19-1089; Rev 2; 8/97 概要 ___________________________________ 特長 ___________________________________ MAX4130∼MAX4134は10MHzの利得帯域幅と優れた DC精度を備え、しかも入出力でレイルトゥレイルの動作 が可能なオペアンプファミリです。これらの製品はアンプ 当たりの消費電流が僅か900µAで、単一電源(+2.7V∼ +6.5V)又はデュアル電源(±1.35V∼±3.25V)で動作し、 コモンモード電圧範囲はVEEとVCCの250mV外側まで拡張 されています。また、250Ωの負荷を駆動することがで き 、 ユ ニ テ ィ ゲイン安定です。さらに、MAX4131/ MAX4133はシャットダウンモードを備えており、この モードの出力はハイインピーダンス状態になり、消費電流 はアンプ当たり僅か25µAにまで低減します。 ◆ パッケージ:5ピンSOT23-5(MAX4130) MAX4130∼MAX4134はレイルトゥレイルの入力コモン モード範囲と出力スイングを備えているため、低電圧の単一 電源動作に最適です。最低動作電圧の仕様は2.7Vですが、 通常は最低1.8Vまで動作します。さらに、低オフセット 電圧であり高速なため、高精度低電圧データ収集機器 の信号調節段に最適です。MAX4130は、省スペースの SOT23-5パッケージで供給されています。 ◆ 入力オーバドライブでも位相反転なし 選択ガイド _____________________________ 品名 アンプ数 シャット ダウンモード MAX4130 1 — 5 SOPT23-5 MAX4131 1 ○ 8 SOP/µMAX MAX4132 2 — 8 SOP/µMAX MAX4133 2 ○ 14 SOP MAX4134 4 — 14 SOP パッケージ ◆ 電源:+2.7∼+6.5V単一 ◆ 入力コモンモード電圧範囲:レイルトゥレイル ◆ 出力電圧スイング:レイルトゥレイル ◆ 利得帯域幅積:10MHz ◆ アンプ当たりの自己消費電流:900µA ◆ シャットダウン機能:25µA (MAX4131/MAX4133) ◆ オフセット電圧:200µV ◆ 250Ωの負荷を駆動 ◆ 160pFの容量性負荷でも安定 ◆ ユニティゲイン安定 型番 ___________________________________ PART TEMP. RANGE PINPACKAGE SOT TOP MARK MAX4130EUK -40°C to +85°C 5 SOT23-5 AABB MAX4131C/D 0°C to +70°C -40°C to +85°C -40°C to +85°C Dice* 8 SO 8 µMAX MAX4131ESA MAX4131EUA — — — Ordering Information continued at end of data sheet. *Dice are specified at TA = +25°C, DC parameters only. 標準動作回路 ___________________________ アプリケーション _______________________ +3V バッテリ駆動機器 ポータブル機器 MAX147 データ収集機器 3 信号調節 6 低電力、低電圧アプリケーション SERIAL INTERFACE 8 7 SHDN VDD DOUT AIN SCLK VREF CS GND 1 2 MAX4131 4 5 ピン配置はデータシートの最後に記載されています。 レイルトゥレイルは日本モトローラの登録商標です。 ________________________________________________________________ Maxim Integrated Products 1 MAX4130–MAX4134 シングル/デュアル/クアッド、広帯域幅、低電力、 単一電源、レイルトゥレイル入出力のオペアンプ MAX4130–MAX4134 シングル/デュアル/クアッド、広帯域幅、低電力、 単一電源、レイルトゥレイル入出力のオペアンプ ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS Supply Voltage (VCC-VEE).....................................................7.5V IN+, IN-, SHDN Voltage ...................(VCC + 0.3V) to (VEE - 0.3V) Output Short-Circuit Duration (Note 1).......................Continuous (short to either supply) Continuous Power Dissipation (TA = +70°C) 5-pin SOT23-5 (derate 7.1mW/°C above +70°C) .........571mW 8-pin SO (derate 5.88mW/°C above +70°C).................471mW 8-pin µMAX (derate 4.10mW/°C above +70°C) ............330mW 14-pin SO (derate 8.00mW/°C above +70°C)...............640mW Operating Temperature Range MAX413_E__ ....................................................-40°C to +85°C Maximum Junction Temperature .....................................+150°C Storage Temperature Range .............................-65°C to +160°C Lead Temperature (soldering, 10sec) .............................+300°C Note 1: Provided that the maximum package power-dissipation rating is met. Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability. DC ELECTRICAL CHARACTERISTICS (VCC = +2.7V to +6.5V, VEE = 0V, VCM = 0V, VOUT = VCC / 2, RL tied to VCC / 2, SHDN ≥ 2V (or open), TA = +25°C, unless otherwise noted.) PARAMETER Input Offset Voltage CONDITIONS VCM = VEE to VCC TYP MAX MAX4130EUK MIN ±0.35 ±1.50 MAX4131ESA ±0.20 ±0.60 MAX4131EUA ±0.35 ±1.20 MAX4132ESA/MAX4133ESD ±0.25 ±0.75 MAX4132EUA ±0.40 ±1.50 MAX4134ESD ±0.35 ±1.50 Input Bias Current VCM = VEE to VCC ±50 ±150 Input Offset Current VCM = VEE to VCC ±1 ±12 Differential Input Resistance -1.5V < VDIFF < 1.5V 500 Common-Mode Input Voltage Range Common-Mode Rejection Ratio VEE 0.25 (VEE - 0.25V) < VCM < (VCC + 0.25V) 67 90 MAX4131ESA 78 98 MAX4131EUA 68 88 MAX4132ESA/MAX4133ESD 74 94 MAX4132EUA 66 86 MAX4134ESD 64 84 78 100 Power-Supply Rejection Ratio VCC = 2.7V to 6.5V Output Resistance AV = 1 Off-Leakage Current SHDN < 0.8V, VOUT = 0V to VCC VCC = 2.7V Large-Signal Voltage Gain VCC = 5V 2 VOUT = 0.25V to 2.45V, RL = 100kΩ 92 VOUT = 0.4V to 2.3V, RL = 250Ω 72 82 VOUT = 0.25V to 4.75V, RL = 100kΩ 94 108 VOUT = 0.4V to 4.6V, RL = 250Ω 75 86 nA nA V dB dB Ω 0.1 ±0.1 mV kΩ VCC + 0.25 MAX4130EUK UNITS ±1 µA 108 _______________________________________________________________________________________ dB シングル/デュアル/クアッド、広帯域幅、低電力、 単一電源、レイルトゥレイル入出力のオペアンプ (VCC = +2.7V to +6.5V, VEE = 0V, VCM = 0V, VOUT = VCC / 2, RL tied to VCC / 2, SHDN ≥ 2V (or open), TA = +25°C, unless otherwise noted.) PARAMETER CONDITIONS MAX4130/ MAX4131 RL = 100kΩ RL = 250Ω Output Voltage Swing MAX4132/ MAX4133/ MAX4134 RL = 100kΩ RL = 250Ω MIN VCC - VOH TYP MAX 12 20 VOL - VEE 20 35 VCC - VOH 240 290 VOL - VEE 125 170 VCC - VOH 15 30 VOL - VEE 25 40 VCC - VOH 280 330 VOL - VEE 180 230 Output Short-Circuit Current 50 SHDN Logic Threshold MAX4131–MAX4134 SHDN Input Current MAX4131–MAX4134 Low High 2.0 2.7 Supply Current per Amplifier VCM = VOUT = VCC / 2 Shutdown Supply Current per Amplifier SHDN > 0.8V, MAX4131–MAX4134 mV mA 0.8 ±1 Operating Supply-Voltage Range UNITS V ±3 µA 6.5 V VCC = 2.7V 900 1050 VCC = 5V 1000 1150 VCC = 2.7V 25 40 VCC = 5V 40 60 µA µA DC ELECTRICAL CHARACTERISTICS (VCC = +2.7V to +6.5V, VEE = 0V, VCM = 0V, VOUT = VCC / 2, RL tied to VCC / 2, SHDN ≥ 2V (or open), TA = -40°C to +85°C, unless otherwise noted.) PARAMETER Input Offset Voltage CONDITIONS VCM = VEE to VCC MIN TYP MAX MAX4130EUK ±3.50 MAX4131ESA ±0.75 MAX4131EUA ±4.40 MAX4132ESA/MAX4133ESD ±0.95 MAX4132EUA ±4.70 MAX4134ESD UNITS mV ±4.00 Input Offset Voltage Tempco ±2 µV/°C Input Bias Current VCM = VEE to VCC ±160 nA Input Offset Current VCM = VEE to VCC ±18 nA VCC + 0.20 V Common-Mode Input Voltage Range Common-Mode Rejection Ratio VEE 0.20 (VEE - 0.2V) < VCM < (VCC + 0.2V) MAX4130EUK 62 MAX4131ESA 76 MAX4131EUA 60 MAX4132ESA/MAX4133ESD 74 MAX4132EUA 58 MAX4134ESD 60 dB _______________________________________________________________________________________ 3 MAX4130–MAX4134 DC ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) MAX4130–MAX4134 シングル/デュアル/クアッド、広帯域幅、低電力、 単一電源、レイルトゥレイル入出力のオペアンプ DC ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) (VCC = +2.7V to +6.5V, VEE = 0V, VCM = 0V, VOUT = VCC / 2, RL tied to VCC / 2, SHDN ≥ 2V (or open), TA = -40°C to +85°C, unless otherwise noted.) PARAMETER CONDITIONS Power-Supply Rejection Ratio VCC = 2.7V to 6.5V Off-Leakage Current SHDN < 0.8V, VOUT = 0V to VCC VCC = 2.7V Large-Signal Voltage Gain VCC = 5V MAX4130/ MAX4131 MIN MAX VOUT = 0.25V to 2.45V, RL = 100kΩ 84 VOUT = 0.4V to 2.3V, RL = 250Ω 66 VOUT = 0.25V to 4.75V, RL = 100kΩ 86 VOUT = 0.4V to 4.6V, RL = 250Ω 68 RL = 250Ω RL = 100kΩ RL = 250Ω 25 VOL - VEE 40 VCC - VOH 300 VOL - VEE 190 VCC - VOH 35 VOL - VEE 50 VCC - VOH 350 VOL - VEE 250 0.8 Low SHDN Logic Threshold MAX4131–MAX4134 MAX4131—MAX4134 SHDN Input Current MAX4131–MAX4134 High Operating Supply-Voltage Range 2.0 2.7 Supply Current per Amplifier VCM = VOUT = VCC / 2 Shutdown Supply Current per Amplifier SHDN < 0.8V, MAX4131–MAX4134 µA dB VCC - VOH RL = 100kΩ UNITS dB ±12 Output Voltage Swing MAX4132/ MAX4133/ MAX4134 TYP 74 mV V ±3 µA 6.5 V VCC = 2.7V 1100 VCC = 5V 1200 VCC = 2.7V 50 VCC = 5V 70 µA µA AC ELECTRICAL CHARACTERISTICS (VCC = +2.7V to +6.5V, VEE = 0V, SHDN ≥ 2V (or open), TA = +25°C, unless otherwise noted.) PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS Gain-Bandwidth Product 10 MHz Phase Margin 62 degrees 12 dB Gain Margin Total Harmonic Distortion f = 10kHz, VOUT = 2Vp-p (AV = 1) Slew Rate Settling Time to 0.01% AV = 1, VOUT = 2V step Turn-On Time VCC = 0V to 3V step, VOUT = VCC / 2 SHDN Delay MAX4131–MAX4134, VCC = 3V, VOUT = VCC / 2 Input Capacitance % 4 V/µs 2.0 µs 1 µs Enable 1 Disable 0.2 µs 3 pF 22 nV/√Hz f = 1kHz 0.4 pA/√Hz AV = 1 160 pF Input Noise Voltage Density f = 1kHz Input Noise Current Density Capacitive Load Stability 4 0.003 _______________________________________________________________________________________ シングル/デュアル/クアッド、広帯域幅、低電力、 単一電源、レイルトゥレイル入出力のオペアンプ (VCC = +5V, VEE = 0V, VCM = VCC/2, TA = +25°C, unless otherwise noted.) 60 144 20 36 0 -36 PHASE -72 -108 -20 108 72 20 36 0 0 -36 PHASE -72 -20 10k 100k 1M -144 -180 100M 10M -40 100 1k 10k FREQUENCY (Hz) 1M 10M 10 1 0.10 VCC = +6.5V 1100 SUPPLY CURRENT (mA) 10 1050 1000 VCC = +2.7V 950 1M 10M 50 45 900 100M VCC = +6.5V 40 35 30 25 VCC = +2.7V 20 15 5 800 10k 100k 1M 10M 0 -40 -25 -10 100M 5 20 35 50 65 -40 -25 -10 80 95 5 20 35 50 65 TEMPERATURE (°C) TEMPERATURE (°C) OUTPUT LEAKAGE CURRENT vs. TEMPERATURE INPUT BIAS CURRENT vs. COMMON-MODE VOLTAGE INPUT BIAS CURRENT vs. TEMPERATURE VCC = +2.7V 5 0 VOUT SHORT TO VCC VCC = +6.5V VCC = +2.7V VCC = +2.7V 30 VCC = +6.5V 20 10 0 -10 -20 -30 -40 5 20 35 50 65 TEMPERATURE (°C) 20 80 95 VCC = +6.5V, VCM = VCC VCC = +2.7V, VCM = VCC 0 -20 VCC = +2.7V, VCM = VEE -40 VCC = +6.5V, VCM = VEE -60 -40 -25 -10 40 -50 -10 80 95 60 INPUT BIAS CURRENT (nA) VOUT SHORT TO VEE VCC = +6.5V 40 INPUT BIAS CURRENT (nA) AV = +1 SHDN = 0V MAX4130/34-10 FREQUENCY (Hz) MAX4130/34-11 1k MAX4130/34-08 100 LEAKAGE CURRENT (mA) 10k 100k 10 0.01 -5 1k SHUTDOWN SUPPLY CURRENT vs. TEMPERATURE 850 10 100 FREQUENCY (Hz) 1150 MAX4130/34-05 AV = +1 OUTPUT IMPEDANCE (W) 100k -100 -180 100M SUPPLY CURRENT PER AMPLIFIER vs. TEMPERATURE 100 15 -60 FREQUENCY (Hz) OUTPUT IMPEDANCE vs. FREQUENCY 20 -40 -80 SUPPLY CURRENT (mA) 1k -20 -108 -144 -40 100 AV = +1 0 144 MAX4130/34-06 0 GAIN (dB) GAIN (dB) 72 AV = +1000 RL = ¥ CL = 160pF 40 108 MAX4130/34-07 GAIN PHASE (DEGREES) AV = +1000 NO LOAD 180 GAIN PSR (dB) 180 MAX4130/34-02 PHASE (DEGREES) 60 40 POWER-SUPPLY REJECTION vs. FREQUENCY GAIN AND PHASE vs. FREQUENCY (WITH CLOAD) MAX4130/34-01 MAX4130/34-03 GAIN AND PHASE vs. FREQUENCY -60 0 1 2 3 4 5 COMMON-MODE VOLTAGE (V) 6 -40 -25 -10 5 20 35 50 65 80 95 TEMPERATURE (°C) _______________________________________________________________________________________ 5 MAX4130–MAX4134 標準動作特性 ______________________________________________________________________ 標準動作特性(続き)________________________________________________________________ (VCC = +5V, VEE = 0V, VCM = VCC/2, TA = +25°C, unless otherwise noted.) -0.75 -1.50 SO PACKAGE -2.25 1.4 1.3 -40 -25 -10 5 20 35 50 65 5 20 35 50 65 -40 -25 -10 20 35 50 65 LARGE-SIGNAL GAIN vs. OUTPUT VOLTAGE VCC = +6.5V RL TO VEE 120 120 MAX4130/34-16 130 MAX4130/34-19 RL = 100kW RL = 500W 90 105 RL = 100kW 100 RL = 10kW RL = 2kW 90 80 80 300 400 500 600 RL = 2kW 95 90 RL = 500W 80 75 70 70 200 100 85 RL = 500W 75 70 RL = 10kW 110 GAIN (dB) 95 GAIN (dB) RL = 2kW 80 95 RL = 100kW VCC = +2.7V RL TO VCC 115 110 100 0 100 200 300 400 500 0 600 100 200 300 400 500 600 OUTPUT VOLTAGE: EITHER SUPPLY (mV) OUTPUT VOLTAGE: EITHER SUPPLY (mV) OUTPUT VOLTAGE: EITHER SUPPLY (mV) LARGE-SIGNAL GAIN vs. OUTPUT VOLTAGE LARGE-SIGNAL GAIN vs. TEMPERATURE LARGE-SIGNAL GAIN vs. TEMPERATURE VCC = +2.7V RL TO VEE 110 RL = 100kW GAIN (dB) RL = 500W RL = 2kW 90 RL = 10kW VOUT(p-p) = VCC -1V RL = 500W 115 120 100 85 VCC = +2.7V, RL TO VEE 100 200 300 400 500 600 OUTPUT VOLTAGE: EITHER SUPPLY (mV) 110 105 VCC = +6.5V, RL TO VCC 95 90 VCC = +2.7V, RL TO VCC -40 -25 -10 5 20 35 50 65 TEMPERATURE (°C) VCC = +2.7V, RL TO VCC OR VEE 100 RL = 100kWŸ VOUT(p-p) = VCC - 0.6V 80 80 60 VCC = +6.5V, RL TO VCC OR VEE 115 105 90 70 125 VCC = +6.5V, RL TO VEE 95 80 130 MAX4130/34-17 120 MAX4130/34-15 120 0 5 LARGE-SIGNAL GAIN vs. OUTPUT VOLTAGE 85 6 80 95 RL = 10kW 100 VCM = 0.3V TO 5.3V 85 LARGE-SIGNAL GAIN vs. OUTPUT VOLTAGE 105 110 VCM = 0.2V TO 5.2V 90 TEMPERATURE (°C) 110 100 95 TEMPERATURE (°C) VCC = +6.5V RL TO VCC 0 100 TEMPERATURE (°C) 120 115 105 80 -40 -25 -10 80 95 MAX4130/34-12 MAX4130/34-21 1.5 1.2 -3.00 GAIN (dB) 1.6 VCM = 0V TO 5.0V 110 MAX4130/34-18 0 1.7 115 MAX4130/34-20 0.75 1.8 120 GAIN (dB) VOLTAGE (mV) 1.50 1.9 COMMON-MODE REJECTION (dB) MAX4130/34-09 SOT23-5 PACKAGE MINIMUM OPERATING VOLTAGE (V) 3.00 2.25 COMMON-MODE REJECTION vs. TEMPERATURE MINIMUM OPERATING VOLTAGE vs. TEMPERATURE INPUT OFFSET VOLTAGE vs. TEMPERATURE GAIN (dB) MAX4130–MAX4134 シングル/デュアル/クアッド、広帯域幅、低電力、 単一電源、レイルトゥレイル入出力のオペアンプ 80 95 -40 -25 -10 5 20 35 50 65 TEMPERATURE (°C) _______________________________________________________________________________________ 80 95 シングル/デュアル/クアッド、広帯域幅、低電力、 単一電源、レイルトゥレイル入出力のオペアンプ (VCC = +5V, VEE = 0V, VCM = VCC/2, TA = +25°C, unless otherwise noted.) 250 VCC - VOUT (mV) VCC = +6.5V, RL = 500W 100 80 VCC = +2.7V, RL = 500W 60 VCC = +6.5V, RL = 500W 200 VCC = +2.7V, RL = 500W 150 0.030 MAX4130/34-14 RL TO VEE 100 2Vp-p SIGNAL 500kHz LOWPASS FILTER RL = 10kW TO VCC / 2 0.025 THD AND NOISE (%) RL TO VCC 140 VOUT - VEE (mV) 300 MAX4130/34-13 160 120 TOTAL HARMONIC DISTORTION AND NOISE vs. FREQUENCY MAXIMUM OUTPUT VOLTAGE vs. TEMPERATURE MAX4130/34-22A MINIMUM OUTPUT VOLTAGE vs. TEMPERATURE 0.020 0.015 0.010 40 VCC = +2.7V, RL = 100kW -40 -25 -10 20 35 50 65 -40 -25 -10 5 20 35 50 65 TOTAL HARMONIC DISTORTION AND NOISE vs. PEAK-TO-PEAK SIGNAL AMPLITUDE CHANNEL SEPARATION vs. FREQUENCY 0.01 RL = 2kW RL = 10kW RL = 100kW 10 80 95 140 VS = +5V 130 100 1k 10k FREQUENCY (Hz) 100k MAX4131 SMALL-SIGNAL TRANSIENT RESPONSE (NONINVERTING) AV = +1 VOLTAGE (50mV/div) AV = +1 10kHz SINE WAVE RL TO VCC / 2 500kHz LOWPASS FILTER CHANNEL SEPARATION (dB) MAX4130/34-23 TEMPERATURE (°C) RL = 250W 120 110 100 IN OUT 90 0.001 80 4.4 4.6 4.8 5.0 1k 10k 100k 1M FREQUENCY (Hz) MAX4131 SMALL-SIGNAL TRANSIENT RESPONSE (INVERTING) MAX4131 LARGE-SIGNAL TRANSIENT RESPONSE (NONINVERTING) AV = +1 VOLTAGE (2V/div) IN OUT MAX4131 LARGE-SIGNAL TRANSIENT RESPONSE (INVERTING) AV = -1 IN OUT TIME (200ns/div) TIME (200ns/div) VOLTAGE (2V/div) AV = -1 10M MAX4130/34-26 PEAK-TO-PEAK SIGNAL AMPLITUDE (V) MAX4130/34-27 4.2 MAX4130/34-25 4.0 VOLTAGE (50mV/div) 0 0 80 95 TEMPERATURE (°C) 0.1 THD + NOISE (%) 5 0.005 MAX4130/34-25a 0 VCC = +6.5V, RL = 100kW (TOP) VCC = +2.7V, RL = 100kW (BOTTOM) 50 MAX4130/34-24 VCC = +6.5V, RL = 100kW 20 IN OUT TIME (2ms/div) TIME (2ms/div) _______________________________________________________________________________________ 7 MAX4130–MAX4134 標準動作特性(続き)________________________________________________________________ MAX4130–MAX4134 シングル/デュアル/クアッド、広帯域幅、低電力、 単一電源、レイルトゥレイル入出力のオペアンプ 端子説明 __________________________________________________________________________ MAX4130 MAX4131 MAX4132 MAX4133 MAX4134 名称 1 6 — — — OUT 出力 機 能 2 4 4 4 11 VEE 負電源。単一電源動作の場合はグランドに 接続して下さい。 3 3 — — — IN+ 非反転入力 4 2 — — — IN- 反転入力 5 7 8 14 4 VCC 正電源 — 1, 5 — 5, 7, 8, 10 — N.C. 無接続。内部接続されていません。 — 8 — — — SHDN シャットダウン制御。アンプをイネーブルするには、 ハイに接続するかフローティングにして下さい。 — — 1, 7 1, 13 1, 7 OUT1, OUT2 アンプ1及び2の出力 — — 2, 6 2, 12 2, 6 IN1-, IN2- — — 3, 5 3, 11 3, 5 IN1+, IN2+ — — — 6, 9 — SHDN1, SHDN2 — — — — 8, 14 OUT3, OUT4 — — — — 9, 13 IN3-, IN4- — — — — 10, 12 IN3+, IN4+ アンプ1及び2の反転入力 アンプ1及び2の非反転入力 アンプ1及び2のシャットダウン制御。アンプ をイネーブルするには、ハイに接続するか フローティングにして下さい。 アンプ3及び4の出力 アンプ3及び4の反転入力 アンプ3及び4の非反転入力 MAX4130 MAX4131 MAX4132 MAX4133 MAX4134 MAX4130 MAX4131 MAX4132 MAX4133 MAX4134 R3 R3 R3 = R1 R3 = R1 R2 R1 図1a. 8 R1 R2 バイアス電流によるオフセット誤差の低減 (非反転) R2 図1b. R2 バイアス電流によるオフセット誤差の低減 (反転) _______________________________________________________________________________________ シングル/デュアル/クアッド、広帯域幅、低電力、 単一電源、レイルトゥレイル入出力のオペアンプ レイルトゥレイルの入力段 MAX4130∼MAX4134高速アンプファミリの製品は、 低電圧の単一電源動作用に設計されたレイルトゥレイル の入出力段を備えています。入力段は独立したNPN及び PNP差動段から構成され、これらにより入力コモンモード 範囲がレイルトゥレイルよりも0.2V外側まで拡張されて います。PNP段は負電源電圧に近い入力電圧でアクティブ になり、NPN段は正電源電圧に近い入力電圧でアクティブ になります。入力オフセット電圧は通常200µV以下です。 VCC/2付近で生じる切換え遷移領域が拡張されているた め、入力ペアのミスマッチによるCMRRの劣化が最小限 に抑えられています。低オフセット電圧、高帯域幅、及び レイルトゥレイルのコモンモード範囲を備えたこれらの オペアンプは、高精度低電圧データ収集機器に最適です。 入力段がNPNとPNPペアの間で切り換わるため、入力電 圧が遷移領域を通過するときに入力バイアス電流の極性 が変わります。入力バイアス電流が外部ソースインピー ダンスを流れることによって発生するオフセット誤差を 低減するために、各入力から見た実効インピーダンスを マッチングして下さい (図1a、1b) 。ソースインピーダンス が大きいと入力容量と共に寄生ポールを形成し、信号応 答がアンダーダンプ状態になります。入力インピー ダンスを低減するか、あるいは小さな (2pF∼10pF) コン デンサをフィードバック抵抗の両端に取り付けることで 応答を改善することができます。 MAX4130∼MAX4134の入力は1kΩの直列抵抗と両 入力間の連続トリプルダイオードによって大きな差動 入力電圧から保護されています (図2)。差動入力電圧が 1.8V以下の場合、入力抵抗は通常500kΩです。差動 入力電圧が1.8Vを超えると、入力抵抗は約2kΩになり、 入力バイアス電流は次式で決まります。 IBIAS = VDIFF - 1.8V 2kW 1k 1k 図2. 入力保護回路 _______________________________________________________________________________________ 9 MAX4130–MAX4134 アプリケーション情報 ___________________ レイルトゥレイルの出力段 負荷がグランド (VEE) を基準とする単一電源動作の最低 出 力電圧は、グランドから数ミリボルト以内です。 MAX4131を電圧フォロワとして接続した場合の入力電 圧範囲と出力電圧スイングを図3に示します。電源が+3V で負荷がグランドに接続されている場合、出力は0.00V から2.90Vの間でスイングします。最大出力電圧スイング は負荷に依存しますが、最大負荷 (グランドへ500Ω) の 場合でも+3V電源から150mV以内です。 殆どの高速オペアンプは容量性負荷を駆動すると不安定 になりますが、自己消費電流の低いものでは特にそれが 顕著です。MAX4130∼MAX4134は容量性負荷に対する 許容度が大きくなっており、最大160pFの容量性負荷に 対して安定です。図4は、容量性負荷に対する安定動作領 域を示しています。図5及び図6は、容量性負荷への応答 及びアイソレーション抵抗を出力と直列に入れたとき(図 7)の結果を示しています。この抵抗は、負荷コンデンサ をオペアンプの出力から分離することによって回路の 位相マージンを改善します。 500 450 LOAD CAPACITANCE (pF) VOLTAGE (1V/div) VCC = 3V, RL = 10kW to VEE IN 400 UNSTABLE OPERATING REGION 350 300 250 200 150 STABLE OPERATING REGION 100 OUT RL to VEE VOUT = VCC/2 50 0 TIME (1ms/div) 0.1 1 10 100 LOAD RESISTANCE (kW) レイルトゥレイルの入力/出力電圧範囲 図4. VCC = 5V CL = 1000pF RS = 39W VCC = 5V RL = 10kW CL = 130pF IN OUT 10 IN OUT TIME (200ns/div) 図5. 容量性負荷に対する安定性 VOLTAGE (50mV/div) 図3. VOLTAGE (50mV/div) MAX4130–MAX4134 シングル/デュアル/クアッド、広帯域幅、低電力、 単一電源、レイルトゥレイル入出力のオペアンプ 容量性負荷がある場合のMAX4131の小信号 過渡応答 TIME (500ns/div) 図6. 容量性負荷へのMAX4131の過渡応答 (アイソレーション抵抗付) ______________________________________________________________________________________ シングル/デュアル/クアッド、広帯域幅、低電力、 単一電源、レイルトゥレイル入出力のオペアンプ MAX4130∼MAX4134アンプのセトリング時間は、通 常パワーアップから1µs以内です。図9及び図10に、パ ワーアップ時の出力電圧及び消費電流を図8のテスト回 路で測定した結果を示します。 MAX4131及びMAX4133にはシャットダウンオプション が備わっています。シャットダウンピン (SHDN) がローに なると、消費電流はアンプ当たり25µA以下に低減し、 出力はハイインピーダンス状態になり、アンプはディセー ブル状態になります。アンプは、SHDNをハイにするか、 あるいはフローティングのままにしておくとイネーブル状 態になります。デュアルアンプMAX4133では、シャット ダウン機能は別々に動作します。図11及び図12に、シャッ トダウンパルスに対するMAX4131の出力電圧及び消費電 流応答を図8のテスト回路で測定した結果を示します。 VCC 0V TO 2.7V STEP FOR POWER-UP TEST; 2.7V FOR SHUTDOWN ENABLE TEST. *0.1mF 2k RS OUT SHDN 0V TO 2.7V STEP FOR SHUTDOWN TEST CL 2k 10k 10W SUPPLY-CURRENT MONITORING POINT *FOR SHUTDOWN TEST ONLY. 容量性負荷の駆動回路 図8. パワーアップ/シャットダウンテスト回路 VCC VCC (1V/div) OUT IEE (500mA/div) VOLTAGE (1V/div) 図7. TIME (5ms/div) 図9. パワーアップ時の出力電圧 TIME (5ms/div) 図10. パワーアップ時の消費電流 ______________________________________________________________________________________ 11 MAX4130–MAX4134 パワーアップ及びシャットダウンモード SHDN 1V/div SHDN VOLTAGE (1V/div) MAX4130–MAX4134 シングル/デュアル/クアッド、広帯域幅、低電力、 単一電源、レイルトゥレイル入出力のオペアンプ SUPPLY CURRENT 500mA/div OUT TIME (1ms/div) TIME (1ms/div) 図11. シャットダウン時の出力電圧 電源及びレイアウト MAX4130∼MAX4134は、+2.7V∼+6.5V単一電源 又は±1.35V∼±3.25Vデュアル電源で動作します。 単一電源動作の場合、電源を0.1µFのセラミックコンデン サ及びそれに並列な最低1µFのコンデンサでバイパスして 下さい。デュアル電源の場合は、各電源をグランド に バイパスして下さい。 12 図12. シャットダウン時のイネーブル/ディセーブル 消費電流 レイアウトが良いとオペアンプの入出力での浮遊容量 が減少するため、性能が向上します。浮遊容量を少な くするには、外部部品をオペアンプのピンの近くに取 り付けてトレースと抵抗のリード線を短くして下さい。 ______________________________________________________________________________________ シングル/デュアル/クアッド、広帯域幅、低電力、 単一電源、レイルトゥレイル入出力のオペアンプ TOP VIEW OUT 1 VEE 2 5 VCC 4 IN- MAX4130 IN+ 3 SOT23-5 OUT1 1 8 VCC VCC IN1- 2 7 OUT2 6 OUT IN1+ 3 6 IN2- 5 N.C. VEE 4 5 IN2+ N.C. 1 8 SHDN IN1- 2 7 IN1+ 3 VEE 4 MAX4131 MAX4132 SO/mMAX SO/mMAX OUT1 1 14 VCC OUT1 1 14 OUT4 IN1- 2 13 OUT2 IN1- 2 13 IN4- IN1+ 3 12 IN2- IN1+ 3 12 IN4+ 11 IN2+ VCC 4 10 N.C. IN2+ 5 VEE 4 MAX4133 N.C. 5 SHDN1 6 9 SHDN2 N.C. 7 8 N.C. SO MAX4134 11 VEE 10 IN3+ IN2- 6 9 IN3- OUT2 7 8 OUT3 SO ______________________________________________________________________________________ 13 MAX4130–MAX4134 ピン配置 __________________________________________________________________________ MAX4130–MAX4134 シングル/デュアル/クアッド、広帯域幅、低電力、 単一電源、レイルトゥレイル入出力のオペアンプ 型番(続き) _____________________________ PART TEMP. RANGE PINPACKAGE MAX4132ESA -40°C to +85°C MAX4132EUA MAX4133C/D MAX4133ESD MAX4134ESD -40°C to +85°C 0°C to +70°C -40°C to +85°C -40°C to +85°C チップ情報 _____________________________ SOT TOP MARK MAX4130 TRANSISTOR COUNT: 170 8 SO — MAX4132 TRANSISTOR COUNT: 340 8 µMAX Dice* 14 SO 14 SO — — — — MAX4134 TRANSISTOR COUNT: 680 *Dice are specified at TA = +25°C, DC parameters only. チップ構成図 ______________________________________________________________________ MAX4131 MAX4133 V CC OUT1 V EE IN- IN1- OUT2 SHDN iN+ 0.055" (1.397mm) 0.066" (1.676mm) IN2- IN1+ V EE IN2+ V CC V EE OUT 0.036" (0.914mm) V CC SHDN1 V EE V CC SHDN2 0.053" (1.346mm) TRANSISTOR COUNT: 170 TRANSISTOR COUNT: 340 SUBSTRATE CONNECTED TO VEE SUBSTRATE CONNECTED TO VEE 14 ______________________________________________________________________________________ シングル/デュアル/クアッド、広帯域幅、低電力、 単一電源、レイルトゥレイル入出力のオペアンプ b DIM e A A1 A2 b C D E E1 L e e1 a E e1 D a MILLIMETERS MIN MAX 0.90 1.45 0.00 0.15 0.90 1.30 0.35 0.50 0.08 0.20 2.80 3.00 2.60 3.00 1.50 1.75 0.35 0.55 0.95ref 1.90ref 0° 10° 21-0057B E1 A A2 C 5-PIN SOT23-5 SMALL-OUTLINE TRANSISTOR PACKAGE L A1 DIM C a A 0.101mm 0.004 in e B A1 L A A1 B C D E e H L a INCHES MAX MIN 0.044 0.036 0.008 0.004 0.014 0.010 0.007 0.005 0.120 0.116 0.120 0.116 0.0256 0.198 0.188 0.026 0.016 6° 0° MILLIMETERS MIN MAX 0.91 1.11 0.10 0.20 0.25 0.36 0.13 0.18 2.95 3.05 2.95 3.05 0.65 4.78 5.03 0.41 0.66 0° 6° 21-0036D E H 8-PIN mMAX MICROMAX SMALL-OUTLINE PACKAGE D ______________________________________________________________________________________ 15 MAX4130–MAX4134 パッケージ_________________________________________________________________________ MAX4130–MAX4134 シングル/デュアル/クアッド、広帯域幅、低電力、 単一電源、レイルトゥレイル入出力のオペアンプ パッケージ (続き) ___________________________________________________________________ DIM D 0°-8° A 0.101mm 0.004in. e B A1 E C H L Narrow SO SMALL-OUTLINE PACKAGE (0.150 in.) A A1 B C E e H L INCHES MAX MIN 0.069 0.053 0.010 0.004 0.019 0.014 0.010 0.007 0.157 0.150 0.050 0.244 0.228 0.050 0.016 DIM PINS D D D 8 14 16 MILLIMETERS MIN MAX 1.35 1.75 0.10 0.25 0.35 0.49 0.19 0.25 3.80 4.00 1.27 5.80 6.20 0.40 1.27 INCHES MILLIMETERS MIN MAX MIN MAX 0.189 0.197 4.80 5.00 0.337 0.344 8.55 8.75 0.386 0.394 9.80 10.00 21-0041A 販売代理店 〒169 -0051東京都新宿区西早稲田3-30-16(ホリゾン1ビル) TEL. (03)3232-6141 FAX. (03)3232-6149 マキシム社では全体がマキシム社製品で実現されている回路以外の回路の使用については責任を持ちません。回路特許ライセンスは明言されていません。 マキシム社は随時予告なしに回路及び仕様を変更する権利を保留します。 16 __________________Maxim Integrated Products, 120 San Gabriel Drive, Sunnyvale, CA 94086 (408) 737-7600 © 1997 Maxim Integrated Products is a registered trademark of Maxim Integrated Products.
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