ad8051/ad8052/ad8054: 低価格高速レール to レー …低価格...

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低価格 高速レールtoレール・アンプ AD8051/AD8052/AD8054 Rev. J 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。 ※日本語版資料は 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。 ©2009 Analog Devices, Inc. All rights reserved. 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 0354028200 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 0663506868 特長 5 V での高速動作と高速セトリング AD8051/AD8052 3 dB 帯域幅: 110 MHz(G = +1) AD8054 3 dB 帯域幅: 150 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 単電源動作 出力振幅: 両電源レールの内側 25 mV まで 入力電圧範囲: −0.2 V+4 VVS = 5 V ビデオ仕様 (G = +2) 0.1 dB ゲイン平坦性: 20 MHzRL = 150 Ω 微分ゲイン/微分位相: 0.03%/0.03° 低歪み 1 MHzRL = 100 Ω での総合高調波歪: −80 dBc 優れた負荷駆動能力 駆動電流 45 mA、電源レールから 0.5 V (AD8051/AD8052) 50 pF の容量負荷を駆動 (G = +1) (AD8051/AD8052) 低消費電力: 2.75 mA/アンプ (AD8054) 低消費電力: 4.4 mA/アンプ (AD8051/AD8052) アプリケーション アクティブ・フィルタ A/D コンバータのドライバ クロック・バッファ 民生ビデオ 業務用カメラ CCD 画像処理システム CD/DVD ROM ピン配置 (上面図) 8 7 6 5 1 2 3 4 NC –IN +IN NC NC AD8051 NC = NO CONNECT +V S V OUT –V S 01062-001 1 2 3 5 4 –IN +IN AD8051 + +V S V OUT –V S 01062-002 1.SOIC-8 (R) 2.SOT-23-5 (RJ) 8 7 6 5 1 2 3 4 + + OUT1 –IN1 +IN1 OUT –IN2 AD8052 +IN2 +V S –V S 01062-003 V+ +IN B OUT B OUT D +IN D V– +IN C OUT C AD8054 +IN A OUT A 1 2 3 4 5 6 7 14 13 12 11 10 9 8 –IN A –IN B –IN D –IN C 01062-004 3.SOIC (R-8) MSOP (RM-8) 4.SOIC (R-14) TSSOP (RU-14) FREQUENCY (MHz) 4.5 0 50 3.0 1.5 1.0 0.5 4.0 3.5 2.0 2.5 5.0 PEAK-TO-PEAK OUTPUT VOLTAGE SWING (THD ≤ 0.5%) (V) 0.1 1 10 V S = 5V G = –1 R F = 2kΩ R L = 2kΩ 01062-005 5.低歪みのレール to レール出力振幅 概要 AD8051 (シングル)AD8052 (デュアル)AD8054 (クワッド)は、 低価格の高速電圧帰還アンプです。これらのアンプは、 +3 V+5 V±5 V の電源で動作し、電源電流は小さくなっています。 これらのデバイスは、負側電源レールの下側 200 mV まで、か つ正側電源レールから 1V 以内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。 AD8051/AD8052/AD8054 は、低価格ですが優れた総合性能と多 機能性を提供します。出力電圧振幅が各電源レールの内側 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もっています。 このため、AD8051/AD8052/AD8054 は、ビデオ機器、カメラ、 ビデオ・スイッチャや、その他の高速ポータブル機器に適して います。また、低い歪み特性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。 AD8051 8 ピン SOICAD8052 8 ピン SOIC または 8 ピン MSOP を、AD8054 14 ピン SOIC または 14 ピン TSSOP パッケ ージを、それぞれ採用し、40°C+125°C の拡張温度範囲で動 作します。 日本語版データシート(参考) 最新の英語データシートこちらをご覧ください

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低価格 高速レールtoレール・アンプ

AD8051/AD8052/AD8054

Rev. J

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。

※日本語版資料は 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。 ©2009 Analog Devices, Inc. All rights reserved.

本 社/105-6891 東京都港区海岸 1-16-1 ニューピア竹芝サウスタワービル 電話 03(5402)8200

大阪営業所/532-0003 大阪府大阪市淀川区宮原 3-5-36 新大阪トラストタワー 電話 06(6350)6868

特長

5 Vでの高速動作と高速セトリング

AD8051/AD8052の−3 dB 帯域幅: 110 MHz、 (G = +1)

AD8054の−3 dB 帯域幅: 150 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

単電源動作

出力振幅: 両電源レールの内側 25 mVまで

入力電圧範囲: −0.2 V~+4 V、VS = 5 V

ビデオ仕様 (G = +2)

0.1 dB ゲイン平坦性: 20 MHz、RL = 150 Ω

微分ゲイン/微分位相: 0.03%/0.03°

低歪み

1 MHz、RL = 100 Ωでの総合高調波歪: −80 dBc

優れた負荷駆動能力

駆動電流 45 mA、電源レールから 0.5 V (AD8051/AD8052)

50 pFの容量負荷を駆動 (G = +1) (AD8051/AD8052)

低消費電力: 2.75 mA/アンプ (AD8054)

低消費電力: 4.4 mA/アンプ (AD8051/AD8052)

アプリケーション

アクティブ・フィルタ

A/Dコンバータのドライバ

クロック・バッファ

民生ビデオ

業務用カメラ

CCD画像処理システム

CD/DVD ROM

ピン配置 (上面図)

8

7

6

5

1

2

3

4

NC

–IN

+IN

NC

NC

AD8051

NC = NO CONNECT

+VS

VOUT

–VS

01

06

2-0

01

1

2

3

5

4 –IN+IN

AD8051

+ –

+VSVOUT

–VS

01

06

2-0

02

図 1.SOIC-8 (R) 図 2.SOT-23-5 (RJ)

8

7

6

5

1

2

3

4

+–

+

OUT1

–IN1

+IN1

OUT

–IN2

AD8052

+IN2

+VS

–VS

01

06

2-0

03

V+

+IN B

OUT B

OUT D

+IN D

V–

+IN C

OUT C

AD8054

+IN A

OUT A 1

2

3

4

5

6

7

14

13

12

11

10

9

8

–IN A

–IN B

–IN D

–IN C

01

06

2-0

04

図 3.SOIC (R-8) と MSOP

(RM-8)

図 4.SOIC (R-14) と TSSOP

(RU-14)

FREQUENCY (MHz)

4.5

050

3.0

1.5

1.0

0.5

4.0

3.5

2.0

2.5

5.0

PE

AK

-TO

-PE

AK

OU

TP

UT

VO

LT

AG

E S

WIN

G(T

HD

≤ 0

.5%

) (V

)

0.1 1 10

VS = 5V

G = –1

RF = 2kΩ

RL = 2kΩ

01

06

2-0

05

図 5.低歪みのレール toレール出力振幅

概要

AD8051 (シングル)、AD8052 (デュアル)、AD8054 (クワッド)は、

低価格の高速電圧帰還アンプです。これらのアンプは、 +3 V、

+5 V、±5 Vの電源で動作し、電源電流は小さくなっています。

これらのデバイスは、負側電源レールの下側 200 mV まで、か

つ正側電源レールから 1V 以内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。

AD8051/AD8052/AD8054 は、低価格ですが優れた総合性能と多

機能性を提供します。出力電圧振幅が各電源レールの内側 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もっています。

このため、AD8051/AD8052/AD8054 は、ビデオ機器、カメラ、

ビデオ・スイッチャや、その他の高速ポータブル機器に適して

います。また、低い歪み特性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。

AD8051 は 8 ピン SOIC、AD8052 は 8 ピン SOIC または 8 ピン

MSOPを、AD8054は 14ピン SOICまたは 14ピン TSSOP パッケ

ージを、それぞれ採用し、−40°C~+125°C の拡張温度範囲で動

作します。

日本語版データシート(参考)

最新の英語データシートはこちらをご覧ください

AD8051/AD8052/AD8054

Rev. J - 2/23 -

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

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

ピン配置 (上面図)............................................................................... 1

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

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

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

絶対最大定格 ...................................................................................... 9

熱抵抗 .............................................................................................. 9

最大消費電力 .................................................................................. 9

ESDの注意 ...................................................................................... 9

代表的な性能特性 ............................................................................ 10

動作原理 ............................................................................................ 16

回路説明 ........................................................................................ 16

アプリケーション情報 .................................................................... 17

オーバードライブからの回復 ..................................................... 17

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

レイアウト時の考慮事項 ............................................................ 18

アクティブ・フィルタ ................................................................ 18

A/D変換器アプリケーションと

D/A変換器アプリケーション ................................................. 19

同期ストリッパ ............................................................................ 20

単電源のコンポジット・ビデオ・ライン・ドライバ ............. 20

外形寸法 ............................................................................................ 21

オーダー・ガイド ........................................................................ 23

改訂履歴

7/09—Rev. I to Rev. J

Changes to Figure 22 .......................................................................... 12

12/08—Rev. H to Rev. I

Change to Settling Time to 0.1% Parameter, Table 1 ............................ 3

Updated Outline Dimensions .............................................................. 20

12/07—Rev. G to Rev. H

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

Updated Outline Dimensions .............................................................. 21

Changes to Ordering Guide ................................................................ 23

5/06—Rev. F to Rev. G

Updated Format .............................................................................. Universal

Changes to Features, Applications, and General Description ................ 1

Changes to Figure 15 ............................................................................ 12

Changes to the Ordering Guide ............................................................ 22

9/04—Rev. E to Rev. F

Changes to Ordering Guide ................................................................... 7

Changes to Figure 15 ............................................................................ 15

3/04—Rev. D to Rev. E

Changes to General Description ............................................................ 2

Changes to Specifications ...................................................................... 3

Changes to Ordering Guide ................................................................... 6

2/03—Rev. C to Rev. D

Changes to General Description ............................................................ 1

Changes to Specifications ...................................................................... 3

Changes to Absolute Maximum Ratings ............................................... 6

1/03—Rev. B to Rev. C

Changes to General Description ............................................................ 1

Changes to Pin Connections .................................................................. 1

Changes to Specifications ...................................................................... 2

Changes to Absolute Maximum Ratings ............................................... 9

Changes to Figure 2 ............................................................................... 9

Changes to Ordering Guide ................................................................... 9

Updated Outline Dimensions ................................................................ 20

AD8051/AD8052/AD8054

Rev. J - 3/23 -

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.

AD8051A/AD8052A AD8054A

Parameter Conditions Min Typ Max Min Typ Max Unit

DYNAMIC PERFORMANCE

−3 dB Small Signal Bandwidth G = +1, VOUT = 0.2 V p-p 70 110 80 150 MHz

G = −1, +2, VOUT = 0.2 V p-p 50 60 MHz

Bandwidth for 0.1 dB Flatness G = +2, VOUT = 0.2 V p-p,

RL = 150 Ω to 2.5 V

RF = 806 Ω (AD8051A/

AD8052A)

20 MHz

RF = 200 Ω (AD8054A) 12 MHz

Slew Rate G = −1, VOUT = 2 V step 100 145 140 170 V/µs

Full Power Response G = +1, VOUT = 2 V p-p 35 45 MHz

Settling Time to 0.1% G = −1, VOUT = 2 V step 50 40 ns

NOISE/DISTORTION PERFORMANCE

Total Harmonic Distortion1 fC = 5 MHz, VOUT = 2 V p-p,

G = +2

−67 −68 dB

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

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

Differential Gain Error (NTSC) G = +2, RL = 150 Ω to 2.5 V 0.09 0.07 %

RL = 1 kΩ to 2.5 V 0.03 0.02 %

Differential Phase Error (NTSC) G = +2, RL = 150 Ω to 2.5 V 0.19 0.26 Degrees

RL = 1 kΩ to 2.5 V 0.03 0.05 Degrees

Crosstalk f = 5 MHz, G = +2 −60 −60 dB

DC PERFORMANCE

Input Offset Voltage 1.7 10 1.7 12 mV

TMIN − TMAX 25 30 mV

Offset Drift 10 15 µV/°C

Input Bias Current 1.4 2.5 2 4.5 µA

TMIN − TMAX 3.25 4.5 µA

Input Offset Current 0.1 0.75 0.2 1.2 µA

Open-Loop Gain RL = 2 kΩ to 2.5 V 86 98 82 98 dB

TMIN − TMAX 96 96 dB

RL = 150 Ω to 2.5 V 76 82 74 82 dB

TMIN − TMAX 78 78 dB

INPUT CHARACTERISTICS

Input Resistance 290 300 kΩ

Input Capacitance 1.4 1.5 pF

Input Common-Mode Voltage Range −0.2 to

+4

−0.2 to

+4

V

Common-Mode Rejection Ratio VCM = 0 V to 3.5 V 72 88 70 86 dB

OUTPUT CHARACTERISTICS

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

4.985

0.03 to

4.975

V

RL = 2 kΩ to 2.5 V 0.1 to

4.9

0.025 to

4.975

0.125 to

4.875

0.05 to

4.95

V

RL = 150 Ω to 2.5 V 0.3 to

4.625

0.2 to

4.8

0.55 to

4.4

0.25 to

4.65

V

Output Current VOUT = 0.5 V to 4.5 V 45 30 mA

TMIN − TMAX 45 30 mA

Short-Circuit Current Sourcing 80 45 mA

Sinking 130 85 mA

Capacitive Load Drive G = +1 (AD8051/AD8052) 50 pF

G = +2 (AD8054) 40 pF

POWER SUPPLY

Operating Range 3 12 3 12 V

AD8051/AD8052/AD8054

Rev. J - 4/23 -

AD8051A/AD8052A AD8054A

Parameter Conditions Min Typ Max Min Typ Max Unit

Quiescent Current/Amplifier 4.4 5 2.75 3.275 mA

Power Supply Rejection Ratio ΔVS = ±1 V 70 80 68 80 dB

OPERATING TEMPERATURE RANGE RJ-5 −40 +85 °C

RM-8, R-8, RU-14, R-14 −40 +125 −40 +125 °C

1 図 19参照。

AD8051/AD8052/AD8054

Rev. J - 5/23 -

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.

AD8051A/AD8052A AD8054A

Parameter Conditions Min Typ Max Min Typ Max Unit

DYNAMIC PERFORMANCE

−3 dB Small Signal Bandwidth G = +1, VOUT = 0.2 V p-p 70 110 80 135 MHz

G = −1, +2, VOUT =

0.2 V p-p

50 65 MHz

Bandwidth for 0.1 dB Flatness G = +2, VOUT = 0.2 V p-p,

RL = 150 Ω to 2.5 V

RF = 402 Ω (AD8051A/

AD8052A)

17 MHz

RF = 200 Ω (AD8054A) 10 MHz

Slew Rate G = −1, VOUT = 2 V step 90 135 110 150 V/µs

Full Power Response G = +1, VOUT = 1 V p-p 65 85 MHz

Settling Time to 0.1% G = −1, VOUT = 2 V step 55 55 ns

NOISE/DISTORTION PERFORMANCE

Total Harmonic Distortion1 fC = 5 MHz, VOUT = 2 V p-p,

G = −1, RL = 100 Ω to 1.5 V

−47 −48 dB

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

Input Current Noise f = 10 kHz 600 600 fA/√Hz

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

RL = 150 Ω to 1.5 V 0.11 0.13 %

RL = 1 kΩ to 1.5 V 0.09 0.09 %

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

RL = 150 Ω to 1.5 V 0.24 0.3 Degrees

RL = 1 kΩ to 1.5 V 0.10 0.1 Degrees

Crosstalk f = 5 MHz, G = +2 −60 −60 dB

DC PERFORMANCE

Input Offset Voltage 1.6 10 1.6 12 mV

TMIN − TMAX 25 30 mV

Offset Drift 10 15 µV/°C

Input Bias Current 1.3 2.6 2 4.5 µA

TMIN − TMAX 3.25 4.5 µA

Input Offset Current 0.15 0.8 0.2 1.2 µA

Open-Loop Gain RL = 2 kΩ 80 96 80 96 dB

TMIN − TMAX 94 94 dB

RL = 150 Ω 74 82 72 80 dB

TMIN − TMAX 76 76 dB

INPUT CHARACTERISTICS

Input Resistance 290 300 kΩ

Input Capacitance 1.4 1.5 pF

Input Common-Mode Voltage Range −0.2 to

+2

−0.2 to

+2

V

Common-Mode Rejection Ratio VCM = 0 V to 1.5 V 72 88 70 86 dB

OUTPUT CHARACTERISTICS

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

2.99

0.025 to

2.98

V

RL = 2 kΩ to 1.5 V 0.0.75 to

2.9

0.02 to

2.98

0.1 to

2.9

0.35 to

2.965

V

RL = 150 Ω to 1.5 V 0.2 to

2.75

0.125 to

2.875

0.35 to

2.55

0.15 to

2.75

V

Output Current VOUT = 0.5 V to 2.5 V 45 25 mA

TMIN − TMAX 45 25 mA

Short-Circuit Current Sourcing 60 30 mA

Sinking 90 50 mA

Capacitive Load Drive G = +1 (AD8051/AD8052) 45 pF

G = +2 (AD8054) 35 pF

AD8051/AD8052/AD8054

Rev. J - 6/23 -

AD8051A/AD8052A AD8054A

Parameter Conditions Min Typ Max Min Typ Max Unit

POWER SUPPLY

Operating Range 3 12 3 12 V

Quiescent Current/Amplifier 4.2 4.8 2.625 3.125 mA

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

OPERATING TEMPERATURE RANGE RJ-5 −40 +85 °C

RM-8, R-8, RU-14, R-14 −40 +125 −40 +125 °C

1 図 19参照。

AD8051/AD8052/AD8054

Rev. J - 7/23 -

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.

AD8051A/AD8052A AD8054A

Parameter Conditions Min Typ Max Min Typ Max Unit

DYNAMIC PERFORMANCE

−3 dB Small Signal Bandwidth G = +1, VOUT = 0.2 V p-p 70 110 85 160 MHz

G = −1, +2, VOUT = 0.2 V p-p 50 65 MHz

Bandwidth for 0.1 dB Flatness G = +2, VOUT = 0.2 V p-p,

RL = 150 Ω,

RF = 1.1 kΩ (AD8051A/

AD8052A)

20 MHz

RF = 200 Ω (AD8054A) 15 MHz

Slew Rate G = −1, VOUT = 2 V step 105 170 150 190 V/µs

Full Power Response G = +1, VOUT = 2 V p-p 40 50 MHz

Settling Time to 0.1% G = −1, VOUT = 2 V step 50 40 MHz

NOISE/DISTORTION PERFORMANCE

Total Harmonic Distortion fC = 5 MHz, VOUT = 2 V p-p,

G = +2

−71 −72 dB

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

Input Current Noise f = 10 kHz 900 900 fA/√Hz

Differential Gain Error (NTSC) G = +2, RL = 150 Ω 0.02 0.06 %

RL = 1 kΩ 0.02 0.02 %

Differential Phase Error (NTSC) G = +2, RL = 150 Ω 0.11 0.15 Degrees

RL = 1 kΩ 0.02 0.03 Degrees

Crosstalk f = 5 MHz, G = +2 −60 −60 dB

DC PERFORMANCE

Input Offset Voltage 1.8 11 1.8 13 mV

TMIN − TMAX 27 32 mV

Offset Drift 10 15 µV/°C

Input Bias Current 1.4 2.6 2 4.5 µA

TMIN − TMAX 3.5 4.5 µA

Input Offset Current 0.1 0.75 0.2 1.2 µA

Open-Loop Gain RL = 2 kΩ 88 96 84 96 dB

TMIN − TMAX 96 96 dB

RL = 150 Ω 78 82 76 82 dB

TMIN − TMAX 80 80 dB

INPUT CHARACTERISTICS

Input Resistance 290 300 kΩ

Input Capacitance 1.4 1.5 pF

Input Common-Mode Voltage Range −5.2 to

+4

−5.2 to

+4

V

Common-Mode Rejection Ratio VCM = −5 V to +3.5 V 72 88 70 86 dB

OUTPUT CHARACTERISTICS

Output Voltage Swing RL = 10 kΩ −4.98 to

+4.98

−4.97 to

+4.97

V

RL = 2 kΩ −4.85 to

+4.85

−4.97 to

+4.97

−4.8 to

+4.8

−4.9 to

+4.9

V

RL = 150 Ω −4.45 to

+4.3

−4.6 to

+4.6

−4.0 to

+3.8

−4.5 to

+4.5

V

Output Current VOUT = −4.5 V to +4.5 V 45 30 mA

TMIN − TMAX 45 30 mA

Short-Circuit Current Sourcing 100 60 mA

Sinking 160 100 mA

Capacitive Load Drive G = +1 (AD8051/AD8052) 50 pF

G = +2 (AD8054) 40 pF

POWER SUPPLY

Operating Range 3 12 3 12 V

Quiescent Current/Amplifier 4.8 5.5 2.875 3.4 mA

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

AD8051/AD8052/AD8054

Rev. J - 8/23 -

AD8051A/AD8052A AD8054A

Parameter Conditions Min Typ Max Min Typ Max Unit

OPERATING TEMPERATURE RANGE RJ-5 −40 +85 °C

RM-8, R-8, RU-14, R-14 −40 +125 −40 +125 °C

AD8051/AD8052/AD8054

Rev. J - 9/23 -

絶対最大定格

表 4.

Parameter Ratings

Supply Voltage 12.6 V

Internal Power Dissipation1

SOIC Packages Observe power derating

curves

SOT-23 Package Observe power derating

curves

MSOP Package Observe power derating

curves

TSSOP Package Observe power derating

curves

Input Voltage (Common Mode) ±VS

Differential Input Voltage ±2.5 V

Output Short-Circuit Duration Observe power derating

curves

Storage Temperature Range (R) −65°C to +150°C

Operating Temperature Range (A Grade) −40°C to +125°C

Lead Temperature (Soldering 10 sec) 300°C

1 表 5を参照。

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。

熱抵抗

仕様は、自然空冷のデバイスで規定。

表 5.熱抵抗

Package Type θJA Unit

8-Lead SOIC 125 °C/W

5-Lead SOT-23 180 °C/W

8-Lead MSOP 150 °C/W

14-Lead SOIC 90 °C/W

14-Lead TSSOP 120 °C/W

最大消費電力

AD8051/AD8052/AD8054 のパッケージ内での安全な最大消費電

力は、チップのジャンクション温度上昇により制限されます。

プラスチック・パッケージを採用するデバイスの安全な最大ジ

ャンクション温度は、プラスチックのガラス転移温度により決

定され、約 150 °C です。この値を一時的に超えると、パッケー

ジからチップに加わるストレスの変化によりパラメータ性能が

シフトすることがあります。175°C のジャンクション温度を長

時間超えると、故障の原因になることがあります。

AD8051/AD8052/AD8054 は内部で短絡保護されていますが、最

大ジャンクション温度(150ºC)がすべての条件で超えないことを

保証するためには、これは十分ではあません。正常動作のため

には、最大消費電力ディレーティング・カーブに従う必要があ

ります。

AMBIENT TEMPERATURE (°C)

–550

2.0

1.5

1.0

0.5

5

MA

XIM

UM

PO

WE

R D

ISS

IPA

TIO

N (

W)

2.5

MSOP-8

SOIC-8

SOT-23-5

SOIC-14

TSSOP-14

–35 –15 15 35 55 75 95 115

01

06

2-0

06

図 6.AD8051/AD8052/AD8054の温度対最大消費電力

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。

AD8051/AD8052/AD8054

Rev. J - 10/23 -

代表的な性能特性

FREQUENCY (MHz)

3

2

–7

–1

–4

–5

–6

1

0

–3

–2

500

NO

RM

AL

IZE

D G

AIN

(d

B)

0.1 1 10 100

G = +10

RF = 2kΩ

G = +2

RF = 2kΩ

G = +5

RF = 2kΩG = +1

RF = 0

VS = 5V

GAIN AS SHOWN

RF AS SHOWN

RL = 2kΩ

VOUT = 0.2V p-p

01

06

2-0

07

図 7.AD8051/AD8052正規化ゲインの周波数特性、VS = 5 V

FREQUENCY (MHz)

3

2

–7

100

–1

–4

–5

–6

1

0

–3

–2

GA

IN (

dB

)

VS = +3V VS = +5V

VS = ±5V

VS AS SHOWN

G = +1

RL = 2kΩ

VOUT = 0.2V p-p

0.1 1 10 500

01

06

2-0

08

図 8.様々な電源での AD8051/AD8052ゲインの周波数特性

FREQUENCY (MHz)

3

2

–70.1 500100

–1

–4

–5

–6

1

0

–3

–2

–40°C

+25°C

+85°C

GA

IN (

dB

)

1 10

VS = 5V

G = +1

RL = 2kΩ

VOUT = 0.2V p-p

TEMPERATURE AS SHOWN

01

06

2-0

09

図 9.様々な温度での AD8051/AD8052 ゲインの周波数特性

1M

FREQUENCY (Hz)

3

0

–3

–6

–7100k

–5

–4

–2

–1

5

4

2

1

500M

NO

RM

AL

IZE

D G

AIN

(d

B)

10M 100M

G = +1RF = 0G = +2

RF = 2kΩ

G = +10RF = 2kΩ

G = +5RF = 2kΩ

VS = 5V

GAIN AS SHOWN

RF AS SHOWN

RL = 5kΩ

VOUT = 0.2V p-p

01

06

2-0

10

図 10.AD8054 正規化ゲインの周波数特性、VS = 5 V

+3V

+5V

±5V

+3V

+5V

6

2

–3

100k

5

4

3

1

0

–1

–2

–4

FREQUENCY (Hz)

500M

GA

IN (

dB

)G = +1

RL = 2kΩ

CL = 5pF

VOUT = 0.2V p-p

±5V

1M 10M 100M

01

06

2-0

11

図 11.様々な電源での AD8054 ゲインの周波数特性

4

0

–4

3

2

1

–1

–2

–3

–5100

FREQUENCY (MHz)

–40°C

+25°C

+85°C

GA

IN (

dB

)

500101

VS = 5V

RL = 2kΩ TO 2.5V

CL = 5pF

G = +1

VOUT = 0.2V p-p

01

06

2-0

12

図 12.様々な温度での AD8054 ゲインの周波数特性

AD8051/AD8052/AD8054

Rev. J - 11/23 -

FREQUENCY (MHz)

6.3

6.2

5.30.1 100

5.9

5.6

5.5

5.4

6.1

6.0

5.7

5.8

GA

IN F

LA

TN

ES

S (

dB

)

1 10

01

06

2-0

13

VS = 5V

G = +2

RL = 150Ω

RF = 806Ω

VOUT = 0.2V p-p

図 13.AD8051/AD8052の 0.1 dB ゲイン平坦性の周波数特性、G = +2

FREQUENCY (MHz)

9

8

–1

5

2

1

0

7

6

3

4

GA

IN (

dB

)

VS = +5V

VOUT = 2V p-p

VS AS SHOWN

G = +2

RF = 2kΩ

RL = 2kΩ

VOUT AS SHOWN

VS = ±5V

VOUT = 4V p-p

0.1 1 10 100 500

01

06

2-0

14

図 14.AD8051/AD8052の大信号周波数応答、G = +2

FREQUENCY (MHz)

80

70

–20

40

10

0

–10

60

50

20

30 0

–45

–90

–135

–180

GAIN

PHASE

OP

EN

-LO

OP

GA

IN (

dB

)

PH

AS

E M

AR

GIN

(D

eg

rees)

50° PHASEMARGIN

0.01 0.1 1 10 100 500

VS = 5V

RL = 2kΩ

01

06

2-0

15

図 15.AD8051/AD8052のオープン・ループ・ゲインと

位相の周波数特性

6.3

5.9

5.4

6.2

6.1

6.0

5.8

5.7

5.6

5.5

1 10010

FREQUENCY (MHz)

GA

IN F

LA

TN

ES

S (

dB

)

5.3

01

06

2-0

16

VS = 5V

RF = 200Ω

RL = 150Ω

G = +2

VOUT = 0.2V p-p

図 16.AD8054の 0.1 dB ゲイン平坦性の周波数特性

G = +2

FREQUENCY (MHz)

9

8

–1

5

2

1

0

7

6

3

4

GA

IN (

dB

)

0.1 1 10 100 500

01

06

2-0

17

VS = ±5V

VOUT = 4V p-p

VS AS SHOWN

G = +2

RF = 2kΩ

RL = 2kΩ

VOUT AS SHOWN

VS = +5V

VOUT = 2V p-p

図 17.AD8054 大信号周波数応答、G = +2

GAIN

PHASE

180

135

90

45

0

FREQUENCY (Hz)

80

70

–20

40

10

0

–10

60

50

20

30

OP

EN

-LO

OP

GA

IN (

dB

)

PH

AS

E M

AR

GIN

(D

eg

rees)

45° PHASEMARGIN

30k 100k 1M 10M 100M 500M

VS = 5V

RL = 2kΩ

CL = 5pF

01

06

2-0

18

図 18.AD8054のオープン・ループ・ゲインと

位相マージンの周波数特性

AD8051/AD8052/AD8054

Rev. J - 12/23 -

FUNDAMENTAL FREQUENCY (MHz)

–20

–30

–110

–70

–80

–90

–100

–50

–60

–40

TO

TA

L H

AR

MO

NIC

DIS

TO

RT

ION

(d

Bc)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

VOUT = 2V p-p VS = 3V, G = –1

RF = 2kΩ, RL = 100Ω

VS = 5V, G = +2

RF = 2kΩ, RL = 100Ω

VS = 5V, G = +1

RL = 100Ω

VS = 5V, G = +1

RL = 2kΩ

VS = 5V, G = +2

RF = 2kΩ, RL = 2kΩ

01

06

2-0

19

図 19.総合高調波歪み

OUTPUT VOLTAGE (V p-p)

0 5.04.5

–30

–40

–120

–80

–90

–100

–110

–60

–70

–50

–130

–140

WO

RS

T H

AR

MO

NIC

(d

Bc)

0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

VS = 5V

RL = 2kΩ

G = +2

10MHz

5MHz

1MHz

01

06

2-0

20

図 20.出力電圧対ワースト・ケース高調波

0.05

0.00

–0.05

–0.10

–0.15

–0.20

–0.25

0.10

MODULATING RAMP LEVEL (IRE)

0.10

–0.06

0.08

0.06

0.04

0.02

0.00–0.02

–0.04

NTSC SUBSCRIBER (3.58MHz)

DIF

FE

RE

NT

IAL

GA

IN E

RR

OR

(%

)D

IFF

ER

EN

TIA

LP

HA

SE

ER

RO

R (

Deg

rees)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

RL = 150Ω

RL = 1kΩ

RL = 150Ω

RL = 1kΩ

VS = 5V, G = +2

RF = 2kΩ, RL AS SHOWN

VS = 5V, G = +2

RF = 2kΩ, RL AS SHOWN

01

06

2-0

21

図 21.AD8051/AD8052の微分ゲイン誤差と微分位相誤差

1000

100

110 10M100

VO

LT

AG

E N

OIS

E (

nV

/√H

z)

1k 10k 100k 1M

10

FREQUENCY (Hz)

VS = 5V

01

06

2-0

22

図 22.入力換算電圧性ノイズの周波数特性

100

10

0.1

1

10 10M100

CU

RR

EN

T N

OIS

E (

pA

/√H

z)

1k 10k 100k 1M

FREQUENCY (Hz)

VS = 5V

01

06

2-0

23

図 23.入力電流ノイズの周波数特性

0.10

–0.10

0.05

0.00

–0.05

0.2

0.1

0.0

–0.1

–0.2

–0.3

0.3

MODULATING RAMP LEVEL (IRE)

NTSC SUBSCRIBER (3.58MHz)

DIF

FE

RE

NT

IAL

GA

IN E

RR

OR

(%

)D

IFF

ER

EN

TIA

LP

HA

SE

ER

RO

R (

Deg

rees)

RL = 150Ω

RL = 1kΩ

RL = 150Ω

RL = 1kΩ

VS = 5V, G = +2

RF = 2kΩ, RL AS SHOWN

VS = 5V, G = +2

RF = 2kΩ, RL AS SHOWN

1ST 2ND 3RD 4TH 5TH 6TH 7TH 8TH 9TH 10TH 11TH

1ST 2ND 3RD 4TH 5TH 6TH 7TH 8TH 9TH 10TH 11TH

01

06

2-0

24

図 24.AD8054の微分ゲイン誤差と微分位相誤差

AD8051/AD8052/AD8054

Rev. J - 13/23 -

FREQUENCY (MHz)

–10

–20

0.1 500100

–50

–80

–90

–100

–30

–40

–70

–60

CR

OS

ST

AL

K (

dB

)

1 10

01

06

2-0

25

VS = 5V

RF = 2kΩ

RL = 2kΩ

VOUT = 2V p-p

図 25.AD8052 クロストーク (出力→出力)の周波数特性

FREQUENCY (MHz)

0

–10

–100

–40

–70

–80

–90

–20

–30

–60

–50

CM

RR

(d

B)

VS = 5V

0.03 0.1 1 10 100 500

01

06

2-0

26

図 26.CMRRの周波数特性

FREQUENCY (MHz)

100.000

3.100

0.100

0.031

0.010

31.000

10.000

0.310

1.000

OU

TP

UT

RE

SIS

TA

NC

E (

Ω)

VS =5V

G = +1

0.1 1 10 100 500

01

06

2-0

27

図 27.クローズド・ループ出力抵抗の周波数特性

–10

–50

–100

–20

–30

–40

–60

–70

–80

–90

–110

FREQUENCY (MHz)

CR

OS

ST

AL

K (

dB

)

RL = 100Ω

RL = 1kΩ

VS = ±5V

RF = 1kΩ

RL = AS SHOWN

VOUT = 2V p-p

0.1 1 10 100 500

01

06

2-0

28

図 28.AD8054 クロストーク (出力→出力)の周波数特性

FREQUENCY (MHz)

20

–10

–30

–50

–70

10

0

–20

–40

–60

–80

–PSRR

+PSRRPS

RR

(d

B)

VS = 5V

0.01 0.1 1 10 100 500

01

06

2-0

29

図 29.PSRRの周波数特性

INPUT STEP (V p-p)

60

0

40

30

20

10

50

70

SE

TT

LIN

G T

IME

TO

0.1

% (

ns)

AD8051/AD8052

AD8054

0.5 1.0 1.5 2.0

VS = 5V

G = –1

RL = 2kΩ

01

06

2-0

30

図 30.ステップ入力対セトリング・タイム

AD8051/AD8052/AD8054

Rev. J - 14/23 -

LOAD CURRENT (mA)

1.0

0.3

0

0.9

0.4

0.2

0.1

0.7

0.5

0.8

0.6

OU

TP

UT

SA

TU

RA

TIO

N V

OL

TA

GE

(V

)

VS = 5V VOH = +85°C

VOH = +25°C

VOH = –40°C VOL = +85°C

VOL = +25°C

VOL = –40°C

80 85757065605550454035302520151050

01

06

2-0

31

図 31.AD8051/AD8052の負荷電流対出力飽和電圧

100

90

60

80

70OP

EN

-LO

OP

GA

IN (

dB

)

OUTPUT VOLTAGE (V)

RL = 2kΩ

RL = 150Ω

VS = 5V

0 5.04.54.03.53.02.52.01.51.00.5

01

06

2-0

32

図 32.出力電圧対オープン・ループ・ゲイン

LOAD CURRENT (mA)

1.000

0.500

0

0.875

0.750

0.250

0.125

0.625

0.375

OU

TP

UT

SA

TU

RA

TIO

N V

OL

TA

GE

(V

)

302724211815129630

+5V – VOH (+125°C)

+5V – VOH (+25°C)

+5V – VOH (–40°C)

VOL (+125°C)

VOL (+25°C)VOL (–40°C)

01

06

2-0

33

VS = 5V

図 33.AD8054の負荷電流対出力飽和電圧

AD8051/AD8052/AD8054

Rev. J - 15/23 -

1.5

VO

LT

S

VIN = 0.1V p-p

G = +1RL = 2kΩ

VS = 3V

20mV 20ns

01

06

2-0

34

図 34.100 mV ステップ応答、G = +1

2.5

2.6

2.4

VO

LT

S

VS = 5V

G = +1RL = 2kΩ

50mV 20ns

01

06

2-0

35

図 35.AD8051/AD8052の 200 mV ステップ応答

VS = 5 V、G = +1

VO

LT

S

3.5

2.5

1.5

0.5

4.5 VIN = 1V p-p

G = +2RL = 2kΩ

VS = 5V

500mV 20ns

01

06

2-0

36

図 36.大信号ステップ応答、VS = 5 V、G = +2

5.0

2.5

VO

LT

S

VS = 5V

G = –1RF = 2kΩ

RL = 2kΩ

1V 2µs

01

06

2-0

37

図 37.出力振幅、G = −1、RL = 2 kΩ

2.55

2.50

2.45

VO

LT

S

VS = 5V

G = +1RL = 2kΩ

50mV 40ns

01

06

2-0

38

図 38.AD8054の 100 mV ステップ応答

VS = 5 V、G = +1

4

3

2

1

–1

–2

–3

–4

VO

LT

S

VS = ±5V

G = +1RL = 2kΩ

20ns1V

01

06

2-0

39

図 39.大信号ステップ応答、 VS = ±5 V、G = +1

AD8051/AD8052/AD8054

Rev. J - 16/23 -

動作原理

回路説明

AD8051/AD8052/AD8054 は、アナログ・デバイセズ独自の

eXtra 高速コンプリメンタリ・バイポーラ (XFCB) プロセスで製

造されています。この製造プロセスは、2 GHz~4 GHz 領域で

同じ fTを持つ PNPトランジスタと NPN トランジスタが実現可

能です。この製造プロセスでは、ジャンクションで作るアイソ

レーションで発生する寄生素子とラッチアップの問題を解消で

きる、絶縁体によるアイソレーションを採用しています。これ

らにより、低電流で高周波動作かつ低歪みのアンプが可能にな

っています。このデザインは出力段での差動入力構造により帯

域幅とヘッドルームを大きくしています (図 40参照)。初段の出

力 (SIP ノードと SIN ノード)で必要とされる信号振幅も小さく

できることで、ジャンクション容量により生じる非直線電流の

影響を小さくして、歪み性能を向上させています。このデザイ

ンでは、5 V単電源で VOUT = 2 V p-p (ゲイン = +1) 、100 Ω負荷

の場合、1 MHzで−80 dBcの高調波歪みを実現しています。

デバイスの入力は、負電源レールの下側−0.2 V から正電源レー

ルの 1 V 以内までの電圧を扱うことができます。これらの電圧

を超えても位相反転は生じませんが、入力電圧が電源レールよ

り 0.5 V以上大きくなると、入力 ESD デバイスが導通し始めま

す。このオーバードライブ状態では、出力は電源レール電圧を

維持します。

AD8051/AD8052/AD8054 のレール to レール出力範囲は、コンプ

リメンタリ共通エミッタ出力段で実現されています。高い出力

駆動能力は、出力をプリドライブする全ての電流を、出力トラ

ンジスタ Q8 と Q36 のベースへ直接流しこむことで実現してい

ます。Q8 と Q36 のバイアスは、I8 と I5、および同相モード帰

還ループ (表示していない)から与えられています。この回路方

式により、AD8051/AD8052 では 45 mA、AD8054 では 30 mAの

出力電流を、電源レールから 0.5 V 以内の出力電圧でそれぞれ

駆動できるようになっています。

I10 R39

VEE

I2 I3Q25

Q51

R23 R27

I9

Q36

I5

VEE

C3

C9

I8

VCC

I11

I7R3R21R5

Q3

SIP SIN

C7

Q4

R15 R2

R26 Q50

Q22

Q21 Q27

Q7

Q8

Q23

Q31

Q39

Q13 Q1

Q24 Q47

Q11Q2

Q5

Q40

VOUT

VCC

VINP

VINN

VEE

01

06

2-0

45

図 40.AD8051/AD8052の簡略化した回路図

AD8051/AD8052/AD8054

Rev. J - 17/23 -

アプリケーション情報

オーバードライブからの回復

アンプのオーバードライブは、出力電圧範囲および/または入力

電圧範囲を超えたとき発生します。アンプは、このオーバード

ライブ状態から回復する必要があります。AD8051/AD8052/

AD8054 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 41参

照)。

VO

LT

S

VS = ±5V

G = +5RF = 2kΩ

RL = 2kΩ

V/DIV AS SHOWN 100ns

INPUT 1V/DIV

OUTPUT 2V/DIV0

10

62

-04

0

図 41.オーバードライブからの回復

容量負荷の駆動

AD8051/AD8052 をクローズド・ループ・ゲイン = +1、+VS = 5

V、負荷は 2 kΩ と 50 pF の並列接続とした場合について考えま

す。図 42 と図 43 に小信号時の周波数領域と時間領域の応答を

それぞれ示します。AD8051/AD8052/AD8054 の容量負荷を駆動

する能力は、小抵抗を負荷に直列に接続することで大きくでき

ます。 図 44 と図 45 に、各種の電圧ゲインにおける容量負荷の

駆動に対する直列抵抗の効果を示します。クローズド・ルー

プ・ゲインが増加すると、位相マージンが増えるため、大きな

コンデンサ負荷を接続してもピーキングが大きくなりません。

小さいクローズド・ループ・ゲインで直列抵抗を挿入した場合

にも同じ効果が得られます。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るロールオフで決まりま

す。

FREQUENCY (MHz)

8

6

4

2

0

–2

–4

–6

–8

–10

GA

IN (

dB

)

–120.1 5001001 10

01

06

2-0

41

VS = 5V

G = +1

RL = 2kΩ

CL = 50pF

VOUT = 200mV p-p

図 42.AD8051/AD8052のクローズド・ループ周波数応答

CL = 50 pF

2.60

2.55

2.50

2.45

2.40

VO

LT

S

VS = 5V

G = +1RL = 2kΩ

CL = 50pF

50mV 100ns

01

06

2-0

42

図 43.AD8051/AD8052の 200 mV ステップ応答

CL = 50 pF

10000

1000

1

CA

PA

CIT

IVE

LO

AD

(p

F)

100

10

ACL (V/V)

VS = 5V

≤ 30%OVERSHOOT

RS = 3Ω

RS = 0Ω

1 2 3 4 5 6

VOUT

CL

RS

RFRG

50Ω

VIN

100mVSTEP

01

06

2-0

43

図 44.AD8051/AD8052のクローズド・ループ・ゲイン対

容量負荷の駆動能力

1000

100

10

CA

PA

CIT

IVE

LO

AD

(p

F)

ACL (V/V)

1 2 3 4 5 6

VOUT

CL

RS

RFRG

50Ω

VIN

100mVSTEP

VS = 5V

≤ 30%OVERSHOOT

RS = 0Ω

RS = 10Ω

01

06

2-0

44

図 45.AD8054のクローズド・ループ・ゲイン対

容量負荷の駆動能力

AD8051/AD8052/AD8054

Rev. J - 18/23 -

レイアウト時の考慮事項

AD8051/AD8052/AD8054 の高速性能では、ボード・レイアウト

と部品の選定に十分な注意が必要です。適切な RF デザイン技

術と寄生の小さい部品の選択が不可欠です。

PCB には部品面の未使用部分すべてを覆うグラウンド・プレー

ンを設けて、インピーダンスを低くする必要があります。入力

ピンと出力ピンの近傍と下側のすべての層からグラウンド・プ

レーンを除去すると、寄生容量を小さくすることができます。

電源バイパスにはチップ・コンデンサを使う必要があります。

一端はグラウンド・プレーンに接続し、他端は各電源ピンから

3 mm以内に接続します。さらに、出力での高速で大きな信号変

化に電源電流を供給するため、大きな値 (4.7 µF~10 µF) のタン

タル電解コンデンサを並列に接続する必要がありますが、必ず

しも近づける必要はありません。

帰還抵抗を反転入力ピンのできるだけ近くに配置して、このノ

ードの寄生容量を小さくする必要があります。1 pF より小さい

反転入力の寄生容量でも高速性能に大きな影響が生じます。

25 mm 以上の長い信号パターンには、ストリップライン・デザ

イン技術を使用する必要があります。これらは 50 Ω または 75

Ω の特性インピーダンスでデザインし、各端で正しく終端する

必要があります。

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、有効に動作させるた

めには広帯域のオペアンプを必要とします。低周波用オペアン

プでは、発生する位相シフトが大きすぎるため、アクティブ・

フィルタ性能が大きな影響を受けます。

図 46 に、3個の AD8054オペアンプを使用した 2 MHzバイ・ク

ワッド・バンドパス・フィルタの例を示します。このような回

路は、A/D 変換の前にアナログ信号のノイズ帯域幅を制限する

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。

12

1314

21 6

57 9

108

AD8054 AD8054

3

AD8054

R61kΩ

R42kΩ

R32kΩ R5

2kΩ

R22kΩ

R13kΩ

C150pF

C250pF

VIN

BAND-PASSFILTER OUTPUT

01

06

2-0

46

図 46.AD8054を使用した

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 47に示します。

FREQUENCY (Hz)

0

–10

–20

–30

–40

GA

IN (

dB

)

10k 100k 1M 10M 100M

01

06

2-0

47

図 47.2 MHzバンドパス・バイ・クワッド・フィルタの

周波数応答

AD8051/AD8052/AD8054

Rev. J - 19/23 -

A/D変換アプリケーションと D/A変換アプリケ

ーション

図 50 に、 AD8051 を AD9201 のドライバとして使用した、 10

ビット、20 MSPS、デュアル A/D コンバータの回路図を示しま

す。このコンバータは、通信システムで I 入力信号と Q 入力信号

を変換するようにデザインされています。このアプリケーショ

ンでは、I チャンネルのみが駆動されています。I チャンネルは、

SELECT (ピン 13)をハイ・レベルにしてイネーブルします。

AD8051 は両電源で動作し、ゲイン = +2 に設定されています。

入力信号は 50 Ω で終端され、出力は 2 V p-p であり、これは

AD9201 の最大入力範囲です。22 Ω の直列抵抗で最大電流を制

限しているため、ADCの歪みを小さくできます。

AD9201 は、各チャンネルに対して差動入力を持っています。

これらは、 A入力と B 入力と表示されています。各チャンネル

の B 入力は VREF (ピン 22)に接続され、これが 2.5 Vの正リフ

ァレンス電圧になっています。各 B 入力には簡単なローパス・

フィルタがあり、これによっても歪みを小さくできています。

オペアンプ出力は、2 個の並列コンデンサで INA-I (ピン 16) に

AC 結合され、高周波と低周波ともども良好な結合を提供して

います。1 kΩ の抵抗には INB-I に入力される VREF と信号が加

わり、INB-I に加えられるバイアス電圧を中心にして、INA-I は

正負に変化します。

サンプリング・クロックは 20 MSPS で動作し、A/D コンバータ

出力はデジタル・アナライザで解析されます。1 MHz と 9.5

MHz の 2 つ入力周波数が使用され、これはナイキスト周波数よ

り少し低くなっています。これらの信号はフィルタ処理されて

おり、高調波成分が最小になっています。

図 48 に、1 MHz アナログ入力の場合の ADCの FFT 応答を示し

ます。SFDR は 71.66 dB で、A/D コンバータは 8.8 ENOB(実効

ビット数)を出力します。アナログ周波数を 9.5 MHzに上げると、

SFDR が−60.18 dB に低下し、ADC は 8.46 ENOB で動作しまし

た (図 49参照)。

このことで、回路内に AD8051 を使用しても、AD9201 の歪み性

能の低下は無いことがわかります。

PART# 0

FCLK

FUND

VIN

THD

SNR

SINAD

ENOB

SFDR

2ND

3RD

4TH

5TH

6TH

7TH

8TH

9TH

FFTSIZE 8192

20.0MHz

998.5kHz

–0.51dB

–68.13

54.97

54.76

8.80

71.66

–74.53

–76.06

–76.35

–79.05

–80.36

–75.08

–88.12

–77.87

10

0

–10

–20

–30

–40

–50

–60

–70

–80

–90

–100

–110

–120

AM

PL

ITU

DE

(d

B)

FREQUENCY (MHz)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

FUND

2ND5TH 6TH

7TH8TH 9TH4TH3RD

01

06

2-0

49

図 48. 1 MHzで AD9201を AD8051から駆動した際の

FFT プロット

PART# 0

FCLK

FUND

VIN

THD

SNR

SINAD

ENOB

SFDR

2ND

3RD

4TH

5TH

6TH

7TH

8TH

9TH

FFTSIZE 8192

20.0MHz

9.5MHz

–0.44dB

–57.08

54.65

52.69

8.46

60.18

–60.18

–60.23

–82.01

–78.83

–81.28

–77.28

–84.54

–92.78

10

0

–10

–20

–30

–40

–50

–60

–70

–80

–90

–100

–110

–120

AM

PL

ITU

DE

(d

B)

FREQUENCY (MHz)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

FUND

2ND

5TH6TH7TH

8TH4TH

3RD

01

06

2-0

50

図 49. 9.5 MHzで AD9201を AD8051から駆動した際の

FFT プロット

AD8051

+5V

VREF

AVDD

SELECTINA-I10pF

CLOCKSLEEP

D9

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D0

DVDD

AVSS

REFSENSE

AD9201

DVSS

CHIP–SELECT

INB-I

REFT-I

REFB-I

REFB-Q

REFT-Q

INB-Q

INA-Q

D8

DATA OUT

10pF

–5V

10pF

10pF

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

10.1µF 10µF

+5V

+VDD

10µF0.1µF 0.1µF

0.1µF

10µF 0.1µF

10µF 0.1µF

10µF0.1µF 0.1µF

0.1µF

+5V

22Ω

22Ω

22Ω

22Ω

22Ω

1kΩ

1kΩ

0.33µF

0.01µF

1kΩ

10µF0.1µF

10µF0.1µF

50Ω

3

2

7

4

6

01

06

2-0

48

図 50.10ビット 20 MSPS A/Dコンバータ AD9201を AD8051から駆動

AD8051/AD8052/AD8054

Rev. J - 20/23 -

同期ストリッパ

別チャンネルで同期情報を伝送する必要をなくすために、ビデ

オ信号上に同期パルスを重畳して伝送することが良く行われて

います。しかし A/D 変換のような機能には、ビデオ信号上に同

期パルスがあ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にはなりえません。

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 51 に、AD8051 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。

AD8051

0.1µF 10µF+

100Ω

TO A/D

3V OR 5V

VBLANK

GROUND

0.4V

VIDEO WITH SYNC

GROUND

VIDEO WITHOUT SYNC

R21kΩ

R11kΩ

VIN 3

2

7

4

6

0.8V

(OR 2 × VBLANK)

01

06

2-0

51

図 51.同期ストリッパ

ビデオ信号と同期信号が重畳したものが、適切に終端された非

反転入力に加えられます。アンプのゲインは帰還回路の 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

スを適切なレベルで除去できるように、R1 にバイアス電圧を加

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、同期情報が除

去されるべきレベルになります。このレベルをアンプで 2 倍に

します。同期を除去するためには、出力でこのレベルがグラウ

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します。

単電源のコンポジット・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、グラウンドがブランキン

グ・レベルで、正負電圧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が必要ですが、AC レベル・シフトを

使えば単電源アンプでもこれらの信号を処理できます。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、あるピーク to ピーク振幅の

信号では、AC 結合の後段でそのピーク to ピーク振幅より広い

ダイナミック振幅の能力が必要です。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 つの極端な条件のうち

1 つは、大部分の間ロー・レベルを維持して短い間だけハイ・

レベルになる、デューティ・サイクルのパーセント値が小さい

信号で、もう 1つの極端な条件はこれと反対の信号です。

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 つの極端な条件は、フレーム全体で黒

が続き、最小幅スパイクの白(フル振幅)がフレーム内に少なく

とも 1回発生する信号です。

他の極端な条件は、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

様に準拠して立下がり方向に変化します。このような信号は、

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、最高(白)レベルが最大で約 75%の間を占めるように制限

されています。

デューティ・サイクルは上記の 2 つの極端な条件の間にあるた

め、1 V p-p のコンポジット・ビデオ信号は、ゲイン= 2 で増幅

された出力でのダイナミック電圧振幅として、約 3.2 V p-pにす

る必要があります。これは任意に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、歪みなしでオペアンプ

が通過させるために必要なことです。

回路によっては、同期を比較的一定なレベルに維持できる同期

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の信号源から駆動されないかぎり、同

期が圧縮されるような影響が生じます。 AD8051/AD8052/

AD8054 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 52 の回路への入力は、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 結合で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。

帰還回路は、入力の DC バイアスにはユニティ・ゲインで動作

し、ビデオ帯域幅内のすべての信号にはゲイン= 2で動作します。

出力は AC 結合で、整合終端したうえでラインを駆動していま

す。

コンデンサ値は、チルトが最小になるように、すなわちビデオ

信号フィールドの時間歪みが最小となるように選択しました。

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

るもの)の場合には、画像品質低下を最小に維持したまま、コン

デンサの大きさとコストを 1/5 まで小さくすることができます。

AD8051

5V

+10µF

4.99kΩ

220µF

+1000µF

0.1µF

10kΩ

+

47µF

4.99kΩ0.1µF 10µF

+

COMPOSITEVIDEO

IN 3

2

7

4

6

RG1kΩ

RF1kΩ

RT75Ω

RL75Ω

VOUT

RBT75Ω

01

06

2-0

52

図 52.単電源コンポジット・ビデオ・ライン・ドライバ

AD8051/AD8052/AD8054

Rev. J - 21/23 -

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-AB

06

06

06

-A

14 8

71

6.20 (0.2441)

5.80 (0.2283)

4.00 (0.1575)

3.80 (0.1496)

8.75 (0.3445)

8.55 (0.3366)

1.27 (0.0500)BSC

SEATINGPLANE

0.25 (0.0098)

0.10 (0.0039)

0.51 (0.0201)

0.31 (0.0122)

1.75 (0.0689)

1.35 (0.0531)

0.50 (0.0197)

0.25 (0.0098)

1.27 (0.0500)

0.40 (0.0157)0.25 (0.0098)

0.17 (0.0067)

COPLANARITY

0.10

45°

図 53.14ピン標準スモール・アウトライン・パッケージ[SOIC_N]

ナロー・ボディ(R-14)

寸法: mm (インチ)

PIN 1

1.60 BSC 2.80 BSC

1.90BSC

0.95 BSC

5

1 2 3

4

0.22

0.08

10°

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 54.5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

AD8051/AD8052/AD8054

Rev. J - 22/23 -

COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-187-AA

0.80

0.60

0.40

4

8

1

5

PIN 1

0.65 BSC

SEATINGPLANE

0.38

0.22

1.10 MAX

3.20

3.00

2.80

COPLANARITY0.10

0.23

0.08

3.20

3.00

2.80

5.15

4.90

4.65

0.15

0.00

0.95

0.85

0.75

図 55.8ピン・ミニ・スモール・アウトライン・パッケージ[MSOP]

(RM-8)

寸法: mm

CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS; INCH DIMENSIONS

(IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF MILLIMETER EQUIVALENTS 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°

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 56.8ピン標準スモール・アウトライン・パッケージ[SOIC_N]

ナロー・ボディ(R-8)

寸法: mm (インチ)

COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-153-AB-1 06

19

08

-A

4.50

4.40

4.30

14 8

71

6.40BSC

PIN 1

5.10

5.00

4.90

0.65 BSC

0.15

0.05 0.30

0.19

1.20MAX

1.05

1.00

0.800.20

0.090.75

0.60

0.45

COPLANARITY0.10

SEATINGPLANE

図 57.14ピン薄型シュリンク・スモール・アウトライン・パッケージ[TSSOP]

(RU-14)

寸法: mm

AD8051/AD8052/AD8054

Rev. J - 23/23 -

オーダー・ガイド

Model Temperature Range Package Description Package Option Branding

AD8051AR −40°C to +125°C 8-Lead SOIC_N R-8

AD8051AR-REEL −40°C to +125°C 8-Lead SOIC_N, 13" Tape and Reel R-8

AD8051AR-REEL7 −40°C to +125°C 8-Lead SOIC_N, 7" Tape and Reel R-8

AD8051ARZ1 −40°C to +85°C 8-Lead SOIC_N R-8

AD8051ARZ-REEL1 −40°C to +85°C 8-Lead SOIC_N, 13" Tape and Reel R-8

AD8051ARZ-REEL71 −40°C to +85°C 8-Lead SOIC_N, 7" Tape and Reel R-8

AD8051ART-R2 −40°C to +85°C 5-Lead SOT-23, 7" Tape and Reel RJ-5 H2A

AD8051ART-REEL −40°C to +85°C 5-Lead SOT-23, 13" Tape and Reel RJ-5 H2A

AD8051ART-REEL7 −40°C to +85°C 5-Lead SOT-23, 7" Tape and Reel RJ-5 H2A

AD8051ARTZ-R21 −40°C to +85°C 5-Lead SOT-23, 7" Tape and Reel RJ-5 H06

AD8051ARTZ-REEL1 −40°C to +85°C 5-Lead SOT-23, 13" Tape and Reel RJ-5 H06

AD8051ARTZ-REEL71 −40°C to +85°C 5-Lead SOT-23, 7" Tape and Reel RJ-5 H06

AD8052AR −40°C to +125°C 8-Lead SOIC_N R-8

AD8052AR-REEL −40°C to +125°C 8-Lead SOIC_N, 13" Tape and Reel R-8

AD8052AR-REEL7 −40°C to +125°C 8-Lead SOIC_N, 7" Tape and Reel R-8

AD8052ARZ1 −40°C to +125°C 8-Lead SOIC_N R-8

AD8052ARZ-REEL1 −40°C to +125°C 8-Lead SOIC_N, 13" Tape and Reel R-8

AD8052ARZ-REEL71 −40°C to +125°C 8-Lead SOIC_N, 7" Tape and Reel R-8

AD8052ARM −40°C to +125°C 8-Lead MSOP RM-8 H4A

AD8052ARM-REEL −40°C to +125°C 8-Lead MSOP, 13" Tape and Reel RM-8 H4A

AD8052ARM-REEL7 −40°C to +125°C 8-Lead MSOP, 7" Tape and Reel RM-8 H4A

AD8052ARMZ1 −40°C to +125°C 8-Lead MSOP RM-8 H4A#

AD8052ARMZ-REEL71 −40°C to +125°C 8-Lead MSOP, 7" Tape and Reel RM-8 H4A#

AD8054AR −40°C to +125°C 14-Lead SOIC_N R-14

AD8054AR-REEL −40°C to +125°C 14-Lead SOIC_N, 13" Tape and Reel R-14

AD8054AR-REEL7 −40°C to +125°C 14-Lead SOIC_N, 7" Tape and Reel R-14

AD8054ARZ1 −40°C to +125°C 14-Lead SOIC_N R-14

AD8054ARZ-REEL1 −40°C to +125°C 14-Lead SOIC_N, 13" Tape and Reel R-14

AD8054ARZ-REEL71 −40°C to +125°C 14-Lead SOIC_N, 7" Tape and Reel R-14

AD8054ARU −40°C to +125°C 14-Lead TSSOP RU-14

AD8054ARU-REEL −40°C to +125°C 14-Lead TSSOP, 13" Tape and Reel RU-14

AD8054ARU-REEL7 −40°C to +125°C 14-Lead TSSOP, 7" Tape and Reel RU-14

AD8054ARUZ1 −40°C to +125°C 14-Lead TSSOP RU-14

AD8054ARUZ-REEL1 −40°C to +125°C 14-Lead TSSOP, 13" Tape and Reel RU-14

AD8054ARUZ-REEL71 −40°C to +125°C 14-Lead TSSOP, 7" Tape and Reel RU-14

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。