AD8634HRZN

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 Document Feedback 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 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 or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 ©2013 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Technical Support www.analog.com 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 Rev. 0 | Page 10 of 12 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。 Rev. 0 | Page 11 of 12 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) Rev. 0 | Page 12 of 12