AD8560: オペアンプ、レールtoレール、バッファ

16Vレールtoレール
バッファ・アンプ
AD8560
ブロック図
特長
単電源動作:4.5∼16V
両電源動作:±2.25∼±8V
レールを超える入力機能
レールtoレールの出力振幅
連続出力電流:35mA
ピーク出力電流:250mA
オフセット電圧:10mV(最大)
スルーレート:8V/µs
1µFの負荷でも安定
電源電流
V+
IN A
OUT A
IN B
OUT B
IN C
OUT C
IN D
OUT D
IN E
OUT E
アプリケーション
GND
LCDリファレンス・ドライバ
携帯型電子機器
通信機器
AD8560は、−40∼+85℃の温度範囲で仕様規定されています。
16ピンLFCSPパッケージは、テープ&リールで供給されます。
REV. 0
アナログ・デバイセズ株式会社
IN B 2
IN C 3
ピン1の目印
AD8560
上面図
IN D 4
12 OUT A
11 OUT B
10 OUT C
9 OUT D
OUT E 8
このLCDバッファは、高スルーレート、35mAの連続出力ドラ
イブ電流、および高容量性負荷ドライブ機能を提供します。ま
た、広い電源範囲を達成しており、オフセット電圧は10mV以
下となっています。
IN A 1
IN E 5
AD8560は、レールtoレールの入出力機能を備えた低価格5チャ
ンネルの単電源バッファ・アンプです。このデバイスは、LCD
モニター・アプリケーション用として最適化されています。
NC 6
NC 7
概要
15 NC
14 NC
13 GND
16 V+
16ピンLFCSP
(CPサフィックス)
NC=接続なし
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暗示的または明示的に許諾するもので
もありません。記載の商標および登録商標は、それぞれの企業が所有するものです。
※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。
本 社/ 〒105-6891 東京都港区海岸1-16-1 ニューピア竹芝サウスタワービル
電話03(5402)8200
大阪営業所/ 〒532-0003 大阪府大阪市淀川区宮原3-5-36 新大阪MTビル2号
電話06(6350)6868(代)
AD8560 ― 仕様
電気特性(特に指定のない限り、4.5V≦V ≦16V、V
S
VS/2、TA=25℃)
CM=
Min
パラメータ
記号
条件
入力特性
オフセット電圧
オフセット電圧ドリフト
入力バイアス電流
VOS
∆VOS/∆T
IB
−40℃≦TA≦+85℃
Typ
Max
単位
2
5
80
10
mV
µV/℃
nA
nA
V
kΩ
pF
−40℃≦TA≦+85℃
入力電圧範囲
入力インピーダンス
入力容量
出力特性
出力電圧ハイ
出力電圧ロー
連続出力電流
ピーク出力電流
転送特性
ゲイン
ゲイン直線性
電源
電源電圧
電源除去比
電源電流/アンプ
ダイナミック特性
スルーレート
帯域幅
位相マージン
チャンネル分離
ノイズ特性
電圧ノイズ密度
電流ノイズ密度
−0.5
ZIN
CIN
VOH
VOL
IOUT
IPK
AVCL
NL
VS
PSRR
ISY
SR
BW
Øo
en
en
in
600
800
VS+0.5
400
1
IL=100µA
VS=16V、IL=5mA
−40℃≦TA≦+85℃
VS=4.5V、IL=5mA
−40℃≦TA≦+85℃
IL=100µA
VS=16V、IL=5mA
−40℃≦TA≦+85℃
VS=4.5V、IL=5mA
−40℃≦TA≦+85℃
15.85
15.75
4.2
4.1
VS−0.005
15.95
4.38
5
42
95
150
250
300
400
35
250
VS=16V
RL=2kΩ
−40℃≦TA≦+85℃
RL=2kΩ、VO=0.5∼(VS−0.5V)
0.995
0.995
0.9985
0.9980
0.01
4.5
VS=4∼17V
−40℃≦TA≦+85℃
VO=VS/2、負荷なし
−40℃≦TA≦+85℃
RL=10kΩ、CL=200pF
−3dB、RL=10kΩ、CL=10pF
RL=10kΩ、CL=10pF
f=1kHz
f=10kHz
f=10kHz
70
4.5
90
780
1.005
1.005
V
V
V
V
V
mV
mV
mV
mV
mV
mA
mA
V/V
V/V
%
16
V
1,000
1,200
dB
µA
µA
8
8
65
75
V/µs
MHz
27
25
0.8
nV/√Hz
―
nV/√Hz
―
pA/√Hz
度
dB
―
仕様は予告なく変更することがあります。
―2―
REV. 0
AD8560
絶対最大定格*
パッケージ・タイプ
電源電圧(VS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18V
入力電圧 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . −0.5V∼VS+0.5V
差動入力電圧 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . VS
保存温度範囲 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . −65∼+150℃
動作温度範囲 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . −40∼+85℃
接合温度範囲 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . −65∼+150℃
端子温度範囲(ハンダ処理、60秒). . . . . . . . . . . . . . . . +300℃
ESD耐性(HBM). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5kV
ESD耐性(CDM). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1kV
16ピンLFCSP(CP)
θJA1
35
θJC
ΨJB2
単位
13
℃/W
注
1
2
θ JA はワースト・ケース条件に対する仕様です。すなわち、 θ JA はデバイスが
JEDEC4層(2S2P)回路基板にハンダ付け(裏面のサーマルパッドも含む)され
た状態の表面実装パッケージに対する仕様です。裏面のサーマルパッドをハンダ
付けしない場合、θJAは70℃/Wとなります。
ΨJBは、基板の温度に基づいて接合温度を計算する場合に適用されます。
注
* 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。長時間デバイスを絶対最大定格状態にすると、デバイスの信頼性に
影響を与えることがあります。
オーダー・ガイド
モデル
温度範囲
パッケージ
パッケージ・オプション
AD8560ACP
−40∼+85℃
16ピンLFCSP
CP-16
リールでのみ提供
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ます。AD8560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. 0
―3―
WARNING!
ESD SENSITIVE DEVICE
AD8560 ― 代表的な性能特性
100
90
0
TA = 25℃
4.5V < V S < 16V
VCM = V S/2
–50
80
入力バイアス電流(nA)
V S = 16V
アンプ数
70
60
50
40
30
–100
–150
V S = 4.5V
–200
–250
20
–300
10
0
–12
–350
–6
–9
–3
0
3
入力オフセット電圧(mV)
6
9
12
TPC1. 入力オフセット電圧の分布
+85
TPC4. 入力バイアス電流と温度の関係
5
300
4.5V < V S < 16V
4
250
入力オフセット電流(nA)
3
200
アンプ数
+25
温度(℃)
–40
150
100
2
1
V S = 4.5V
0
V S = 16V
–1
–2
–3
50
–4
0
0
–5
10
20
30
40
50
60
TCVOS(µV/℃)
70
80
90
TPC2. 入力オフセット電圧ドリフトの分布
+85
TPC5. 入力オフセット電流と温度の関係
4.46
15.96
0
ILOAD = 5mA
VCM = V S/2
15.95
4.45
V S = 16V
–0.25
15.94
4.44
15.93
4.43
15.92
4.42
15.91
4.41
–0.50
出力電圧(V)
入力オフセット電圧(mV)
+25
温度(℃)
–40
100
V S = 16V
–0.75
–1.00
15.90
4.40
15.89
V S = 4.5V
4.39
V S = 4.5V
15.88
4.38
15.87
4.37
–1.25
–1.50
4.36
15.86
–40
+25
温度(℃)
+85
–40
TPC3. 入力オフセット電圧と温度の関係
+25
温度(℃)
+85
TPC6. 出力電圧振幅と温度の関係
―4―
REV. 0
AD8560
0.85
150
ILOAD = 5mA
VCM = V S/2
135
0.80
電源電流/アンプ(mA)
120
出力電圧(mV)
105
90
V S = 4.5V
75
60
45
V S = 16V
0.75
0.70
0.65
V S = 16V
V S = 4.5V
30
0.60
15
0
0.55
–40
+25
温度(℃)
+85
TPC7. 出力電圧振幅と温度の関係
+85
TPC10. 1アンプあたりの電源電流と温度の関係
0.9999
8
RL = 10kΩ
CL = 200pF
4.5V < V S < 16V
VOUT = 0.5V∼15V
7
RL = 2kΩ
V S = 16V
6
スルーレート
(V/µs)
ゲイン誤差(V/V)
+25
温度(℃)
– 40
0.9997
V S = 4.5V
5
4
3
2
RL = 600Ω
0.9995
–40
+25
温度(℃)
1
+85
TPC8. 電圧ゲインと温度の関係
+85
TPC11. スルーレートと温度の関係
1.1
1k
TA = 25℃
TA = 25℃
AV = 1
V O = V S /2
1.0
0.9
電源電流/アンプ(mA)
100
出力電圧(mV)
+25
温度(℃)
–40
V S = 4.5V
10
V S = 16V
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
1
0.2
0.1
0.001
0.1
0.01
0.1
1
負荷電流(mA)
10
100
TPC9. 電源レールへの出力電圧と負荷電流の関係
0
2
4
8
10
電源電圧(V)
12
14
16
18
TPC12. 1アンプあたりの電源電流と電源電圧の
関係
REV. 0
6
―5―
AD8560
18
10
5
16
1kΩ
10kΩ
0
TA = 25℃
V S = 8V
VIN = 50mV rms
CL = 40pF
AV = 1
–15
出力振幅(Vp-p)
ゲイン
(dB)
–5
–10
560Ω
–20
TA = 25℃
V S = 16V
AV = 1
RL = 10kΩ
歪み<1%
14
150Ω
12
10
8
6
–25
4
–30
2
–35
0
–40
100k
周波数(Hz)
10k
周波数(Hz)
TPC13. 周波数応答と抵抗負荷
TPC16. クローズドループ出力振幅の周波数特性
1M
10M
10
100M
25
15
ゲイン
(dB)
10
100k
1M
10M
TA = 25℃
V S = 16V
140
120
100
5
50pF
0
–5
–10
80
+PSRR
60
40
–PSRR
20
100pF
1040pF
–15
0
540pF
–20
–20
–25
100k
–40
100
周波数(Hz)
10k
100k
周波数(Hz)
TPC14. 周波数応答と容量性負荷
TPC17. 電源除去比の周波数特性
1M
10M
100M
500
160
450
140
400
120
1k
1M
10M
TA = 25℃
V S = 4.5V
100
350
電源除去比(dB)
インピーダンス(Ω)
1k
160
TA = 25℃
V S = 8V
VIN = 50mV rms
RL = 10kΩ
AV = 1
電源除去比(dB)
20
100
V S = 4.5V
300
250
200
+PSRR
80
60
40
150
20
100
0
50
– 20
V S = 16V
0
100
1k
10k
100k
周波数(Hz)
1M
–PSRR
– 40
100
10M
TPC15. クローズドループ出力インピーダンスの
1k
10k
100k
周波数(Hz)
1M
10M
TPC18. 電源除去比の周波数特性
周波数特性
―6―
REV. 0
AD8560
1,000
TA = 25℃
4.5V V S
100
16V
TA = 25℃
V S = 4.5V
VCM = 2.25V
VIN = 100mV p-p
AV = 1
RL = 10kΩ
90
オーバーシュート
(%)
電圧ノイズ密度(nV/ Hz)
80
100
10
70
60
50
40
–OS
30
+OS
20
10
1
10
1k
100
0
10
10k
周波数(Hz)
100
負荷容量(pF)
TPC19. 電圧ノイズ密度と周波数
TPC22. 小信号オーバーシュートと負荷容量
15
20
0
TA = 25℃
4.5V < V S < 16V
TA = 25℃
V S = ±8V
RL = 10kΩ
10
–20
–40
出力振幅 0∼±V
チャンネル分離(dB)
1k
–60
–80
–100
5
オーバーシュート
(0.1%までの整定)
0
–5
–120
アンダーシュート
(0.1%までの整定)
–140
–10
–160
–180
100
–15
1k
10k
100k
周波数(Hz)
1M
10M
100M
TPC20. チャンネル分離と周波数
0
0.5
1.0
セトリング時間(µs)
1.5
TPC23. セトリング時間とステップ・サイズ
100
オーバーシュート
(%)
80
70
TA = 25℃
V S = 16V
AV = 1
RL = 10kΩ
CL = 300pF
TA = 25℃
V S = 16V
VCM = 8V
VIN = 100mV p-p
AV = 1
RL = 10kΩ
電圧(2V/DIV)
90
60
50
40
–OS
30
+OS
20
10
0
10
100
負荷容量(pF)
1k
時間(2µs/DIV)
TPC21. 小信号オーバーシュートと負荷容量
REV. 0
2.0
TPC24. 大信号過渡応答
―7―
AD8560
TA = 25℃
V S = 4.5V
AV = 1
RL = 10kΩ
CL = 100pF
電圧(1V/DIV)
電圧(50mV/DIV)
TA = 25℃
V S = 4.5V
AV = 1
RL = 10kΩ
CL = 300pF
時間(2µs/DIV)
時間(1µs/DIV)
TPC25. 大信号過渡応答
TPC27. 小信号過渡応答
TA = 25℃
V S = 16V
AV = 1
RL = 10kΩ
CL = 100pF
電圧(3V/DIV)
電圧(50mV/DIV)
TA = 25℃
V S = 16V
AV = 1
RL = 10kΩ
時間(1µs/DIV)
時間(40µs/DIV)
TPC26. 小信号過渡応答
TPC28. 位相反転なし
―8―
REV. 0
AD8560
短絡回路出力条件
アプリケーション
このバッファー・ファミリーは短絡保護回路を内蔵していませ
んので、予防策として出力を正電源またはグラウンドに直に短
絡しないでください。
動作理論
これらのバッファは、LCDアプリケーションでの大きな容量性
負荷を駆動するように設計されています。各バッファは、高出
力電流ドライブおよびレールtoレール入出力動作をサポートす
る16V単電源アンプです。低歪み/高出力電流ドライブが要求
される各種アプリケーションにも活用できます。
また、AD8560は、35mAを超える連続出力電流で使用しない
ことをお勧めします。出力電流は、アンプの出力に直列抵抗を
入れることで制限でき、その抵抗値は、次式で求めることがで
きます。
入力過電圧保護
他の半導体デバイスと同様、入力がどちらか一方の電源電圧を
超える場合には、入力過電圧の特性に配慮する必要があります。
過電圧が発生すると、アンプは電圧レベルや故障電流の大きさ
に応じて損傷を受ける可能性があります。入力電圧が一方の電
源電圧を0.6V以上超えると、内部のピン接合によって電流が入
力から電源へと流れます。
この入力電流は、5mA以下に制限されている限りデバイスに損
傷を与えることはありません。しかし、入力が電源の0.6V以上
でバッファを使用しなければならない場合は、外付けの直列抵
抗を接続する必要があります。抵抗の大きさは、最大過電圧を
5mAで割った値を使用して算出します。この抵抗は、過電圧が
が印可される可能性のある入力と直列に接続します。
出力位相反転
このバッファ・ファミリーは、位相反転を起こすことはありま
せん。入力過電圧によって大きな電流が流れると、デバイスに
損傷を与えることがあります。入力電圧が電源電圧を超える可
能性のあるアプリケーションでは、前述した過電流保護を使用
する必要があります。
VS
RX ≧ ―――
35mA
5V単電源動作の場合、RXの最小値は143Ωとなります。
AD8560の推奨ランド・パターン
図2は、AD8560 PCBデザインの推奨ランド・パターンを示し
ています。 PCB デザインの推奨サーマルパッド・サイズは、
パッケージ裏面の露出パッドのサイズと同じです。ハンダ・マ
スク・デザインでは、サーマルパッドと露出パッドとの接触を
改善して信頼性を増すために、約85%のハンダ処理面にステン
シル・パターンを使用します。PCB上では、短絡を防止するた
めに、配線のためのランド・パターンの内部エッジとサーマル
パッドの外部エッジとの間に最低0.25mmのクリアランス(隙
間)を設けます。放熱特性を良くするために、熱ビアも使用し
ます。 AD8560 は低電力デバイスの部類に属するので、パッ
ケージ裏面の露出パッドをPCBのサーマルパッドにハンダ付け
するだけで十分な電気性能が保証されます。
サーマルパッドをPCBとハンダ付けしない場合、θJAは70℃/W
となりますのでご注意下さい( PCB は JEDEC 準拠 4 層基板使
用)。
全高調波歪み(THD+N)
このバッファ・ファミリーでは、全高調波歪みを低レベルに抑
えています。全電源範囲におけるバッファの全高調波歪み
( THD )+ノイズ( N )は 0.08% 未満となっています。デバイ
スを16V電源で動作させた場合、THD+Nは0.03%以下に抑え
られます。図 1 は、 AD8560 の THD + N と周波数性能を示して
います。
SYMM CL
0.28 x 0.75
TYP 16 PL
0.9
0.4
10
2.1 1.95 0.65
SYMM CL
THD+N(%)
1
0.05
0.1
0.1
0.875
V S = ±2.5V
V S = ±8V
0.01
0.25
ハンダ・マスク
20
100
図1.
REV. 0
0.20
1k
周波数(Hz)
10k
30k
ボードの金属被覆部
図2.
THD+Nと周波数
―9―
16ピンの4×4ランド・パターン
AD8560
外形寸法
16ピンLFCSP(リード・フレーム・チップ・スケール・パッケージ)
本体4×4mm
(CP-16)
寸法はミリメートルで表示
4.0
BSC SQ
0.60(最大)
0.60(最大)
0.65 BSC
ピン1の目印
3.75
BSC SQ
上面図
16
1
裏面図
0.75
0.60
0.50
12°
(最大)
ピン1の目印
13
12
4
9
8
5
2.25
2.10 SQ
1.95
1.95 BSC
0.80(最大)
0.65(公称)
0.05(最大)
0.02(公称)
1.00
0.90
0.80
実装面
0.35
0.28
0.25
0.20 REF
平坦性
0.08
JEDEC標準MO-220-VGGCに準拠
― 10 ―
REV. 0
AD8560
REV. 0
― 11 ―
― 12 ―
REV. 0
PRINTED IN JAPAN
C03016-0-3/03(0)