低功耗、高速轨到轨 输入/输出放大器 AD8029/AD8030/AD8040 特性 连接图 低功耗 每个放大器的电源电流：1.3 mA NC 1 8 DISABLE VOUT 1 6 +VS 高速 –IN 2 7 +VS -压03.1 摆d%B率建带：立宽6时：0 间1V2/：μ5s M8 0H nzs ( G = +1) –+VINS N43C = NO CONNECT65 VNOCUT 03679-A-004 –+VINS 32 + – 54 D–IINSABLE 03679-A-002 轨到轨输入和输出 图1. SOIC-8 (R) 图2. SC70-6(KS) 输入超过供电轨200 mV不会反相 宽电源电压范围：2.7V 至12 V 失调电压：6 mV(最大值) VOUT 1 1 14 VOUT 4 低输入偏置电流 –IN 1 2 13 –IN 4 +IN 1 3 12 +IN 4 +0.7 μA至–1.5 μA 小型封装 VOUT 1 1 8 +VS +VS 4 11 –VS SOIC-8、SC70-6、SOT23-8、SOIC-14、TSSOP-14 –IN 1 2 7 +VOUT 2 +IN 2 5 10 +IN 3 应用 +I–NV 1S 43 65 –+IINN 22 03679-A-003 VO–UINT 22 67 98 –VIONU 3T 3 03679-A-001 电池供电仪器仪表 滤波器 图3. SOIC-8(R)和SOT23-8 (RJ) 图4. SOIC-14(R)和 模数转换驱动器 TSSOP-14 (RU) 缓冲 概述 AD8029(单通道)、AD8030(双通道)和AD8040(四通道)是轨 中，这些特性都有助于延长系统的工作时间。 到轨输入和输出高速放大器，每个放大器的静态电流仅 AD8029/AD8030是唯一提供SOT23和SC70小型封装的低功 1.3 mA。虽然功耗很低，但这些放大器却能提供出色的性 耗、轨到轨输入和输出高速放大器，额定温度范围为 能，小信号带宽为125 MHz，压摆率为60 V/µs。ADI公司 –40°C至+125°C扩展工业温度范围。 的专有XFCB工艺使该器件实现了高速、高性能和低功耗 特性。 该系列放大器采用单电源供电，具有轨到轨输入和输出性 5.0 INPUT 能，电源电压范围为2.7 V至12 V。输入电压范围可以超过 4.5 OUTPUT 各供电轨200 mV而不会反相。输出动态范围可以扩展至各 4.0 供电轨40 mV以内。 3.5 V) 3.0 AD8029/AD8030/AD8040以极低的功耗提供出色的信号质 E ( 量。在G = +1时，无杂散动态范围(SFDR)为-72 dBc (1 MHz)， TAG 2.5 L O 2.0 0.1%建立时间仅80 ns。低失真和快速建立特性使这些放大 V 1.5 器适合用作单电源模数转换器的驱动器。 1.0 丰富多样的功能使用户可以在较宽的电压范围内使用这些 G = +1 0.5 VS = +5V 放大器，而功耗却小于6.5 mW。无论是要求高带宽的电池 RL = 1kΩ TIED TO MIDSUPPLY 1µs/DIV 0 供电系统，还是元件密度高且要求较低功耗的高速系统 TIME (µs) 03679-A-010 图5. 轨到轨响应 R ev. A 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. One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. 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 Tel: 781.329.4700 www.analog.com registered trademarks are the property of their respective owners. Fax: 781.326.8703 © 2003 Analog Devices, Inc. All rights reserved. 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。

AD8029/AD8030/AD8040 目录 技术规格............................................................................................3 应用..................................................................................................16 采用±5 V电源时的技术规格.....................................................3 宽带运作..................................................................................16 采用+5 V电源时的技术规格.....................................................4 输出负载灵敏度.....................................................................16 采用+3 V电源时的技术规格.....................................................5 禁用引脚..................................................................................17 绝对最大额定值...............................................................................6 电路考虑..................................................................................18 最大功耗........................................................................................6 设计工具和技术支持............................................................18 典型工作特性...................................................................................7 外形尺寸.........................................................................................19 工作原理..........................................................................................15 订购指南.........................................................................................20 输入级..........................................................................................15 ESD警告...................................................................................20 输出级..........................................................................................15 修订历史 修订版A 2003年11月—数据手册从修订版0升级到修订版A 更改 页码 增加器件AD8040......................................................................通篇 更改图5..............................................................................................1 更改技术规格...................................................................................3 修改图10至图12...............................................................................7 更改图14............................................................................................8 修改图20和图21...............................................................................9 新增图36..........................................................................................11 更改图40..........................................................................................12 新增图41..........................................................................................12 增加“输出负载灵敏度”部分........................................................16 更改表5............................................................................................17 更改“电源旁路”部分.....................................................................18 更改订购指南.................................................................................20 Rev. A | Page 2 of 20

AD8029/AD8030/AD8040 技术规格 采用±5 V电源时的技术规格 表1. 除非另有说明，V = ±5 V、T = 25°C、G = +1、R = 1 kΩ接地。所有规格均相对于单个放大器而言。 S A L 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 动态性能 –3 dB带宽 G = +1, VO = 0.1 V p-p 80 125 MHz G = +1, VO = 2 V p-p 14 19 MHz 0.1 dB平坦度带宽 G = +2, VO = 0.1 V p-p 6 MHz 压摆率 G = +1, VO = 2 V步进 62 V/µs G = –1, VO = 2 V步进 63 V/µs 0.1%建立时间 G = +2, VO = 2 V步进 80 ns 噪声/失真性能 无杂散动态范围(SFDR) fC = 1 MHz, VO = 2 V p-p –74 dBc fC = 5 MHz, VO = 2 V p-p –56 dBc 输入电压噪声 f = 100 kHz 16.5 nV/√Hz 输入电流噪声 f = 100 kHz 1.1 pA/√Hz 串扰(AD8030/AD8040) f = 5 MHz, VIN = 2 V p-p –79 dB 直流性能 输入失调电压 PNP Active, V = 0 V 1.6 5 mV CM NPN有效，V = 4.5 V 2 6 mV CM 输入失调电压漂移 T 至T 30 µV/°C MIN MAX 输入偏置电流1 NPN有效，V = 4.5 V 0.7 1.3 µA CM T 至T 1 µA MIN MAX PNP有效，V = 0 V –1.7 –2.8 µA CM T 至T 2 µA MIN MAX 输入失调电流 ±0.1 ±0.9 µA 开环增益 Vo = ±4.0 V 65 74 dB 输入特性 输入电阻 6 MΩ 输入电容 2 pF 输入共模电压范围 –5.2 至 +5.2 V 共模抑制比 VCM = –4.5 V 至 +3 V, RL = 10 kΩ 80 90 dB DISABLE 引脚(AD8029) DISABLE 低电压 –VS + 0.8 V DISABLE 低电流 –6.5 µA DISABLE 高电压 –VS + 1.2 V DISABLE 高电流 0.2 µA 关闭时间 DISABLE的50%到最终V 的<10%以下， O 150 ns V = –1 V, G = –1 IN 开启时间 DISABLE的50%到最终VO的<10%以下， 85 ns V = –1 V, G = –1 IN 输出特性 输出过驱恢复时间 (上升/下降沿) V = +6 V至–6 V, G = –1 55/45 ns IN 输出电压摆幅 RL = 1 kΩ –VS + 0.22 +VS – 0.22 V R = 10 kΩ –VS + 0.05 +VS – 0.05 V L 短路电流 吸电流和源电流 170/160 mA 关断隔离(AD8029) V = 0.1 V p-p, f = 1 MHz, DISABLE = 低电平 –55 dB IN 容性负载驱动 30%过冲 20 pF 电源 工作范围 2.7 12 V 每个放大器的静态电流 1.4 1.5 mA 静态电流(禁用) DISABLE = 低电平 150 200 µA 电源抑制比 Vs ± 1 V 73 80 dB 1 加号(+)或无符号表示电流流入引脚，减号(–)表示电流流出引脚。 Rev. A | Page 3 of 20

AD8029/AD8030/AD8040 采用+5 V电源时的技术规格 表2. 除非另有说明，V = 5 V、T = 25°C、G = +1、R = 1 kΩ接中间电源电压。所有规格均相对于单个放大器而言。 S A L 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 动态性能 –3 dB带宽 G = +1, V = 0.1 V p-p 80 120 MHz O G = +1, V = 2 V p-p 13 18 MHz O 0.1 dB平坦度带宽 = 0.1 V p-p 6 MHz O 压摆率 G = +1, V = 2 V 步进 55 V/µs O G = –1, V = 2 V 步进 60 V/µs O 0.1%建立时间 = 2 V 步进 82 ns O 噪声/失真性能 无杂散动态范围(SFDR) C = 1 MHz, VO = 2 V p-p –73 dBc = 5 MHz, V = 2 V p-p –55 dBc C O 输入电压噪声 nV/√Hz 输入电流噪声 pA/√Hz 串扰(AD8030/AD8040) IN = 2 V p-p -79 dB 直流性能 输入失调电压 PNP有效，V = 0 V CM NPN有效，V = 4.5 V CM 输入失调电压漂移 T 至T MIN MAX 输入偏置电流1 NPN有效，V = 4.5 V CM T 至T MIN MAX PNP有效，V = 0 V CM T 至T MIN MAX 输入失调电流 开环增益 Vo = ±4.0 V 输入特性 输入电阻 输入电容 输入共模电压范围 至 V 共模抑制比 = 0.25 V 至 2 V, R = 10 kΩ 80 90 dB CM L DISABLE 引脚(AD8029) DISABLE 低电压 –V + 0.8 V S DISABLE 低电流 –6.5 µA DISABLE 高电压 –V + 1.2 V S DISABLE 高电流 关闭时间 DISABLE的50%到最终VO的<10%以下， 155 ns V = –1 V, G = –1 IN 开启时间 DISABLE的50%到最终V 的<10%以下， 90 ns O V = –1 V, G = –1 IN 输出特性 输出过驱恢复时间 (上升/下降沿) V = +6 V至–6 V, G = –1 IN 输出电压摆幅 R = 1 kΩ S + 0.17 +VS – 0.17 V L R = 10 kΩ S + 0.04 +VS – 0.04 V L 短路电流 吸电流和源电流 关断隔离(AD8029) V = 0.1 V p-p, f = 1 MHz, DISABLE = 低电平 –55 dB IN 容性负载驱动 30%过冲 电源 工作范围 每个放大器的静态电流 静态电流(禁用) DISABLE = 低电平 140 200 µA 电源抑制比 ± 1 V 73 80 dB S 1 加号(+)或无符号表示电流流入引脚，减号(–)表示电流流出引脚。 Rev. A | Page 4 of 20

采用+3 V电源时的技术规格 表3. 除非另有说明，V = +3 V、T = 25°C、G = +1、R = 1 kΩ接中间电源电压。所有规格均相对于单个放大器而言。 S A L 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 动态性能 –3 dB带宽 G = +1, V = 0.1 V p-p O G = +1, V = 2 V p-p O 0.1 dB平坦度带宽 G = +2, V = 0.1 V p-p O 压摆率 G = +1, V = 2 V步进 O G = –1, V = 2 V步进 O 0.1%建立时间 G = +2, V = 2 V步进 O 噪声/失真性能 无杂散动态范围(SFDR) f = 1 MHz, V = 2 V p-p C O f = 5 MHz, V = 2 V p-p C O 输入电压噪声 f = 100 kHz 输入电流噪声 f = 100 kHz 串扰(AD8030/AD8040) f = 5 MHz, V = 2 V p-p IN 直流性能 输入失调电压 PNP有效，V = 1.5 V CM NPN有效，V = 2.5 V CM 输入失调电压漂移 T 至T MIN MAX 输入偏置电流1 NPN有效，V = 2.5 V CM T 至T MIN MAX 输入偏置电流1 PNP有效，V = 1.5 V CM T 至T MIN MAX 输入失调电流 开环增益 Vo = 0.5 V至2.5 V 输入特性 输入电阻 输入电容 输入共模电压范围 至 共模抑制比 V = 0.25 V至1.25 V, R = 10 kΩ CM L DISABLE 引脚(AD8029) DISABLE 低电压 DISABLE 低电流 DISABLE 高电压 DISABLE 高电流 关闭时间 DISABLE的50%到最终V 的<10%以下， O V = –1 V, G = –1 IN 开启时间 DISABLE的50%到最终V 的<10%以下， O V = –1 V, G = –1 IN 输出特性 输出过驱恢复时间 （上升/下降沿） V = –1 V至+4 V, G = –1 IN 输出电压摆幅 R = 1 kΩ L R = 10 kΩ L 短路电流 吸电流和源电流 关断隔离(AD8029) V = 0.1 V p-p, f = 1 MHz, DISABLE = 低电平 IN 容性负载驱动 30%过冲 电源 工作范围 每个放大器的静态电流 静态电流（禁用） DISABLE = 低电平 电源抑制比 V ± 1 V S 1 加号(+)或无符号表示电流流入引脚，减号(–)表示电流流出引脚。

AD8029/AD8030/AD8040 绝对最大额定值 表4. AD8029/AD8030/AD8040额定最值 应当考虑均方根输出电压。如果R 以V−为基准，像在单 L S 参数 额定值 电源供电情况下，则总驱动功耗为V × I 。 S OUT 电源电压 12.6 V 如果均方根信号电平未定，应考虑最差情况：R 以中间电 功耗 见图6 L 源电压为基准，V = V/4： 共模输入电压 ±V ± 0.5 V OUT S S 差分输入电压 ±1.8 V P =(V ×I )+(VS/4)2 存储温度 –65°C至+125°C D S S RL 工作温度范围 –40°C至+125°C 单电源供电且R以V−为基准时，最差情况为V = V/2。 引脚温度范围(焊接，10秒) 300°C L S OUT S 结温 150°C 气流可增强散热，从而有效降低θ 。此外，更多金属直接 JA 与金属走线的封装引脚、通孔、接地和电源层接触，这同 注意，超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损 样可降低θ 。必须采取措施降低高速运算放大器输入引脚 坏。这只是额定最值，不表示在这些条件下或者在任何其 JA 的寄生电容，如PCB布局布线部分所述。 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 图6显示在JEDEC标准4层板上，SOIC-8 (125°C/W)、 件的可靠性。 SOT23-8 (160°C/W)、SOIC-14(90°C/W)、TSSOP-14 (120°C/W)和SC70-6 (208°C/W)五种封装的最大安全功耗与 最大功耗 环境温度的关系。θ 值为近似值。 AD8029/AD8030/ AD8040封装内的最大安全功耗受限于相 JA 应的芯片结温(T )的升高情况。芯片的塑封局部达到结 J 2.5 温。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有可能改变封 W) 装对芯片作用的应力，从而永久性地转变放大器的参数性 N ( 2.0 TIO SOIC-14 能。长时间超过175°C的结温会导致芯片器件出现变化， PA SI 1.5 因而可能造成故障。 DIS TSSOP-14 R SOIC-8 E 可以利用封装和PCB的静止空气热属性(θ )、环境温度(T ) W JA A PO 1.0 SOT-23-8 和封装的总功耗(P )来确定芯片的结温。结温可以通过下 M D U 式计算： AXIM 0.5 SC70-6 M T = T + (P × θ ) 封装的功耗(JP )为A静态功D耗与封JA装中所有输出的负载驱动 0–40–30–20–10 0A1M0BI2E0NT3 0TE4M0PE5R0A6T0UR7E0 (°8C0) 90100110120 03679-A-018 D 所导致的功耗之和，而静态功耗则为电源引脚之间的电压 图6. 最大功耗 (V)乘以静态电流(I )。假设负载(R )以中间电源电压为基 S S L 输出短路 准，则总驱动功耗为V/2 × I ，其中一部分消耗在封装 S OUT 输出短接至地或从AD8029/AD8030/AD8040吸取过多电流 中，一部分消耗在负载中(V × I )。总驱动功耗和负载 OUT OUT 会引发严重故障。 功耗之差便是消耗在封装中的功耗。 PD = 静态功耗 + (总驱动功耗 − 负载功耗) PD=(VS×IS)+V2S×VROULT−VORULT2 Rev. A | Page 6 of 20

AD8029/AD8030/AD8040 典型工作特性 默认条件：V = 5 V(除非另有说明，T = 25°C、R = 1 kΩ接中间电源电压。) S A L 1 0.2 0 G =–1 DASHED LINES: VOUT = 2V p-p RF = 1kΩ B) –1 RF = RG = 1kΩ B) 0.1 SOLID LINES: VOUT = 0.1V p-p GAIN (d ––32 RF = 9kΩ, RGG == 1+k1Ω0 GAIN (d–0.10 P –4 P G = +1 O O O –5 O–0.2 L G = +2 G = +1 L ED- –6 RF = RG = 1kΩ RF = 0Ω ED-–0.3 S –7 S O O L –8 L–0.4 C C D –9 D G = +2 E E–0.5 LIZ–10 LIZ MA–11 MA–0.6 NOR––1132 NOR–0.7 VO = 0.1V p-p –14 –0.8 0.1 1 10 100 1000 1 10 100 FREQUENCY (MHz) FREQUENCY (MHz) 03679-0-004 03679-A-011 图7. 不同增益下的小信号频率响应 图10. 0.1 dB平坦度频率响应 1 1 G = +1 +3V G = +2 0 VO = 0.1V p-p 0 VO = 0.1V p-p B) RF = 1kΩ –1 ±5V N (d –1 B) GAI N (d –2 OP –2 AI O D-LOOP G ––43 +5V CLOSED-L ––43 ±5V CLOSE ––65 ALIZED ––65 M +5V R –7 O –7 N +3V –8 –8 1 10 100 1000 1 10 100 FREQUENCY (MHz) FREQUENCY (MHz) 03679-0-005 03679-A-012 图8. 不同电源下的小信号频率响应 图11. 不同电源下的小信号频率响应 1 1 G = +1 G = +2 RF = 1kΩ 0 VO = 2V p-p 0 VO = 2V p-p ±5V dB) –1 N ( –1 B) GAI VS =±5 AIN (d –2 +3V OOP –2 VS = +5 D-LOOP G ––43 CLOSED-L ––43 VS = +3 CLOSE ––65 ALIZED ––65 M +5V R –7 O –7 N –8 –8 1 10 100 1 10 100 FREQUENCY (MHz) FREQUENCY (MHz) 03679-0-006 03679-A-013 图9. 不同电源下的大信号频率响应 图12. 不同电源下的大信号频率响应 Rev. A | Page 7 of 20

AD8029/AD8030/AD8040 6 2 5 GVO = = + 01.1V p-p 20pF 1 GVO = = + 01.1V p-p VICM = VS+– 0.2V 34 10pF 0 VICM = 0V AIN (dB) 012 5pF AIN (dB) ––21 VICM = VS– + 0.2V G G P –1 P –3 ED-LOO ––32 0pF ED-LOO –4 OS –4 OS –5 L L C –5 C –6 –6 –7 –7 –8 –8 1 10 100 1000 1 10 100 1000 FREQUENCY (MHz) 03679-0-010 FREQUENCY (MHz) 03679-0-013 图13. 不同C 下的小信号频率响应 图16. 不同输入共模电压下的小信号频率响应 LOAD 01 GRF = = + 12kΩ 2 GVO = = + 01.1V p-p +125°C B) 1 +85°C d N ( –1 +25°C AI 0 G B) ED-LOOP ––32 P GAIN (d ––21 –40°C OS –4 OO L L D C –5 2V p-p ED- –3 E S Z O ALI –6 1V p-p CL –4 M R 0.1V p-p O –7 –5 N –8 –6 1 10 100 1 10 100 FREQUENCY (MHz) 03679-A-014 FREQUENCY (MHz) 03679-0-014 图14. 不同输出幅度下的频率响应 图17. 小信号频率响应与温度的关系 80 225 1 G = +1 70 0 VO = 2V p-p 60 180 es) –1 +125°C OPEN-LOOP GAIN (dB) 3215400000 19305 EN-LOOP PHASE (Degre OSED-LOOP GAIN (dB) ––––5432 –40°C +25+°C85°C P L 0 45 O C –6 –10 –7 –20 0 10 100 1k 10k 100k 1M 10M 100M 1G –81 10 100 FREQUENCY (Hz) 03679-0-054 FREQUENCY (MHz) 03679-0-015 图15. 开环增益和相位与频率的关系 图18. 大信号频率响应与温度的关系 Rev. A | Page 8 of 20

AD8029/AD8030/AD8040 –35 –40 G = +1 G = +1 VOUT = 2V p-p VOUT = 2V p-p –45 RL = 1kΩ –50 SECOND HARMONIC: SOLID LINE SECOND HARMONIC: SOLID LINE THIRD HARMONIC: DASHED LINE N (dBc) –55 THIRD HARMONIC: DASHED LINE N (dBc) –60 O O DISTORTI ––7655 VS = +3V DISTORTI ––8700 RL = 1kΩ C C NI NI MO –85 MO –90 HAR VS = +5V VS =±5V HAR RL = 5kΩ –95 –100 RL = 2kΩ –105 –110 0.01 0.1 1 10 0.01 0.1 1 10 FREQUENCY (MHz) FREQUENCY (MHz) 03679-0-016 03679-0-075 图19. 谐波失真与频率和电源电压的关系 图22. 谐波失真与频率和负载的关系 –40 –40 G = +2 FREQ = 1MHz G = +1 –45 RF = 1kΩ VFROUETQ = = 2 1VM pH-pz ON (dBc)––5550 VS = +3V VS = +5V VS = +10V N (dBc) ––6500 VS = +3V VS = +5V TI O R TI O R DIST–60 STO –70 NIC –65 C DI O NI –80 M O R–70 M A R H A H –90 –75 SECOND HARMONIC: SOLID LINE SECOND HARMONIC: SOLID LINE THIRD HARMONIC: DASHED LINE THIRD HARMONIC: DASHED LINE –800.5 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 9.5 –100 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 OUTPUT AMPLITUDE (V p-p) 03679-A-015 INPUT COMMON-MODE VOLTAGE (V) 03679-0-020 图20. 谐波失真与输出幅度的关系 图23. 谐波失真与输入共模电压的关系 –30 1000 100 VS = +5V VOUT = 2.0V p-p –40 RL = 1kΩ RF = 1kΩ TORTION (dBc) –––765000 G =–1G = +2 OISE (nV/ Hz) 100 10 OISE (pA/ Hz) DIS E N VOLTAGE NOISE T N ONIC –80 LTAG 10 CURRENT NOISE 1 RREN RM –90 VO CU HA G = +1 –100 SECOND HARMONIC: SOLID LINE –110 THIRD HARMONIC: DASHED LINE 1 0.1 10 100 1k 10k 100k 1M 10M 0.01 0.1 1 10 FREQUENCY (Hz) FREQUENCY (MHz) 03679-0-069 03679-A-016 图21. 谐波失真与频率和增益的关系 图24. 电压和电流噪声与频率的关系 Rev. A | Page 9 of 20

AD8029/AD8030/AD8040 100 100 75 GVS = = +±12.5V 75 GVS = = +±12.5V CCLL == 1200ppFF CL = 5pF 50 50 V) V) m m E ( 25 E ( 25 G G A A T T OL 0 OL 0 V V T T U–25 U –25 P P T T U U O–50 O –50 –75 –75 25mV/DIV 20ns/DIV 25mV/DIV 20ns/DIV –100 –100 TIME (ns) TIME (ns) 03679-0-025 03679-0-022 图25. 小信号瞬态响应 图28. 容性负载下的小信号瞬态响应 2.5 5.0 G = +1 4V p-p INPUT 2.0 VS =±2.5V 4.5 1.5 4.0 AGE (V) 10..05 2V p-p E (V) 33..05 T VOLT –0.05 OLTAG 22..05 U V P UT –1.0 1.5 O –1.5 1.0 G = +1 OUTPUT –2.0 0.5 VS = +5V –2.5 0.5V/DIV TIME (ns) 25ns/DIV 03679-A-023 0 RL = 1kΩ TIED TO MIDSTUIMPEP L(SYeconds) 0316µ79s-/0D-0IV59 图29. 轨到轨响应(G = +1) 图26. 大信号瞬态响应 4 4 3 INPUT RVGSL = ==– ±112k (.ΩR5VF = 1kΩ) 3 INPUT VGRSL = == + ±112k.Ω5V GE (V) 12 OUTPUT AGE (V) 12 OUTPUT A T T L OL 0 VO 0 T V UT PU –1 TP –1 T U U O O –2 –2 –3 –3 1V/DIV 200ns/DIV 1V/DIV 200ns/DIV –4 –4 TIME (ns) 03679-0-024 TIME (ns) 03679-0-027 图27. 输出过驱恢复 图30. 输入过驱恢复 Rev. A | Page 10 of 20

AD8029/AD8030/AD8040 G = +2 VIN (250mV/DIV) G = +2 VS =±2.5V VOUT (500mV/DIV) +1V +0.1% +0.1% VOUT– 2VIN (0.1%/DIV) VOUT– 2VIN (0.1%/DIV) –0.1% –0.1% VOUT (500mV/DIV) –1V 500ns/DIV 20ns/DIV 03679-0-062 03679-0-063 图31. 长期建立时间 图34. 0.1%短期建立时间 –20 0 –10 –30 –20 –40 +PSRR –30 –50 B) dB)–40 R (d–60 RR (–50 R S M P–60 C–70 –70 –80 –PSRR –80 –90 –90 –100 –100 1k 10k 100k 1M 10M 100M 1G 1k 10k 100k 1M 10M 100M 1G FREQUENCY (Hz) FREQUENCY (Hz) 03679-0-078 03679-0-033 图32. 共模抑制比与频率的关系 图35. PSRR与频率的关系 –20 –30 GRL = = + 11kΩ –40 VIN DRIVE AMP –30 DISABLE = LOW 50Ω 1kΩ VIN = 0.1V p-p –50 –40 –60 LISTEN AMP OUTPUT (dB) –50 OSSTALK (dB) –––789000 CROSSTALK = 20log(VV1VOOkINUΩUTT) A(ADM8P0 320 DRIVE –60 R AMP 1 LISTEN) C –100 –70 –110 AD8040 –120 (AMP 4 DRIVE –800.1 1 FREQUE1N0CY (MHz) 100 03679-0-0150500 –1300.01 0.1 FR1E.0QAUMEPN 1C LYI S(MT1EH0Nz)) 100 1000 03679-A-005 图33. AD8029关断隔离与频率的关系 图36. AD8030/AD8040串扰与频率的关系 Rev. A | Page 11 of 20

AD8029/AD8030/AD8040 2.5 4 RL = 1kΩTO 2.0 MIDSUPPLY VS = +3V VS = +5V VS = +10V 3 G = +1 1.5 VS = +3V VS = +5V VS = +10V µURRENT (A) 01..050 VOLTAGE (mV) 012 INPUT BIAS C –––110...505 NPUT OFFSET ––21 I –3 –2.0 –2.5 –4 –1 0 1 2 34 5 6 7 89 10 1 1 –1 0 1 2 3 45 6 7 8 9 10 1 1 INPUT COMMON-MODE VOLTAGE (V) INPUT COMMON-MODE VOLTAGE (V) 03679-0-074 03679-A-017 图37. 输入偏置电流与输入共模电压的关系 图40. 输入失调电压与输入共模电压的关系 –1.0 1.0 4 A) A) 3 µ µ P ACTIVE) ( ––11..24 NPN ACTIVE 00..86 N ACTIVE) ( AGE (mV) 21 VS = ±5V PN VS =±5 VS = +5 VS = +3 NP LT T ( T ( VO 0 VS = +5V CURREN –1.6 0.4 CURREN OFFSET –1 VS = +3V S S T A A U –2 PUT BI –1.8 PNP ACTIVE 0.2 PUT BI INP –3 N N I I –2.0–40 –25 –10 5 T2E0MPE3R5ATU5R0E (°6C5) 80 95 01316709-0-0172350 –4–40 –25 –10 5 T2E0MPE3R5ATU5R0E (°6C5) 80 95 110 125 03679-A-006 图38. 输入偏置电流与温度的关系 图41. 输入失调电压与温度的关系 1.8 120 COUNT = 1088 1.7 MEAN = 0.44mV STDEV = 1.05mV 100 1.6 VS = +5V A) 1.5 Y CURRENT (m 111...234 VS =±5V VS = +3V REQUENCY 6800 PL F 40 P 1.1 U S 1.0 20 0.9 0.8 0 –40 –20 0 20 40 60 80 100 120 –5 –4 –3 –2 –1 0 1 2 3 4 5 TEMPERATURE (°C) INPUT OFFSET VOLTAGE (mV) 03679-0-067 03679-0-064 图39. 静态电源电流与温度的关系 图42. 输入失调电压分布图 Rev. A | Page 12 of 20

AD8029/AD8030/AD8040 1M 1000 DISABLE = LOW G = +1 100k 100 Ω) Ω) E (10k E ( C C N N A A D D PE 1k PE 10 M M T I T I U U P100 P T T U U O O 1 10 1 0.1 100k 1M 10M 100M 1G 1k 10k 100k 1M 10M 100M 1G FREQUENCY (Hz) FREQUENCY (Hz) 03679-0-061 03679-0-060 图43. AD8029输出阻抗与频率的关系(禁用) 图45. 输出阻抗与频率的关系(使能) 0.5 2.0 0.4 LTOOA MDID RSEUSPISPTLAYNCE TIED 1.5 VS =±2.5V E (V) 0.3 V) 1.0 G m ATION VOLTA 00..120 VS = +3V VS = +5V VS =±5V VOL– VS R VOLTAGE ( 0.50 RL = 10kΩ UR–0.1 RO–0.5 RL = 1kΩ AT VOH– VS ER T S–0.2 UT –1.0 U P P–0.3 N T I OU –1.5 –0.4 –0.5 –2.0 100 1000 10000 –2.5 –2.0 –1.5 –1.0 –0.5 –0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 LOAD RESISTANCE (Ω) OUTPUT VOLTAGE (V) 03679-0-041 03679-0-072 图44. 输出饱和电压与负载电阻的关系 图46. 输入误差电压与输出电压的关系 170 V) 150 VS =±5V m E ( AG 130 T L VO 110 N O ATI 90 VS = +5V R U T A S 70 T U P OUT 50 VS = +3V SROL L=I D1k LΩIN TEIE: DV ST+O– M VIODHSUPPLY DASHED LINE: VOL– VS– 30 –40 –25 –10 5 20 35 50 65 80 95 110 125 TEMPERATURE (°C) 03679-0-066 图42. 输出饱和电压与温度的关系 Rev. A | Page 13 of 20

AD8029/AD8030/AD8040 1.5 1 DISABLE (–0.5V TO–2V) VS = +3V, +5V, +10V 0 1.0 MPLITUDE (V) 0.05 RRLL == 110kΩ0Ω OUTPUT DISABLED µCURRENT (A) –––321 TPUT A–0.5 RL = 10kΩ LE PIN –4 U B O SA –5 DI –1.0 –6 VS =±2.5V G =–1 (RF = 1kΩ) –1.5 –7 0 50 100 150 200 250 300 350 0 0.8 1 1.2 2 3 TIME (ns) DISABLE PIN VOLTAGE (V) 03679-A-020 03679-A-022 图47. AD8029 DISABLE关闭时序 图49. AD8029 DISABLE引脚电流与 DISABLE引脚电压的关系 1.5 DISABLE (–2V TO–0.5V) 1.0 OUTPUT ENABLED V) E ( 0.5 D U T LI P 0 M A UT RL = 100Ω UTP–0.5 RL = 1kΩ O RL = 10kΩ –1.0 VS =±2.5V G =–1 (RF = 1kΩ) –1.5 0 50 100 150 200 250 300 350 TIME (ns) 03679-A-021 图48. AD8029 DISABLE开启时序 Rev. A | Page 14 of 20

AD8029/AD8030/AD8040 工作原理 +VS RTH SPD ITAIL DISABLE +VS–1.2V Q9 OUTPUT TO DISABLE ITH R1 R2 R3 R4 BUFFER CIRCUITRY –VS Q10 AD8029 ONLY Q1 MTOP CMT IN– Q5 Q6 Q2 VOUT CMB Q7 Q8 Q3 IN+ Q4 MBOT R5 R6 R7 R8 Q11 OUT IN COM –VS 03679-0-051 图50. 简化原理图 AD8029(单通道)、AD8030(双通道)和AD8040(四通道)是轨 输出级 到轨输入和输出放大器，采用ADI公司的XFCB工艺制造。 PNP和NPN输入差分对流出的电流进入电流镜M 和 BOT XFCB工艺使得AD8029/ AD8030/AD8040能够以2.7 V至 M ，从而在输出缓冲器的输入端建立一个共模信号电 TOP 12 V电源、120 MHz带宽和60 V/μs压摆率工作。图50显示 压。 的是AD8029/AD8030/AD8040的简化原理示意图。 输出缓冲器执行三个功能： 输入级 1. 缓冲所需的信号电压并将其施加于输出器件Q 和 10 如果输入共模电压小于设定阈值(V 以下1.2 V)，用电阻 Q 。 CC 11 变质的PNP差分对(包括Q至Q)将承载全部I 电流，因此 2. 检测输出器件的共模电流水平。 1 4 TAIL 输入电压可以比–V 低200 mV。反言之，如果输入共模电 3. 通过建立一个共模反馈环路来调节输出共模电流。 S 压超过该阈值，将导致I 绕开PNP差分对，通过晶体管 TAIL 输出器件Q 和Q 在共发射极配置下工作，并且由内部电 Q流入NPN差分对。在这种情况下，输入共模电压可以比 10 11 9 容C 和C 进行米勒补偿。 +V高200 mV，同时放大器仍能保持线性行为。这两种工 MT MB S 作模式之间的转换会导致输入级跨导g 和直流参数(如输入 输出顺从电压由输出器件的集电极电阻R (约25 Ω)和所需 m C 失调电压V 等)发生突然、暂时的变化，进而对失真性能 的负载电流I 设置。例如，当等效负载较小时(5 kΩ)，输 OS L 产生不利影响。SPD模块能够缩短这种转换的持续时间， 出电压摆幅可以达到任一供电轨的40 mV范围，而当负载 从而提高失真性能。如图50所示，输入差分对由一对反平 较大时，摆幅降低为R × I。 C L 行连接的串联双二极管保护，差分输入电压被箝位在约 ±1.5 V。 Rev. A | Page 15 of 20

AD8029/AD8030/AD8040 应用 宽带运作 例如，如果使用表5中增益为2时的值，电阻值为2.5 kΩ， 则输出端的有效负载为1.67 kΩ。对于反相配置，仅反馈电 RF 阻R 与输出负载并联。如果负载大于数据手册规定的值， +VS 1C0µ2F 放大F器的开环响应可能会出现非线性，导致失真提高。图 C1 53和图54显示了有效输出负载与失真性能的关系。提高反 0.1µF 馈网络的电阻可以降低电流消耗，但会带来其它影响。 RG – –40 AD8029 VOUT VVSS == 55VV R1 VVOOUUTT == 20..01VV pp--pp VIN + DISABLE –50 SECOND HARMONIC– SOLID LINES C4 THIRD HARMONIC– DOTTED LINES 0.1µF c) –60 B d C3 ON ( –70 R1 = RF||RG 10µF RTI RL = 1kΩ TO –80 S –VS 03679-0-052 C DI –90 图51. 宽带同相增益配置 ONI RL = 5kΩ M R –100 RF HA RL = 2.5kΩ –110 +VS 1CC0µ12F –1200.01 0.1FREQUENCY (MHz)1.0 10 03679-A-008 0.1µF RG 图53. 增益为1时的失真 VIN – –40 AD8029 VOUT VVVVSOSO UU==TT 55 ==VV 20..01VV pp--pp + DISABLE –50 SECOND HARMONIC– SOLID LINES R1 = RF||RG C4 THIRD HARMONIC– DOTTED LINES 0.1µF c) –60 dB RF = RL = 1kΩ R1 C3 ON ( –70 10µF TI R TO –80 S –VS 03679-0-053 C DI –90 RF = RL = 5kΩ 图52. 宽带反相增益配置 ONI M 输出负载灵敏度 HAR –100 RF = RL = 2.5kΩ –110 为实现最高性能和低功耗运作，设计师需要考虑AD8029/ A能D的80影30响/A。D 8040输出端的负载。表5显示了输出负载对性 –1200.01 0.1FREQUENCY (MHz)1.0 10 03679-A-009 图54. 增益为2时的失真 以单位增益工作时，放大器输出端的有效负载为放大器所 驱动的电阻(R )。对于1以外的增益，在同相配置下，反馈 L 网络构成放大器输出端的附加电流负载。反馈网络(R + F R )与R并联，降低了放大器输出端的有效电阻。较低的有 G L 效电阻令放大器在输出端提供更大电流。较低的反馈电阻 值会增加电流消耗，从而提高放大器的功耗。 Rev. A | Page 16 of 20

AD8029/AD8030/AD8040 图5. 负载对性能的影响 R R R –3 dB SS BW 1 MHz、2 V p-p 1 MHz、2 V p-p 输出噪声 F G LOAD 同相增益 (kΩ) (kΩ) (kΩ) (MHz) 峰化(dB) 时的HD2 (dB) 时的HD3 (dB) (nV/√Hz) 1 0 N/A 1 120 0.02 –80 –72 16.5 1 0 N/A 2 130 0.6 –84 –83 16.5 1 0 N/A 5 139 1 –87.5 –92.5 16.5 2 1 1 1 36 0 –72 –60 33.5 2 2.5 2.5 2.5 44.5 0.2 –79 –72.5 34.4 2 5 5 5 43 2 –84 –86 36 –1 1 1 1 40 0.01 –68 –57 33.6 –1 2.5 2.5 2.5 40 0.05 –74 –68 34 –1 5 5 5 34 1 –78 –80 36 反馈电阻(RF || RG)与输入电容结合，形成放大器环路响应 禁用引脚 中的一个极点。如果RC时间常数太低，放大器的响应中可 利用AD8029的禁用引脚可以关断放大器，以便降低功耗或 能出现峰化和响铃振荡。图55说明了这一效应。在反馈电 支持多路复用应用。在禁用模式下，放大器的静态电流仅 阻两端增加一个小电容(1 pF–4 pF)可以降低峰化。找到最 150 μA。禁用引脚控制电压以负电源为基准。只要将禁用 佳电容值的最好方法是凭经验在电路中试验。较高电阻值 引脚连接到最低负电源或负电源的0.8 V范围内的电压，放 还会影响噪声性能。电阻值越大，产生的噪声越多。每个 大器就会进入关断模式。如果处于开路状态，放大器将正 应用都是独一无二的，失真、峰化和噪声性能之间必须达 常工作。切换电平参见表6。 成某种平衡。表5列出了不同负载对失真、峰化和噪声性 表6. 禁用引脚控制电压 能的影响。在增益为1、2和10中，所示的等效负载为1 kΩ、 禁用引脚 电源电压 2 kΩ和5 kΩ。 电压 +3 V +5 V ±5 V 随着负载电阻增大，失真和–3 dB带宽会改善，但噪声和峰 低电平 (禁用) 0 V 至 <0.8 V 0 V 至 <0.8 V –5 V 至 <–4 .2 V 化性能略有下降。 高电平 (使能) 1.2 V 至 3 V 1.2 V 至 5 V –3.8 V 至 +5 V 21 VVSO U=T 5 =V 0.1V p-p RF = RL = 5kΩRL = 1kΩ B) AIN (d 0 RL = 2.5kΩ G –1 OOP –2 RF = RL = 2.5kΩ RL = 5kΩ ED-L –3 RF = RL = 1kΩ S O L –4 C D G = +1 E –5 Z LI MA –6 G = +2 R NO –7 –81 10FREQUENCY (MHz1)00 1000 03679-A-007 图55. 不同反馈/负载电阻下的频率响应 Rev. A | Page 17 of 20

AD8029/AD8030/AD8040 电路考虑 电源旁路 PCB布局布线 电源引脚实际上是运算放大器的输入。要谨慎为运算放大 为了实现高速运算放大器的最佳性能，需要谨慎考虑PCB 器提供干净、低噪声的直流电压源。 布局布线。必须特别注意，旁路电容的引脚长度应保持最 电源旁路的目的是为所有频率下的噪声和干扰信号提供一 短。过大的引脚电感会影响频率响应，甚至导致高频振 个低阻抗路径。这不能利用单个电容来实现，而要将多个 荡。使用带有内部接地层的多层板有助于降低接地噪声， 电容并联，这样会大大扩展电源旁路的带宽。旁路电容有 以及实现更紧凑的布局。 两个作用： 为使反相输入端的走线长度尽可能短，反馈电阻R 应位于 1. 为噪声和干扰信号提供一个从电源引脚到地的低阻抗 F 从输出引脚到输入引脚的最短距离上。电阻R 的返回节点 路径。 G 应尽可能靠近负电源旁路电容的返回节点。 2. 在快速切换条件下提供本地存储的电荷，以及在瞬变 在多层板上，运算放大器下方的所有层应无金属，避免产 期间减少电源引脚的压降。这通常利用大电解质电容 生寄生电容元件。在求和点，即反相输入端–IN，尤其应 来实现。 注意，额外的电容可能会导致频率响应的峰化提高且相位 应当使用高质量陶瓷芯片电容，并且务必尽可能靠近放大 余量降低。 器封装。0.1 μF陶瓷电容和10 μF电解质电容的并联组合可 接地 以大范围抑制干扰噪声。10 μF电容对于高频旁路不太重 为了减少高速、稠密电路板的寄生电感和接地环路，接地 要，多数情况下，一条电源线一个电容即足够。电容值取 层至关重要。了解电路中的电流路径对于高速电路设计十 决于电路，应根据系统要求而决定。 分重要。电流路径的长度与寄生电感的幅度和路径的高频 设计工具和技术支持 阻抗成正比。感性接地回路的快速电流变化会引起干扰噪 ADI公司致力于通过提供技术支持和在线设计工具来简化 声和响铃振荡。 设计过程。ADI公司的技术支持包括免费评估板、IC样 高频旁路电容焊盘和走线的长度也很重要。旁路接地的寄 片、Spice模型、交互评估工具、应用笔记、电话和电子邮 生电感会不利于旁路电容产生的低阻抗。负载电流不仅来 件支持，所有信息尽在www.analog.com。 自电源，也来自地，因此应将负载置于与旁路电容地相同 的物理位置。对于在较低频率下发挥作用的较大电容，电 流回路长度不是非常重要。 Rev. A | Page 18 of 20

AD8029/AD8030/AD8040 外形尺寸 5.00(0.1968) 8.75 (0.3445) 4.80(0.1890) 8.55 (0.3366) 4.00 (0.1574) 8 5 6.20 (0.2440) 4.00 (0.1575) 14 8 6.20 (0.2441) 3.80 (0.1497) 1 4 5.80 (0.2284) 3.80 (0.1496) 1 7 5.80 (0.2283) 1.27B (0S.C0500) 1.75 (0.0688) 00..5205 ((00..00109969))× 45° 0.25 (0.0098) 1.27B (0S.C0500) 11..7355 ((00..00658391)) 00..5205 ((00..00109978))× 45°
0.25 (0.0098) 1.35 (0.0532) 0.10 (0.0039) 0.10 (0.0040) 8°
0.51 (0.0201) 8° COPLANARITY 0.51 (0.0201) SEATING 0.25 (0.0098)0°
1.27 (0.0500) COPL0A.1N0ARITY SEPALTAINNGE 0.31 (0.0122) 00..2157 ((00..00009687))0° 10..2470 ((00..00510507)) 0.10 0.31 (0.0122) PLANE 0.17 (0.0067) 0.40 (0.0157) COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-012AB COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-012AA CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS; INCH DIMENSIONS CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS; INCH DIMENSIONS (IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF MILLIMETER EQUIVALENTS FOR (IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF MILLIMETER EQUIVALENTS FOR REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN 图56. 8引脚标准小型封装，窄体[SOIC] (R-8) 图59. 14引脚标准小型封装[SOIC] (R-14) 尺寸单位：mm(inches) 尺寸单位：mm(inches) 2.00BSC 5.10 5.00 4.90 6 5 4 1.25BSC 2.10BSC 14 8 1 2 3 PIN 1 4.50 6.40 0.65BSC 4.40 BSC 1.30BSC 4.30 1.00 1 7 0.90 1.10MAX 0.70 PIN 1 0.22 0.08 0.46 1.05 0.65 0.10MAX 0.10C COOM00P..P31LL05AIANNATR TITOY JESPDELAEANCTIE NSGTANDARDS MO-203840A°°°B 00..3266 10..0800 00..1055BSC00..3109 SPELAANTIE1MN.GA20XCO00P..20L090A.1N0ARITY80°° 000...764505 图57. 6引脚塑封表贴封装[SC70] (KS-6) COMPLIANT TO JEDEC STANDARDSMO-153AB-1 尺寸单位：mm 图60. 14引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] (RU-14) 尺寸单位：mm 2.90BSC 8 7 6 5 1.60BSC 2.80BSC 1 2 3 4 PIN 1 0.65BSC 1.95 1.30 BSC 1.15 0.90 1.45MAX 0.22 0.08 0.60 0.15MAX 00..3282 SEATING 84°° 00..4350 PLANE 0° COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-178BA 图58. 8引脚小型晶体管封装[SOT23] (RJ-8) 尺寸单位：mm Rev. A | Page 19 of 20

AD8029/AD8030/AD8040 订购指南 型号 最小订货量 温度范围 封装描述 封装选项 标识 AD8029AR 1 –40°C 至 +125°C 8引脚SOIC R-8 AD8029AR-REEL 2,500 –40°C 至 +125°C 8引脚SOIC R-8 AD8029AR-REEL7 1,000 –40°C 至 +125°C 8引脚SOIC R-8 AD8029AKS-R2 250 –40°C 至 +125°C 6引脚SC70 KS-6 H6B AD8029AKS-REEL 10,000 –40°C 至 +125°C 6引脚SC70 KS-6 H6B AD8029AKS-REEL7 3,000 –40°C 至 +125°C 6引脚SC70 KS-6 H6B AD8030AR 1 –40°C 至 +125°C 8引脚SOIC R-8 AD8030AR-REEL 2,500 –40°C 至 +125°C 8引脚SOIC R-8 AD8030AR-REEL7 1,000 –40°C 至 +125°C 8引脚SOIC R-8 AD8030ARJ-R2 250 –40°C 至+125°C 8引脚SOT23-8 RJ-8 H7B AD8030ARJ-REEL 10,000 –40°C 至+125°C 8引脚SOT23-8 RJ-8 H7B AD8030ARJ-REEL7 3,000 –40°C 至+125°C 8引脚SOT23-8 RJ-8 H7B AD8040AR 1 –40°C 至+125°C 14引脚SOIC R-14 AD8040AR-REEL 2500 –40°C 至 +125°C 14引脚SOIC R-14 AD8040AR-REEL7 1000 –40°C 至 +125°C 14引脚SOIC R-14 AD8040ARU 1 –40°C 至+125°C 14引脚TSSOP RU-14 AD8040ARU-REEL 2500 –40°C 至+125°C 14引脚TSSOP RU-14 AD8040ARU-REEL7 1000 –40°C 至+125°C 14引脚TSSOP RU-14 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。 © 20011 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. C03679sc–0–8/11(A ) Rev. A | Page 20 of 20