AD86/AD862/AD864 目录 产品特性... 应用... 概述... 引脚配置... 修订历史...2 技术规格...3 电气特性...3 绝对最大额定值... 热阻... ESD 警告... 典型性能参数...6 工作原理... 轨到轨输入级... 修订历史 2 年 月 修订版 F 至修

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1 精密 CMOS 单电源 轨到轨输入 / 输出 宽带运算放大器 AD86/AD862/AD864 产品特性低失调电压 : μv( 最大值 ) 单电源供电 :2.7 V 至. V 低电源电流 : 每个放大器 7 μa 宽带宽 :8 MHz 压摆率 : V/μs 低失真无相位反转低输入电流单位增益稳定通过汽车应用认证 应用电流检测条形码扫描器 PA 控制电池供电仪器仪表多极滤波器传感器 ASIC 输入或输出放大器音频 概述 AD86 AD862 和 AD864 分别是单通道 双通道和四通道 轨到轨输入和输出 单电源放大器, 具有极低的失调电压和宽信号带宽 这些放大器采用新型专利微调技术, 无需激光微调便可达到出色的性能 所有器件均可采用 3 V 至 V 单电源供电 低失调 极低的输入偏置电流和高速度特性相结合, 使这些放大器适合各种应用 滤波器 积分器 二极管放大器 分流传感器和高阻抗传感器等器件均可受益于这些特性组合 宽带宽和低失真特性则有益于音频和其它交流应用 对于大部分成本敏感型应用,D 级可在较低的价位下提供一样的交流性能, 但直流精度较低 这些放大器的具体应用包括 : 便携式设备的音频放大 便携式电话耳机 条形码扫描器 便携式仪器仪表 蜂窝 PA 控制以及多极滤波器 OUT A V 2 +IN 3 引脚配置 AD86 TOP VIEW (Not to Scale) 4 V+ IN 图. 引脚 SOT-23(RJ 后缀 ) OUT A IN A 2 +IN A 3 V 4 AD862 TOP VIEW (Not to Scale) 2-8 V+ 7 OUT B 6 IN B +IN B 图 2. 8 引脚 MSOP(RM 后缀 ) 和 8 引脚 SOIC(R 后缀 ) OUT A 4 OUT D IN A +IN A V+ +IN B IN B OUT B AD864 TOP VIEW (Not to Scale) IN D +IN D V +IN C IN C OUT C 图 3. 4 引脚 TSSOP(RU 后缀 ) 和 4 引脚 SOIC(R 后缀 ) OUT A IN A 2 +IN A 3 V+ 4 +IN B IN B 6 OUT B 7 NC 8 AD864 TOP VIEW (Not to Scale) NC = NO CONNECT OUT D IN D 4 +IN D 3 V 2 +IN C IN C OUT C 9 NC 图 4. 6 引脚紧缩小型封装 QSOP(RQ 后缀 ) AD86 AD862 和 AD864 的额定温度范围为 4 C 至 +2 C 扩展工业温度范围 AD86 单通道放大器采用 引脚小型 SOT-23 封装 AD862 双通道放大器提供 8 引脚 MSOP 和 8 引脚窄体 SOIC 表面贴装两种封装 AD864 四通道放大器提供 4 引脚 TSSOP 4 引脚 SOIC 和 6 引脚 QSOP 三种封装 有关汽车应用产品的信息, 请参考 订购指南 它还具有轨到轨输入与输出摆幅能力, 因而设计人员可以在单电源系统中缓冲 CMOS ADC DAC ASIC 及其它宽输出摆幅器件 Rev. G Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from its use. Specifications subject to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. One Technology Way, P.O. Box 96, Norwood, MA , U.S.A. Tel: Fax: Analog Devices, Inc. All rights reserved. ADI 中文版数据手册是英文版数据手册的译文, 敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误,ADI 不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责 如需确认任何词语的准确性, 请参考 ADI 提供的最新英文版数据手册

2 AD86/AD862/AD864 目录 产品特性... 应用... 概述... 引脚配置... 修订历史...2 技术规格...3 电气特性...3 绝对最大额定值... 热阻... ESD 警告... 典型性能参数...6 工作原理... 轨到轨输入级... 修订历史 2 年 月 修订版 F 至修订版 G 更改 订购指南 部分 更改 汽车应用产品 部分 年 月 修订版 E 至修订版 F 更改 产品特性 和 概述 部分... 更改 订购指南 部分 增加 汽车应用产品 部分 年 2 月 修订版 D 至修订版 E 增加 6 引脚 QSOP... 通篇更改表 3 和表 4... 更新 外形尺寸 部分... 9 更改 订购指南 部分 输入过压保护... 6 过驱恢复... 6 上电时间... 6 在高源阻抗应用中使用 AD 高端和低端精密电流监控... 6 在单电源混合信号应用中使用 AD 兼容 PC 计算机音频应用... 7 SPICE 模型... 8 外形尺寸... 9 订购指南 汽车应用产品 年 月 修订版 C 至修订版 D 更改 产品特性 部分... 更改 订购指南 部分 年 3 月 修订版 B 至修订版 C 更改 产品特性 部分 年 3 月 修订版 A 至修订版 B 更改 产品特性 部分... 更改功能框图... 更改 TPC 更改图 4 和图... 4 更改公式 2 和公式 , 更新 外形尺寸 部分... 6 Rev. G Page 2 of 24

3 技术规格电气特性 除非另有说明,V S = 3 V,V CM = V S /2,T A = 2 C 表. A 级 D 级 参数 符号 条件 最小值 典型值最大值 最小值 典型值 最大值 单位 输入特性 失调电压 (AD86/AD862) VOS V VCM.3 V 8 6 µv 4 C TA +8 C 7 7 µv 4 C TA +2 C 7 µv V VCM 3 V µv 4 C TA +8 C 8 7 µv 4 C TA +2 C 2 7 µv 失调电压 (AD864) VOS VCM = V 至.3 V µv 4 C TA +8 C 8 7 µv 4 C TA +2 C 6 7 µv VCM = V 至 3. V µv 4 C TA +8 C 22 7 µv 4 C TA +2 C 24 7 µv 输入偏置电流 IB pa 4 C TA +8 C pa 4 C TA +2 C pa 输入失调电流 IOS. 3. pa 4 C TA +8 C pa 4 C TA +2 C pa 输入电压范围 3 3 V 共模抑制比 CMRR VCM = V 至 3 V db 大信号电压增益 AVO VO =. V 至 2. V, V/mV RL = 2 kω, VCM = V 失调电压漂移 VOS/ T 2 2 µv/ C 输出特性高输出电压 VOH IL =. ma V 4 C TA +2 C V 低输出电压 VOL IL =. ma mv 4 C TA +2 C mv 输出电流 IOUT ±3 ±3 ma 闭环输出阻抗 ZOUT f = MHz, AV = 2 2 Ω 电源 电源抑制比 PSRR VS = 2.7 V 至. V db 每放大器电源电流 ISY VO = V µa 4 C TA +2 C 3 3 µa 动态性能压摆率 SR RL = 2 kω.2.2 V/µs 建立时间 ts 至.% <. <. µs 增益带宽积 GBP MHz 相位裕量 Φo 度 噪声性能电压噪声密度 en f = khz nv/ Hz f = khz 8 8 nv/ Hz 电流噪声密度 in.. pa/ Hz 若 V CM 在.3 V 到.8 V 之间,V OS 可超过额定值 AD86/AD862/AD864 Rev. G Page 3 of 24

4 AD86/AD862/AD864 除非另有说明,V S =. V,V CM = V S /2,T A = 2 C 表 2. A 级 D 级 参数 符号 条件 最小值典型值 最大值最小值典型值 最大值单位 输入特性 失调电压 (AD86/AD862) VOS V VCM V µv 4 C TA +2 C 3 7 µv 失调电压 (AD864) VOS VCM = V 至 V µv 4 C TA +2 C 7 7 µv 输入偏置电流 IB pa 4 C TA +8 C 2 pa 4 C TA +2 C pa 输入失调电流 IOS. 3. pa 4 C TA +8 C 6 6 pa 4 C TA +2 C 2 2 pa 输入电压范围 V 共模抑制比 CMRR VCM = V 至 V db 大信号电压增益 AVO VO =. V 至 4. V, V/mV RL = 2 kω, VCM = V 失调电压漂移 VOS/ T 2 2 µv/ C 输出特性高输出电压 VOH IL =. ma V IL = ma V 4 C TA +2 C V 低输出电压 VOL IL =. ma 3 3 mv IL = ma mv 4 C TA +2 C 2 2 mv 输出电流 IOUT ± ± ma 闭环输出阻抗 ZOUT f = MHz, AV = Ω 电源 电源抑制比 PSRR VS = 2.7 V 至. V db 每放大器电源电流 ISY VO = V µa 4 C TA +2 C µa 动态性能压摆率 SR RL = 2 kω 6 6 V/µs 建立时间 ts 至.% <. <. µs 全功率带宽 BWp <% 失真 khz 增益带宽积 GBP MHz 相位裕量 Φo 度 噪声性能电压噪声密度 en f = khz nv/ Hz f = khz 8 8 nv/ Hz 电流噪声密度 in f = khz.. pa/ Hz Rev. G Page 4 of 24

5 AD86/AD862/AD864 绝对最大额定值 表 3. 参数电源电压输入电压差分输入电压存储温度范围工作温度范围结温范围引脚温度范围 ( 焊接,6 秒 ) ESD 额定值 6 V GND 至 VS ±6 V 6 C 至 + C 6 C 至 + C 3 C 2 kv HBM 注意, 超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损坏 这只是额定最值, 不表示在这些条件下或者在任何其它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下, 器件能够正常工作 长期在绝对最大额定值条件下工作会影响器件的可靠性 热阻 θ JA 针对最差条件, 即利用标准 4 层板, 将器件焊接在电路板上以实现表贴封装 表 4. 热阻 封装类型 θja θjc 单位 引脚 SOT-23(RJ) 8 引脚 SOIC(R) 8 引脚 MSOP(RM) 4 引脚 SOIC(R) 4 引脚 TSSOP(RU) 6 引脚 QSOP(RQ) ESD 警告 9 92 C/W 2 4 C/W 42 4 C/W 36 C/W 2 3 C/W 36 C/W ESD( 静电放电 ) 敏感器件 带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放电 尽管本产品具有专利或专有保护电路, 但在遇到高能量 ESD 时, 器件可能会损坏 因此, 应当采取适当的 ESD 防范措施, 以避免器件性能下降或功能丧失 Rev. G Page of 24

6 AD86/AD862/AD864 典型性能参数 3, 2, V S = 3V V CM = V TO 3V 6 TO 8 C QUANTITY (Amplifiers) 2,,, QUANTITY (Amplifiers) INPUT OFFSET VOLTAGE (mv) 图. 输入失调电压分布图 TCVOS (µv/ C) 图 8. 输入失调电压漂移分布图 2-8 QUANTITY (Amplifiers) 3, 2, 2,,, V CM = V TO V INPUT OFFSET VOLTAGE (mv) V S = 3V INPUT OFFSET VOLTAGE (mv) 图 6. 输入失调电压分布图 COMMON-MODE VOLTAGE (V) 图 9. 输入失调电压与共模电压的关系 2-9 QUANTITY (Amplifiers) V S = 3V TO 8 C INPUT OFFSET VOLTAGE (mv) TCVOS (µv/ C) 图 7. 输入失调电压漂移分布图 COMMON-MODE VOLTAGE (V) 图. 输入失调电压与共模电压的关系 2- Rev. G Page 6 of 24

7 AD86/AD862/AD V S = 3V V S = 3V INPUT BIAS CURRENT (pa) 2 2 INPUT OFFSET CURRENT (pa) TEMPERATURE ( C) 图. 输入偏置电流与温度的关系 TEMPERATURE ( C) 图 4. 输入失调电流与温度的关系 2-4 INPUT BIAS CURRENT (pa) INPUT OFFSET CURRENT (pa) TEMPERATURE ( C) 图 2. 输入偏置电流与温度的关系 TEMPERATURE ( C) 图. 输入失调电流与温度的关系 2- k V S = 2.7V 4 k INPUT BIAS CURRENT (pa) 3 2 OUTPUT VOLTAGE (mv) SOURCE SINK COMMON-MODE VOLTAGE (V) 图 3. 输入偏置电流与共模电压的关系 LOAD CURRENT (ma) 图 6. 输出电压至供电轨与负载电流的关系 2-6 Rev. G Page 7 of 24

8 AD86/AD862/AD864 k k 3 3 V S = 2.7V OUTPUT VOLTAGE (mv) SOURCE SINK OUTPUT VOLTAGE (mv) 2 2 V ma LOAD.... LOAD CURRENT (ma) 图 7. 输出电压至供电轨与负载电流的关系 TEMPERATURE ( C) 图 2. 输出电压摆幅与温度的关系 V S = 2.7V OUTPUT VOLTAGE (V) V ma LOAD V ma LOAD OUTPUT VOLTAGE (V) V ma LOAD TEMPERATURE ( C) 图 8. 输出电压摆幅与温度的关系 TEMPERATURE ( C) 图 2. 输出电压摆幅与温度的关系 V S = 3V R L = NO LOAD 9 4 OUTPUT VOLTAGE (mv) V ma LOAD GAIN (db) PHASE GAIN PHASE SHIFT (Degrees) 4 27 V ma LOAD TEMPERATURE ( C) 图 9. 输出电压摆幅与温度的关系 k k k M M M FREQUENCY (Hz) 图 22. 开环增益和相位与频率的关系 2-22 Rev. G Page 8 of 24

9 AD86/AD862/AD864 GAIN (db) GAIN R L = NO LOAD PHASE PHASE SHIFT (Degrees) OUTPUT SWING (V p-p) V S = 2.7V V IN = 2.6V p-p R L = 2kΩ A V = k k k M M M FREQUENCY (Hz) 图 23. 开环增益和相位与频率的关系 2-23 k k k M M FREQUENCY (Hz) 图 26. 闭环输出电压摆幅与频率的关系 2-26 CLOSD-LOOP GAIN (db) 4 2 A V = A V = A V = V S = 3V OUTPUT SWING (V p-p) V IN = 4.9V p-p R L = 2kΩ A V = k k k M M M FREQUENCY (Hz) 图 24. 闭环增益与频率的关系 2-24 k k k M M FREQUENCY (Hz) 图 27. 闭环输出电压摆幅与频率的关系 A V = V S = 3V CLOSD-LOOP GAIN (db) 2 A V = A V = OUTPUT IMPEDANCE ( ) A V = A V = A V = 2 k k k M M M FREQUENCY (Hz) 图 2. 闭环增益与频率的关系 2-2 k k k M M M FREQUENCY (Hz) 图 28. 输出阻抗与频率的关系 2-28 Rev. G Page 9 of 24

10 AD86/AD862/AD OUTPUT IMPEDANCE (Ω) A V = A V = A V = POWER SUPPLY REJECTION (db) k k k M M FREQUENCY (Hz) 图 29. 输出阻抗与频率的关系 k k k M M FREQUENCY (Hz) 图 32. 电源抑制比与频率的关系 2-32 COMMON-MODE REJECTION (db) V S = 3V SMALL SIGNAL OVERSHOOT (%) V S = 2.7V R L = A V = OS +OS 4 k k k M M 2M FREQUENCY (Hz) 图 3. 共模抑制比与频率的关系 2-3 k CAPACITANCE (pf) 图 33. 小信号过冲与负载电容的关系 2-33 COMMON-MODE REJECTION (db) SMALL SIGNAL OVERSHOOT (%) R L = A V = OS +OS 4 k k k M M 2M FREQUENCY (Hz) 图 3. 共模抑制比与频率的关系 2-3 k CAPACITANCE (pf) 图 34. 小信号过冲与负载电容的关系 2-34 Rev. G Page of 24

11 AD86/AD862/AD864 SUPPLY CURRENT PER AMPLIFIER (ma) THD + N (%)... G = G = R L = 6Ω R L = 2kΩ R L = kω R L = 6Ω R L = 2kΩ R L = kω TEMPERATURE ( C) 图 3. 每个放大器的电源电流与温度的关系 k k 2k FREQUENCY (Hz) 图 38. 总谐波失真加噪声与频率的关系 2-38 SUPPLY CURRENT PER AMPLIFIER (ma) V S = 3V VOLTAGE NOISE DENSITY (nv/ Hz) V S = 2.7V TEMPERATURE ( C) 图 36. 每个放大器的电源电流与温度的关系 FREQUENCY (khz) 图 39. 电压噪声密度与频率的关系 2-39 SUPPLY CURRENT PER AMPLIFIER (ma) VOLTAGE NOISE DENSITY (nv/ Hz) V S = 2.7V SUPPLY VOLTAGE (V) 图 37. 每个放大器的电源电流与电源电压的关系 FREQUENCY (khz) 图 4. 电压噪声密度与频率的关系 2-4 Rev. G Page of 24

12 AD86/AD862/AD VOLTAGE NOISE DENSITY (nv/ Hz) VOLTAGE (2.µV/DIV) FREQUENCY (khz) 图 4. 电压噪声密度与频率的关系 2-4 TIME (s/div) 图 44.. Hz 至 Hz 输入电压噪声 2-44 VOLTAGE NOISE DENSITY (nv/ Hz) FREQUENCY (khz) 2-42 R L = kω C L = 2pF mv/div 2ns/DIV 2-4 图 42. 电压噪声密度与频率的关系 图 4. 小信号瞬态响应 V S = 2.7V V S = 2.7V R L = kω C L = 2pF VOLTAGE (2.µV/DIV) TIME (s/div) 2-43 mv/div 2ns/DIV 2-46 图 43.. Hz 至 Hz 输入电压噪声 图 46. 小信号瞬态响应 Rev. G Page 2 of 24

13 AD86/AD862/AD864 R L = kω C L = 2pF A V = V IN R L = kω A V = VOLTAGE (V/DIV) VOLTAGE (V/DIV) V OUT TIME (4ns/DIV) 2-47 TIME (2µs/DIV) 2- 图 47. 大信号瞬态响应 图. 无相位反转 V S = 2.7V R L = kω C L = 2pF A V = R L = kω V O = 2V p-p VOLTAGE (mv/div) VOLTAGE (V) +.% ERROR.% ERROR V IN V OUT V IN TRACE.V/DIV V OUT TRACE mv/div TIME (4ns/DIV) 2-48 TIME (ns/div) 2- 图 48. 大信号瞬态响应 图. 建立时间 V IN V S = 2.7V R L = kω A V = 2.. V S = 2.7V VOLTAGE (V/DIV) V OUT OUTPUT SWING (V).....%.%.%.%. TIME (2µs/DIV) 图 49. 无相位反转 SETTLING TIME (ns) 图 2. 输出摆幅与建立时间的关系 2-2 Rev. G Page 3 of 24

14 AD86/AD862/AD OUTPUT SWING (V) 2 2.%.%.%.% , SETTLING TIME (ns) 图 3. 输出摆幅与建立时间的关系 2-3 Rev. G Page 4 of 24

15 AD86/AD862/AD864 工作原理 AD86/AD862/AD864 系列是轨到轨输入和输出 精密 CMOS 放大器, 工作电压为 2.7 V 至. V 这些放大器采用 ADI 公司的 DigiTrim 技术, 能够实现比其他大部分 CMOS 放大器更高的精度 DigiTrim 技术是一种在封装后调整放大器失调电压的方法 封装后调整的优势是它能校正装配时机械应力所引起的失调电压 这种技术可扩展, 适用于所有封装选项, 包括 引脚 SOT-23, 可使失调电压低于此类小型封装以前所实现的水平 DigiTrim 过程在工厂完成, 不会给放大器增加其它引脚 所有 AD86x 放大器都提供标准运算放大器引脚排列, 使得 DigiTrim 对用户是完全透明的 AD86x 可用于所有精密运算放大器应用 NMOS 和 PMOS 输入级利用 DigiTrim 技术分别调整, 以使这两个差分对的失调电压最小 当输入共模电压在正电源电压以下约. V 至 V 之间时,NMOS 和 PMOS 输入差分对在 mv 过渡区内均活跃 输入失调电压在该过渡区内略有偏移, 如图 9 和图 所示 当输入共模电压在该过渡带时, 共模抑制比也会略有降低 与 Burr-Brown OPA234UR 轨到轨输入放大器 ( 图 4) 相比,AD86x( 图 ) 在包括过渡区的整个输入共模范围内的失调电压偏移较低.7.4. 放大器输入级是真正的轨到轨结构, 允许运算放大器的输入共模电压范围同时扩展到正供电轨和负供电轨 输出级的电压摆幅也是轨到轨, 利用连接成共源极配置的 NMOS 和 PMOS 晶体管对实现 最大输出电压摆幅与输出电流成反比, 电流越小, 则输出电压越接近供电轨, 这是所有轨到轨输出放大器的特性 输出电流为 ma 时, 输出电压可以达到距正轨 2 mv 和距负轨 mv 范围内 在 kω 以上的轻负载下, 输出摆幅可达到距电源电压约 mv 范围内 AD86x 负载为 2 kω 时, 开环增益典型值为 8 db 由于轨到轨输出配置, 输出级的增益和放大器的开环增益取决于负载电阻 负载电阻越小, 开环增益越低 这同样是所有轨到轨输出放大器的固有特性 V OS (mv) V CM (V).7.4 图 4. Burr-Brown OPA234UR 输入失调电压与共模电压的关系 (24 个 SOIC 单元 2 C) 2-4 轨到轨输入级 AD86x 的输入共模电压范围扩展至正负电源电压, 使得放大器的可用电压范围达到最大, 这对于单电源和低压应用是一个很重要的特性 该轨到轨输入范围是利用两个并联输入差分对实现的, 一个 NMOS 对和一个 PMOS 对 NMOS 对在共模电压范围的上部活跃,PMOS 对在该范围的下部活跃 V OS (mv) V CM (V) 图. AD862AR 输入失调电压与共模电压的关系 (3 个 SOIC 单元 2 C) 2- Rev. G Page of 24

16 AD86/AD862/AD864 输入过压保护和任何半导体器件一样, 如果存在使输入电压超过电源电压的情况, 就必须考虑器件的输入过压特性 过大的输入电压会激活 AD86x 的内部 PN 结, 使得电流从输入端流向电源 通过光电二极管的电流与照在其表面上的光功率成正比 4.7 MΩ 电阻将该电流转换成电压, 因此 AD86 的输出以 4.7 V/μA 的比例提高 反馈电容通过限制电路的带宽来降低高频时的过大噪声 : 输入电流只要不超过 ma, 便不会损坏放大器 这可以通过 在输入端串联一个电阻来实现 例如, 如果输入电压可能比电源电压高出 V, 则串联电阻至少应为 ( V/ ma) = kω 当输入电压在供电轨以内时, 输入端吸取的电流非常小, 它在串联电阻上引起的压降可忽略不计 因此, 添加串联电阻不会对电路性能产生有害影响 使用 pf 反馈电容可将带宽限制在大约 3.3 khz pf (OPTIONAL) 4.7MΩ 过驱恢复过驱恢复时间是指从过载信号恢复时, 放大器的输出离开供电轨所需的时间 测试方法如下 : 将放大器置于 倍的闭环增益下, 输入 2 V p-p 的方波, 同时放大器采用 V 或 3 V 电源供电 AD86x 的过载恢复时间很出色 在所有电源电压下, 输出从正供电轨恢复的时间不超过 2 ns 在 V 电源下, 从负供电轨恢复的时间不超过 ns; 当电源电压降至 2.7 V 时, 恢复时间降至 3 ns 以内 D AD86 V OUT 4.7V/µA 图 6. 放大器光电二极管电路 高端和低端精密电流监控 由于输入偏置电流和失调电压均很低,AD86x 可用于精密电流监控应用 真正的轨到轨输入特性使 AD86x 可以监控高端或低端上的电流 使用 AD862 的两个放大器, 便可轻松监控电流供给和返回路径有无负载或故障 图 7 和图 8 显示了这两个电路 2-6 上电时间在便携式应用中, 上电时间很重要 为了延长电池续航时间, 可能会关闭放大器的电源电压 快速上电特性可确保放大器的输出迅速稳定在最终电压, 从而提高整个系统的上电速度 当电源电压达到最小值 2. V 时,AD86x 可在 μs 内提供稳定输出 该开启响应时间比其它很多精密放大器都要快, 后者的输出响应时间可能需要数十到数百微秒 在高源阻抗应用中使用 AD862 CMOS 轨到轨输入结构使 AD86x 的输入偏置电流非常低, 其典型值为.2 pa 因此,AD86x 可用于任何具有高源阻抗或必须在放大器周围使用大值电阻的应用 例如, 图 6 所示的光电二极管放大器电路需要低输入偏置电流运算放大器来降低输出电压误差 AD86 的输入偏置电流和失调电压均很低, 可将失调误差降至最低 MONITOR OUTPUT Q 2N394 R Ω 3V 3V R Ω Q 2N39 MONITOR OUTPUT R2 249kΩ R SENSE.Ω 3V 图 7. 低端电流监控 R SENSE.Ω R2 2.49kΩ /2 AD862 3V 图 8. 高端电流监控 RETURN TO GROUND I L V+ /2 AD Rev. G Page 6 of 24

17 AD86/AD862/AD864. Ω 电阻上的压降与负载电流成正比 由于运算放大器的负反馈, 此电压出现在放大器的反相输入端 这就在 R 中产生一个电流, 进而使电流通过 R2 对于低端监控, 监控输出电压通过下式计算 : 监控输出对于高端监控, 监控输出电压为 : 监控输出使用所示的元件, 监控输出传递函数为 2. V/A 在单电源混合信号应用中使用 AD86 需要 位或以上分辨率的单电源混合信号应用, 为了提供最佳性能, 要求失真最低且电压摆幅最大 为了确保 ADC 或 DAC 实现最佳性能, 常常要使用放大器来缓冲或调理信号 AD86 的失调电压最大值仅为 7 μv, 因此它可用于采用 3 V 单电源供电的 2 位应用, 其轨到轨输入和输出可确保信号不会被削波 图 9 显示 AD86 用作 2 位 MSPS ADC AD7476 的输入缓冲放大器 同大多数 ADC 一样, 总谐波失真 (THD) 随着源阻抗提高而提高 以缓冲器配置使用 AD86 时, 放大器的低输出阻抗可降低 THD, 而其高输入阻抗和低偏置电流则可降低源阻抗引起的误差 AD86 的增益带宽积为 8 MHz, 可确保最高 khz 的信号无衰减, khz 是 AD7476 的最高奈奎斯特频率 图 6 显示 AD86 用作 DAC 的输出缓冲器以驱动重阻性负载 AD32 是一款 2 位 DAC, 支持最高 3 MHz 的时钟频率和最高 93 khz 的信号频率 轨到轨输出使 AD86 的摆幅可达到距正供电轨 mv 范围, 同时流出 ma 的电流 电路消耗的总电流小于 ma, 功耗小于 3 mw( 采用 3 V 单电源时 ) 3-WIRE SERIAL INTERFACE µf 4 6 3V AD AD86 V OUT V TO 3V 图 6. AD86 用作 DAC 输出缓冲器以驱动重负载 AD86 AD7476 AD32 均提供节省空间的 SOT-23 封装 兼容 PC 计算机音频应用 由于具有低失真和轨到轨输入 / 输出特性,AD86x 是从麦 克风放大到线路输出缓冲等各类低成本 单电源音频应用的出色选择 图 38 是 AD86x 的总谐波失真加噪声 (THD + N) 图 在单位增益下, 放大器的典型 THD + N 为.4% 或 86 db, 负载电阻可达 6 Ω 这符合 PC 规范关于便携式和台式计算机音频的要求 图 6 显示了 AD862 如何与 AC 97 编解码器接口以驱动线路输出 此处,AD862 用作 AC 97 编解码器左右声道输出的单位增益缓冲器 μf 输出耦合电容用作隔直电容,2 Ω 串联电阻保护放大器免受插孔短路影响 V R L 2-6 R S AD86 68nF µf TANT REF93.µF µf.µf V DD SCLK V IN SDATA GND CS AD7476/AD7477 SERIAL INTERFACE 图 9. 完整的 3 V 2 位 MHz 模数转换系统 V SUPPLY µc/µp 2-9 V DD 2 V DD 29 LEFT OUT 3 AD88 (AC 97) V 2 8 A 3 4 AD862 C µf + R2 2kΩ R4 2Ω C2 R RIGHT OUT 36 µf 7 2Ω B 6 V SS 26 R3 2kΩ AD862 NOTES. ADDITIONAL PINS OMITTED FOR CLARITY. + 图 6. 符合 PC 要求的线路输出放大器 2-6 Rev. G Page 7 of 24

18 AD86/AD862/AD864 SPICE 模型 AD86x 放大器的 SPICE 宏模型可从 下载 该模型精确模拟了许多直流和交流参数, 包括开环增益 带宽 相位裕量 输入电压范围 输出电压摆幅与输出电流的关系 压摆率 输入电压噪声 CMRR PSRR 以及电源电流与电源电压的关系 该模型在 27 C 时提供最佳性能 虽然它可以在其它温度下工作, 但相对于 AD86x 实际行为的精度可能会降低 Rev. G Page 8 of 24

19 AD86/AD862/AD864 外形尺寸 BSC.9 BSC MAX. MIN. MAX.3 MIN.4 MAX.9 MIN SEATING PLANE.2 MAX.8 MIN.6 BSC..4.3 COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-78-AA 图 62. 引脚小型晶体管封装 [SOT-23] (RJ-) 图示尺寸单位 :mm --2-A PIN IDENTIFIER COPLANARITY..6 BSC.4.2. MAX 6 MAX.23.9 COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-87-AA 图 引脚超小型封装 [MSOP] (RM-8) 图示尺寸单位 :mm b Rev. G Page 9 of 24

20 AD86/AD862/AD864. (.968) 4.8 (.89) 4. (.74) 3.8 (.497) (.244).8 (.2284).2 (.98). (.4) COPLANARITY. SEATING PLANE.27 (.) BSC.7 (.688).3 (.32). (.2).3 (.22) 8.2 (.98).7 (.67). (.96).2 (.99).27 (.).4 (.7) 4 COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-2-AA 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. 图 引脚标准小型封装 [SOIC_N] () 图示尺寸单位 :mm 和 (inch) 247-A 8.7 (.344) 8. (.3366) 4. (.7) 3.8 (.496) (.244).8 (.2283).2 (.98). (.39) COPLANARITY..27 (.) BSC. (.2).3 (.22).7 (.689).3 (.3) SEATING PLANE 8.2 (.98).7 (.67). (.97).2 (.98).27 (.).4 (.7) 4 COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-2-AB 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. 图 6. 4 引脚标准小型封装 [SOIC_N] (R-4) 图示尺寸单位 :mm 和 (inch) 666-A Rev. G Page 2 of 24

21 AD86/AD862/AD BSC 7 PIN BSC...3 COPLANARITY.9..2 MAX SEATING PLANE COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-3-AB- 图 引脚超薄紧缩小型封装 [TSSOP] (RU-4) 图示尺寸单位 :mm A.97 (.).93 (4.9).89 (4.8) (4.).4 (3.9). (3.8).244 (6.2).236 (.99).228 (.79).6 (.6).49 (.2).69 (.7).3 (.3). (.2).6 (.).2 (.). (.2). (.2).4 (.) COPLANARITY.4 (.).2 (.64) BSC.2 (.3).8 (.2) SEATING PLANE 8. (.27).6 (.4).4 (.4) REF COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-37-AB CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN INCHES; MILLIMETER DIMENSIONS (IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF INCH EQUIVALENTS FOR REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN. 图 引脚紧缩小型封装 [QSOP] (RQ-6) 图示尺寸单位 :inch 和 (mm) A Rev. G Page 2 of 24

22 AD86/AD862/AD864 订购指南, 2 型号 温度范围 封装描述 封装选项 标识 AD86ARTZ-R2 AD86ARTZ-REEL AD86ARTZ-REEL7 AD86WARTZ-RL AD86WARTZ-R7 AD86WDRTZ-REEL AD86WDRTZ-REEL7 AD862AR AD862AR-REEL AD862AR-REEL7 AD862ARZ AD862ARZ-REEL AD862ARZ-REEL7 AD862WARZ-RL AD862WARZ-R7 AD862ARM-REEL AD862ARMZ AD862ARMZ-REEL AD862DR AD862DR-REEL AD862DR-REEL7 AD862DRZ AD862DRZ-REEL AD862DRZ-REEL7 AD862DRM-REEL AD862DRMZ-REEL AD864ARZ AD864ARZ-REEL AD864ARZ-REEL7 AD864DRZ AD864DRZ-REEL 引脚 SOT-23 引脚 SOT-23 引脚 SOT-23 引脚 SOT-23 引脚 SOT-23 引脚 SOT-23 引脚 SOT-23 8 引脚 MSOP 8 引脚 MSOP 8 引脚 MSOP 8 引脚 MSOP 8 引脚 MSOP 4 引脚 SOIC_N 4 引脚 SOIC_N 4 引脚 SOIC_N 4 引脚 SOIC_N 4 引脚 SOIC_N RJ- RJ- RJ- RJ- RJ- RJ- RJ- RM-8 RM-8 RM-8 RM-8 RM-8 R-4 R-4 R-4 R-4 R-4 AAA AAA AAA AAA AAA AAD AAD ABA ABA ABA ABD ABD AD864ARUZ AD864ARUZ-REEL AD864DRU AD864DRU -REEL AD864DRUZ AD864DRUZ-REEL AD864ARQZ AD864ARQZ-RL AD864ARQZ-R7 Z = 符合 RoHS 标准的器件 2 W = 通过汽车应用认证 4 引脚 TSSOP 4 引脚 TSSOP 4 引脚 TSSOP 4 引脚 TSSOP 4 引脚 TSSOP 4 引脚 TSSOP 6 引脚 QSOP 6 引脚 QSOP 6 引脚 QSOP RU-4 RU-4 RU-4 RU-4 RU-4 RU-4 RQ-6 RQ-6 RQ-6 汽车应用产品 AD86W/AD862W 生产工艺受到严格控制, 以满足汽车应用的质量和可靠性要求 请注意, 车用型号的技术规格可能不同于商用型号 ; 因此, 设计人员应仔细阅读本数据手册的技术规格部分 只有显示为汽车应用级的产品才能用于汽车应用 欲了解特定产品的订购信息并获得这些型号的汽车可靠性报告, 请联系当地 ADI 客户代表 Rev. G Page 22 of 24

23 AD86/AD862/AD864 注释 Rev. G Page 23 of 24

24 AD86/AD862/AD864 注释 2 2 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. D2sc--/(G) Rev. G Page 24 of 24

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