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AD8138中文手册.pdf

发布时间：2022-06-14 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.55M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    低失真差分ADC驱动器 AD8138 引脚配置 –IN 1 VOCM 2 V+ 3 +OUT 4 AD8138 8 7 6 5 +IN NC V– –OUT NC = NO CONNECT 图1. 典型应用电路 1 0 0 - 3 7 0 1 0 499Ω VOCM 499Ω 5V 499Ω + AD8138 – 499Ω 5V AIN AIN AVDD DVDD ADC AVSS VREF DIGITAL OUTPUTS 2 0 0 - 3 7 0 1 0 图2. VIN 特性 易于使用，单端至差分转换 可调输出共模电压 外部可调增益 低谐波失真 无杂散动态范围(SFDR)：−94 dBc (5 MHz) 无杂散动态范围(SFDR)：−85 dBc (20 MHz) −3 dB带宽：320 MHz (G = +1) 0.01%快速建立时间：16 ns 压摆率：1150 V/s 快速过驱恢复：4 ns 低输入电压噪声：5 nV/√Hz 失调电压：1 mV(典型值) 宽电源电压范围：+3 V至±5 V 低功耗：90 mW (5 V) 0.1 dB增益平坦度达40 MHz 提供8引脚SOIC和MSOP封装 应用 ADC驱动器 单端转差分转换器 中频和基带增益模块 差分缓冲器 线路驱动器 概述 相对于运算放大器，AD8138在差分信号处理方面取得了重 大进步。AD8138可以用作单端至差分放大器或差分至差分 放大器。它像运算放大器一样易于使用，并且大大简化了 差分信号放大与驱动。该器件采用ADI公司的专有XFCB双 极性工艺制造，-3 dB带宽为320 MHz，提供差分信号，谐 波失真在现有差分放大器中最低。AD8138具有独特的内部 反馈特性，可以提供输出增益和相位匹配平衡，从而抑制 偶数阶谐波。内部反馈电路则可以使外部增益设置电阻不 匹配的任何相关增益误差最小。 AD8138的差分输出有助于平衡差分ADC的输入，使ADC 性能达到最高。 AD8138无需使用变压器去驱动具有高性能ADC，并保留 低频和直流信息。在VOCM引脚上施加电压便可调整差分 输出的共模电平，从而可轻松实现电平转换去驱动单电源 ADC的输入。快速过载恢复则可确保采样精度。 AD8138拥有良好的失真性能，堪称通信系统的理想ADC 驱动器，足以在较高频率条件下驱动最新型的10位至16位 转换器。高带宽和IP3特性使它适合用作中频及基带信号 链中的增益模块。出色的失调和动态性能则使该器件特别 适合各种信号处理与数据采集应用。 AD8138提供SOIC和 MSOP两种封装，工作温度范围为− 40°C至+85°C。 Rev. F 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. Specications 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. www.analog.com Tel: 781.329.4700 ©2006 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Fax: 781.461.3113 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。
    AD8138 目录 特性......................................................................................................1 应用......................................................................................................1 引脚配置.............................................................................................1 典型应用电路 ....................................................................................1 概述......................................................................................................1 修订历史.............................................................................................2 技术规格.............................................................................................3 ±DIN至±OUT规格........................................................................3 VOCM至±OUT规格 .......................................................................4 ±DIN至±OUT规格........................................................................5 VOCM至±OUT规格 .......................................................................6 绝对最大额定值................................................................................7 热阻 ................................................................................................7 ESD警告.........................................................................................7 引脚配置和功能描述.......................................................................8 典型工作特性 ....................................................................................9 测试电路.......................................................................................... 15 工作描述.......................................................................................... 16 术语定义..................................................................................... 16 修订历史 2006年1月—修订版E至修订版F 更改特性部分 ....................................................................................1 增加“热阻”部分和“最大功耗”部分 ..............................................7 更改“平衡变压器驱动器”部分 ................................................... 20 更改订购指南部分 ........................................................................ 23 2003年3月—修订版D至修订版E 更改技术规格 ....................................................................................2 更改订购指南部分 ...........................................................................4 更改TPC 16 ........................................................................................6 更改表I................................................................................................9 表I后新增段落................................................................................ 10 更新外形尺寸部分 ........................................................................ 14 工作原理.......................................................................................... 17 应用电路分析............................................................................ 17 设置闭环增益............................................................................ 17 估算输出噪声电压 ................................................................... 17 反馈网络失配的影响............................................................... 18 计算应用电路的输入阻抗...................................................... 18 单电源应用中的输入共模电压范围 .................................... 18 设置输出共模电压 ................................................................... 18 驱动容性负载............................................................................ 18 布局布线、接地和旁路................................................................ 19 平衡变压器驱动器 ........................................................................ 20 高性能ADC驱动 ............................................................................ 21 3 V工作............................................................................................. 22 外形尺寸.......................................................................................... 23 订购指南..................................................................................... 23 2002年7月—修订版C至修订版D 增加TPC 35和TPC 36.......................................................................8 2001年6月—修订版B至修订版C 编辑技术规格部分 ...........................................................................2 编辑订购指南部分 ...........................................................................4 2000年12月—修订版A至修订版B 1999年9月—修订版0至修订版A 1999年3月—修订版0：初始版 Rev. F | Page 2 of 24
    条件 VOUT = 0.5 V p-p, CF = 0 pF VOUT = 0.5 V p-p, CF = 1 pF VOUT = 0.5 V p-p, CF = 0 pF VOUT = 2 V p-p, CF = 0 pF VOUT = 2 V p-p, CF = 0 pF 0.01%, VOUT = 2 V p-p, CF = 1 pF VIN = 5 V至0 V步进，G = +2 VOUT = 2 V p-p, 5 MHz, RL, dm = 800 Ω VOUT = 2 V p-p, 20 MHz, RL, dm = 800 Ω VOUT = 2 V p-p, 70 MHz, RL, dm = 800 Ω VOUT = 2 V p-p, 5 MHz, RL, dm = 800 Ω VOUT = 2 V p-p, 20 MHz, RL, dm = 800 Ω VOUT = 2 V p-p, 70 MHz, RL, dm = 800 Ω 20 MHz 20 MHz f = 100 kHz至40 MHz f = 100 kHz至40 MHz VOS, dm = VOUT, dm/2; VDIN+ = VDIN− = VOCM = 0 V TMIN至TMAX变化 TMIN至TMAX变化 差分 共模 ∆VOUT, dm/∆VIN, cm; ∆VIN, cm = ±1 V 最大∆VOUT; 单端输出 ∆VOUT, cm/∆VOUT, dm; ∆VOUT, dm = 1 V 最小值 典型值 290 −2.5 320 225 30 265 1150 16 4 −94 −87 −62 −114 −85 −57 −77 37 5 2 ±1 ±4 3.5 −0.01 6 3 1 −4.7至+3.4 −77 7.75 95 −66 MHz MHz MHz MHz V/µs ns ns dBc dBc dBc dBc dBc dBc dBc dBm nV/√Hz pA/√Hz 最大值 单位 +2.5 mV 7 −70 µV/°C µA µA/°C MΩ MΩ pF V dB V p-p mA dB AD8138 技术规格 ±DIN至±OUT规格 除非另有说明，TA =25°C，VS = ±5 V，VOCM = 0，G = +1，RL, dm = 500 。测试设置和标签说明参见图39。除非另有说明， 所有规格适用于单端输入、差分输出。 表1. 参数 动态性能 −3 dB小信号带宽 0.1 dB平坦度带宽 大信号带宽 压摆率 建立时间 过驱恢复时间 噪声/谐波性能1 二次谐波 三次谐波 IMD IP3 电压噪声(RTI) 输入电流噪声 输入特性 失调电压 输入偏置电流 输入电阻 输入电容 输入共模电压 CMRR 输出特性 输出电压摆幅 输出电流 输出平衡误差 1 RL, dm值较高时，谐波失真性能相当或略差。更多信息参见图17和图18。 Rev. F | Page 3 of 24
    AD8138 VOCM至±OUT规格 除非另有说明，TA =25°C，VS = ±5 V，VOCM = 0，G = +1，RL, dm = 500 。测试设置和标签说明参见图39。除非另有说明， 所有规格适用于单端输入、差分输出。 表2. 参数 最小值 典型值 –3.5 0.9955 ±1.4 18 −40 250 330 17 ±3.8 200 ±1 0.5 −75 1 20 40 −90 最大值 单位 +3.5 1.0045 ±5.5 23 −70 +85 MHz V/µs nV/√Hz V kΩ mV µA dB V/V V mA µA/°C dB °C 动态性能 −3 dB带宽 压摆率 输入电压噪声(RTI) 直流性能 输入电压范围 输入电阻 输入失调电压 输入偏置电流 VOCM CMRR 增益 电源 工作范围 静态电流 电源抑制比 工作温度范围 条件 f = 0.1 MHz至100 MHz VOS, cm = VOUT, cm; VDIN+ = VDIN– = VOCM = 0 V ∆VOUT, dm/∆VOCM; ∆VOCM = ±1 V ∆VOUT, cm/∆VOCM; ∆VOCM = ±1 V TMIN至TMAX变化 ∆VOUT, dm/∆VS; ∆VS = ±1 V Rev. F | Page 4 of 24
    条件 VOUT = 0.5 V p-p, CF = 0 pF VOUT = 0.5 V p-p, CF = 1 pF VOUT = 0.5 V p-p, CF = 0 pF VOUT = 2 V p-p, CF = 0 pF VOUT = 2 V p-p, CF = 0 pF 0.01%, VOUT = 2 V p-p, CF = 1 pF VIN = 2.5 V至0 V步进，G = +2 VOUT = 2 V p-p, 5 MHz, RL, dm = 800 Ω VOUT = 2 V p-p, 20 MHz, RL, dm = 800 Ω VOUT = 2 V p-p, 70 MHz, RL, dm = 800 Ω VOUT = 2 V p-p, 5 MHz, RL, dm = 800 Ω VOUT = 2 V p-p, 20 MHz, RL, dm = 800 Ω VOUT = 2 V p-p, 70 MHz, RL, dm = 800 Ω 20 MHz 20 MHz f = 100 kHz至40 MHz f = 100 kHz至40 MHz VOS, dm = VOUT, dm/2; VDIN+ = VDIN– = VOCM = 0 V TMIN至TMAX变化 TMIN至TMAX变化 差分 共模 ∆VOUT, dm/∆VIN, cm; ∆VIN, cm = 1 V 最大∆VOUT; 单端输出 ∆VOUT, cm/∆VOUT, dm; ∆VOUT, dm = 1 V 最小值 典型值 280 −2.5 310 225 29 265 950 16 4 −90 −79 −60 −100 −82 −53 −74 35 5 2 ±1 ±4 3.5 −0.01 6 3 1 −0.3至+3.2 −77 2.9 95 −65 MHz MHz MHz MHz V/µs ns ns dBc dBc dBc dBc dBc dBc dBc dBm nV/√Hz pA/√Hz 最大值 单位 +2.5 mV 7 −70 µV/°C µA µA/°C MΩ MΩ pF V dB V p-p mA dB AD8138 ±DIN至±OUT规格 除非另有说明，TA =25°C，VS = 5 V，VOCM = 2.5 V，G = +1，RL, dm = 500 。测试设置和标签说明参见图39。除非另有说明， 所有规格适用于单端输入、差分输出。 表3. 参数 动态性能 −3 dB小信号带宽 0.1 dB平坦度带宽 大信号带宽 压摆率 建立时间 过驱恢复时间 噪声/谐波性能1 二次谐波 三次谐波 IMD IP3 电压噪声(RTI) 输入电流噪声 输入特性 失调电压 输入偏置电流 输入电阻 输入电容 输入共模电压 CMRR 输出特性 输出电压摆幅 输出电流 输出平衡误差 1 RL, dm值较高时，谐波失真性能相当或略差。更多信息参见图17和图18。 Rev. F | Page 5 of 24
    AD8138 VOCM至±OUT规格 除非另有说明，TA =25°C，VS = 5 V，VOCM = 2.5 V，G = +1，RL, dm = 500 。测试设置和标签说明参见图39。除非另有说明， 所有规格适用于单端输入、差分输出。 表4. 参数 动态性能 −3 dB带宽 压摆率 输入电压噪声(RTI) 直流性能 输入电压范围 输入电阻 输入失调电压 输入偏置电流 VOCM CMRR 增益 电源 工作范围 静态电流 电源抑制比 工作温度范围 条件 f = 0.1 MHz至100 MHz VOS, cm = VOUT, cm; VDIN+ = VDIN– = VOCM = 0 V ∆VOUT, dm/∆VOCM; ∆VOCM = 2.5 V ±1 V ∆VOUT, cm/∆VOCM; ∆VOCM = 2.5 V ±1 V TMIN至TMAX变化 ∆VOUT, dm/∆VS; ∆VS = ± 1 V 最小值 −5 0.9968 2.7 15 −40 典型值 220 250 17 1.0 to 3.8 100 ±1 0.5 −70 1 20 40 −90 最大值 +5 1.0032 11 21 −70 +85 单位 MHz V/µs nV/√Hz V kΩ mV µA dB V/V V mA µA/°C dB °C Rev. F | Page 6 of 24
    绝对最大额定值 表5. 参数 电源电压 VOCM 内部功耗 工作温度范围 存储温度范围 引脚温度(焊接10秒) 结温 额定值 ±5.5 V ±VS 550 mW −40°C至+85°C −65°C至+150°C 300°C 150°C 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，不表示在这些条件下或者在任何其 它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下，器件能 够正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影响器 件的可靠性。 AD8138 封装的功耗(PD)为静态功耗与封装中所有输出的负载驱动 所导致的功耗之和，而静态功耗则为电源引脚之间的电压 (VS)乘以静态电流(IS)。负载电流由流至负载的差分电流和 共模电流构成，同时包括流经外部反馈网络和内部共模反 馈环路的电流。共模反馈环路中使用的内部电阻抽头在输 出端应用一个可忽略不计的差分负载。处理交流信号时， 应考察均方根电压和电流。 气流会降低θJA。此外，更多金属直接与金属走线的封装引 脚、通孔、接地和电源层接触，这同样可降低θJA。 图3显示在JEDEC标准4层板上，8引脚SOIC (θJA = 121°C/W) 和8引脚MSOP (θJA = 145°C/W)两种封装的最大安全功耗与 环境温度的关系。θJA值为近似值。 θJA 121 145 热阻 θJA针对最差条件，即在静止空气中焊接在电路板上的器件。 表6. 封装类型 8引脚 SOIC/4层 8引脚 MSOP/4层 最大功耗 AD8138封装内的最大安全功耗受限于相应的芯片结温(TJ) 的升高情况。达到玻璃化转变温度150°C左右时，塑料的 特性会发生改变。即使只是暂时超过这一温度限值也会改 变封装对芯片作用的应力，从而永久性地转变AD8138的参 数性能。长时间超过150°C的结温会导致芯片器件出现变 化，因而可能造成故障。 单位 °C/W °C/W ) W ( I I I N O T A P S S D R E W O P M U M X A M I 1.75 1.50 1.25 1.00 0.75 0.50 0.25 SOIC MSOP 0 –40 –30 –20 –10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 AMBIENT TEMPERATURE (°C) 图3. 最大功耗与温度的关系 9 4 0 - 3 7 0 1 0 ESD警告 ESD(静电放电)敏感器件。静电电荷很容易在人体和测试设备上累积，可高达4000 V，并可能在没有察 觉的情况下放电。尽管本产品具有专用ESD保护电路，但在遇到高能量静电放电时，可能会发生永久 性器件损坏。因此，建议采取适当的ESD防范措施，以避免器件性能下降或功能丧失。 Rev. F | Page 7 of 24
    AD8138 引脚配置和功能描述 –IN 1 VOCM 2 V+ 3 +OUT 4 AD8138 8 7 6 5 +IN NC V– –OUT NC = NO CONNECT 图4. 引脚配置 4 0 0 - 3 7 0 1 0 表7. 引脚功能描述 引脚编号 引脚名称 1 2 −IN VOCM V+ +OUT −OUT V− NC +IN 3 4 5 6 7 8 描述 负输入求和节点。 输入此引脚的电压以1:1的比例设定共模输出电压。例如，若VOCM为1 V直流，则+OUT和–OUT的直流 偏置电平将设为1 V。 正电源电压。 正输出。注意−DIN端的电压在+OUT处反相(见图42)。 负输出。注意+DIN端的电压在−OUT处反相(见图42)。 负电源电压。 不连接。 正输入求和节点。 Rev. F | Page 8 of 24
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