacitance
Input Common-Mode Voltage Range
Common-Mode Rejection
OUTPUT CHARACTERISTICS
Output Overdrive Recovery Time
Output Voltage Swing
Output Current
Short-Circuit Current
Capacitive Load Drive
Rev. A
Max
Unit
1000
350
400
55
1350
7.5
MHz
MHz
V/µs
ns
−102/−101
−106/−101
dBc
dBc
−98/−90
−97/−90
dBc
dBc
−71/−71
−60/−71
3
3
0.01
0.01
dBc
dBc
nV/√Hz
pA/√Hz
%
Degrees
0.2
See Figure 54
MHz
1.0
mV
62
8
2
8
0.2
64
VCM = ±1 V
−83
3.6/1.0
1.3
±3.8
−91
MΩ
pF
V
dB
VIN = ±3 V, G = +2
RL = 1 kΩ
RL = 100 Ω
−3.8 to +3.8
−3.4 to +3.5
8
−3.9 to +3.9
−3.6 to +3.6
70
90/170
18
ns
V
V
mA
mA
pF
VOUT = −3 V to +3 V
Common-mode/differential
Common-mode
Sinking/sourcing
30% overshoot, G = +2
POWER SUPPLY
Operating Range
Quiescent Current
Positive Power Supply Rejection
Negative Power Supply Rejection
Typ
+VS = +5 V to +6 V, −VS = −5 V
+VS = +5 V, −VS = −5 V to −6 V
－ 3/24 －
±1.65
±5
16
−61
−66
−68
−73
6.3
1.3
±6
19
µV/°C
µA
nA/°C
µA
dB
V
mA
dB
dB
AD8045
仕様：+5 V電源
特に指定のない限り、TA = 25°C、G = +1、RS = 100 Ω、RL = 1 kΩ（電源中央値に接続）。露出パドルは、フローティング状態にするか、−VS
に接続します。
表 2.
Parameter
DYNAMIC PERFORMANCE
–3 dB Bandwidth
Bandwidth for 0.1 dB Flatness
Slew Rate
Settling Time to 0.1%
NOISE/HARMONIC PERFORMANCE
Harmonic Distortion (dBc) HD2/HD3
Input Voltage Noise
Input Current Noise
Differential Gain Error
Differential Phase Error
Conditions
Min
G = +1, VOUT = 0.2 V p-p
G = +1, VOUT = 2 V p-p
G = +2, VOUT = 0.2 V p-p
G = +2, VOUT = 2 V p-p, RL = 150 Ω
G = +1, VOUT = 2 V step
G = +2, VOUT = 2 V step
160
320
480
fC = 5 MHz, VOUT = 2 V p-p
LFCSP
SOIC
fC = 20 MHz, VOUT = 2 V p-p
LFCSP
SOIC
fC = 70 MHz, VOUT = 2 V p-p
LFCSP
SOIC
f = 100 kHz
f = 100 kHz
NTSC, G = +2, RL = 150 Ω
NTSC, G = +2, RL = 150 Ω
DC PERFORMANCE
Input Offset Voltage
Input Offset Voltage Drift
Input Bias Current
Input Bias Current Drift
Input Bias Offset Current
Open-Loop Gain
INPUT CHARACTERISTICS
Input Resistance
Input Capacitance
Input Common-Mode Voltage Range
Common-Mode Rejection
OUTPUT CHARACTERISTICS
Output Overdrive Recovery Time
Output Voltage Swing
Output Current
Short-Circuit Current
Capacitive Load Drive
Rev. A
Max
Unit
900
200
395
60
1060
10
MHz
MHz
MHz
MHz
V/µs
ns
−89/−83
−92/−83
dBc
dBc
−81/−70
−83/−70
dBc
dBc
−57/−46
−57/−46
3
3
0.01
0.01
dBc
dBc
nV/√Hz
pA/√Hz
%
Degrees
0.5
See Figure 54
1.4
mV
61
7
2
7
0.2
63
VCM = 2 V to 3 V
−78
3/0.9
1.3
1.2 to 3.8
−94
MΩ
pF
V
dB
VIN = −0.5 V to +3 V, G = +2
RL = 1 kΩ
RL = 100 Ω
2.2 to 3.7
2.5 to 3.5
10
1.1 to 4.0
1.2 to 3.8
55
70/140
15
ns
V
V
mA
mA
pF
VOUT = 2 V to 3 V
Common-mode/differential
Common-mode
Sinking/sourcing
30% overshoot, G = +2
POWER SUPPLY
Operating Range
Quiescent Current
Positive Power Supply Rejection
Negative Power Supply Rejection
Typ
+VS = +5 V to +6 V, −VS = 0 V
+VS = +5 V, −VS = 0 V to −1 V
－ 4/24 －
3.3
5
15
−65
−70
−67
−73
6.6
1.3
12
18
µV/°C
µA
nA/°C
µA
dB
V
mA
dB
dB
AD8045
絶対最大定格
表 3.
Parameter
パッケージの消費電力（PD）は、静止消費電力と、AD8045 が出力
を駆動することによりチップで消費される電力の合計です。静止
電力は、電源ピン間の電圧（VS）に静止電流（IS）を乗算したもの
です。
Rating
Supply Voltage
12.6 V
Power Dissipation
See Figure 4
Common-Mode Input Voltage
−VS − 0.7 V to +VS + 0.7 V
Differential Input Voltage
±VS
−VS
−65°C to +125°C
−40°C to +125°C
Exposed Paddle Voltage
Storage Temperature
Operating Temperature Range
PD = Quiescent Power + (Total Drive Power – Load Power)
⎛V
V
PD = (V S × I S ) + ⎜⎜ S × OUT
2
RL
⎝
ここでは、RMS 出力電圧を考慮する必要があります。単電源動作
のように RL が−VS を基準にする場合、全駆動電力は VS × IOUT にな
ります。RMS 信号レベルが不定の場合は、電源中央値を基準とす
る RL に対して VOUT = VS/4 となる最悪の条件を考えてください。
300°C
Lead Temperature Range
(Soldering 10 sec)
Junction Temperature
⎞ V OUT 2
⎟–
⎟
RL
⎠
150°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
みを指定するものであり、この仕様の動作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
響を与えることがあります。
熱抵抗
θJA は最悪の条件、すなわち回路基板に表面実装パッケージをハン
ダ付けした状態で規定しています。
PD = (V S × I S ) +
(V S / 4)2
RL
RL が−VS,を基準にする単電源動作の場合、最悪の条件は VOUT = VS/2
になります。
空気流によって放熱量が増大すると、θJA が減少します。さらに、
メタル・パターン、スルー・ホール、グラウンド、電源プレーン
からパッケージのピンや露出パドルに直接接触する金属が多いと、
θJA が減少します。
図 4 は、JEDEC 規格の 4 層基板に搭載した露出パドル付き SOIC
（80℃/W）／LFCSP（93°C/W）パッケージのそれぞれについての最
大安全消費電力と周囲温度の関係です。θJA の値は近似値です。
表 4. 熱抵抗
θJC
Unit
SOIC
LFCSP
80
93
30
35
°C/W
°C/W
最大消費電力
AD8045 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）が対応して上昇することによって制限されます。約 150°C の
ガラス転移温度で、プラスチックの属性が変化します。この温度
規定値を一時的にせよ超えた場合は、パッケージがチップに与え
る応力が変化し、AD8045 のパラメータ性能が恒久的に変化するこ
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、シ
リコン・デバイス内に変化が生じ、性能劣化や機能低下の原因に
なることがあります。
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
SOIC
1.0
LFCSP
0.5
0.0
–40
–20
図 4.
0
20
40
60
80
AMBIENT TEMPERATURE (°C)
4 層基板での最大消費電力の温度特性
ESDに関する注意
ESD（静電放電）の影響を受けやすいデバイスです。人体や試験機器には 4,000V もの高圧の静電気が容易に蓄積され、
検知されないまま放電されることがあります。本製品は当社独自の 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、回復不能の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。
Rev. A
－ 5/24 －
100
120
04814-0-080
θJA
MAXIMUM POWER DISSIPATION (Watts)
4.0
Package Type
AD8045
OUTPUT 6
1
FEEDBACK
2
–IN
3
BOTTOM VIEW
(Not to Scale)
NC 5
4
+IN
–VS
NC = NO CONNECT
図 5.
+VS
8
OUTPUT
7
NC
6
–VS
5
04814-0-003
AD8045
NC 8
+VS 7
BOTTOM
VIEW
(Not to Scale)
1
NC
2
FEEDBACK
3
–IN
4
+IN
NC = NO CONNECT
SOIC のピン配置
図6.
8 ピン LFCSP のピン配置
注：露出パドルは−VS に接続するか、電気的に絶縁（フローティング）してください。
表 5. 8 ピン SOIC のピン機能の説明
表 6. 8 ピン LFCSP のピン機能の説明
ピン番号
記号
説明
ピン番号
記号
説明
1
FEEDBACK
帰還ピン
1
NC
無接続
2
−IN
反転入力
2
FEEDBACK
帰還ピン
3
+IN
非反転入力
3
−IN
反転入力
4
−VS
負電源
4
+IN
非反転入力
5
NC
無接続
5
−VS
負電源
6
OUTPUT
出力
6
NC
無接続
7
+VS
正電源
7
OUTPUT
出力
8
NC
無接続
8
+VS
正電源
9
Exposed Paddle
−VS に接続するか、
電気的に絶縁します
9
Exposed Paddle
−VS に接続するか
電気的に絶縁します
Rev. A
－ 6/24 －
04814-0-004
ピン配置と機能の説明
AD8045
代表的な動作特性
12
VS = ±5V
RL = 1kΩ
0
G = +2
11 VS = ±5V
R = 1kΩ
10 RL = 499Ω
F
G = +2
CLOSED-LOOP GAIN (dB)
–1
–2
G = –1
G = +10
–3
–4
–5
8
7
6
5
5pF
4
0pF
3
10
100
FREQUENCY (MHz)
図 7.
1000
0
10
100
FREQUENCY (MHz)
図 10.
各種ゲインの小信号周波数応答
4
1000
04814-0-048
1
1
各種容量性負荷の小信号周波数応答
4
G = +1
3 VS = ±5V
RL = 1kΩ
RL = 1kΩ
2
RL = 500Ω
CLOSED-LOOP GAIN (dB)
G = +1
3 VS = ±5V
RS = 100Ω
2
1
0
RL = 100Ω
–1
–2
–3
–4
1
0
–1
–40°C
–2
+125°C
–3
–4
–5
–5
100
FREQUENCY (MHz)
図 8.
1000
+25°C
04814-0-050
–6
10
–6
10
図 11.
各種負荷の小信号周波数応答
5
3
2
1000
各種温度の小信号周波数応答
6.3
G = +2
VS = ±5V
RF = 499Ω
6.2 R = 150Ω
L
VS = ±2.5V
CLOSED-LOOP GAIN (dB)
G = +1
4 RL = 1kΩ
RS = 100Ω
100
FREQUENCY (MHz)
04814-0-052
CLOSED-LOOP GAIN (dB)
10pF
9
2
–7
CLOSED-LOOP GAIN (dB)
18pF
–6
04814-0-049
NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB)
1
VS = ±5V
1
0
–1
–2
–3
6.1
VOUT = 2V p-p
6.0
VOUT = 200mV p-p
5.9
5.8
100
FREQUENCY (MHz)
図 9.
Rev. A
1000
5.7
1
図 12.
各種電源の小信号周波数応答
－ 7/24 －
10
FREQUENCY (MHz)
100
各種出力電圧に関する 0.1dB 平坦性の周波数特性
04814-0-039
–5
10
04814-0-051
–4
AD8045
0
–1
VS = ±5V
–2
–3
–4
VS = ±2.5V
–5
VS = ±5V
RL = 1kΩ
60
OPEN-LOOP GAIN (dB)
CLOSED-LOOP GAIN (dB)
70
G = +1
RL = 1kΩ
RS = 100Ω
VOUT = 2V p-p
1
–6
–7
0
–45
50
–90
40
–135
30
–180
20
–225
10
–270
0
–315
–8
OPEN-LOOP PHASE (Degrees)
2
図 13.
–10
0.01
図 16.
各種電源の大信号周波数応答
2
HARMONIC DISTORTION (dBc)
0
–1
RL = 1kΩ
–2
–3
–4
RL = 100Ω
–5
–6
–7
–8
100
FREQUENCY (MHz)
図 14.
1000
04814-0-042
–10
10
100
1000
オープンループ・ゲインと位相の周波数特性
G = +1
–30 VS = ±5V
VOUT = 2V p-p
–40 RL = 1kΩ
RS = 100Ω
–50
–60
–70
–80
HD3 SOIC AND LFCSP
–90
HD2 LFCSP
–100
HD2 SOIC
–120
0.1
図 17.
各種負荷の大信号周波数応答
2
1
10
FREQUENCY (MHz)
100
各種パッケージに関する高調波歪みの周波数特性
–30
G = +2
1
HARMONIC DISTORTION (dBc)
0
–1
–2
G = +10
G = –1
–3
–4
–5
図 15.
G = +1
V = ±5V
–40 VS = 4V p-p
OUT
RL = 1kΩ
–50
HD2 SOIC
HD2 LFCSP
–60
–70
HD3 LFCSP AND SOIC
–80
–90
–100
–110
10
100
FREQUENCY (MHz)
1000
–120
0.1
図 18.
各種ゲインの大信号周波数応答
－ 8/24 －
1
10
FREQUENCY (MHz)
100
各種パッケージに関する高調波歪みの周波数特性
04814-0-028
–6 V = ±5V
S
RF = 499Ω
–7 R = 1kΩ
L
VOUT = 2V p-p
–8
1
04814-0-041
NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (dB)
1
10
FREQUENCY (MHz)
–110
–9
Rev. A
–360
0.1
–20
G = +1
VS = ±5V
RS = 100Ω
VOUT = 2V p-p
1
CLOSED-LOOP GAIN (dB)
1000
04814-0-064
100
FREQUENCY (MHz)
04814-0-030
–10
10
04814-0-043
–9
AD8045
–20
–30
HARMONIC DISTORTION (dBc)
–50
–60
–70
HD2 SOIC
–80
–90
HD2 LFCSP
1
10
FREQUENCY (MHz)
100
図 22.
各種パッケージに関する高調波歪みの周波数特性
HARMONIC DISTORTION (dBc)
HARMONIC DISTORTION (dBc)
–60
–70
–80
HD2
–90
HD3
1
10
FREQUENCY (MHz)
100
04814-0-036
–110
0.1
HD2 LFCSP
–70
–80
–90
HD3 SOIC AND LFCSP
図 23.
各種パッケージに関する高調波歪みの周波数特性
1
10
FREQUENCY (MHz)
100
各種パッケージに関する高調波歪みの周波数特性
–50
HARMONIC DISTORTION (dBc)
G = –1
VS = ±5V
–40 RL = 150Ω
VOUT = 2V p-p
HARMONIC DISTORTION (dBc)
HD2 SOIC
–60
–110
0.1
–30
–50
HD2 LFCSP
–60
HD2 SOIC
–80
–90
G = +1
VS = ±5V
–60 RL = 1kΩ
RS = 100Ω
f = 10MHz
–70
HD3 SOIC AND LFCSP
–80
–90
–100
HD2 SOIC
–110
–100
Rev. A
100
各種パッケージに関する高調波歪みの周波数特性
–100
–100
図 21.
10
FREQUENCY (MHz)
G = +10
VS = ±5V
–50 VOUT = 2V p-p
RL = 1kΩ
–50
HD2 LFCSP
HD3 SOIC AND LFCSP
1
10
FREQUENCY (MHz)
100
04814-0-037
–110
0.1
HD3 SOIC AND LFCSP
1
–40
G = –1
V = ±5V
–30 S
VOUT = 2V p-p
RL = 1kΩ
–40 SOIC AND LFCSP
–70
HD2 LFCSP
–90
–110
0.1
–20
図 20.
–80
04814-0-034
図 19.
HD2 SOIC
–70
04814-0-033
HD3 SOIC AND LFCSP
–110
0.1
–60
–100
04814-0-032
–100
G = +2
VS = ±5V
–40 VOUT = 2V p-p
RL = 150Ω
R = 499Ω
–50 F
–120
0
各種パッケージに関する高調波歪みの周波数特性
図 24.
－ 9/24 －
1
2
3
4
5
6
OUTPUT AMPLITUDE (V p-p)
7
各種パッケージの出力電圧 対 高調波歪み
8
04814-0-025
HARMONIC DISTORTION (dBc)
G = +1
V = ±5V
–30 S
VOUT = 2V p-p
RL = 100Ω
–40 RS = 100Ω
–40
–30
G = +1
VS = ±5V
–50 RL = 150Ω
RS = 100Ω
f = 10MHz
–60
G = +1
VS = ±2.5
–40 VOUT = 2V p-p
RL = 1kΩ
RS = 100Ω
–50
HD2 LFCSP
–70
HD2 SOIC
–80
–90
–60
HD3 SOIC AND LFCSP
–70
–80
HD2 LFCSP
–90
–100
HD2 SOIC
–110
0
1
図 25.
2
3
4
5
6
OUTPUT AMPLITUDE (V p-p)
7
8
04814-0-024
HD3 SOIC AND LFCSP
–100
1
図 28.
各種パッケージの出力電圧 対 高調波歪み
HARMONIC DISTORTION (dBc)
各種パッケージに関する高調波歪みの周波数特性
–70
–80
HD2
–90
HD3
–100
G = +1
VS = ±2.5V
–30 VOUT = 2V p-p
RL = 100Ω
–40 RS = 100Ω
–50
–60
HD3 SOIC AND LFCSP
–70
–80
HD2 LFCSP
0
1
2
図 26.
3
4
5
6
OUTPUT VOLTAGE (V p-p)
7
8
HD2 SOIC
04814-0-026
–120
–100
1
図 29.
出力電圧 対 高調波歪み
10
FREQUENCY (MHz)
100
04814-0-031
–90
各種パッケージに関する高調波歪みの周波数特性
–20
–40
HARMONIC DISTORTION (dBc)
G = –1
VS = ±5V
–50 R = 150Ω
L
f = 10MHz
–60
–70
HD2 SOIC
HD2 LFCSP
–80
–90
HD3 SOIC AND LFCSP
–100
G = –1
VS = ±2.5V
–30 VOUT = 2V p-p
RL = 1kΩ
SOIC AND LFCSP
–40
–50
–60
HD3
–70
–80
HD2
–90
–120
0
1
2
図 27.
3
4
5
6
OUTPUT VOLTAGE (V p-p)
7
8
04814-0-027
–110
–100
0.1
図 30.
出力電圧 対 高調波歪み
－ 10/24 －
1
10
FREQUENCY (MHz)
100
各種パッケージに関する高調波歪みの周波数特性
04814-0-035
HARMONIC DISTORTION (dBc)
G = –1
VS = ±5V
–50 RL = 1kΩ
f = 10MHz
SOIC AND LFCSP
–60
–110
HARMONIC DISTORTION (dBc)
100
–20
–40
Rev. A
10
FREQUENCY (MHz)
04814-0-029
HARMONIC DISTORTION (dBc)
HARMONIC DISTORTION (dBc)
AD8045
AD8045
–40
0.15
–50
HARMONIC DISTORTION (dBc)
RS = 100Ω
RL = 150Ω
G = +1
0.10 V = ±2.5
S
OR VS = ±5V
G = +1
VS = +5V
RL = 1kΩ
RS = 100Ω
f = 10MHz
OUTPUT VOLTAGE (V)
–60
HD3 SOIC AND LFCSP
–70
–80
–90
HD2 SOIC
0.05
0
–0.05
–0.10
–100
1.0
図 31.
1.5
2.0
OUTPUT VOLTAGE (V p-p)
2.5
3.0
–0.15
0
10
15
20
25
TIME (ns)
図 34.
各種パッケージの出力電圧 対 高調波歪み
–40
各種電源／負荷に関する小信号過渡応答
0.15
RL = 1kΩ
CL = 10pF
RSNUB = 30Ω
0.10 V = ±5V
S
G = +1
–70
HD3 SOIC AND LFCSP
–80
–90
0.05
0
–0.05
RSNUB
30Ω
–0.10
–100
–110
0.5
0.7
図 32.
1600
0.9
1400
1.1
1.3
1.5
1.7
1.9
OUTPUT VOLTAGE (V p-p)
2.1
2.3
2.5
RL
1kΩ
–0.15
0
5
10
15
20
25
TIME (ns)
図 35.
各種パッケージの出力電圧 対 高調波歪み
各種電源／負荷に関する小信号過渡応答
0.15
POSITIVE SLEW RATE
RL = 1kΩ
VS = ±5V
CL
10pF
HD2 LFCSP
04814-0-023
HD2 SOIC
04814-0-013
OUTPUT VOLTAGE (V)
G = +1
VS = +5V
–50 RL = 150Ω
RS = 100Ω
f = 10MHz
–60
HARMONIC DISTORTION (dBc)
5
04814-0-012
–110
0.5
04814-0-022
HD2 LFCSP
VS = ±2.5V
G = +2
RC = 1kΩ
OR RC = 150kΩ
0.10
1200
OUTPUT VOLTAGE (V)
SLEW RATE (V/μs)
NEGATIVE SLEW RATE
1000
800
600
400
0.05
0
–0.05
–0.10
0
1
図 33.
Rev. A
2
3
OUTPUT VOLTAGE STEP (V)
4
5
–0.15
0
5
10
15
20
TIME (ns)
図 36.
出力電圧 対 スルーレート
－ 11/24 －
各種負荷に関する小信号過渡応答
25
04814-0-014
0
04814-0-076
200
AD8045
3
VS = ±5V
RL = 1kΩ
G = +2
18pF
0.15
2
OUTPUT VOLTAGE (V)
0pF
0.05
0
–0.05
–0.10
–0.15 G = +2
VS = ±5V
RL = 1kΩ
–0.20
0
5
10
15
20
25
TIME (ns)
18pF
図 40.
容量性負荷があるときの小信号過渡応答
0
–1
20
25
容量性負荷があるときの大信号過渡応答
1
0
–1
–3
5
10
15
20
25
TIME (ns)
図 38.
04814-0-016
–2
G = –1
VS = ±5V
RL = 1kΩ
–3
0
5
10
15
20
25
200
TIME (ns)
図 41.
各種負荷に関する大信号過渡応答
大信号過渡応答、反転
6
RL = 1kΩ
RS = 100Ω
G = +1
VS = ±5V
INPUT AND OUTPUT VOLTAGE (V)
2
15
2
LOAD = 1kΩ OR 150Ω
3
10
3
1
0
5
TIME (ns)
OUTPUT VOLTAGE (V)
OUTPUT VOLTAGE (V)
10pF
0
–2
OUTPUT VOLTAGE (V)
0pF
–2
–4
VS = ±5V
RS = 100Ω
G = +2
2
–1
04814-0-019
3
0
04814-0-061
図 37.
1
–3
04814-0-015
OUTPUT VOLTAGE (V)
0.10
04814-0-018
0.20
1
VS = ±2.5V
0
–1
–2
G = +1
5 VS = ±5V
f = 5MHz
4
INPUT
3
OUTPUT
2
1
0
–1
–2
–3
–4
0
5
10
15
20
TIME (ns)
図 39.
Rev. A
25
04814-0-017
–5
–3
–6
0
各種電源に関する大信号過渡応答
20
40
図 42.
－ 12/24 －
60
80
100 120
TIME (ns)
140
160
入力 オーバドライブ回復
180
AD8045
0
G = +2
5 VS = ±5V
f = 5MHz
4
–10
3
OUTPUT
2
VS = ±5V
2 × INPUT
POWER SUPPLY REJECTION (dB)
INPUT AND OUTPUT VOLTAGE (V)
6
1
0
–1
–2
–3
–4
–20
–30
–PSR
–40
+PSR
–50
–60
–70
40
60
図 43.
80
100 120
TIME (ns)
140
160
180
200
–80
0.01
図 46.
出力 オーバドライブ回復
COMMON-MODE REJECTION (dB)
–30
10
100
1k
図 44.
10k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
10M
100M
1G
04814-0-053
VOLTAGE NOISE (nV/ Hz)
100
1
10
Rev. A
CLOSED-LOOP INPUT IMPEDANCE (Ω)
10M
100M
電源電圧変動除去比の周波数特性
–60
–70
–80
1
図 47.
04814-0-078
CURRENT NOISE (pA/ Hz)
図 45.
10k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
1000
–50
100k
1k
100
–40
電圧ノイズの周波数特性
10
1
10
FREQUENCY (MHz)
VS = ±5V
RF = 499Ω
–90
0.1
100
1
100
0.1
10
FREQUENCY (MHz)
100
1000
1000
同相ノイズ除去比の周波数特性
VS = ±5V
G = +1
10k
1000
100
10
1
10
100
FREQUENCY (MHz)
図 48.
電流ノイズの周波数特性
－ 13/24 －
04814-0-045
20
04814-0-020
0
04814-0-054
–6
04814-0-062
–5
入力インピーダンスの周波数特性
AD8045
1000
CLOSED-LOOP OUTPUT IMPEDANCE (Ω)
G = +1
VS = ±5V
100
100
VS = ±5V
N = 450
X = 50μV
σ = 180μV
80
60
1
40
0.1
20
1
10
100
FREQUENCY (MHz)
図 49.
1000
0
–900
04814-0-055
0.01
出力インピーダンスの周波数特性
G = +10
VS = ±5V
RL = 1kΩ
48
–300
80
46
44
0
VOFFSET (μV)
300
600
900
VS = ±5 V の場合の VOS 分布
図 52.
50
THIRD-ORDER INTERCEPT (dBm)
–600
04814-0-063
COUNT
10
VS = +5V
N = 450
X = 540μV
σ = 195μV
60
COUNT
42
40
38
40
36
20
34
10
20
FREQUENCY (MHz)
図 50.
30
40
900
1200
1500
125
VS = +5 V の場合の VOS 分布
300
0.15
–0.10
0.10
–0.12
–0.14
0.05
PHASE
100
OFFSET VOLTAGE (μV)
–0.08
DIFFERENTIAL PHASE (Degrees)
0.20
–0.06
VS = +5V
–100
–300
–500
VS = ±5V
–700
–900
0
10
–0.20
1
NUMBER OF 150Ω LOADS
図 51.
04814-0-021
–0.18
Rev. A
600
VOFFSET (μV)
500
GAIN
G = +2
VS = ±5V
–0.16
300
図 53.
0.25
–0.04
0
3 次インターセプトの周波数特性
0
–0.02
DIFFERENTIAL GAIN (%)
0
–300
04814-0-077
5
04814-0-058
30
04814-0-040
32
150 Ω の負荷の数 対 差動ゲイン／位相
–1100
–40
–25
図 54.
－ 14/24 －
–10
5
20
35
50
65
TEMPERATURE (°C)
80
95
110
各種電源に関するオフセット電圧の温度特性
AD8045
1.5
–1.0
–1.2
+VS – VOUT
–1.8
IB+, VS = ±5V
–2.0
–2.2
IB–, VS = 5V
–2.4
IB+, VS = 5V
–2.6
–3.0
–40
図 55.
–25
–10
5
20
35
50
65
TEMPERATURE (°C)
80
95
110
125
VS = ±5V
–0.5
–1.0
–VS – VOUT
–1.5
0.1
各種電源に関する入力バイアス電流の温度特性
各種電源に関する負荷 対 出力飽和電圧
3
2
–VS + VOUT
1.10
VOS (mV)
1
1.05
+VS – VOUT
RL = 1kΩ
–1
–2
–VS + VOUT
+VS – VOUT
0.95
0
RL = 150Ω
–3
–25
図 56.
–10
5
20
35
50
65
TEMPERATURE (°C)
80
95
110
125
–4
–4
各種電源に関する出力飽和電圧の温度特性
図 59.
17.0
–3
–2
–1
0
VOUT (V)
1
2
G = +2
VS = ±5V
VOUT = 2V p-p
RL = 150Ω
RF = 499Ω
0.20
VS = ±5V
4
各種負荷に関する出力電圧 対 入力オフセット電圧
0.30
16.5
3
04814-0-047
VS = 5V
1.00
04814-0-057
OUTPUT SATURATION VOLTAGE (V)
10
4
RL = 1kΩ
1.15
0.90
–40
0.10
16.0
SETTLING (%)
SUPPLY CURRENT (mA)
1
LOAD (kΩ)
図 58.
1.20
VS = ±5V
VS = +5V
0
04814-0-059
–2.8
0.5
04814-0-044
IB–, VS = ±5V
–1.6
1.0
OUTPUT SATURATION VOLTAGE (V)
INPUT BIAS CURRENT (μA)
–1.4
VS = 5V
15.5
0
–0.10
15.0
–25
図 57.
Rev. A
–10
5
20
35
50
65
TEMPERATURE (°C)
80
95
110
125
–0.30
0
2.5
図 60.
各種電源に関する電源電流の温度特性
－ 15/24 －
5.0
7.5
10.0 12.5
TIME (ns)
15.0
17.5
短期セトリング時間（0.1%）
20.0
22.5
04814-0-046
14.5
–40
04814-0-056
–0.20
AD8045
回路構成
広帯域動作
図 61と図 62は、非反転アンプと反転アンプの推奨回路構成を示
しています。ユニティ・ゲイン（G = +1）アプリケーションでは、
RSで高周波ピーキングを低減できます。これは、ほかの回路構成
では必要ありません。レイアウトの詳細は、「PCボードのレイ
アウト」を参照してください。
+VS
0.1μF
VIN
RG
10μF
+
–VS
10μF
+
図 62.
0.1μF
RG
0.1μF
10μF
+
–VS
図 61.
Rev. A
VOUT
04814-0-074
VIN
RSNUB
AD8045
非反転構成
－ 16/24 －
VOUT
0.1μF
R = RG||RF
RS
RSNUB
AD8045
RF
+VS
10μF
+
反転構成
04814-0-075
アンプ出力の抵抗 RSNUB は、大きな容量性負荷を駆動するときの
み使用します。この RSNUB を使えば、安定性が改善し、出力リン
ギングを最小限に抑えることができます。詳細は、「容量性負荷
の駆動」を参照してください。
RF
AD8045
動作原理
AD8045 は、アナログ・デバイセズの第二世代 eXtra 高速相補型バ
イポーラ（XFCB）プロセスによって製造された高速電圧帰還アン
プです。H ブリッジ入力段で、3 nV/√Hz という低い入力電圧ノイ
ズのほか、1400 V/µs のスルーレートと低歪みを実現します。電源
電流とオフセット電圧には、最適な性能を得るためにレーザート
リミングが行われています。
RS
+ VOUT –
VIN
周波数応答
04814-0-009
RF
RG
AD8045 のオープンループ周波数応答は、図 63 に示す積分器応答
で近似化することができます。
VIN
VOUT
図 64.
非反転構成
DC誤差
VOUT/VIN (dB)
図 65にDC誤差を示します。全出力誤差電圧は次のようになります。
⎛R +R ⎞
⎛R +R ⎞
VOUT (ERROR)= −I B+ RS ⎜ G F ⎟ + I B− RF + VOS ⎜ G F ⎟
R
G
⎝
⎠
⎝ RG ⎠
VOS
RS
fCROSSOVER
IB+
fCROSSOVER = 400MHz
f
10
100
FREQUENCY (MHz)
図 63.
1000
RF
オープンループ応答
RG
非反転構成のクローズドループ伝達関数を図 64に示します。この
関数は次式で表すことができます。
2 π × f CROSSOVER × (RG + RF )
VOUT
=
V IN
(RF + RG )s + 2 π × fCROSSOVER × RG
図 65.
アンプの DC 誤差
RS = RF||RG の場合、IB+および IB−に起因する電圧誤差は最小になり
ます。コモンモードの影響と電源電圧変動除去の効果を含めると、
VOS は次式でモデル化できます。
ここで、
s は(2 πj)f です。
fCROSSOVER は、アンプのオープンループ・ゲインが 1（0 dB）になる
周波数です。
したがって、DC ゲインは次のようになります。
V OS = VOS nom +
ΔV S ΔV CM
+
PSR CMR
ここで、
Vos nom は公称条件でのオフセット電圧です。
VOUT (RG + RF )
=
V IN
RG
ΔVS は公称条件からの電源電圧の変化です。
PSR は電源電圧変動除去比です。
クローズドループ −3 dB 帯域幅は次のようになります。
CMR は同相ノイズ除去比です。
VOUT
RG
= f CROSSOVER ×
(RG + RF )
V IN
ΔVCM は公称条件からの同相電圧の変化です。
クローズドループ帯域幅は、オペアンプ回路のノイズ・ゲイン(RF +
RG)/RG に反比例します。この単純なモデルを使用して、ノイズ・
ゲインが+2 より大きい−3 dB 帯域幅を予測できます。ノイズ・ゲイ
ンが+2 以下の回路の実帯域幅は、実際のオペアンプに存在するほ
かの極の影響を受けるため、このモデルによる計算値より広くな
ります。
Rev. A
04814-0-010
0
1
+ VOUT –
IB–
04814-0-008
VOUT/VIN =
－ 17/24 －
AD8045
出力ノイズ
Ven 、IN+、IN−はアンプに起因し、 V R F 、 V RG 、 V RS は帰還回路
図 66は、非反転構成の出力ノイズの要因を示しています。
抵抗RGとRFおよび信号源抵抗 RSに起因します。全出力電圧ノイズ
V OUT _ EN は、すべての寄与分のRMS値の合計です。
VRS
VEN
RS
V OUT _ EN =
IEN+
(Gn × Ven )2 + (IN + × RS × Gn )2 + (IN − × RF||RG × Gn )2 + 4kTR f + 4kTRG (Gn )2 + 4kTRS (Gn )2
+ VOUT –
IEN–
ここで、
VRF
⎝
04814-0-011
RG
VRG
図 66.
Gn はノイズ・ゲイン ⎛⎜ RF + RG ⎞⎟ です。
RF
アンプの DC 誤差
RG
⎠
Ven はオペアンプの入力電圧ノイズです。
IN はオペアンプの入力電流ノイズです。
表 7 に、数種のゲイン構成について予想される出力電圧ノイズ・
スペクトル密度を示します。
表 7. 各種ゲインのノイズと帯域幅
Gain
RF
RG
RS
−3 dB
1
Bandwidth
+1
+2
+5
+10
−1
0
499
499
499
499
−
499
124
56
499
100
0
0
0
N/A
1 GHz
400 MHz
90 MHz
40 MHz
300 MHz
1
Rev. A
RL = 1 kΩ
－ 18/24 －
Output
Noise
(nV/√Hz)
3.3
7.4
16.4
31
7.4
AD8045
アプリケーション
511Ω
511Ω
33Ω
VIN
従来の SOIC ピン配置はわずかに修正され、専用の帰還ピンが採用
されています。これまでアンプの無接続ピンであったピン 1 が専用
帰還ピンになっています。この新しいピン配置によって、寄生が
軽減し、ボード・レイアウトが簡素化します。
高速ADCドライバ
AD8045 を ADC ドライバとして使用すると、歪み性能の点でトラ
ンスに匹敵する結果が得られます。ADC アプリケーションは、多
くの場合、アナログ入力信号を DC 結合して広い周波数範囲で動作
させる必要があります。このような条件で、オペアンプは ADC に
対するきわめて効果的なインターフェースとして機能します。オ
ペアンプのインターフェースは、入力信号を ADC の入力範囲に適
合するまで増幅し、レベル・シフトすることができます。トラン
スとは違って、オペアンプは DC まで（DC を含む）の広い周波数
範囲で動作できます。
511Ω
511Ω
511Ω
511Ω
VINA
20pF
33Ω
511Ω
AD9244
VCML + VIN
AD8045
511Ω
VINB
2.5kΩ
0.1μF
100Ω
CML
0.1μF
図 67.
1μF
OP27
高速 ADC ドライバ
AD8045 の出力は、AD9244 の同相電圧範囲 2.5 V が中心となります。
AD9244 の同相リファレンス電圧は、OP27 でバッファ処理とフィ
ルタ処理が行われた後、レベル・シフト回路内で使用される非反
転抵抗回路に供給されます。
図 68にスプリアスフリー･ダイナミック･レンジ（SFDR）性能、図
69に 50 MHzシングルトーンFFT性能を示します。
図 67は、14 ビットの 65 MSPS ADC、AD9244 に対するDC結合差動
ドライバとして機能するAD8045 を示しています。2 つのアンプは、
それぞれ非反転モードと反転モードで構成されています。いずれ
も、帯域幅のマッチングを高めるために+2 のノイズ・ゲインが設
定されています。反転オペアンプはゲイン-1 ですが、非反転オペ
アンプはゲイン+2 に設定してあります。非反転入力は、出力を正
規化して反転出力と等しくするため、1/2 に分圧されています。
120
100
AD8045
80
SFDR (dBc)
従来の SOIC ピン配置を使用するアプリケーションでは、AD8045
の傑出した性能を十分に利用することができます。SOIC がグラウ
ンド・プレーンやその他のメタル・パターンの上にある場合は、
電気的絶縁が必要になることがあります。この点については、本
書の「露出パドル」の中で詳しく説明します。ピン 1 をグラウンド
などの電位に接続している既存の設計では、AD8045 のピン 1 を単
に浮かせるか、ピン 1 ハンダ・パッドの電位を削除します。設計者
は、AD8045 に帰還を与えるために専用帰還ピンを使う必要はあり
ません。AD8045 の出力ピンを使って AD8045 の反転入力に帰還を
与えることができます。
VCML – VIN
AD8045
04814-0-066
AD8045 LFCSP パッケージは、アナログ・デバイセズの新しい低歪
みピン配置を採用しています。このピン配置は、従来のものより
優れた利点が 2 つあります。一つは 2 次高調波歪み性能の向上であ
り、非反転入力ピンと負電源ピンを物理的に分離することでこれ
を実現します。もう一つは専用帰還ピンによってレイアウトが簡
素化し、ゲイン設定抵抗を反転入力ピンへ戻す配線が容易になる
ことです。コンパクトなレイアウトになるため、寄生を最小限に
抑え、安定性を向上させることができます。
この DC 結合差動ドライバは、最適な歪み性能が要求され、入力信
号がグラウンド基準となる±5 V 動作に最も適しています。
60
40
20
0
1
10
INPUT FREQUENCY (MHz)
図 68.
Rev. A
－ 19/24 －
SFDR の周波数特性
100
04814-0-067
低歪みのピン配置
AD8045
0
2 つの LPF 部で互いに等しい抵抗と容量を設定すれば、Sallen-Key
フィルタの設計式が非常に簡単になります。コーナー周波数、す
なわち−3 dB の周波数は次式で表すことができます。
AIN = –1dBFS
SNR = 69.9dBc
SFDR = 65.3dBc
–20
fc =
DISTORTION (dBc)
–40
1
2πRC
Q 係数は次のようになります。
–60
Q=
–80
1
3− K
回路のゲイン K は次式で表すことができます。
–100
5
10
15
20
FREQUENCY (MHz)
25
30
ノイズ寄与とオフセット電圧を最小限に抑えて最適な周波数応答
を得るために、抵抗値を小さくします。フィルタ回路で使用する
容量値が小さいため、PCボードのレイアウトと寄生の最小化が重
要になります。数ピコファラッドで、フィルタのコーナー周波数fc
はずれてしまいます。図 73に示すコンデンサ値にも、実際にPCB
の浮遊容量が含まれています。
図 69. シングルトーン FFT、FIN = 50 MHz、サンプ
ル・レート = 65 MSPS （最初のナイキスト領
域）
90 MHzのアクティブ・ローパスフィルタ（LPF）
アクティブ・フィルタは、アンチエイリアス・フィルタ、高周波
通信の IF 信号の抽出など、多くのアプリケーションで使用されて
います。
コンデンサの選択は、最適なフィルタ性能を得るために重要です。
NPO セラミック・コンデンサやシルバー・マイカのような低い温
度係数のコンデンサが、フィルタ素子として適しています。
AD8045 は 400 MHzのゲイン帯域幅積と高いスルーレートを持つた
め、アクティブ・フィルタに最適な製品です。図 70に、90 MHzの
LPFの周波数応答を示します。帯域幅条件に加え、スルーレートに
おいてもフィルタのフルパワー帯域幅に対応する必要があります。
この場合、2 V p-p出力振幅、90 MHzの帯域幅で、少なくとも 1200
V/µsが必要です。AD8045 は広い帯域幅と高いスルーレートを持つ
ため、この性能を 90 MHzでのみ実現することができます。
図 73に、90 MHz、4 極のSallen-Keyローパス・フィルタ（LPF）の
回路を示します。このフィルタは、固定ゲインG = +2 を持つ 2 個
の等しいSallen-Key LPF部をカスケード接続したものです。フィル
タの正味のゲインはG = +4（12 dB）です。図 70に示す実際のゲイ
ンはわずか 6 dBです。これは、直列のマッチング終端抵抗RTと負
荷抵抗によって出力電圧が 1/2 になるためです。
20
10
0
–10
–20
–30
–40
–50
–60
–70
–80
–90
0.1
図 70.
Rev. A
R3
R8
+ 1, Second Stage K =
+1
R4
R7
－ 20/24 －
1
10
FREQUENCY (MHz)
100
90 MHz のローパスフィルタ応答
1000
04814-0-006
0
GAIN (dB)
–120
04814-0-068
First Stage K =
AD8045
M4.00ns
図 71.
A CH1
0.00V
CH1 500mV
90 MHz LPF の小信号過渡応答
図 72.
C1
7.1pF
+5V
RT
49.9Ω
R1
249Ω
90 MHz LPF の大信号過渡応答
10μF
10μF
0.1μF
R2
249Ω
U1
C2
7.1pF
0.1μF
R6
249Ω
10μF
R5
249Ω
U1
C4
7.1pF
RT
49.9Ω
10μF
0.1μF
0.1μF
–5V
R4
499Ω
図 73.
Rev. A
A CH1
C3
7.1pF
+5V
INPUT
M4.00ns
OUTPUT
R9
24.9Ω
C5
5pF
–5V
R3
499Ω
R7
499Ω
R8
499Ω
4 極、90 MHz、Sallen-Key ローパスフィルタ
－ 21/24 －
04814-0-005
CH1 50.0mV
0.00V
04814-0-070
1
04814-0-069
1
AD8045
PCボードのレイアウト
PC ボード（PCB）のレイアウトは設計プロセスの最後のステップ
であり、多くの場合、最も重要なステップの 1 つとなります。下手
なレイアウトをすると、すばらしい設計も台無しになります。
AD8045 は RF 周波数スペクトルまで動作できるため、高周波ボー
ド・レイアウトの留意点に配慮します。最適な性能を得るには、
PCB レイアウト、信号ルーティング、電源バイパス、グラウンド
接続などをすべて考慮する必要があります。
信号ルーティング
AD8045 LFCSP は、専用帰還ピンを備えた新しい低歪みのピン配置
を採用しており、コンパクトなレイアウトを可能にします。専用
帰還ピンで出力から反転入力までの距離が短くなるため、帰還回
路のルーティングがきわめて容易になります。
AD8045 をユニティ・ゲイン・アンプとしてレイアウトする場合は、
専用帰還ピンとアンプから反転入力までの間のパターンを短く太
くし、浮遊寄生インダクタンスを最小限に抑えるようにします。
寄生インダクタンスを最小限に抑えるために、グラウンド・プレー
ンは高周波信号パターンの下に配置してください。ただし、位相
マージンを低下させる寄生コンデンサができないように、入力ピ
ンと出力ピンの下ではグラウンド・プレーンを除去してください。
ノイズ混入に弱い信号は PCB の奥の層に配線し、シールド効果を
最大にする必要があります。
電源のバイパス
電源のバイパスは、PCB 設計プロセスの重要な要素です。最適な
性能を得るには、AD8045 の電源ピンを正しくバイパスする必要が
あります。
各電源ピンからグラウンドへとコンデンサを並列接続するのが最
適です。異なる値とサイズのコンデンサを並列接続することに
よって、広い周波数帯域で電源ピンの AC インピーダンスが小さく
なります。これは、アンプへのノイズ混入を最小限に抑えるため
に大切です。電源ピンから直接開始して、最小の値／サイズの部
品をアンプと同一面上のボードに、アンプのできるだけ近くに配
置し、グラウンド・プレーンに接続します。この方法を次に大き
い値のコンデンサに対しても行います。AD8045 には、0.1 μF のセ
ラミック 0508 ケースを使用することを推奨します。0508 は、低い
直列インダクタンスと優れた高周波性能を提供します。この 0.1 μF
ケースによって、高周波で低いインピーダンスが得られます。10 μF
の電解コンデンサを 0.1 μF と並列に配置してください。この 10 μF
のコンデンサは、低周波で低い AC インピーダンスを提供します。
回路の条件によって、もっと小さい値の電解コンデンサを使用す
ることができます。小さい値のコンデンサを追加すると、高い周
波数までの不要なノイズを排除する低いインピーダンス・パスが
得られますが、つねに必要とはかぎりません。
Rev. A
コンデンサがグラウンド・プレーンに接する、コンデンサのリター
ン（グラウンド）の配置も重要です。アンプ負荷の近くでコンデ
ンサ・グラウンドに戻すことは、歪み性能のために大切です。負
荷からコンデンサまでの距離を短く、等距離にすることが、性能
のために最適です。
場合によっては、2 つの電源間のバイパスを行うことで、PSRR が
向上し、密集した複雑なレイアウトで歪み性能を維持できること
もあります。設計者が性能を向上させるためのもう 1 つの方法と
して、検討してみてください。
コンデンサからアンプまでのパターンの長さを最小にし、太くす
ることで、パターン・インダクタンスが低減します。並列容量に
直列なインダクタンスでタンク回路を形成すると、出力で高周波
のリンギングが発生することがあります。この追加インダクタン
スも、出力での高周波圧縮により歪みを増加させる原因になりま
す。アンプの電源ピンへのパスでは、できる限りビアを使用しな
いでください。ビアによって、寄生インダクタンスが発生し、不
安定性が生じるためです。必要な場合は、径の大きいビアを複数
使用してください。これによって、等価寄生インダクタンスを小
さくすることができます。
グラウンディング
電源電流と信号電流に対して低インピーダンスのリターンを提供
する方法として、グラウンド・プレーンと電源プレーンの使用を
推奨します。グラウンド・プレーンと電源プレーンは、パターン
の浮遊インダクタンスを小さくし、アンプに対する熱抵抗が低い
パスも得られます。AD8045 のピンの下では、グラウンド・プレー
ンも電源プレーンも使用しないでください。パッドとグラウン
ド・プレーンまたは電源プレーンは、アンプ入力で寄生容量を形
成します。反転入力の浮遊容量と帰還抵抗が極を形成し、これに
よって位相マージンが小さくなり、不安定性の原因になります。
出力に過剰な浮遊容量が存在する場合も極が形成され、位相マー
ジンが低下します。
－ 22/24 －
AD8045
AD8045 には露出パドルがあり、標準のSOICプラスチック・パッ
ケージに比べて熱抵抗を 25%小さくします。AD8045 の露出パドル
は内部で負電源ピンに接続されているため、ボードのレイアウト
では、露出パドルを負電源に接続するか、フローティング（電気
的に絶縁した状態）のままにしておきます。露出パドルを負電源
の金属部分にハンダ付けすれば、最大の熱伝達が得られます。図 74
と 図 75に、SOICとLFCSPの露出パドルと負電源を接続するための
正しいレイアウトを示します。
THERMAL CONDUCTIVE INSULATOR
図 76.
04814-0-072
露出パドル
熱伝導パッドを使用した SOIC
熱パッドには高い熱伝導性がありますが、露出パドルをグラウン
ドなどの電位から絶縁分離します。可能であれば、最大の熱伝達
を実現するためにパドルを負電源プレーン／パターンにハンダ付
けすることを推奨します。
04814-0-071
ただし、パドルをグラウンドにハンダ付けすると、負電源がグラ
ウンドに短絡して、AD8045 に修復不能な損傷を与える可能性があ
りますので、注意してください。
図 74.
容量性負荷の駆動
SOIC 露出パドルのレイアウト
サーマル・ビアまたは「ヒート・パイプ」を露出パドルのパッド
の設計に採用することもできます。これらのビアを追加すること
で、熱抵抗値（θJA）全体を下げるのに役立ちます。表面に厚い銅
を使用して、アンプの露出パドルをそれにハンダ付けすると、
AD8045 の全体の熱抵抗を大幅に小さくすることができます。
LFCSP 露出パドルのレイアウト
既存の設計でAD8045 を使用したい場合は、露出パドルを電気的に
絶縁するという方法もあります。露出パドルを電気的に絶縁する
と、主にピンから放熱が行われ、パッケージの熱抵抗は標準のSOIC
のθJAである 125°C/Wに近づきます。電気的に絶縁した熱伝導性の
パッド材を使用することも可能です。Bergquist社のSil-Pad（シル
パッド）などの熱伝導性スペーサは、この問題を解決する優れた
方法になります。図 76に、熱パッド材を用いた代表的な実装例を
示します。
Rev. A
fP =
1
2πROCL
この極がユニティ・ゲイン交差ポイントに近づきすぎると、位相
マージンが低下します。これは、極に付随する位相損失が増える
ためです。
04814-0-073
図 75.
一般に、高速アンプは容量性負荷の駆動が苦手です。位相マージ
ンが最小になる低いクローズドループ・ゲインの場合は、特にこ
れが当てはまります。この問題は、負荷容量 CL とアンプの出力抵
抗 RO により、極が形成されるために生じます。この極は、次式で
表すことができます。
AD8045 の出力は、+2 のゲインと 30%オーバーシュートで 18 pFの
容量性負荷を直接駆動できます（図 37参照）。もっと大きい容量
値も駆動できますが、アンプ出力に抑制抵抗（RSNUB）を使用する
必要があります（図 61、図 62参照）。小さい直列抵抗RSNUBを使用
すると、負荷容量により発生する極を相殺するゼロ点を形成する
ことができます。RSNUBの代表値は 25～50 Ωの範囲が可能です。こ
の値は一般に経験的に得られるもので、回路の条件に依存します。
－ 23/24 －
AD8045
外形寸法
5.00 (0.197)
4.90 (0.193)
4.80 (0.189)
8
BOTTOM VIEW
(PINS UP)
2.29 (0.092)
5
1
2.29 (0.092)
6.20 (0.244)
6.00 (0.236)
5.80 (0.228)
TOP VIEW
4
1.27 (0.05)
BSC
0.50 (0.020)
× 45°
0.25 (0.010)
1.75 (0.069)
1.35 (0.053)
0.25 (0.0098)
0.10 (0.0039)
COPLANARITY
SEATING
0.10
PLANE
0.51 (0.020)
0.31 (0.012)
D04814–0–9/04(A)-J
4.00 (0.157)
3.90 (0.154)
3.80 (0.150)
8°
0.25 (0.0098) 0° 1.27 (0.050)
0.40 (0.016)
0.17 (0.0068)
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-012
CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS; INCH DIMENSIONS
(IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF MILLIMETER EQUIVALENTS FOR
REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN
図 77.
8 ピン標準スモール・アウトライン・パッケージ、露出パッド付き［SOIC_N_EP］、ナロー・ボディ（RD-8-1）
寸法単位：mm（インチ)
3.00
BSC SQ
0.50
0.40
0.30
0.60 MAX
0.45
1
8
PIN 1
INDICATOR
0.90
0.85
0.80
図 78.
TOP
VIEW
0.50
BSC
0.25
MIN
0.80 MAX
0.65 TYP
12° MAX
SEATING
PLANE
2.75
BSC SQ
1.50
REF
EXPOSED
PAD
(BOTTOM VIEW)
5
PIN 1
INDICATOR
1.90
1.75
1.60
4
1.60
1.45
1.30
0.05 MAX
0.02 NOM
0.30
0.23
0.18
0.20 REF
8 ピン・リード・フレーム・チップ・スケール・パッケージ［LFCSP］、3 mm × 3 mm ボディ（CP-8-2）
寸法単位：mm（インチ)
オーダー・ガイド
Model
Minimum
Ordering Quantity
Temperature Range
Package Description
Package
Option
Branding
AD8045ARD
AD8045ARD-REEL
AD8045ARD-REEL7
AD8045ARDZ 1
AD8045ARDZ-REEL1
AD8045ARDZ-REEL71
AD8045ACP-R2
AD8045ACP-REEL
AD8045ACP-REEL7
AD8045ACPZ-R21
AD8045ACPZ-REEL1
AD8045ACPZ-REEL71
1
2,500
1,000
1
2,500
1,000
250
5,000
1,500
250
5,000
1,500
–40°C to +125°C
–40°C to +125°C
–40°C to +125°C
–40°C to +125°C
–40°C to +125°C
–40°C to +125°C
–40°C to +125°C
–40°C to +125°C
–40°C to +125°C
–40°C to +125°C
–40°C to +125°C
–40°C to +125°C
8-Lead SOIC_N_EP
8-Lead SOIC_N_EP
8-Lead SOIC_N_EP
8-Lead SOIC_N_EP
8-Lead SOIC_N_EP
8-Lead SOIC_N_EP
8-Lead LFCSP
8-Lead LFCSP
8-Lead LFCSP
8-Lead LFCSP
8-Lead LFCSP
8-Lead LFCSP
RD-8-1
RD-8-1
RD-8-1
RD-8-1
RD-8-1
RD-8-1
CP-8-2
CP-8-2
CP-8-2
CP-8-2
CP-8-2
CP-8-2
H8B
H8B
H8B
H8B
H8B
H8B
1
Z = 鉛フリー製品。
Rev. A
－ 24/24 －