高温、低功耗运算放大器
AD8634
产品特性
OUT A 1
8
V+
–IN A 2
7
OUT B
+IN A 3
6
–IN B
V– 4
5
+IN B
AD8634
TOP VIEW
(Not to Scale)
11524-001
引脚配置
可在极端高温下工作
FLATPACK封装:−40°C至+210°C
SOIC封装:−40°C至+175°C
轨到轨输出
低功耗:1.3 mA(最大值)
增益带宽积:9.7 MHz(典型值,AV = 100)
低失调电压:250 μV(最大值)
单位增益稳定
高压摆率:5.0 V/μs(典型值,210°C)
低噪声:4.2 nV/√Hz(典型值,1 kHz、210°C)
图1. SOIC和FLATPACK引脚排列
应用
井下钻探和仪器仪表
航空电子
重工业
高温环境
概述
AD8634是一款精密、9.7 MHz带宽、双通道放大器,具有轨
该双通道运算放大器采用8引脚SOIC封装,工作温度范围
到轨输出。该器件保证可采用3 V至30 V(或±1.5 V至±15 V)电
为 −40° C 至 +175° C 。 同 时 提 供 8 引 脚 陶 瓷 扁 平 封 装
源供电,并保证可在极高的温度下工作。
(FLATPACK),工作温度范围为−40°C至+210°C。两款封装
AD8634非常适合要求交流和直流精密性能的应用。宽带
宽、低噪声与精度特性组合,使AD8634适合滤波器和传感
均针对极端温度下的稳定性而设计,在最大额定温度情况
下最多可工作1000小时。
AD8634属于ADI公司不断扩展的高温认证产品系列。若要
器接口等各种应用。
获得可用高温产品的完整选型表,请参考下列网站上的高
温产品列表和认证数据:www.analog.com/hightemp
Rev. 0
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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。
AD8634
目录
特性.................................................................................................. 1
绝对最大额定值............................................................................ 5
应用.................................................................................................. 1
预测寿命与工作温度的关系................................................. 5
概述.................................................................................................. 1
热阻 ............................................................................................ 5
引脚配置 ......................................................................................... 1
ESD警告..................................................................................... 5
修订历史 ......................................................................................... 2
典型性能参数 ................................................................................ 6
技术规格 ......................................................................................... 3
应用信息 ....................................................................................... 10
电气特性(VSY = ±15.0 V)......................................................... 3
输入保护.................................................................................. 10
电气特性(VSY = 3.0 V) ............................................................. 4
外形尺寸 ....................................................................................... 11
订购指南.................................................................................. 11
修订历史
2014年7月 — 修订版0至修订版A
更改表1的单位增益交越参数以及表1的−3 dB
闭环带宽参数 ....................................................................................3
更改表2的单位增益交越参数以及表2的−3 dB
闭环带宽参数 ....................................................................................4
2013年7月—修订版0:初始版
Rev. 0 | Page 2 of 12
AD8634
技术规格
电气特性(VSY = ±15.0 V)
除非另有说明,VSY = ±15.0 V,VCM = 0 V,TMIN ≤ TA ≤ TMAX。
表1.
参数
输入特性
失调电压
失调电压漂移
失调电压匹配
输入偏置电流
输入失调电流
输入电压范围
共模抑制比
大信号电压增益
符号
低输出电压
VOL
动态性能
压摆率
增益带宽积
250
250
ISC
RL = 10 kΩ接VCM
RL = 2 kΩ接VCM
RL = 2 kΩ至VCM, TA = TMAX
RL = 10 kΩ接VCM
RL = 2 kΩ接VCM
RL = 2 kΩ至VCM, TA = TMAX
VOUT = 0 V, TA = TMAX
−200
−40
120
−14.5
100
115
112
100
108
dB
53||1.1
1.1||2.5
kΩ||pF
GΩ||pF
14.90
14.5
14.75
−14.95
−14.75
V
V
V
V
V
V
mA
−200
−45
−14.7
105
104
14.8
14.0
14.60
150
+200
30
+14.7
105
SR
GBP
3.6
UGC
−3 dB闭环带宽
−3 dB
RL = 2 kΩ
VIN = 5 mV p-p, RL = 10 kΩ,
AV = 100
VIN = 5 mV p-p, RL = 10 kΩ,
AV = 1
VIN = 5 mV p-p, AV = 1
14.8
14.0
14.60
−14.8
−14.70
−14.70
0.1 Hz to 10 Hz
f = 1 kHz
Rev. A | Page 3 of 12
4.9
9.7
150
+200
30
+14.5
−14.8
−14.65
−14.65
+105/−18
115
1.0
ΦM
en p-p
en
in
14.90
14.5
14.75
−14.95
−14.8
+100/−20
电源抑制 VSY = ±2 V至±18 V
比(PSRR)
ISY
IOUT = 0 mA, TA = TMAX
单位
V
V/°C
V
nA
nA
V
dB
0.35
53||1.1
1.1||2.5
单位增益交越带宽
相位裕量
噪声性能
电压噪声
电压噪声密度
电流噪声密度
FLATPACK封装
−40°C ≤ TA ≤ +210°C
最小值 典型值 最大值
0.35
TA = TMAX
IB
IOS
VIN
共模抑制 VCM = −14.0 V至+14.0 V
比(CMRR)
AVO
−13.5 V ≤ VOUT ≤ +13.5 V,
RL = 2 kΩ
VOH
电源电流(每个放大器)
测试条件/注释
VOS
∆VOS/∆T
输入阻抗
差分
共模
输出特性
高输出电压
短路电流
电源
电源抑制比
SOIC封装
−40°C ≤ TA ≤ +175°C
最小值 典型值 最大值
103
1.2
113
1.1
3.6
dB
1.3
mA
5.0
9.7
V/µs
MHz
7.0
7.0
MHz
11.0
11.0
MHz
84
82
度
0.13
4.2
0.6
0.13
4.2
0.6
µV p-p
nV/√Hz
pA/√Hz
AD8634
电气特性(VSY = 3.0 V)
除非另有说明,VSY = 3.0 V,VCM = 1.5 V,VOUT = 1.5 V,TMIN ≤ TA ≤ TMAX。
表2.
参数
输入特性
失调电压
失调电压漂移
失调电压匹配
输入偏置电流
输入失调电流
输入电压范围
共模抑制比
大信号电压增益
符号
低输出电压
VOL
电源电流(每个放大器)
单位增益交越带宽
−3 dB闭环带宽
相位裕量
噪声性能
电压噪声
电压噪声密度
电流噪声密度
FLATPACK封装
−40°C ≤ TA ≤ +210°C
最小值 典型值 最大值
250
−200
−45
0.3
60
104
0.35
150
+200
30
2.7
ISC
2.8
2.0
2.60
−40
65
0.5
55
60
nA
nA
V
dB
112
100
108
dB
53||1.1
2.8||2.5
kΩ||pF
GΩ||pF
2.90
2.5
2.75
50
250
V
V
V
mV
mV
mV
mA
97
SR
GBP
3.5
UGC
−3dB
ΦM
en p-p
en
in
RL = 2 kΩ
VIN = 5 mV p-p, RL = 10 kΩ,
AV = 100
VIN = 5 mV p-p, RL = 10 kΩ,
AV = 1
VIN = 5 mV p-p, AV = 1
2.90
2.5
2.75
50
200
2.8
2.0
2.60
200
300
300
+65/−13
电源抑制 VSY= ±1.25 V至±1.75 V
比(PSRR)
ISY
IOUT = 0 mA, TA = TMAX
Rev. 0 | Page 4 of 12
4.9
9.7
200
350
350
+70/−11
102
0.9
0.1 Hz至10 Hz
f = 1 kHz
150
+200
30
2.5
−200
53||1.1
2.8||2.5
RL = 10 kΩ接VCM
RL = 2 kΩ接VCM
RL = 2 kΩ至VCM,TA = TMAX
RL = 10 kΩ接VCM
RL = 2 kΩ接VCM
RL = 2 kΩ至VCM,TA = TMAX
VOUT = 0 V, TA = TMAX
单位
250
0.35
TA = TMAX
IB
IOS
VIN
共模抑制 VCM = 0.3 V至2.7 V
比(CMRR)
AVO
0.5 V ≤ VOUT ≤ 2.5 V,
RL = 2 kΩ
VOH
动态性能
压摆率
增益带宽积
测试条件/注释
VOS
∆VOS/∆T
输入阻抗
差分
共模
输出特性
高输出电压
短路电流
电源
电源抑制比
SOIC封装
−40°C ≤ TA ≤ +175°C
最小值 典型值 最大值
95
1.1
100
1.0
3.5
dB
1.2
mA
5.0
9.7
V/µs
MHz
7.0
7.0
MHz
11.0
84
11.0
82
MHz
度
0.13
4.2
0.6
0.13
4.2
0.6
µV p-p
nV/√Hz
pA/√Hz
AD8634
绝对最大额定值
100k
1
额定值
±18 V
V− ≤ VIN ≤ V+
±0.6 V
未定
−65°C至+150°C
PREDICTED LIFETIME (Hours)
参数
电源电压
输入电压
差分输入电压1
对地输出短路持续时间
存储温度范围
工作温度范围
封装:SOIC
FLATPACK封装
结温
封装:SOIC
FLATPACK封装
引脚温度(焊接60秒)
−40°C至+175°C
−40°C至+210°C
200°C
245°C
300°C
10k
1k
100
10
1
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
OPERATING TEMPERATURE (°C)
11524-126
表3.
图2. 预测寿命与工作温度的关系
对于0.6 V以上的差分输入电压,输入电流应小于5 mA,以防输入器件性
能下降或受损(参考“输入保护”部分)。
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,并不能以这些条件或者在任何其它
热阻
θJA针对焊接在零气流4层JEDEC标准印刷电路板(PCB)上
的器件而规定。
超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下,推断器件
表4. 热阻
能否正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影响
封装类型
8引脚 SOIC_N
8引脚 FLATPACK
器件的可靠性。
预测寿命与工作温度的关系
ADI所 有 高 温 产 品 均 执 行 全 面 的 可 靠 性 测 试 , 包 括
θJA
121
100
θJC
43
15
单位
°C/W
°C/W
ESD警告
AD8634。扩展工作温度下的产品寿命可通过高温工作寿命
(HTOL)获得。根据阿伦尼乌斯方程,并考虑假设可能存在
的设计和制造故障机制来预测寿命。HTOL依照JEDEC
JESD22-A108标准执行。在最高工作温度下,通过HTOL处
理最少3个晶圆制造和组装批次。
Rev. 0 | Page 5 of 12
ESD(静电放电)敏感器件。
带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放
电。尽管本产品具有专利或专有保护电路,但在遇
到高能量ESD时,器件可能会损坏。因此,应当采
取适当的ESD防范措施,以避免器件性能下降或功
能丧失。
AD8634
典型性能参数
60
80
50
60
NUMBER OF AMPLIFIERS
50
40
30
20
30
20
10
10
–60
–40
–20
0
20
40
60
80
100
VOS (µV)
0
–100
–95
–90
–85
–80
–75
–70
–65
–60
–55
–50
–45
–40
–35
–30
–25
–20
–15
–10
–5
0
–100 –80
11524-120
0
40
IB (nA)
图3. 失调电压分布(SOIC封装,VSY = ±15.0 V,TA = 175°C)
11524-105
NUMBER OF AMPLIFIERS
70
图6. 输入偏置电流分布(SOIC封装,VSY = ±15.0 V,TA = 175°C)
25
10
9
8
NUMBER OF AMPLIFIERS
NUMBER OF AMPLIFIERS
20
15
10
5
7
6
5
4
3
2
1
TCVOS (µV/°C)
0
IOS (nA)
图7. 输入失调电流分布(SOIC封装,VSY = ±15.0 V,TA = 175°C)
图4. TCVOS 分布(SOIC封装,VSY = ±15.0 V)
40
20
11524-106
0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60
–2.6
–2.4
–2.2
–2.0
–1.8
–1.6
–1.4
–1.2
–1.0
–0.8
–0.6
–0.4
–0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.6
0
11524-121
0
0
VSY = ±15V
VCM = 0V
–10
VSY = ±15V
VCM = 0V
INPUT BIAS CURRENT (nA)
–20
–40
–60
–80
–30
–40
–50
–60
IB+
IB–
–70
–80
–90
–50
0
50
100
150
TEMPERATURE (°C)
200
250
–100
–100
–50
0
50
100
150
TEMPERATURE (°C)
200
图8. 典型输入偏置电流与温度的关系
图5. 典型失调电压与温度的关系
Rev. 0 | Page 6 of 12
250
11524-107
–100
–100
11524-104
OFFSET VOLTAGE (µV)
–20
0
AD8634
400
0
–20
200
100
0
–100
–200
–60
–80
–100
–40°C
+25°C
+175°C
+210°C
–120
–300
0
2
4
6
8
10 12 14 16
COMMON-MODE VOLTAGE (V)
–140
–16 –14 –12 –10 –8 –6 –4 –2
11524-108
–400
–16 –14 –12 –10 –8 –6 –4 –2
2
4
6
8
10 12 14 16
图12. 输入偏置电流与共模电压和温度的关系(VSY = ±15.0 V)
100
100
–40°C
+175°C
+210°C
10
VOH – VDD (V)
10
1
100m
1
–40°C
+25°C
+210°C
1
10
100
ILOAD (mA)
10m
11524-109
1m
0.1
1
100
1000
ILOAD (mA)
图10. 负压降与负载电流和温度的关系
120
10
11524-112
100m
10m
图13. 正压降与负载电流和温度的关系
120
VSY = ±15V
TA = 210°C
VSY = ±15V
TA = 210°C
100
100
80
PSRR (dB)
80
60
60
40
40
20
20
1k
10k
100k
FREQUENCY (Hz)
1M
10M
–20
100
+PSRR
–PSRR
1k
10k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
图11. CMRR与频率的关系(TA = 210°C)
图14. PSRR与频率的关系
Rev. 0 | Page 7 of 12
10M
100M
11524-018
0
100
0
11524-110
CMRR (dB)
0
COMMON-MODE VOLTAGE (V)
图9. 失调电压与共模电压和温度的关系(VSY = ±15.0 V)
VOL – VSS (V)
–40
11524-111
–40°C
+25°C
+210°C
INPUT BIAS CURRENT (nA)
OFFSET VOLTAGE (µV)
300
AD8634
180
40
90
20
45
0
0
–20
2000
1M
–90
100M
10M
FREQUENCY (Hz)
图15. 增益和相位裕量与频率的关系(TA = 210°C)
0
0
5
10
15
20
25
30
35
SUPPLY VOLTAGE (V)
图18. 电源电流与电源电压和温度的关系
Δ: 1.85V
@: 920mV
Δ: 320ns
@: 140ns
OUTPUT
INPUT
Δ: 1.61V
@: –710mV
Δ: 280ns
@: –140ns
OUTPUT
INPUT
CH1 AMPL
2.93V
CH2 500mV
A CH1
11524-021
CH1 500mV
CH1 AMPL
2.91V
0V
图16. 大信号正边沿响应(VSY = ±15.0 V,TA = 175°C)
INPUT
CH2 500mV
A CH1
0V
图19. 大信号正边沿响应(VSY = ±15.0 V,TA = 210°C)
Δ: 1.69V
@: –750mV
Δ: 320ns
@: 140ns
OUTPUT
CH1 500mV
Δ: 1.67V
@: 830mV
Δ: 280ns
@: –140ns
OUTPUT
INPUT
CH1 AMPL
2.92V
CH1 500mV
CH2 500mV
A CH1
0V
图17. 大信号负边沿响应(VSY = ±15.0 V,TA = 175°C)
CH1 AMPL
2.91V
CH1 500mV
CH2 500mV
A CH1
0V
图20. 大信号负边沿响应(VSY = ±15.0 V,TA = 210°C)
Rev. 0 | Page 8 of 12
11524-022
100k
11524-114
10k
1000
11524-020
GAIN
PHASE MARGIN
1500
500
–45
–40
1k
–40°C
+25°C
+175°C
+210°C
11524-117
135
SUPPLY CURRENT (µA)
60
2500
PHASE MARGIN (Degrees)
VSY = ±15V
RL = 10k
11524-023
GAIN (dB)
80
AD8634
VSY = ±15V
100
+25°C
+210°C
10
1
10
100
1k
FREQUENCY (Hz)
10k
11524-125
VOLTAGE NOISE DENSITY (nV/√Hz)
1000
图21. 电压噪声密度与频率的关系
Rev. 0 | Page 9 of 12
AD8634
应用信息
图23显示采用AD8634和其他ADI高温产品的典型应用电路。
图22显示一个过压保护放大器的典型同相配置,其中串联
电阻RS按照以下公式选择:
输入保护
RS = (VIN (MAX) − VSUPPLY)/5 mA
和任何半导体器件一样,如果施加于AD8634的输入电压超
过任一电源电压,就必须考虑器件的输入过压I-V特性。
发生过压条件时,放大器可能会受损,具体取决于所施加
电压的幅度和故障电流的幅度。
R2
1/2
AD8634
VOUT
RS
VIN
11524-075
当输入共模电压超过任一电源引脚的幅度为二极管压降
时,输入与电源引脚之间的保护二极管导通。此二极管压
降随温度而不同,范围是0.3 V到0.8 V。AD8634没有内部限
流电阻;因此,故障电流会快速上升到危险电平。
图22. 输入端的串联电阻将
过压电流限制在安全值以下
例如,1 kΩ电阻可以保护AD8634不受电源电压上下5 V的输
入信号影响。注意,一个1 kΩ电阻在室温下的热噪声约为
4 nV/√Hz,这接近AD8634的电压噪声。
该输入电流如果以5 mA为限,则不会损坏器件。如果故障
条件导致电流超过5 mA,则应外加一个串联电阻,其代价
是额外的热噪声。
对于使用两路输入的配置,每路输入均添加一个串联电
阻,防止输入受损。为了确保最佳直流和交流性能,建议
平衡源阻抗。
VCC
VCC
+5V
+5V
U1
ADR225
C2
0.1µF
GND
+ C3
1µF
C4
0.1µF
VCC
AD8634
+5V
R3
2.5kΩ
U3
AD8229
–5V
VEE
R1
2.5kΩ
SIGNAL OUT
RTD
–5V
VEE
图23. 典型高温RTD信号调理电路
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11524-076
OUTPUT
+ C1
10µF
U2A
R2
2.5kΩ
VS
AD8634
外形尺寸
5.00 (0.1968)
4.80 (0.1890)
1
5
6.20 (0.2441)
5.80 (0.2284)
4
1.27 (0.0500)
BSC
0.25 (0.0098)
0.10 (0.0040)
COPLANARITY
0.10
SEATING
PLANE
1.75 (0.0688)
1.35 (0.0532)
0.51 (0.0201)
0.31 (0.0122)
0.50 (0.0196)
0.25 (0.0099)
45°
8°
0°
0.25 (0.0098)
0.17 (0.0067)
1.27 (0.0500)
0.40 (0.0157)
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-012-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.
012407-A
8
4.00 (0.1574)
3.80 (0.1497)
图24. 8引脚标准小型封装[SOIC_N]
窄体
(R-8)
图示尺寸单位:mm和(inch)
1
8
4
0.012 R
TYP
0.006
0.005
0.004
0.035
TYP
0.019
0.017
0.015
5
TOP VIEW
0.05 TYP
IDEX
MARK
0.091
0.083
0.075
END VIEW
0.026 MIN
0.054
0.044
0.034
BOTTOM VIEW
0.024
0.007
MIN
SIDE VIEW
03-26-2013-A
0.053
0.050
0.047
0.155
0.150
0.145
1.00
0.260
0.255 SQ
0.250
0.195
0.190 SQ
0.185
0.175
图25. 8引脚陶瓷扁平封装[FLATPACK]
(F-8-2)
尺寸单位:inch
订购指南
型号1
AD8634HRZN
AD8634HFZ
1
温度范围
−40°C至+175°C
−40°C至+210°C
封装描述
8引脚标准小型封装[SOIC_N]
8引脚陶瓷扁平封装[FLATPACK]
Z = 符合RoHS标准的器件。
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封装选项
R-8
F-8-2
AD8634
注释
©2013–2014 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and
registered trademarks are the property of their respective owners.
D11524sc-0-7/14(A)
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