AD87/AD88 目 录 技 术 规 格... 3 绝 对 最 大 额 定 值... 6 最 大 功 耗... 6 ESD 警 告... 6 典 型 工 作 特 性... 8 工 作 原 理... 7 输 入 级... 7 交 越 选 择... 7 输 出 级... 8 直 流 误 差... 8

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1 低 失 真 高 速 轨 到 轨 输 入 / 输 出 放 大 器 AD87/AD88 特 性 高 速 3 db 带 宽 :9 MHz (G = ) 压 摆 率 : V/μs 低 失 真 SFDR: MHz SFDR:8 5 MHz 可 选 输 入 交 越 阈 值 低 噪 声 4.3 nv/ Hz.6 pa/ Hz 低 失 调 电 压 :9 µv( 最 大 值 ) 低 功 耗 : 每 个 放 大 器 6.5 ma 工 作 电 流 关 断 模 式 无 反 相 :VIN > V S mv 宽 电 源 电 压 范 围 :.7V 至 V 小 型 封 装 :SOIC-8 SOT-3-6 MSOP- 应 用 滤 波 器 ADC 驱 动 器 电 平 转 换 缓 冲 专 业 视 频 设 备 低 压 仪 器 仪 表 概 述 AD87/AD88 是 具 有 轨 到 轨 输 入 和 输 出 的 高 速 放 大 器, 工 作 电 压 低, 并 专 门 针 对 高 性 能 和 宽 动 态 信 号 范 围 进 行 了 优 化 两 款 器 件 具 有 低 噪 声 (4.3 nv/ Hz.6 pa/ Hz) 和 低 失 真 ( MHz 时 dbc) 特 性 在 使 用 一 小 部 分 或 全 部 输 入 动 态 范 围 且 要 求 低 失 真 的 应 用 中, AD87/AD88 是 理 想 之 选 连 接 图 AD87 SOIC-8 (R) NC 8 DISABLE/SELECT V OUT IN 7 V S IN 3 6 V OUT V S V S 4 5 NC NC = NO CONNECT IN 3 AD88 SOIC-8 (R) V OUTA 8 V S V OUTA IN A 7 V OUTB IN A IN A 3 6 IN B IN A 3 V S 4 5 IN B V S 4 DISABLE/SELECT A 5 SFDR (db) 6 8 G = FREQUENCY = khz R L = kω 图 连 接 图 ( 顶 视 图 ) AD87 SOT-3-6 (RT) AD88 MSOP- (RM) 6 V S B- DISABLE/SELECT 4 IN V S = 3V V S = ±5V V S 9 V OUTB 8 IN B 7 IN B 6 DISABLE/SELECT B 借 助 此 特 性, 可 以 控 制 互 补 晶 体 管 输 入 对 的 切 换 电 压 AD87/AD88 本 身 还 具 有 低 交 越 失 真 特 性 宽 电 源 电 压 范 围 (.7 V 至 V) 和 宽 带 宽 (9 MHz), 则 使 AD87/AD88 放 大 器 适 合 各 种 需 要 高 速 度 和 高 性 能 并 采 用 低 电 源 电 压 的 应 用 AD87/AD88 以 低 静 态 电 流 实 现 高 性 能, 每 个 放 大 器 的 静 态 电 流 典 型 值 仅 为 6.5 ma AD87/AD88 具 有 一 种 通 过 SELECT 引 脚 进 行 控 制 的 关 断 模 式 AD87/AD88 提 供 SOIC-8 MSOP- 和 SOT-3-6 三 种 封 装, 额 定 工 作 温 度 范 围 为 C 至 5 C 工 业 温 度 范 围 当 输 入 信 号 超 越 某 一 阈 值 电 压 时, 许 多 轨 到 轨 输 入 放 大 器 的 输 入 级 便 会 从 一 个 差 分 对 切 换 到 另 一 个 差 分 对, 这 会 引 起 失 真 AD87/AD88 具 有 一 个 独 特 的 特 性, 允 许 用 户 可 以 通 过 SELECT 引 脚 选 择 输 入 交 越 阈 值 电 压 OUTPUT VOLTAGE (V p-p) 337-A-63 图. SFDR 与 输 出 幅 度 的 关 系 Rev. C 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 受 美 国 专 利 第 6,486,737B 号 6,58,84B 号 保 护 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 One Technology Way, P.O. Box 96, Norwood, MA 6-96, U.S.A. or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks and Tel: registered trademarks are the property of their respective owners. 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 AD87/AD88 目 录 技 术 规 格... 3 绝 对 最 大 额 定 值... 6 最 大 功 耗... 6 ESD 警 告... 6 典 型 工 作 特 性... 8 工 作 原 理... 7 输 入 级... 7 交 越 选 择... 7 输 出 级... 8 直 流 误 差... 8 宽 带 运 作... 9 电 路 考 虑... 9 应 用... 使 用 SELECT 引 脚... 驱 动 6 位 ADC... 带 通 滤 波 器... 设 计 工 具 和 技 术 支 持... 外 形 尺 寸... 3 订 购 指 南... 4 修 订 历 史 5 年 3 月 修 订 版 B 至 修 订 版 C 格 式 更 新... 通 篇 更 改 图... 3 年 月 修 订 版 A 至 修 订 版 B 更 改 图... 3 年 8 月 修 订 版 至 修 订 版 A 增 加 AD88... 通 篇 更 改 概 述 部 分... 更 改 图 , 6, 7, 8, 9 更 改 图 , 更 改 技 术 规 格 部 分...3 更 新 外 形 尺 寸 部 分... 更 新 订 购 指 南 年 3 月 修 订 版 : 初 始 版 Rev. C Page of 4

3 技 术 规 格 除 非 另 有 说 明,V S = ±5 V,T A = 5 C,R L = kω 接 电 源 电 压 中 间 值,G = AD87/AD88 表 参 数 条 件 最 小 值 典 型 值 最 大 值 单 位 动 态 性 能 3 db 带 宽 G =, V O =. V p-p 38 9 MHz G =, V O = V p-p 3 MHz. db 平 坦 度 带 宽 G =, V O =. V p-p 6 MHz 压 摆 率 G =,V O = V 阶 跃 /G =,V O = V 阶 跃 9/ V/µs.% 建 立 时 间 G =,V O = V 阶 跃 35 ns 噪 声 / 失 真 性 能 无 杂 散 动 态 范 围 (SFDR) f C = MHz, V O = V p-p, RF = 4.9 Ω dbc f C = 5 MHz, V O = V p-p, RF = 4.9 Ω 8 dbc 输 入 电 压 噪 声 f = khz 4.3 nv/ Hz 输 入 电 流 噪 声 f = khz.6 pa/ Hz 差 分 增 益 误 差 NTSC, G =, RL = 5 Ω. % 差 分 相 位 误 差 NTSC, G =, RL = 5 Ω. 度 输 出 间 串 扰 G =, RL = Ω, VOUT = V p-p, 93 db VS = ±5 MHz 直 流 性 能 输 入 失 调 电 压 SELECT = 三 态 或 开 路,PNP 有 效 8 µv SELECT = 高 电 平 NPN 有 效 4 9 µv 输 入 失 调 电 压 漂 移 T MIN 至 T MAX.5 µv/ C 输 入 偏 置 电 流 V CM = V,NPN 有 效 4 6 µa T MIN 至 T MAX 4 µa V CM = V,PNP 有 效 8 µa T MIN 至 T MAX 8 µa 输 入 失 调 电 流 ±. ±.9 µa 开 环 增 益 V O = ±.5 V db 输 入 特 性 输 入 阻 抗 6 MΩ 输 入 电 容 pf 输 入 共 模 电 压 范 围 5. 至 5. V 共 模 抑 制 比 VCM = ±.5 V 9 db SELECT 引 脚 交 越 低 电 平, 选 择 输 入 电 压 三 态 < ± μa 3.3 至 5 V 交 越 高 电 平, 选 择 输 入 电 压 3.9 至 3.3 V 禁 用 输 入 电 压 5 至 3.9 V 禁 用 开 关 速 度 输 入 的 5% 到 最 终 V O 的 % 以 下 98 ns 使 能 开 关 速 度 45 ns 输 出 特 性 输 出 过 驱 恢 复 时 间 ( 上 升 / 下 降 沿 ) V I = 6 V 至 6 V,G = 4/45 ns 输 出 电 压 摆 幅 VS. VS.6, VS. V VS.6 短 路 输 出 吸 电 流 和 源 电 流 ma 关 断 隔 离 V IN =. V p-p,f = MHz,SELECT = 低 电 平 49 db 容 性 负 载 驱 动 3% 过 冲 pf 电 源 工 作 范 围.7 V 每 个 放 大 器 的 静 态 电 流 ma 静 态 电 流 ( 禁 用 ) SELECT = 低 电 平 37 5 µa 电 源 抑 制 比 VS ± V 9 db 无 符 号 或 加 号 表 示 电 流 流 入 引 脚, 减 号 表 示 电 流 流 出 引 脚 Rev. C Page 3 of 4

4 AD87/AD88 除 非 另 有 说 明,V S = 5 V,T A = 5 C,R L = kω 接 电 源 电 压 中 间 值 表 参 数 条 件 最 小 值 典 型 值 最 大 值 单 位 动 态 性 能 3 db 带 宽 G =, V O =. V p-p 3 85 MHz G =, V O = V p-p 8 8 MHz. db 平 坦 度 带 宽 G =, V O =. V p-p MHz 压 摆 率 G =,V O = V 阶 跃 /G =,V O = V 阶 跃 85/ V/µs.% 建 立 时 间 G =,V O = V 阶 跃 4 ns 噪 声 / 失 真 性 能 无 杂 散 动 态 范 围 (SFDR) f C = MHz, V O = V p-p, RF = 4.9 Ω 9 dbc f C = 5 MHz, V O = V p-p, RF = 4.9 Ω 64 dbc 输 入 电 压 噪 声 f = khz 4.3 nv/ Hz 输 入 电 流 噪 声 f = khz.6 pa/ Hz 差 分 增 益 误 差 NTSC, G =, RL = 5 Ω. % 差 分 相 位 误 差 NTSC, G =, RL = 5 Ω. 度 输 出 间 串 扰 G =, RL = Ω, VOUT = V p-p, 9 db VS = ±5 MHz 直 流 性 能 输 入 失 调 电 压 SELECT = 三 态 或 开 路,PNP 有 效 8 µv SELECT = 高 电 平 NPN 有 效 4 9 µv 输 入 失 调 电 压 漂 移 T MIN 至 T MAX µv/ C 输 入 偏 置 电 流 V CM =.5 V,NPN 有 效 4 6 µa T MIN 至 T MAX 4 µa V CM =.5 V,PNP 有 效 8 µa T MIN 至 T MAX 8 µa 输 入 失 调 电 流 ±. ±.9 µa 开 环 增 益 V O = V 至 4 V 96 5 db 输 入 特 性 输 入 阻 抗 6 MΩ 输 入 电 容 pf 输 入 共 模 电 压 范 围. 至 5. V 共 模 抑 制 比 V CM = V 至.5 V 9 5 db SELECT 引 脚 交 越 低 电 平, 选 择 输 入 电 压 三 态 < ± μa.7 至 5 V 交 越 高 电 平, 选 择 输 入 电 压. 至.7 V 禁 用 输 入 电 压 至. V 禁 用 开 关 速 度 输 入 的 5% 到 最 终 V O 的 % 以 下 ns 使 能 开 关 速 度 5 ns 输 出 特 性 过 驱 恢 复 时 间 ( 上 升 / 下 降 沿 ) V I = V 至 6 V,G = 5/5 ns 输 出 电 压 摆 幅 R L = kω VS.8 VS.4, VS.8 V VS.4 关 断 隔 离 V IN =. V p-p,f = MHz,SELECT = 低 电 平 49 db 短 路 电 流 吸 电 流 和 源 电 流 5 ma 容 性 负 载 驱 动 3% 过 冲 pf 电 源 工 作 范 围.7 V 每 个 放 大 器 的 静 态 电 流 ma 静 态 电 流 ( 禁 用 ) SELECT = 低 电 平 3 45 µa 电 源 抑 制 比 VS ± V 9 5 db 无 符 号 或 加 号 表 示 电 流 流 入 引 脚, 减 号 表 示 电 流 流 出 引 脚 Rev. C Page 4 of 4

5 AD87/AD88 除 非 另 有 说 明,V S = 5 V,T A = 5 C,R L = kω 接 电 源 电 压 中 间 值 表 3 参 数 条 件 最 小 值 典 型 值 最 大 值 单 位 动 态 性 能 3 db 带 宽 G =, V O =. V p-p 5 8 MHz G =, V O = V p-p 9 9 MHz. db 平 坦 度 带 宽 G =, V O =. V p-p MHz 压 摆 率 G =,V O = V 阶 跃 /G =,V O = V 阶 跃 73/ V/µs.% 建 立 时 间 G =,V O = V 阶 跃 48 ns 噪 声 / 失 真 性 能 无 杂 散 动 态 范 围 (SFDR) f C = MHz, V O = V p-p, RF = 4.9 Ω 85 dbc f C = 5 MHz, V O = V p-p, RF = 4.9 Ω 64 dbc 输 入 电 压 噪 声 f = khz 4.3 nv/ Hz 输 入 电 流 噪 声 f = khz.6 pa/ Hz 差 分 增 益 误 差 NTSC, G =, RL = 5 Ω.5 % 差 分 相 位 误 差 NTSC, G =, RL = 5 Ω. 度 输 出 间 串 扰 G =, RL = Ω, VOUT = V p-p, 89 db VS = 3 MHz 直 流 性 能 输 入 失 调 电 压 SELECT = 三 态 或 开 路,PNP 有 效 8 µv SELECT = 高 电 平 NPN 有 效 4 9 µv 输 入 失 调 电 压 漂 移 T MIN 至 T MAX µv/ C 输 入 偏 置 电 流 V CM =.5 V,NPN 有 效 4 6 µa T MIN 至 T MAX 4 µa V CM =.5 V,PNP 有 效 8 µa T MIN 至 T MAX 8 µa 输 入 失 调 电 流 ±. ±.9 µa 开 环 增 益 V O = V 至 V 9 db 输 入 特 性 输 入 阻 抗 6 MΩ 输 入 电 容 pf 输 入 共 模 电 压 范 围 R L = kω. 至 3. V 共 模 抑 制 比 V CM = V 至.5 V 88 db SELECT 引 脚 交 越 低 电 平, 选 择 输 入 电 压 三 态 < ± μa.7 至 3 V 交 越 高 电 平, 选 择 输 入 电 压. 至.7 V 禁 用 输 入 电 压 至. V 禁 用 开 关 速 度 输 入 的 5% 到 最 终 V O 的 % 以 下 5 ns 使 能 开 关 速 度 5 ns 输 出 特 性 输 出 过 驱 恢 复 时 间 ( 上 升 / 下 降 沿 ) V I = V 至 4 V,G = 55/55 ns 输 出 电 压 摆 幅 R L = kω VS.7 VS.3, VS.7 V VS.3 短 路 电 流 吸 电 流 和 源 电 流 7 ma 关 断 隔 离 V IN =. V p-p,f = MHz,SELECT = 低 电 平 9 db 容 性 负 载 驱 动 3% 过 冲 pf 电 源 工 作 范 围.7 V 每 个 放 大 器 的 静 态 电 流 ma 静 态 电 流 ( 禁 用 ) SELECT = 低 电 平 3 4 µa 电 源 抑 制 比 VS ± V 88 db 无 符 号 或 加 号 表 示 电 流 流 入 引 脚, 减 号 表 示 电 流 流 出 引 脚 Rev. C Page 5 of 4

6 AD87/AD88 绝 对 最 大 额 定 值 表 4 参 数 额 定 值 电 源 电 压.6 V 功 耗 见 图 3 共 模 输 入 电 压 ±VS ±.5 V 差 分 输 入 电 压 ±.8 V 存 储 温 度 65 C 至 5 C 工 作 温 度 范 围 C 至 5 C 引 脚 温 度 范 围 ( 焊 接, 秒 ) 3 C 封 装 的 功 耗 (P D ) 为 静 态 功 耗 与 封 装 中 所 有 输 出 的 负 载 驱 动 所 导 致 的 功 耗 之 和, 而 静 态 功 耗 则 为 电 源 引 脚 之 间 的 电 压 (V S ) 乘 以 静 态 电 流 (I S ) 假 设 负 载 (R L ) 以 中 间 电 源 电 压 为 基 准, 则 总 驱 动 功 耗 为 V S / I OUT, 其 中 一 部 分 消 耗 在 封 装 中, 一 部 分 消 耗 在 负 载 中 (V OUT I OUT ) 总 驱 动 功 耗 和 负 载 功 耗 之 差 便 是 消 耗 在 封 装 中 的 功 耗 P D = 静 态 功 耗 ( 总 驱 动 功 耗 负 载 功 耗 ) 结 温 5 C 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 最 大 功 耗 AD87/AD88 封 装 内 的 最 大 安 全 功 耗 受 限 于 相 应 的 芯 片 结 温 (T J ) 的 升 高 情 况 芯 片 的 塑 封 局 部 达 到 结 温 达 到 玻 璃 化 转 变 温 度 5 C 左 右 时, 塑 料 的 特 性 会 发 生 改 变 即 使 只 是 暂 时 超 过 这 一 温 度 限 值 也 有 可 能 改 变 封 装 对 芯 片 作 用 的 应 力, 从 而 永 久 性 地 转 变 AD87/AD88 的 参 数 性 能 长 时 间 超 过 75 C 的 结 温 会 导 致 芯 片 器 件 出 现 变 化, 因 而 可 能 造 成 故 障 应 当 考 虑 均 方 根 输 出 电 压 如 果 R L 以 V S 为 基 准, 像 在 单 电 源 供 电 情 况 下, 则 总 驱 动 功 耗 为 V S I OUT 如 果 均 方 根 信 号 电 平 未 定, 应 考 虑 最 差 情 况 :R L 以 电 源 电 压 中 间 值 为 基 准,V OUT = V S /4 单 电 源 供 电 且 RL 以 V S 为 基 准 时, 最 差 情 况 为 V OUT = V S / 气 流 可 增 强 散 热, 从 而 有 效 降 低 θ JA 此 外, 更 多 金 属 直 接 与 金 属 走 线 的 封 装 引 脚 通 孔 接 地 和 电 源 层 接 触, 这 同 样 可 降 低 θ JA 必 须 采 取 措 施 降 低 高 速 运 算 放 大 器 输 入 引 脚 的 寄 生 电 容, 如 PCB 布 局 布 线 部 分 所 述 可 以 利 用 封 装 和 PCB 的 静 止 空 气 热 属 性 (θ JA ) 环 境 温 度 (T A ) 和 封 装 的 总 功 耗 (P D ) 来 确 定 芯 片 的 结 温 结 温 可 以 通 过 下 式 计 算 : ESD 警 告 ESD( 静 电 放 电 ) 敏 感 器 件 静 电 电 荷 很 容 易 在 人 体 和 测 试 设 备 上 累 积, 可 高 达 4 V, 并 可 能 在 没 有 察 觉 的 情 况 下 放 电 尽 管 本 产 品 具 有 专 用 ESD 保 护 电 路, 但 在 遇 到 高 能 量 静 电 放 电 时, 可 能 会 发 生 永 久 性 器 件 损 坏 因 此, 建 议 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. C Page 6 of 4

7 AD87/AD88 图 3 显 示 在 JEDEC 标 准 4 层 板 上,SOIC-8 (5 C/W) SOT-3-. 6(7 C/W) 和 MSOP-(3 C/W) 三 种 封 装 的 最 大 安 全 功 耗 与 环 境 温 度 的 关 系 输 出 短 路 输 出 短 接 至 地 或 从 AD87/AD88 吸 取 过 多 电 流 会 引 发 严 重 故 障 MAXIMUM POWER DISSIPATION (W).5..5 MSOP- SOT-3-6 SOIC AMBIENT TEMPERATURE ( C) 图 3. 最 大 功 耗 与 环 境 温 度 的 关 系 337-A- Rev. C Page 7 of 4

8 AD87/AD88 典 型 工 作 特 性 默 认 条 件 : 除 非 另 有 说 明,V S = 5 V,T A = 5 C,R L = kω NORMALIZED CLOSED-LOOP GAIN (db) V OUT = mv p-p G =. G = 图 4. 不 同 增 益 下 的 小 信 号 频 率 响 应 AD87 G = G = AD88 G = 337-A-3 CLOSED-LOOP GAIN (db) G = V OUT = mv p-p V S = 3V. 337-A-6 图 7. 不 同 电 源 下 的 小 信 号 频 率 响 应 V S = ±5V CLOSED- LOOP GAIN (db) G = V OUT = mv p-p V S = 3V R F = 4.9Ω V S = 3V V S = ±5V. 337-A-4 图 5. 不 同 电 源 下 的 AD87 小 信 号 频 率 响 应 CLOSED-LOOP GAIN (db) G = V OUT = mv p-p 9 V S = ±5V. 337-A-7 图 8. 不 同 电 源 下 的 AD88 小 信 号 频 率 响 应 V S = 3V CLOSED-LOOP GAIN (db) G = V OUT = V p-p V S = 3V V S = ±5V. 337-A-5 图 6. 不 同 电 源 下 的 大 信 号 频 率 响 应 CLOSED-LOOP GAIN (db) G = V OUT = V p-p V S = 3V V S = ±5V. 337-A-8 图 9. 不 同 电 源 下 的 大 信 号 频 率 响 应 Rev. C Page 8 of 4

9 AD87/AD88 CLOSED-LOOP GAIN (db) G = V OUT = mv p-p 8. C L = pf C L = pf 图. 不 同 C LOAD 下 的 AD87 小 信 号 频 率 响 应 C L = 5pF 337-A-9 CLOSED-LOOP GAIN (db) 3 G = V OUT = mv p-p C L = pf C L = 5pF 3 C L = pf A- 图 3. 不 同 C LOAD 下 的 AD88 小 信 号 频 率 响 应 CLOSED-LOOP GAIN (db) G = V OUT = V p-p V OUT = 4V p-p. V OUT = mv p-p 图. 不 同 输 出 幅 度 下 的 频 率 响 应 337-A- CLOSED-LOOP GAIN (db) G = V OUT =.V p-p R L = 5Ω V OUT =.V p-p R L = 5Ω V OUT =.V p-p R L = kω 3 V OUT =.V p-p R L = kω. 337-A-3 图 4. 不 同 R LOAD 值 下 的 小 信 号 频 率 响 应 CLOSED-LOOP GAIN (db) C 5 C 5 C CLOSED-LOOP GAIN (db) C 5 C 7 G = V OUT = mv p-p A- 7 G = V OUT = mv p-p 5 C A-4 图. AD87 小 信 号 频 率 响 应 与 温 度 的 关 系 图 5. AD88 小 信 号 频 率 响 应 与 温 度 的 关 系 Rev. C Page 9 of 4

10 AD87/AD88 CLOSED-LOOP GAI (db) G = V OUT = mv p-p V ICM = V S.3V SELECT = TRI V ICM = V S.V SELECT = HIGH V ICM = V S.V SELECT = TRI V ICM = V SELECT = HIGH OR TRI 8. V ICM = V S.3V SELECT = HIGH 图 6. 小 信 号 频 率 响 应 与 输 入 共 模 电 压 的 关 系 337-A-5 VOLTAGE NOISE (nv/ Hz) VOLTAGE CURRENT k k k M M M G FREQUENCY (Hz) 337-A-8 图 9. 电 压 和 电 流 噪 声 与 频 率 的 关 系 CURRENT NOISE (pa/ Hz) CROSSTALK (db) R 5Ω V VI R 5Ω U / AD88 CROSSTALK = log (V OUT /V IN ) B TO A R3 kω... A TO B U / AD88 V OUT G = V S = 5V R L = kω 337-A-6 CLOSED-LOOP GAIN (db) G = R L = 5Ω V OUT = mv p-p 5.9. 图.. db 平 坦 度 频 率 响 应 V OUT = V p-p 337-A-9 图 7. AD88 输 出 间 串 扰 OPEN-LOOP GAIN (db) GAIN 5 95 PHASE k k k M M M G 5 FREQUENCY (Hz) 337-A-7 PHASE (Degrees) DISTORTION (db) 6 8 G = V OUT = V p-p R L = kω SECOND HARMONIC: SOLID LINE THIRD HARMONIC: DASHED LINE V S = 3V V S = ±5V. 337-A- 图 8. 开 环 增 益 和 相 位 与 频 率 的 关 系 图. 谐 波 失 真 与 频 率 和 电 源 电 压 的 关 系 Rev. C Page of 4

11 AD87/AD88 DISTORTION (db) 6 8 G = (R F = 4.9Ω) FREQUENCY = khz R L = kω V S = 3V V S = ±5V SECOND HARMONIC: SOLID LINE THIRD HARMONIC: DASHED LINE OUTPUT VOLTAGE (V p-p) 图. 谐 波 失 真 与 输 出 幅 度 的 关 系 337-A- DISTORTION (db) G = (R F = 4.9Ω) V OUT =.V MHz SELECT = HIGH SELECT = TRI 5 SELECT = TRI SELECT = HIGH 5 SECOND HARMONIC: SOLID LINE THIRD HARMONIC: DASHED LINE INPUT COMMON-MODE VOLTAGE (V) 337-A-4 图 5. 谐 波 失 真 与 输 入 共 模 电 压 的 关 系,V S = 5 V DISTORTION (db) G = (R F = 4.9Ω) V OUT =.V khz R L = kω V S = 3V DISTORTION (db) G = (R F = 4.9Ω) V OUT =.V khz V S = 3V 3 SECOND HARMONIC: SOLID LINE THIRD HARMONIC: DASHED LINE INPUT COMMON-MODE VOLTAGE (V) 337-A- 图 3. 谐 波 失 真 与 输 入 共 模 电 压 的 关 系, SELECT = 高 电 平 3 SECOND HARMONIC: SOLID LINE THIRD HARMONIC: DASHED LINE INPUT COMMON-MODE VOLTAGE (V) 337-A-5 图 6. 谐 波 失 真 与 输 入 共 模 电 压 的 关 系, SELECT = 三 态 或 开 路 G = (RF = 4.9Ω) V OUT =.V p-p SECOND HARMONIC: SOLID LINE THIRD HARMONIC: DASHED LINE R L = kω VS = 5 V OUT =.V p-p SECOND HARMONIC: SOLID LINE THIRD HARMONIC: DASHED LINE G = DISTORTION (db) 6 8 R L = 5Ω DISTORTION (db) 6 8 G = G =. 图 4. 谐 波 失 真 与 频 率 和 负 载 的 关 系 337-A A-6 图 7. 谐 波 失 真 与 频 率 和 增 益 的 关 系 Rev. C Page of 4

12 AD87/AD G = V S = ±.5V..5. G = V S = ±.5V C L = pf C L = 5pF mV/DIV ns/div.5 5mV/DIV ns/div. 337-A A-3 图 8. 小 信 号 瞬 态 响 应 图 3. 容 性 负 载 下 的 小 信 号 瞬 态 响 应.... G = V S = ±.5V 5mV/DIV V OUT = 4V p-p V OUT = V p-p ns/div 337-A G = R L = kω V S = ±.5V 5mV/DIV 5ns/DIV 337-A-3 图 9. 大 信 号 瞬 态 响 应,G = 图 3. 输 出 过 驱 恢 复 G = V S = ±.5V 5mV/DIV V OUT = 4V p-p V OUT = V p-p ns/div 337-A G = R L = kω V S = ±.5V 5mV/DIV 5ns/DIV 337-A-3 图 3. 大 信 号 瞬 态 响 应,G = 图 33. 输 入 过 驱 恢 复 Rev. C Page of 4

13 AD87/AD88 G = V IN (mv/div) V OUT V IN (mv/div).%.% INPUT BIAS CURRENT (µa) V S = 3V SELECT = HIGH SELECT = TRI V S = ±5V 5µs/DIV 337-A INPUT COMMON-MODE VOLTAGE (V) 337-A-36 图 34. 长 期 建 立 时 间 图 37. 输 入 偏 置 电 流 与 输 入 共 模 电 压 的 关 系 V IN (mv/div) 5 COUNT = 78 SELECT MEAN STD. DEV HIGH 49µV 93µV TRI 55µV 5µV SELECT = TRI V OUT (4mV/DIV).% FREQUENCY 5 SELECT = HIGH V OUT V IN (.%/DIV).% 5 ns/div 337-A INPUT OFFSET VOLTAGE (µv) 337-A-37 图 35..% 短 期 建 立 时 间 图 38. 输 入 失 调 电 压 分 布 图 INPUT BIAS CURRENT (SELECT = HIGH) (µa) SELECT = HIGH 3.5 V S = ±5V V S = 3V 3. SELECT = TRI TEMPERATURE ( C) 图 36. 输 入 偏 置 电 流 与 温 度 的 关 系 337-A INPUT BIAS CURRENT (SELECT = TRI) (µa) INPUT OFFSET VOLTAGE (µv) SELECT = TRI 4 V S = ±5V V S = 3V SELECT = HIGH TEMPERATURE ( C) 图 39. 输 入 失 调 电 压 与 温 度 的 关 系 337-A-38 Rev. C Page 3 of 4

14 AD87/AD88 9 V S = ±5V 7 INPUT OFFSET VOLTAGE (µv) SELECT = HIGH SELECT = TRI CMRR (db) INPUT COMMON-MODE VOLTAGE (V) 337-A-39 图 4. 输 入 失 调 电 压 与 输 入 共 模 电 压 的 关 系,V S = ±5 k k k M M M FREQUENCY (Hz) 图 43. CMRR 与 频 率 的 关 系 337-A INPUT OFFSET VOLTAGE (µv) SELECT = HIGH SELECT = TRI PSSR (db) PSRR PSRR INPUT COMMON-MODE VOLTAGE (V) 337-A-4 图 4. 输 入 失 调 电 压 与 输 入 共 模 电 压 的 关 系,V S = 5 k k k M M M G FREQUENCY (Hz) 图 44. PSRR 与 频 率 的 关 系 337-A V S = 3V VIN =.V p-p G = 3 SELECT = LOW INPUT OFFSET VOLTAGE (µv) SELECT = HIGH SELECT = TRI OFF ISOLATION (db) INPUT COMMON-MODE VOLTAGE (V) 337-A-4 图 4. 输 入 失 调 电 压 与 输 入 共 模 电 压 的 关 系,V S = 3 k k M M M G FREQUENCY (Hz) 图 45. 关 断 隔 离 与 频 率 的 关 系 337-A-44 Rev. C Page 4 of 4

15 AD87/AD88 OUTPUT SATURATION VOLTAGE (mv) V S = 3V V S = ±5V LOAD RESISTANCE TIED TO MIDSUPPLY V OL V S V OH V S OPEN-LOOP GAIN (db) V ±5V 5V LOAD RESISTANCE (Ω) 图 46. 输 出 饱 和 电 压 与 输 出 负 载 的 关 系 337-A I LOAD (ma) 图 49. 开 环 增 益 与 负 载 电 流 的 关 系 337-A-48 M SELECT = LOW k OUTPUT IMPEDANCE (Ω).. G = G = 5 G = OUTPUT IMPEDANCE (Ω) k k. k k k M M M G FREQUENCY (Hz) 337-A-46 图 47. 输 出 使 能 阻 抗 与 频 率 的 关 系 k M M M G FREQUENCY (Hz) 图 5. 输 出 禁 用 阻 抗 与 频 率 的 关 系 337-A-49 OUTPUT SATURATION VOLTAGE (mv) R L = kω TIED TO MIDSUPPLY V OL V S V S V OH SELECT CURRENT (µa) V S = 5 C 5 C 5 C C TEMPERATURE ( C) 图 48. 输 出 饱 和 电 压 与 温 度 的 关 系 337-A SELECT VOLTAGE (V) 图 5. SELECT 引 脚 电 流 与 SELECT 引 脚 电 压 和 温 度 的 关 系 337-A-5 Rev. C Page 5 of 4

16 AD87/AD88 OUTPUT VOLTAGE (V) R L = Ω R L = kω R L = kω. G = V S = ±.5V V IN =.V TIME (ns) SELECT PIN (.V TO.5V) OUTPUT 图 5. 使 能 开 启 时 序 337-A-5 SUPPLY CURRENT (ma) V S = ±5V V S = 3V TEMPERATURE ( C) 图 54. 静 态 电 源 电 流 与 电 源 电 压 和 温 度 的 关 系 337-A OUTPUT SELECT PIN (.V TO.5V) OUTPUT VOLTAGE (V).5.5. G = V S = ±.5V V IN =.V R L = Ω R L = kω R L = kω TIME (µs) 337-A-5 图 53. 禁 用 关 闭 时 序 Rev. C Page 6 of 4

17 AD87/AD88 工 作 原 理 AD87/AD88 是 轨 到 轨 输 入 和 输 出 放 大 器, 采 用 ADI 公 司 的 XFCB 工 艺 制 造 XFCB 工 艺 使 得 AD87/AD88 能 够 以.7 V 至 V 电 源 9 MHz 带 宽 和 V/μs 以 上 的 压 摆 率 工 作 两 款 器 件 的 宽 带 噪 声 为 4.3 nv/ Hz, Hz 时 的 噪 声 为 7 nv/ Hz 这 一 噪 声 性 能, 以 及 最 大 值 小 于 9 μv 的 失 调 电 压 和 典 型 值.5 μv/ C 的 失 调 漂 移 性 能, 使 得 AD87/AD88 非 常 适 合 高 速 精 密 应 用 此 外, 输 入 级 的 工 作 电 压 可 以 超 出 电 源 轨 mv 而 不 会 反 相 这 些 放 大 器 的 输 入 级 具 有 过 压 保 护 特 性 一 旦 输 入 电 压 超 过 电 源 轨.7 V,ESD 保 护 二 极 管 就 会 开 启, 通 过 差 分 输 入 引 脚 吸 取 过 多 的 电 流 应 使 用 一 个 串 联 输 入 电 阻, 将 输 入 电 流 限 制 在 ma 以 下 输 入 级 轨 到 轨 输 入 性 能 是 通 过 操 作 互 补 输 入 对 实 现 的 哪 一 个 输 入 对 开 启 由 差 分 输 入 信 号 的 共 模 电 平 决 定 如 图 55 所 示, 电 路 产 生 一 个 尾 电 流 (I TAIL ), 流 入 由 Q 和 Q 组 成 的 PNP 差 分 输 入 结 构 内 部 产 生 一 个 基 准 电 压, 连 接 到 Q5 的 基 极 此 电 压 与 共 模 输 入 电 压 连 续 比 较 当 共 模 电 平 超 过 内 部 基 准 电 压 时,Q5 将 来 自 PNP 输 入 对 的 尾 电 流 (I TAIL ) 分 流 至 一 个 电 流 镜, 流 入 由 Q3 和 Q4 组 成 的 NPN 输 入 对 这 样,NPN 输 入 对 就 能 以 高 于 正 电 源 轨 mv 的 电 压 工 作 输 入 端 的 4 个 二 极 管 为 两 个 输 入 对 提 供 过 压 保 护, 防 止 受 到 高 于.4 V 的 差 分 输 入 信 号 影 响 ( 参 见 图 55) 如 果 差 分 输 入 信 号 超 过.4 V, 这 些 二 极 管 就 会 导 通, 让 过 多 的 电 流 从 其 中 流 过 应 使 用 一 个 串 联 输 入 电 阻, 将 输 入 电 流 限 制 在 ma 交 越 选 择 AD87/AD88 具 有 一 个 称 为 交 越 选 择 的 特 性, 允 许 用 户 选 择 PNP/NPN 差 分 对 之 间 的 交 越 点 虽 然 交 越 区 域 很 小, 但 应 避 免 在 该 区 域 工 作, 因 为 它 能 引 起 输 出 信 号 的 失 调 和 失 真 为 了 帮 助 避 免 在 交 越 区 域 工 作,AD87/AD88 允 许 用 户 通 过 SELECT 引 脚 选 择 两 个 预 设 交 越 位 置 ( 电 平 ) 之 一 如 图 55 所 示, 交 越 区 域 约 为 mv, 由 Q5 基 极 的 电 平 确 定 内 部 产 生 两 个 独 立 的 电 压 源, 与 任 一 电 源 轨 相 差 大 约. V 根 据 施 加 于 SELECT 引 脚 的 电 压, 一 个 或 另 一 个 电 压 源 连 接 到 Q5 这 样, 当 SELECT 引 脚 为 开 路 时, 电 路 以 PNP 对 工 作 为 主 ; 当 SELECT 引 脚 被 拉 高 时, 电 路 以 NPN 对 工 作 为 主 当 SELECT 引 脚 被 拉 低 时, 它 也 能 提 供 传 统 的 关 断 功 能 因 此, 针 对 高 端 和 低 端 信 号 应 用, 设 计 人 员 能 够 实 现 最 佳 的 精 度 和 交 流 性 能 关 于 SELECT 引 脚 的 特 性, 参 见 图 5 至 图 53 VCC.V I TAIL VOUTP VSEL LOGIC Q5 Q3 Q Q Q4 VP VN I CMFB VEE VOUTN VCC I CMFB VEE.V 337-A-54 图 55. 简 化 输 入 级 Rev. C Page 7 of 4

18 AD87/AD88 针 对 无 法 避 免 交 越 区 域 的 情 况, 输 入 级 进 行 了 特 别 处 理 以 确 保 所 有 工 作 区 域 的 跨 导 恒 定 且 失 调 最 小 这 些 区 域 是 PNP 输 入 对 工 作 区 域 NPN 输 入 对 工 作 区 域 以 及 两 个 输 入 对 同 时 工 作 的 区 域 ( 在 mv 交 越 区 域 中 ) 保 持 所 有 区 域 的 跨 导 恒 定 可 确 保 这 些 区 域 之 间 的 宽 带 失 真 性 能 最 佳 利 用 这 一 技 术, 对 于 V p-p MHz G = 信 号 和 ±.5 V 电 源,AD87/AD88 可 以 实 现 8 db 以 上 的 SFDR 为 了 实 现 这 一 失 真 水 平, 另 一 个 要 求 是 各 输 入 对 的 失 调 必 须 经 过 激 光 调 整, 以 便 实 现 8 db 以 上 的 SFDR, 即 使 针 对 低 频 信 号 也 须 如 此 输 出 级 AD87/AD88 采 用 共 发 射 极 输 出 结 构 以 实 现 轨 到 轨 输 出 能 力 输 出 级 可 以 驱 动 5 ma 的 线 性 输 出 电 流, 在 供 电 轨 的 mv 以 内 输 出 4 ma, 在 供 电 轨 的 35 mv 以 内 能 输 出.5 ma 输 出 级 ( 包 括 任 何 可 能 的 反 馈 网 络 ) 构 成 的 负 载 会 降 低 放 大 器 的 开 环 增 益 关 于 该 负 载 特 性, 请 参 考 图 49 容 性 负 载 可 能 会 降 低 放 大 器 的 相 位 裕 量 AD87/AD88 可 以 驱 动 高 达 pf 的 容 性 负 载 (G = ), 如 图 所 示 如 果 容 性 负 载 超 过 pf( 增 益 为 ), 则 应 使 用 一 个 小 串 联 电 阻 R SNUB (5 Ω 至 5 Ω) 提 高 闭 环 增 益 可 以 提 高 放 大 器 在 不 需 要 串 联 电 阻 时 所 能 驱 动 的 容 性 负 载 量 直 流 误 差 AD87/AD88 使 用 两 个 互 补 输 入 级 以 实 现 轨 到 轨 输 入 性 能, 如 输 入 级 部 分 所 述 要 在 整 个 共 模 范 围 内 使 用 直 流 性 能, 必 须 考 虑 各 输 入 对 的 输 入 偏 置 电 流 和 输 入 失 调 电 压 不 连 续 性 的 大 小 定 义 如 下 : 使 用 AD87/AD88 的 交 越 选 择 功 能 有 助 于 避 开 这 一 区 域 无 法 避 开 交 越 区 域 时, 应 调 整 (V OS, PNP V OS, NPN ) 的 量, 以 尽 可 能 降 低 这 一 效 应 由 于 输 入 对 是 互 补 的, 因 此 经 过 图 37 所 示 的 交 越 区 域 时, 输 入 偏 置 电 流 的 极 性 反 转 输 入 对 之 间 的 失 调 描 述 如 下 : I B, PNP 为 PNP 输 入 对 有 效 时 任 一 输 入 的 输 入 偏 置 电 流,I B, NPN 为 NPN 对 有 效 时 任 一 输 入 的 输 入 偏 置 电 流 如 果 R S 的 大 小 适 当, 乘 以 增 益 系 数 后 等 于 R F, 则 可 以 消 除 这 一 效 应 当 穿 过 交 越 区 域 时, 强 烈 建 议 以 这 种 方 式 平 衡 阻 抗, 使 直 流 误 差 和 失 真 最 小 例 如, 假 设 PNP 输 入 对 的 输 入 偏 置 电 流 为 6 μa,npn 输 入 对 的 输 入 偏 置 电 流 为 μa,r F 等 于 Ω, R S 等 于 5 Ω, 当 穿 过 交 越 区 域 时, 失 调 电 压 将 发 生 μv 的 偏 移 除 了 输 入 对 之 间 的 输 入 偏 置 电 流 偏 移 外, 各 输 入 对 均 有 输 入 偏 置 电 流 失 调, 这 也 会 成 为 总 失 调 的 一 部 分, 其 贡 献 大 小 通 过 下 式 计 算 : 参 考 图 56, 各 输 入 对 的 输 出 失 调 电 压 计 算 如 下 : R F 其 中, 二 者 的 差 别 在 于 经 过 交 越 区 域 时 经 历 的 不 连 续 性 不 同 V R OS G I B V AD87/ AD88 V I R S SELECT I B V V OUT 337-A-55 图 56. 运 算 放 大 器 直 流 误 差 源 Rev. C Page 8 of 4

19 AD87/AD88 宽 带 运 作 电 压 反 馈 型 放 大 器 可 以 使 用 各 种 不 同 的 电 阻 值 来 设 置 增 益 正 确 设 计 应 用 的 反 馈 网 络 需 要 考 虑 下 列 问 题 : 放 大 器 的 输 入 电 容 与 放 大 器 输 入 引 脚 所 看 到 的 电 阻 形 成 的 极 点 不 匹 配 源 极 阻 抗 的 影 响 电 阻 值 对 应 用 的 电 压 噪 声 的 影 响 放 大 器 的 负 载 效 应 AD87/AD88 的 输 入 电 容 为 pf, 该 输 入 电 容 与 放 大 器 的 反 馈 网 络 形 成 一 个 极 点, 使 环 路 不 稳 定 因 此, 一 般 需 要 将 源 极 阻 抗 保 持 在 5 Ω 以 下, 除 非 反 馈 网 络 中 包 括 一 定 的 电 容 同 样, 保 持 较 低 的 源 极 阻 抗 也 有 助 于 利 用 AD87/AD88 的 低 输 入 电 压 噪 声 特 性 (4.3 nv/ Hz) V IN C5 R G R = R F R G R R F V AD87/ AD88 C F V C.µF C µf C3 µf C4.µF 图 58. 宽 带 反 相 增 益 配 置 SELECT V OUT 337-A-57 AD87/AD88 提 供 9 MHz 以 上 的 宽 带 宽, 具 有 许 多 应 用 和 配 置 图 57 所 示 的 AD87/AD88 被 配 置 为 一 个 同 相 放 大 器 表 5 是 增 益 电 阻 值 带 宽 压 摆 率 和 噪 声 性 能 的 简 易 选 择 表 反 相 配 置 如 图 58 所 示 R G R F V C.µF C µf 电 路 考 虑 平 衡 输 入 阻 抗 平 衡 输 入 阻 抗 有 助 于 改 善 失 真 性 能 当 放 大 器 从 PNP 对 操 作 跃 迁 到 NPN 对 操 作 时, 输 入 偏 置 电 流 的 幅 度 和 方 向 均 发 生 变 化 如 果 输 入 阻 抗 明 显 不 平 衡, 就 可 能 引 起 失 调 变 化 降 低 这 一 失 真 的 关 键 是 保 持 两 个 输 入 端 的 阻 抗 平 衡 图 59 显 示 具 有 和 没 有 5 Ω 平 衡 反 馈 路 径 这 两 种 情 况 下,5 源 极 阻 抗 不 平 衡 的 影 响 和 失 真 性 能 下 降 情 况 V IN R R = R F R G AD87/ AD88 C3 µf C4.µF SELECT V OUT G = V OUT = V p-p 3 R L = kω V S = 3V 图 57. 宽 带 同 相 增 益 配 置 表 5. 元 件 值 带 宽 和 噪 声 性 能 (V S = _.5 V) V 337-A-56 DISTORTION (db) R F = Ω R F = 4.9Ω 3 db SS BW (MHz) 噪 声 增 益 ( 同 相 ) RSOURCE (Ω) RF (Ω) RG (Ω) 5 N/A 含 电 阻 的 输 出 噪 声 (nv/ Hz) 9 R F = 49.9Ω. 图 59. SFDR 与 频 率 和 不 同 R F 的 关 系 337-A-58 Rev. C Page 9 of 4

20 AD87/AD88 PCB 布 局 布 线 像 所 有 高 速 运 算 放 大 器 一 样, 为 了 实 现 AD87/AD88 的 最 佳 性 能, 需 要 谨 慎 考 虑 PCB 布 局 布 线 必 须 特 别 注 意, 旁 路 电 容 的 引 脚 长 度 应 保 持 最 短 过 大 的 引 脚 电 感 会 影 响 频 率 响 应, 甚 至 导 致 高 频 振 荡 使 用 带 有 内 部 接 地 层 的 多 层 板 有 助 于 降 低 接 地 噪 声, 以 及 实 现 更 紧 凑 的 布 局 为 使 反 相 输 入 端 的 引 线 长 度 尽 可 能 短, 反 馈 电 阻 R F 应 位 于 电 路 板 下 方, 跨 越 从 输 出 引 脚 6 到 输 入 引 脚 的 距 离 电 阻 R G 的 返 回 节 点 应 尽 可 能 靠 近 负 电 源 旁 路 电 容 ( 连 接 到 引 脚 4) 的 返 回 节 点 在 多 层 板 上, 运 算 放 大 器 下 方 的 所 有 层 应 无 金 属, 避 免 产 生 寄 生 电 容 元 件 在 求 和 点, 即 负 输 入 端 IN, 尤 其 应 注 意, 额 外 的 电 容 可 能 会 导 致 频 率 响 应 的 峰 化 提 高 且 相 位 余 量 降 低 接 地 为 了 减 少 高 速 高 密 度 电 路 板 的 寄 生 电 感 和 接 地 环 路, 接 地 层 至 关 重 要 了 解 电 路 中 的 电 流 路 径 对 于 高 速 电 路 设 计 十 分 重 要 电 流 路 径 的 长 度 与 寄 生 电 感 的 大 小 和 路 径 的 高 频 阻 抗 成 正 比 感 性 接 地 回 路 的 快 速 电 流 变 化 可 能 引 起 干 扰 噪 声 和 响 铃 振 荡 高 频 旁 路 电 容 焊 盘 和 走 线 的 长 度 也 很 重 要 旁 路 接 地 的 寄 生 电 感 会 不 利 于 旁 路 电 容 产 生 的 低 阻 抗 负 载 电 流 不 仅 来 自 电 源, 也 来 自 地, 因 此 应 将 负 载 置 于 与 旁 路 电 容 地 相 同 的 物 理 位 置 对 于 在 较 低 频 率 下 发 挥 作 用 的 较 大 电 容, 电 流 回 路 长 度 不 是 非 常 重 要 电 源 旁 路 电 源 引 脚 实 际 上 是 输 入, 必 须 谨 慎 地 为 这 些 输 入 提 供 干 净 低 噪 声 的 直 流 电 压 源 旁 路 电 容 有 两 个 作 用 : 为 干 扰 频 率 提 供 一 个 从 电 源 输 入 到 地 的 低 阻 抗 路 径, 从 而 降 低 噪 声 对 电 源 线 的 影 响 在 快 速 切 换 条 件 下 提 供 充 足 的 本 地 存 储 电 荷, 减 少 电 源 引 脚 和 放 大 器 输 出 端 的 压 降 这 通 常 利 用 大 电 解 质 电 容 来 实 现 去 耦 方 法 旨 在 降 低 所 有 频 率 下 的 旁 路 阻 抗, 这 可 以 通 过 与 地 并 联 的 电 容 组 合 实 现 应 当 使 用 高 质 量 陶 瓷 芯 片 电 容, 并 且 务 必 尽 可 能 靠 近 放 大 器 封 装. μf 陶 瓷 电 容 和 μf 电 解 质 电 容 的 并 联 组 合 可 以 大 范 围 抑 制 干 扰 噪 声 μf 电 容 对 于 高 频 旁 路 不 太 重 要, 多 数 情 况 下, 一 条 电 源 线 一 个 电 容 即 足 够 Rev. C Page of 4

21 AD87/AD88 应 用 使 用 SELECT 引 脚 AD87/AD88 独 特 的 SELECT 引 脚 具 有 两 种 功 能 : 关 断 功 能 可 将 AD87/AD88 置 于 低 功 耗 模 式 在 关 断 模 式 下, 放 大 器 消 耗 45 μa( 典 型 值 ) 的 电 源 电 流 该 应 用 中,SELECT 引 脚 偏 置 以 避 开 AD88 的 交 越 区 域, 从 而 实 现 低 失 真 性 能 图 6 所 示 电 路 的 测 试 数 据 参 见 表 8 第 二 种 功 能 是 将 交 越 点 (NPN/PNP 输 入 差 分 对 从 一 个 跃 迁 到 另 一 个 ) 移 动 到 更 靠 近 正 供 电 轨 或 更 靠 近 负 供 电 轨 的 地 方, 如 工 作 原 理 部 分 所 述 这 种 可 选 的 交 越 点 允 许 用 户 根 据 输 入 信 号 和 环 境 来 降 低 失 真 默 认 状 态 是 与 正 供 电 轨 相 差. V,SELECT 引 脚 悬 空 或 处 于 三 态 表 6 列 出 了 SELECT 引 脚 的 电 压 要 求 和 模 式 表 6. SELECT 引 脚 模 式 控 制 SELECT 引 脚 电 压 (V) 模 式 VS = ±5 V VS = 5 V VS = 3 V 禁 用 5 至 4. 至.8 至.8 交 越 参 考. V 到 正 电 源 电 压 4. 至 至.7 交 越 参 考. V 到 负 电 源 电 压 3.3 至 5.7 至 5..7 至 3. 当 输 入 级 从 一 个 输 入 差 分 对 跃 迁 到 另 一 个 输 入 差 分 对 时, 输 出 波 形 没 有 明 显 变 化 AD87/AD88 放 大 器 的 禁 用 时 间 与 负 载 有 关, 典 型 数 据 如 表 7 所 示 实 际 切 换 测 量 结 果 请 参 见 图 5 和 图 53 ANALOG INPUT INPUT RANGE (.5V TO.65V) ANALOG INPUT SELECT (OPEN) 5V AD88 SELECT (OPEN) AD88.µF 5V.µF 5Ω.7nF 5Ω 4MHz LPF.7nF 图 6. 单 位 增 益 差 分 驱 动 表 8. ADC 驱 动 器 性 能,f C = khz, V OUT = 4.7 V p-p 参 数 二 次 谐 波 失 真 三 次 谐 波 失 真 总 谐 波 失 真 (THD) 无 杂 散 动 态 范 围 (SFDR) 5V AD7677 4MHz LPF 测 量 结 果 5 db db db 5 dbc 6 BITS 337-A-59 表 7. DISABLE 切 换 速 度 电 源 电 压 (R L = kω) 时 间 ±5 V 5 V 3 V ton 45 ns 5 ns 5 ns toff 98 ns ns 5 ns 如 图 6 所 示,AD88 和 AD7677 组 合 提 供 出 色 的 积 分 非 线 性 (INL)..5 驱 动 6 位 ADC AD88 具 有 可 调 的 交 越 失 真 选 择 点 和 低 噪 声 特 性, 非 常 适 合 驱 动 或 缓 冲 高 分 辨 率 ADC( 如 6 位 LSB INL MSPS 差 分 ADC AD7677 等 ) 的 输 入 信 号 图 6 显 示 了 驱 动 该 ADC 的 典 型 电 路 图 驱 动 AD7677 时,AD88 提 供 与 非 轨 到 轨 放 大 器 接 近 的 性 能, 除 了 ADC 使 用 的 5 V 单 电 源 以 外, 无 需 其 它 电 源 INL (LSB) CODE 337-A-6 图 6. 积 分 非 线 性 Rev. C Page of 4

22 AD87/AD88 带 通 滤 波 器 在 通 信 系 统 中, 信 号 处 理 广 泛 使 用 有 源 滤 波 器 AD87/AD88 是 有 源 滤 波 器 应 用 的 绝 佳 选 择 为 了 实 现 这 种 滤 波 器, 放 大 器 的 大 信 号 带 宽 至 少 必 须 是 中 心 频 率 f O 的 倍 否 则, 放 大 器 可 能 发 生 相 移, 导 致 电 路 不 稳 定 和 振 荡 图 63 所 示 的 测 试 数 据 表 明, 该 设 计 得 到 滤 波 器 响 应 的 中 心 频 率 为 f O = MHz, 带 宽 为 45 khz CH S LOG 5dB/REF 6.34dB :6.3348dB. MHz 图 6 中,AD87/AD88 被 配 置 为 MHz 带 通 滤 波 器 目 标 要 求 为 :f O = MHz, 3 db 通 带 为 5 khz 开 始 设 计 时, 选 定 f O Q C 和 R4, 然 后 通 过 下 列 等 式 计 算 其 余 的 变 量 : fo (MHz) Q = Band Pass (MHz) V IN k = πfoc C =.5C R = /k, R = /(3k), R3 = 4/k H = /3(6.5 /Q) R5 = R4/(H ) R 5Ω R 36Ω C pf C 5pF R3 634Ω 5 AD87/ AD88 C3.µF SELECT V OUT. FREQUENCY MHz 图 63. 带 通 滤 波 器 响 应 337-A-6 设 计 工 具 和 技 术 支 持 ADI 公 司 致 力 于 通 过 提 供 技 术 支 持 和 在 线 设 计 工 具 来 简 化 设 计 过 程 ADI 公 司 的 技 术 支 持 包 括 免 费 评 估 板 IC 样 片 交 互 评 估 工 具 数 据 手 册 Spice 模 型 应 用 笔 记 电 话 和 电 子 邮 件 支 持, 所 有 信 息 尽 在 5 C4.µF R5 53Ω R4 53Ω 337-A-6 图 6. 带 通 滤 波 器 原 理 图 Rev. C Page of 4

23 AD87/AD88 外 形 尺 寸 5. (.968) 4.8 (.89) 4. (.574) 3.8 (.497) (.44) 5.8 (.84).5 (.98). (.4) COPLANARITY..7 (.5) BSC SEATING PLANE.75 (.688).35 (.53).5 (.).3 (.).5 (.98).7 (.67) 8.5 (.96).5 (.99) 45.7 (.5).4 (.57) COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-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] 窄 体 (R-8) 尺 寸 单 位 :mm(inches).9 BSC BSC.8 BSC 3 PIN.95 BSC BSC.5 MAX MAX SEATING PLANE COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-78AB 图 引 脚 小 型 晶 体 管 封 装 [SOT-3] (RT-6) 尺 寸 单 位 :mm 3. BSC 3. BSC BSC 5 PIN.5 BSC COPLANARITY.. MAX SEATING PLANE COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-87BA 图 66. 引 脚 超 小 型 封 装 [MSOP] (RM-) 尺 寸 单 位 :mm Rev. C Page 3 of 4

24 AD87/AD88 订 购 指 南 型 号 最 小 订 货 量 温 度 范 围 封 装 描 述 封 装 选 项 标 识 AD87AR C 至 5 C 8 引 脚 SOIC R-8 AD87AR-REEL,5 C 至 5 C 8 引 脚 SOIC R-8 AD87AR-REEL7, C 至 5 C 8 引 脚 SOIC R-8 AD87ARZ C 至 5 C 8 引 脚 SOIC R-8 AD87ARZ-REEL,5 C 至 5 C 8 引 脚 SOIC R-8 AD87ARZ-REEL7, C 至 5 C 8 引 脚 SOIC R-8 AD87ART-R 5 C 至 5 C 6 引 脚 SOT-3 RT-6 H4B AD87ART-REEL, C 至 5 C 6 引 脚 SOT-3 RT-6 H4B AD87ART-REEL7 3, C 至 5 C 6 引 脚 SOT-3 RT-6 H4B AD87ARTZ-R 5 C 至 5 C 6 引 脚 SOT-3 RT-6 H4B# AD87ARTZ-REEL, C 至 5 C 6 引 脚 SOT-3 RT-6 H4B# AD87ARTZ-REEL7 3, C 至 5 C 6 引 脚 SOT-3 RT-6 H4B# AD88AR C 至 5 C 8 引 脚 SOIC R-8 AD88AR-REEL,5 C 至 5 C 8 引 脚 SOIC R-8 AD88AR-REEL7, C 至 5 C 8 引 脚 SOIC R-8 AD88ARZ C 至 5 C 8 引 脚 SOIC R-8 AD88ARZ-REEL,5 C 至 5 C 8 引 脚 SOIC R-8 AD88ARZ-REEL7, C 至 5 C 8 引 脚 SOIC R-8 AD88ARM C 至 5 C 引 脚 MSOP RM- H5B AD88ARM-REEL 3, C 至 5 C 引 脚 MSOP RM- H5B AD88ARM-REEL7, C 至 5 C 引 脚 MSOP RM- H5B AD88ARMZ C 至 5 C 引 脚 MSOP RM- H5B# AD88ARMZ-REEL 3, C 至 5 C 引 脚 MSOP RM- H5B# AD88ARMZ-REEL7, C 至 5 C 引 脚 MSOP RM- H5B# Z = 无 铅 器 件,# 表 示 无 铅, 产 品 可 能 在 顶 部 或 底 部 进 行 标 识 5 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. C337sc3/5(C) Rev. C Page 4 of 4