特征

高速

250 MHz–3 dB帶寬（G=+1）

3000 V/s轉換速率

21納秒的穩定時間為0.1%

2V步進的1.8ns上升時間

低功率

3.5 mA/Amp電源電流（35 mW/Amp）

單電源運行

完全指定+5 V電源

良好的視頻規格（RL=150，G=+2）

增益平坦度0.1 dB至30 MHz

0.04%差分增益誤差

0.10差分相位誤差低失真

–5 MHz時為78 dBc THD

–20MHz時為61 dBc THD

50毫安的高輸出電流

提供14線PDIP、SOIC和CERDIP

應用

圖像掃描儀

有源濾波器

視頻切換器

特效

一般說明

AD8004是一款四路、低功耗、高速放大器，設計用于單電源或雙電源供電。它采用電流反饋結構，具有3000V/ms的高轉換率，使AD8004成為處理大振幅的理想選擇脈沖。另外AD8004的增益平坦度為0.1db～30mhz，差分增益和相位誤差分別為0.04%和0.10∞。這使得AD8004適用于攝像機和視頻切換器等視頻電子設備。

AD8004提供3.5毫安/放大器的低功耗，可在單個+4 V至+12 V電源上運行，同時能夠提供高達50毫安的負載電流。所有這些都是在一個小的14線DIP或14線SOIC封裝中提供的。這些特點使該放大器成為便攜式和電池供電應用的理想選擇，在這些場合，尺寸和功率至關重要。

AD8004卓越的250MHz帶寬和3000V/ms的轉換速率使其適用于許多需要高達±6V的雙電源和4V到12V的單電源的通用高速應用。在N和R組件中，AD8004的工業溫度范圍為-40∞C至+85∞C，而Q組件的軍用溫度范圍為-55∞C至+125∞C。

接線圖

訂購指南

最大功耗

AD8004可安全耗散的最大功率受到相關結溫升高的限制。塑料封裝器件的最高安全結溫度由塑料的玻璃化轉變溫度決定，大約為+150°C。暫時超過該極限可能會由于封裝對模具施加的應力發生變化而導致參數性能的變化。長時間超過+175°C的結溫會導致設備故障。

雖然AD8004有內部短路保護，但這可能不足以保證在所有情況下都不會超過最高結溫。為確保正常工作，必須遵守最大額定功率。

注意安全

靜電放電敏感裝置。高達4000V的靜電電荷很容易在人體和測試設備上積聚，并且可以在未經檢測的情況下放電。雖然AD8004具有專有的ESD保護電路，但在遭受高能靜電放電的設備上可能會發生永久性損壞。因此，建議采取適當的ESD預防措施，以避免性能下降或功能喪失。

典型性能特征-AD8004

操作理論

AD8004是一個新的高速電流反饋（CF）放大器系列的一員，它提供了新的帶寬、失真和信號擺動能力。它的寬動態范圍能力是由于一個互補的高速雙極過程和一個新的設計架構。AD8004基本上是兩級（圖30），而不是傳統的單級設計。這兩個階段都具有與電流反饋放大器相關的電流按需特性。這使得靜態電流與動態性能的比率達到了前所未有的水平。轉換速率和全功率帶寬的重要特性得益于此性能。另外，第二級增益緩沖了負載阻抗的影響，大大降低了失真。

AD8011的數據表中提供了對這種新放大器結構的完整討論。本討論僅涉及操作的基本原則。

直流和交流特性

與傳統運算放大器電路一樣，直流閉環增益定義為：

不可逆操作

反轉操作

考慮開環增益誤差的更精確關系是：

用于反轉（G為負）

對于不可逆性（G為陽性）

在這些方程中，開環電壓增益（AO（s））是電壓反饋放大器和電流反饋放大器共同的，是輸出電壓與差分輸入電壓的比值。開環跨阻增益（TO（s））是輸出電壓與逆變輸入電流之比，適用于電流反饋放大器。在tpc15和18中，繪制了AD8004的開環電壓增益和開環跨阻增益與頻率的關系曲線。這些曲線和基本關系可以用來預測AD8004的一階性能。在低閉環增益下，項（RF/TO（s））控制頻率響應特性。這給出了帶寬與增益恒定的結果，這是電流反饋放大器的一個常見特性。

選擇1K的RF作為標稱值，以獲得最佳頻率響應，在增益為+2/-1時達到可接受的峰值。從以上關系可以看出，在較高的閉環增益下，降低射頻具有增加閉環帶寬的效果。表一給出了各種增益的RF和RG的最佳值。

驅動電容性負載

AD8004主要用于驅動非反應性負載。如果需要帶電容元件的驅動負載，則通過添加一個小的串聯電阻來獲得最佳的穩定響應，如圖6所示。附圖顯示了RSERIES與電容性負載的最佳值。值得注意的是，當驅動大容量電容性負載時，電路的頻率響應將由RSERIES和CL的被動滾降控制。

優化平面度

精細尺度增益平坦度和-3dB帶寬受以下因素影響反饋選擇是電流反饋放大器的正常選擇。除了增益=+1外，AD8004可以調整為具有適度閉環帶寬的最大平坦度，或具有更大帶寬的適度峰值頻率響應。圖8顯示了三個均勻間隔的射頻變化對增益=+1和增益=+2的影響。表一顯示了實現最大平坦頻率響應以及更快稍微峰值頻率響應的建議組件值。

印刷電路板寄生和器件引線框寄生也控制精細尺度的增益平坦度。AD8004R封裝由于其引線框架較小，相對于N封裝提供了優越的寄生能力。在印刷電路板環境中，由兩個平行和垂直的扁平導體在和結區域的相對PC板側引起的附加電容等寄生效應將導致帶寬的擴展和/或峰值的增加。在非互易增益中，附加電容對求和結的影響遠比反向增益更顯著。圖9顯示了一個例子。注意，只有1 pF的附加結電容會導致大約70%的帶寬擴展和增益=+2的額外峰值。對于反向增益=–2，5 pF的額外求和結電容導致了10%的帶寬擴展。

額外的輸出電容性負載也會導致帶寬擴展和峰值。下一階段的電阻負載越小，效果越明顯。圖10顯示了直接輸出電容性負載對增益+2和-2的影響。對于這兩種增益，CLOAD設置為10 pF或0 pF（無額外電容負載）。對于圖10中的四條記錄道，電阻負載為100。圖11還顯示了輸出電阻負載較輕時的電容性負載效果。請注意，即使帶寬擴展了2￥，平坦度也會顯著降低。

驅動單電源A/D轉換器

新的CMOS A/D轉換器對驅動它們的放大器提出了更高的要求。更高的分辨率，更快的轉換率，和輸入開關的不規則性要求優越的沉降特性。此外，這些設備使用單+5V電源供電，功耗低，因此良好的單電源運行和低功耗是非常重要的。AD8004很好的定位于驅動這種新型的A/D轉換器。

圖12顯示了一個使用AD8004驅動AD876的電路，這是一個單電源、10位、20毫秒/秒的a/D轉換器，只需要140兆瓦。使用AD8004進行電平轉換和驅動，與從信號發生器驅動時相比，A/D的性能沒有下降。

AD876的模擬輸入跨距為2V，中心約為2.6V。電阻網絡和偏置電壓提供將0 V至1 V輸入信號轉換為AD876希望看到的3.6V至1.6V范圍所需的電平偏移和增益。

將AD8004的非倒相輸入偏置為1.6V直流電，使反向輸入為1.6V直流電，以實現放大器的線性工作。當輸入為0 V時，有3.2 mA通過R1（1.6 V/499Ω）流出求和結。R3有1.2 mA的電流流入求和結（3.6 V–1.6 V）/1.65 kΩ。這兩個電流的差（2毫安）必須流過R2。該電流流向求和結，要求輸出比求和結高2V或3.6V。

當輸入為1 V時，有1.2 mA通過R3流入求和結，1.2 mA通過R1流出。這些電流平衡，沒有電流流過R2。因此，輸出電壓與逆變輸入相同或為1.6V。

AD876的輸入端有一個串聯的MOSFET開關，它以采樣率打開和關閉。這個MOSFET連接到器件內部的一個保持電容器上。MOSFET的導通阻抗約為50Ω，而保持電容約為5pf。

在最壞的情況下，AD876的輸入電壓將在一個采樣周期內改變滿標度值（2V）。當輸入MOSFET開啟時，運算放大器的輸出將通過MOSFET的串聯電阻連接到帶電荷的保持電容器上。如果沒有任何其他串聯電阻，流過的瞬時電流將為40毫安。這將導致解決問題的運算放大器。

100Ω系列電阻器將MOSFET接通后瞬時流動的電流限制在13毫安左右。該電阻不能太大，否則會影響高頻性能。

AD876的采樣MOSFET在每個周期中僅關閉一半或25ns。大約需要7個時間常數才能穩定到10位。100Ω系列電阻器以及50Ω導通電阻和保持電容器產生750 ps的時間常數。這些值為結算留下了一個舒適的余地。與使用信號發生器驅動相比，使用運算放大器A/D組合獲得的結果相同，表明運算放大器的穩定速度足夠快。

總的來說，AD8004為AD876 A/D轉換器提供了足夠的緩沖，而不會引入比A/D轉換器本身更大的失真。

布局注意事項

AD8004的高速性能要求對電路板布局和元件選擇給予仔細的注意。表一顯示了AD8004的推薦組件值，圖14-16顯示了AD8004評估板（14引線DIP和SOIC）的布局。正確的射頻設計技術和低寄生元件的選擇是必須的。

PCB應具有一個接地板，覆蓋電路板組件側的所有未使用部分，以提供低阻抗接地路徑。接地層應該從靠近輸入引腳的區域移除，以減少雜散電容。

片式電容器應用于電源旁路（見圖13）。一端應連接到接地層，另一端應在每個電源插腳的1/8“范圍內。另外（4.7μF至10μF）鉭電解電容器應并聯連接。

反饋電阻應靠近反向輸入管腳，以便將該節點的雜散電容保持在最小值。當在低非反轉增益下工作時，反向輸入處大于1pF的電容將顯著影響高速性能。圖10的曲線圖上可以看到額外的反向輸入電容的例子。

帶狀線設計技術應用于長信號道（大于約1”）。這些設備應設計為適當的系統特性阻抗，并在每一端適當端接。

筆記

1、 列出的電阻值為標準的1%公差。

2、 為50Ω特性輸入阻抗選擇RT。

外形尺寸

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