16V自稳零、轨到轨输出 运算放大器 AD8638/AD8639 特性 引脚配置 低失调电压：9 μV(最大值) 失调漂移：0.04 μV/°C(最大值） OUT 1 5 V+ AD8638 轨到轨输出摆幅 V– 2 TOP VIEW (Not to Scale) 5高 V增至益16： V1单36电 d源B(或典±型2值.5 )V至±8 V双电源供电 +IN 3 4 –IN 06895-001 高共模抑制比(CMRR)：133 dB(典型值) 图1. 5引脚SOT-23（RJ-5） 高电源抑制比(PSRR)：143 dB(典型值) NC 1 8 NC 极低输入偏置电流：40 pA(最大值) –IN 2 AD8638 7 V+ 低电源电流：1.3 mA(最大值) +IN 3 TOP VIEW 6 OUT A应D用8639：通过汽车应用认证 V– N4C (=N oNtO to C SOcNaNleE)CT5 NC 06895-002 图2. 8引脚SOIC_N（R-8） 压力和位置传感器 应变计放大器 OUT A 1 8 V+ 医疗仪器 –IN A 2 AD8639 7 OUT B TOP VIEW 热汽电车偶传放感大器器 +INV A– 34 (Not to Scale) 65 –+IINN BB 06895-203 精密基准电压源 图3. 8引脚MSOP（RM-8）、8引脚SOIC_N（R-8） 精密电流检测 概述 PIN 1 OUT A 1 INDICATOR 8 V+ AD8638/AD8639是单通道/双通道宽带宽、自稳零放大 –IN A 2 AD8639 7 OUT B +IN A 3 TOP VIEW 6 –IN B 器，具有轨到轨输出摆幅和低噪声特性。这些放大器具 v– 4 (Not to Scale) 5 +IN B 有极低的失调、漂移和偏置电流。采用5V至16V单电源 供电(或±2.5 V至±8 V双电源供电)。 N1 . O PMTIUNESS 4TA BNED C TOHNEN EEXCPTOESDETDOP VA–D. 06895-204 AD8638/AD8639可提供以前只有昂贵的零漂移或斩波稳 图4. 8引脚LFCSP_WD（CP-8-5） 定放大器才具有的特性优势。这些自稳零放大器采用 AD8638/AD8639工作在−40°C至+125°C的扩展工业温度 ADI公司的电路拓扑结构，将低成本与高精度、低噪声 范围。单通道AD8638提供5引脚SOT-23和8引脚SOIC两 特性融于一体，无需外部电容。此外，AD8638/AD8639 种小型封装。双通道AD8639提供8引脚MSOP、8引脚 还大大降低了大多数斩波稳定放大器所具有的数字开关 SOIC和8引脚LFCSP三种封装。汽车应用级产品参见订购 噪声。 指南。 AD8638/AD8639的典型失调电压仅3 µV，失调漂移为0.01 AD8638/AD8639属于ADI公司不断扩展的自稳零运算放 µV/°C，噪声为1.2 µV峰峰值(0.1 Hz至10 Hz)，因而非常适 大器系列(见表1)。 合不容许存在误差源的应用。这些器件在工作温度范围 内的漂移接近零，对位置和压力传感器、医疗设备以及 表1. 自稳零运算放大器 应变计放大器应用极为有利。许多系统都可以利用 电源 2.7 V至5 V 2.7 V至5 V低功耗 5 V至16 V AD8638/AD8639提供的轨到轨输出摆幅来使信噪比(SNR) 单通道 AD8628 AD8538 AD8638 达到最大。 双通道 AD8629 AD8539 AD8639 四通道 AD8630 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 One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. 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. Tel: 781.329.4700 www.analog.com Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. Fax: 781.461.3113 ©2007–2010 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。

AD8638/AD8639 目录 特性................................................................................................1 工作原理...........................................................................................14 应用................................................................................................1 1/f噪声..........................................................................................14 概述................................................................................................1 输入电压范围.............................................................................14 引脚配置.......................................................................................1 输出反相......................................................................................14 修订历史.......................................................................................2 过载恢复时间.............................................................................14 技术规格.......................................................................................3 红外传感器.................................................................................15 电气特性—5 V电源...............................................................3 精密分流传感器.........................................................................15 电气特性—16 V电源.............................................................4 高精度DAC的输出放大器.......................................................15 绝对最大额定值..........................................................................5 外形尺寸...........................................................................................16 热阻..........................................................................................5 订购指南......................................................................................18 ESD警告...................................................................................5 汽车应用产品.............................................................................18 典型工作特性..............................................................................6 修订历史 2010年6月—修订版E至修订版F 2008年4月—修订版A至修订版B 更改特性和概述部分.....................................................................1 增加AD8639..............................................................................通用 更新外形尺寸................................................................................16 增加8引脚MSOP封装.............................................................通用 更改订购指南部分.......................................................................18 更改特性部分..................................................................................1 增加汽车应用产品部分...............................................................18 更改概述部分..................................................................................1 2009年6月—修订版D至修订版E 更改表2.............................................................................................3 更改图4.............................................................................................1 更改表3.............................................................................................4 更改表4的尾注1和尾注2...............................................................5 更改表4，增加尾注1和尾注2......................................................5 更改输入电压范围部分...............................................................14 更改图4至图9..................................................................................6 更新外形尺寸................................................................................16 更改图11、图12、图14和图15....................................................7 更改订购指南部分.......................................................................18 更改图16至图27..............................................................................8 2008年12月—修订版C至修订版D 更改图28至图33............................................................................10 更改表4的尾注1..............................................................................5 更改图34至图39............................................................................11 更改订购指南部分.......................................................................28 更改图41和图44............................................................................12 2008年5月—修订版B至修订版C 增加LFCSP_WD封装..............................................................通用 插入图46、图47、图49和图50；重新按序编号...................13 插入图4；重新按序编号...............................................................1 更改图51、图52和图53...............................................................15 更改布局...........................................................................................1 更新外形尺寸................................................................................16 修改概述部分..................................................................................1 更改订购指南部分.......................................................................17 更改表2中的除SOT-23以外的所有封装的失调电压漂移 2007年11月—修订版0至修订版A 参数....................................................................................................3 更改为大信号电压增益技术规格...............................................4 更改表5.............................................................................................5 2007年11月—修订版0：初始版 更新外形尺寸................................................................................16 更改订购指南部分.......................................................................17 Rev. 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AD8638/AD8639 技术规格 电气特性—5 V电源 除非另有说明，V = 5 V，V = V /2，T = 25°C。 SY CM SY A 表2 参数 符号 条件 最小值 典型值 最大值 单位 输入特性 失调电压 V 3 9 µV OS −40°C ≤ T ≤ +125°C 23 µV A −0.1 V ≤ V ≤ +3.0 V 3 9 µV CM −40°C ≤ T ≤ +125°C 23 µV A 输入偏置电流 I 1.5 40 pA B −40°C ≤ T ≤ +85°C 7 40 pA A −40°C ≤ T ≤ +125°C 45 105 pA A 输入失调电流 I 7 40 pA OS −40°C ≤ T ≤ +85°C 7 40 pA A −40°C ≤ T ≤ +125°C 16.5 60 pA A 输入电压范围 −40°C ≤ T ≤ +125°C −0.1 +3 V A 共模抑制比 CMRR V = 0 V 至 3 V 118 133 dB CM −40°C ≤ T ≤ +125°C 118 dB A 大信号电压增益 A R = 10 kΩ, V = 0.5 V 至 4.5 V 120 136 dB VO L O −40°C ≤ T ≤ +125°C 119 dB A 失调电压漂移(除SOT-23以 ∆VOS/∆T −40°C ≤ TA ≤ +125°C 0.01 0.06 µV/°C 外的所有封装) 失调电压漂移(SOT-23) ∆VOS/∆T −40°C ≤ TA ≤ +125°C 0.04 0.15 µV/°C 输入电阻 R 22.5 TΩ IN 输入电容(差分模式) C 4 pF INDM 输入电容(共模模式) C 1.7 pF INCM 输出特性 高电平输出电压 V R = 10 kΩ 至 V 4.97 4.985 V OH L CM −40°C ≤ T ≤ +125°C 4.97 V A R = 2 kΩ 至 V 4.90 4.93 V L CM −40°C ≤ T ≤ +125°C 4.86 V A 低电平输出电压 V R = 10 kΩ 至 V 7.5 10 mV OL L CM −40°C ≤ T ≤ +125°C 15 mV A R = 2 kΩ 至 V 32 40 mV L CM −40°C ≤ T ≤ +125°C 55 mV A 短路电流 I T = 25°C ±19 mA SC A 闭环输出阻抗 Z f = 100 kHz, A = 1 4.2 Ω OUT V 电源 电源抑制比 PSRR V = 4.5 V 至 16 V 127 143 dB SY −40°C ≤ T ≤ +125°C 125 dB A 每个放大器的电源电流 I I = 0 mA 1.0 1.3 mA SY O −40°C ≤ T ≤ +125°C 1.5 mA A 动态性能 压摆率 SR R = 10 kΩ, C = 20 pF, A = 1 2.5 V/µs L L V 0.1%建立时间 tS VIN = 2 V step, CL = 20 pF, RL = 1 kΩ, AV = 1 3 µs 过载恢复时间 50 µs 增益带宽积 GBP R = 2 kΩ, C = 20 pF, A = 1 1.35 MHz L L V 相位裕量 Φ R = 2 kΩ, C = 20 pF, A = 1 70 度 M L L V 噪声性能 电压噪声 e p-p 0.1 Hz 至 10 Hz 1.2 µV p-p n 电压噪声密度 e f = 1 kHz 60 nV/√Hz n Rev. F | Page 3 of 20

AD8638/AD8639 电气特性—16 V电源 除非另有说明，V = 16 V，V = V /2，T = 25°C。 SY CM SY A 表3 参数 符号 条件 最小值 典型值 最大值 单位 输入特性 失调电压 V 3 9 µV OS −40°C ≤ T ≤ +125°C 23 µV A −0.1 V ≤ VCM ≤ +14 V 3 9 µV −40°C ≤ TA ≤ +125°C 23 µV 输入偏置电流 I 1 75 pA B −40°C ≤ TA ≤ +85°C 4 75 pA −40°C ≤ TA ≤ +125°C 85 250 pA 输入失调电流 I 20 70 pA OS −40°C ≤ TA ≤ +85°C 20 75 pA −40°C ≤ TA ≤ +125°C 50 150 pA 输入电压范围 −40°C ≤ T ≤ +125°C −0.1 +14 V A 共模抑制比 CMRR V = 0 V 至 14 V 127 142 dB CM −40°C ≤ T ≤ +125°C 127 dB A 大信号电压增益 A R = 10 kΩ, V = 0.5 V 至 15.5 V 130 147 dB VO L O −40°C ≤ T ≤ +125°C 130 dB A 失调电压漂移(除SOT-23以 ∆VOS/∆T −40°C ≤ TA ≤ +125°C 0.03 0.06 µV/°C 外的所有封装) 失调电压漂移(SOT-23) ∆VOS/∆T −40°C ≤ TA ≤ +125°C 0.04 0.15 µV/°C 输入电阻 R 22.5 TΩ IN 输入电容(差分模式) C 4 pF INDM 输入电容(共模模式) C 1.7 pF INCM 输出特性 高电平输出电压 V R = 10 kΩ 至 V 15.94 15.96 V OH L CM −40°C ≤ T ≤ +125°C 15.93 V A R = 2 kΩ 至 V 15.77 15.82 V L CM −40°C ≤ T ≤ +125°C 15.70 V A 低电平输出电压 V R = 10 kΩ 至 V 30 40 mV OL L CM −40°C ≤ T ≤ +125°C 60 mV A R = 2 kΩ 至 V 120 140 mV L CM −40°C ≤ T ≤ +125°C 200 mV A 短路电流 I T = 25°C ±37 mA SC A 闭环输出阻抗 ZOUT f = 100 kHz, AV = 1 3.0 Ω 电源 电源抑制比 PSRR V = 4.5 V 至 16 V 127 143 dB SY −40°C ≤ T ≤ +125°C 125 dB A 每个放大器的电源电流 I I = 0 mA 1.25 1.5 mA SY O −40°C ≤ T ≤ +125°C 1.7 mA A 动态性能 压摆率 SR R = 10 kΩ, C = 20 pF, A = 1 2 V/µs L L V 0.1%建立时间 tS VIN = 4 V step, CL = 20 pF, RL = 1 kΩ, AV = 1 4 µs 过载恢复时间 50 µs 增益带宽积 GBP R = 2 kΩ, C = 20 pF, A = 1 1.5 MHz L L V 相位裕量 Φ R = 2 kΩ, C = 20 pF, A = 1 74 度 M L L V 噪声性能 电压噪声 e p-p 0.1 Hz 至 10 Hz 1.2 µV p-p n 电压噪声密度 e f = 1 kHz 60 nV/√Hz n Rev. F | Page 4 of 20

AD8638/AD8639 绝对最大额定值 热阻 表4 参数 额定值 表5. 热阻 电源电压 16 V 封装类型 θJA1 θJC 单位 输入电压 GND − 0.3 V至V + + 0.3 V 5引脚 SOT-23 (RJ-5) 230 146 °C/W SY 输入电流1 ±10 mA 8引脚 SOIC_N (R-8) 158 43 °C/W 差分输入电压2 ±V 8引脚 MSOP (RM-8) 206 44 °C/W SY 对地输出短路持续时间 未定 8引脚 LFCSP_WD (CP-8-5) 2 75 18 °C/W 存储温度范围 −65°C至+150°C 工作温度范围 −40°C至+125°C 1 θJA针对最差条件，即器件焊接在电路板上以实现表贴封装。此值采用标 准的双层电路板测得。 结温范围 −65°C至+150°C 2 底部焊盘焊接到应用电路板。 引脚温度(焊接,60秒) 300°C 1 输入引脚与电源引脚之间有箝位二极管。当输入信号超过任一供电轨0.3 ESD警告 V时，输入电流应以10 mA为限。 ESD(静电放电)敏感器件。 2 内部1 kΩ串联电阻和背靠背二极管连接的N-MOSFET(对于0 V V ，V 带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况 典型值为1.25 V)为输入端提供高差分电压保护。 CM T 下放电。尽管本产品具有专利或专有保护电 注意，超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损 路，但在遇到高能量ESD时，器件可能会损 坏。这只是额定最值，不表示在这些条件下或者在任何其 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。 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。 Rev. F | Page 5 of 20

AD8638/AD8639 典型工作特性 除非另有说明，T = 25°C。 A 1400 6000 V0VSY ≤ =V 5CVM≤ +3V 0VVS Y≤ =V 1C6MV≤ +14V 1200 5000 S S R 1000 R FIE FIE 4000 LI LI MP 800 MP F A FA 3000 O O R 600 R E E MB MB 2000 U 400 U N N 1000 200 0–10 –5 VO0S (µV) 5 10 06895-003 0–10 –5 VO0S (µV) 5 10 06895-006 图5. 输入失调电压分布图 图8. 输入失调电压分布图 25 12 SV–4SO0YI°C =C P ±≤A2 T.C5AKV≤A +G1E25°C 10 –VS4SO0YI°C =C P±≤A8 TVCAK≤A G+1E25°C 20 S S R R FIE FIE 8 PLI 15 PLI M M F A F A 6 O O R 10 R E E MB MB 4 U U N N 5 2 00 4 8 12 16TCVO20S (nV2/°4C) 28 32 36 40 06895-004 00 4 8 12 16TCVO2S0 (nV2/°4C) 28 32 36 40 06895-007 图6. 输入失调电压漂移分布图 图9. 输入失调电压漂移分布图 10.0 10.0 VSY = 5V –0.5V ≤ VCM≤ +3.9V 7.5 7.5 5.0 5.0 2.5 2.5 V) V) µ µ (S 0 (S 0 O O V V –2.5 –2.5 –5.0 –5.0 –7.5 –7.5 VSY = 16V –0.5V ≤ VCM≤ +14.5V –10.0–0.5 0 0.5 11.5 V2C.0M (V)2.5 3.0 3.5 4 06895-005 –10.0–0.5 1.0 2.5 4.0 5.5 VC7M.0 (V)8.5 10.0 11.5 13.0 14.5 06895-008 图7. 输入失调电压与共模电压的关系 图10. 输入失调电压与共模电压的关系 Rev. F | Page 6 of 20

AD8638/AD8639 除非另有说明，T = 25°C。 A 100 100 VSY = ±2.5V VSY = ±8V 10 10 A) A) (pB (pB 1 I I 1 0.1 0.125 50 TEMPERA75TURE (°C) 100 125 06895-117 0.0125 50 TEMPERA75TURE (°C) 100 125 06895-118 图11. 输入偏置电流与温度的关系 图14. 输入偏置电流与温度的关系 10k 10k V) VSY = ±2.5V V) VSY = ±8V m m RAIL ( 1k RAIL ( 1k Y Y L L P P SUP 100 VDD – VOH SUP VDD – VOH TO TO 100 E E AG 10 VOL – VSS AG T T OL OL VOL – VSS T V T V 10 U 1 U P P T T U U O O 0.01.001 0.01 LOA0.D1 CURRENT 1(mA) 10 100 06895-009 01.001 0.01 LOA0.D1 CURRENT 1(mA) 10 100 06895-012 图12. 输出电压至供电轨与负载电流的关系 图15. 输出电压至供电轨与负载电流的关系 120 250 mV) RVSLY = = 2 5kΩV mV) RVSLY = = 2 1kΩ6V AIL ( 100 VDD – VOH AIL ( 200 R R Y Y L 80 L UPP UPP 150 VDD– VOH S S TO 60 TO E E AG AG 100 VOL LT 40 LT O O V V T T U U 50 TP 20 VOL TP U U O O 0–40 –25 0 TEM2P5ERATUR50E (°C) 75 100 125 06895-010 0–40 –25 0 TEM2P5ERATUR5E0 (°C) 75 100 125 06895-013 图13. 输出电压至供电轨与温度的关系 图16. 输出电压至供电轨与温度的关系 Rev. F | Page 7 of 20

AD8638/AD8639 除非另有说明，T = 25°C。 A 120 120 120 120 100 PHASE 100 100 PHASE 100 80 80 80 80 60 60 60 60 40 GAIN 40 s) 40 GAIN 40 s) e e AIN (dB) 200 CL = 20pF 200 E (Degre AIN (dB) 200 CL = 20pF 200 E (Degre G –20 –20 AS G –20 –20 AS H H –40 –40 P –40 –40 P CL = 200pF CL = 200pF –60 –60 –60 –60 –80 VSY = ±2.5V –80 –80 VSY = ±8V –80 –100 RL = 2kΩ –100 –100 RL = 2kΩ –100 –1201k 10k FREQU1E00NkCY (Hz) 1M 10M–120 06895-016 –1201k 10k FREQU1E00NkCY (Hz) 1M 10M–120 06895-017 图17. 开环增益和相位与频率的关系 图20. 开环增益和相位与频率的关系 60 60 VSY = ±2.5V VSY = ±8V RL = 2kΩ RL = 2kΩ AV = +100 CL = 20pF AV = +100 CL = 20pF 40 40 B) B) d d GAIN ( 20 AV = +10 GAIN ( 20 AV = +10 P P O O O O D-L 0 AV = +1 D-L 0 AV = +1 E E S S O O L L C C –20 –20 –401k 10k FREQU1E00NkCY (Hz) 1M 10M 06895-018 –401k 10k FREQU1E00NkCY (Hz) 1M 10M 06895-019 图18. 闭环增益与频率的关系 图21. 闭环增益与频率的关系 1k 1k VSY = ±2.5V VSY = ±8V 100 100 AV = –10 AV = –10 Ω) Ω) Z (OUT 10 AV = –100 Z (OUT 10 AV = –100 AV = +1 AV = +1 1 1 0.1100 1k F1R0EkQUENCY1 (0H0zk) 1M 10M 06895-100 0.1100 1k F1R0EkQUENCY1 0(H0zk) 1M 10M 06895-119 图19. 输出阻抗与频率的关系 图22. 输出阻抗与频率的关系 Rev. F | Page 8 of 20

AD8638/AD8639 除非另有说明，T = 25°C。 A 140 140 VSY = ±2.5V VSY = ±8V 120 120 100 100 B) 80 B) 80 d d R ( R ( R R M 60 M 60 C C 40 40 20 20 0100 1k F1R0EkQUENCY1 (0H0zk) 1M 10M 06895-113 0100 1k F10RkEQUENCY1 0(0Hkz) 1M 10M 06895-120 图23. CMRR与频率的关系 图26. CMRR与频率的关系 120 120 VSY = ±2.5V VSY = ±8V 100 100 80 80 PSRR+ PSRR+ B) 60 B) 60 d d R ( PSRR– R ( PSRR– R R S 40 S 40 P P 20 20 0 0 –2010 100 1kFREQU1E0NkCY (Hz1)00k 1M 10M 06895-111 –2010 100 1kFREQU1E0NkCY (Hz1)00k 1M 10M 06895-112 图24. PSRR与频率的关系 图27. PSRR与频率的关系 80 80 VSY = ±2.5V VSY = ±8V RL = 10kΩ RL = 10kΩ 70 70 60 60 T (%) 50 T (%) 50 OOSS+– SHOO 40 OOSS+– SHOO 40 R R E E V 30 V 30 O O 20 20 10 10 010 LOAD CAPA1C00ITANCE (pF) 1k 06895-126 010 LOAD CAPA1C00ITANCE (pF) 1k 06895-127 图25. 小信号过冲与负载电容的关系 图28. 小信号过冲与负载电容的关系 Rev. F | Page 9 of 20

AD8638/AD8639 除非另有说明，T = 25°C。 A VSY = ±2.5V VSY = ±8V AV = +1 AV = +1 CL = 200pF CL = 200pF RL = 10kΩ RL = 10kΩ V) DI V) V/ DI m V/ OLTAGE (500 VOLTAGE (2 V TIME (2µs/DIV) 06895-101 TIME (2µs/DIV) 06895-102 图29. 大信号瞬态响应 图32. 大信号瞬态响应 VSY = ±2.5V VSY = ±8V AV = +1 AV = +1 CL = 200pF CL = 200pF RL = 10kΩ RL = 10kΩ V) V) DI DI V/ V/ m m 0 0 5 5 E ( E ( G G A A T T L L O O V V TIME (2µs/DIV) 06895-103 TIME (2µs/DIV) 06895-104 图30. 小信号瞬态响应 图33. 小信号瞬态响应 0.05 0.05 INPUT VOLTAGE INPUT VOLTAGE 0 0 50mV/DIV)––00..0150 VASVY = = – ±120.05V E (1V/DIV) 50mV/DIV)––00..0150 VASVY = = – ±180V0 E (5V/DIV) E ( AG E ( AG TAG–0.15 3 OLT TAG–0.15 OLT L V L V T VO 2 PUT T VO 10 PUT U T U T NP 1 OU NP 5 OU I I OUTPUT VOLTAGE OUTPUT VOLTAGE 0–1 06895-132 0–5 06895-133 TIME (10µs/DIV) TIME (10µs/DIV) 图31. 负过载恢复时间 图34. 负过载恢复时间 Rev. F | Page 10 of 20

AD8638/AD8639 除非另有说明，T = 25°C。 A 0.15 0.15 0.10 AVSVY = = – ±120.05V 0.10 VASVY = = – ±180V0 V) 0.05 V) V) 0.05 V) DI DI DI DI V/ INPUT VOLTAGE V/ V/ INPUT VOLTAGE V/ AGE (50m–0.050 1 LTAGE (1 AGE (50m–0.050 5 LTAGE (5 T O T O L OUTPUT VOLTAGE V L V T VO 0 PUT T VO OUTPUT VOLTAGE 0 PUT U T U T NP –1 OU NP –5 OU I I ––23 06895-134 ––1105 06895-135 TIME (10µs/DIV) TIME (10µs/DIV) 图35. 正过载恢复时间 图38. 正过载恢复时间 INPUT INPUT V V DI DI V/ V/ 1 2 +2mV +2mV ERROR BAND OUTPUT ERROR BAND OUTPUT 0 0 –2mV –2mV VSY = ±2.5V 06895-136 VSY = ±8V 06895-137 TIME (4µs/DIV) TIME (4µs/DIV) 图36. 0.1%正建立时间 图39. 0.1%正建立时间 INPUT INPUT V V DI DI V/ V/ 1 2 +2mV +2mV OUTPUT OUTPUT 0 0 ERROR BAND ERROR BAND –2mV –2mV VSY = ±2.5V 06895-138 VSY = ±8V 06895-139 TIME (4µs/DIV) TIME (4µs/DIV) 图37. 0.1%负建立时间 图40. 0.1%负建立时间 Rev. F | Page 11 of 20

AD8638/AD8639 除非另有说明，T = 25°C。 A 1k 1k VSY = ±2.5V VSY = ±8V Hz) Hz) V/ V/ n n Y ( Y ( T T SI SI N N E E E D 100 E D 100 S S OI OI N N E E G G A A LT LT O O V V 101 10 FRE1Q0U0ENCY (Hz) 1k 10k 25k 06895-114 101 10 FRE1Q0U0ENCY (Hz) 1k 10k 25k 06895-115 图41. 电压噪声密度与频率的关系 图44. 电压噪声密度与频率的关系 1.5 1.5 VSY = ±2.5V VSY = ±8V V) 1.0 1.0 GE (0.5µV/DI 0.5 LTAGE (µV) 0.5 A O OLT 0 E V 0 V S E OI S N OI –0.5 T –0.5 N U PUT INP N –1.0 –1.0 I –1.50 12 3 T4IME (S5e6conds) 7 89 10 06895-043 –1.50 12 3 T4IME (S5e6conds) 7 89 10 06895-044 图42. 0.1 Hz至10 Hz噪声 图45. 0.1 Hz至10 Hz噪声 1400 1250 +125°C 1200 VSY = ±8V SUPPLY CURRENT (µA) 1075050000 –40°C+85°C +25°C SUPPLY CURRENT (µA) 1086400000000 VSY = ±2.5V 250 200 00 1 2 3 4 5 6 7VSY8 9(V)10 11 12 13 14 15 16 06895-014 0–40 –25 –10 5 T2E0MPE35RATU50RE (°6C5) 80 95 110 125 06895-125 图43. 电源电流与电源电压的关系 图46. 电源电流与温度的关系 Rev. F | Page 12 of 20

AD8638/AD8639 除非另有说明，T = 25°C。 A 0 0 VSY = ±8V VSY = ±8V AV = –10 AV = –100 –20 –20 B) B) N (d –40 N (d –40 O O TI TI A –60 A –60 R R PA PA RL = 2kΩ E E L S –80 RL = 2kΩ L S –80 E E N N N N A –100 A –100 CH CH RL = 10kΩ RL = 10kΩ –120 –120 –140100 1kFREQUENCY (Hz) 10k 100k 06895-147 –140100 1kFREQUENCY (Hz) 10k 100k 06895-148 图47. 通道隔离与频率的关系 图50. 通道隔离与频率的关系 0.1 0.1 VSY = ±8V VS = ±8V AV = +1 AV = +1 RL = 2kΩ RL = 10kΩ 0.01 0.01 %) %) E ( E ( OIS VIN = 1V rms OIS VIN = 1V rms N N + + D VIN = 3V rms D TH 0.001 TH 0.001 VIN = 3V rms 0.000110 100 FREQUE1NkCY (Hz) 10k 100k06895-149 0.000110 100 FREQUE1NkCY (Hz) 10k 100k06895-150 图48. THD + N与频率的关系 图51. THD + N与频率的关系 300 VSY = 16V TA = 125°C 250 200 150 A) p (B I 100 50 0 –500 1 2 3 45 6 7VCM89 (V) 10 11 12 13 14 15 1606895-034 图49. 输入偏置电流与输入共模电压的关系 Rev. F | Page 13 of 20

AD8638/AD8639 工作原理 AD8638/AD8639是单电源/双电源供电、超高精度、轨到轨 内部消除1/f噪声是通过如下方式实现的。在AD8638/ 输出运算放大器。失调电压典型值为3 μV，因此这些放大 AD8639中，1/f噪声作为缓慢变化的输入失调量。而自稳 器可轻松配置用于获得高增益，而又不会导致输出电压误 零特性会校正所有直流或低频失调。这样就从根本上消除 差过大。由于温度漂移极小(仅为30 nV/°C)，因此可确保 了1/f噪声分量，让AD8638/AD8639完全没有1/f噪声。 在−40°C至+125°C整个温度范围内均具有最小的失调电压 输入电压范围 误差，这一特性使这些放大器成为恶劣工作环境中各种灵 AD8638/AD8639不是轨到轨输入放大器，因此需要注意确 敏测量应用的理想选择。 保两个输入都不超出输入电压范围。在正常负反馈操作条 AD8638/AD8639通过采用专利自稳零拓扑结构实现了极高 件下，放大器会校正输出，以确保两个输入的电压是相同 精度。这种独特的拓扑结构确保AD8638/AD8639能够在宽 的。不过，如果任一输入超出输入电压范围，环路即会打 温度范围和整个工作寿命内维持低失调电压。与前几代的 开，并且大电流开始流过放大器中的静电保护二极管。 自稳零放大器相比，AD8638/AD8639还在噪声和带宽上进 这些二极管连接在输入和各供电轨之间，以保护输入晶体 行了优化，电压噪声减少50%以上，是所有自稳零放大器 管免遭静电放电损坏，并且通常是反向偏置的。不过，如 中最低的。 果输入电压超过电源电压，这些静电保护二极管将呈正 以前的设计采用自稳零或斩波技术来提高放大器的精度。 偏。由于没有电流限制，因此过大电流可能会流过这些二 自稳零技术使自稳零频率时的噪声能量较低，但由于自稳 极管，从而导致器件永久性损坏。如果输入需要承受过 零频带中混叠宽带噪声，因此会造成低频噪声较高。斩波 压，则应插入合适的串联电阻，以将二级管电流限制在10 技术可降低低频噪声，但斩波频率时的噪声能量较大。 mA以下。 AD8638/AD8639采用已获专利的乒乓式配置，同时使用自 输出反相 稳零和斩波技术，可获得较低的低频噪声以及在斩波和自 超过输入共模电压范围时，某些放大器会发生输出反相。 稳零频率时较低的能量，无需额外滤波即可最大限度提高 当共模电压超出共模范围时，这些放大器的输出会突然跳 大部分应用的SNR。内部时钟频率相对较高(15 kHz)，因此 到供电轨的反相。出现此现象的原因是差分输入对关断， 可降低滤波器对有效、无噪声、宽带宽的要求。 导致内部电压出现巨大偏移，从而造成不稳定的输出状 AD8638是少数几种采用5引脚SOT-23封装的自稳零放大器 态。 之一。这一点使得其交流参数要比以前的自稳零放大器有 AD8638/AD8639放大器经过精心设计，只要两个输入均保 明显改善。AD8638/AD8639在相对较宽的带宽范围内(0 Hz 持在额定输入电压范围内，即可防止发生输出反相。如果 至10 kHz)具有低噪声特性，适合要求最高直流精度的应 一个或两个输入超出输入电压范围，但保持在供电轨范围 用。在信号带宽范围为5 kHz至 10 kHz的系统中， 内，则一个内部环路会打开并且输出会变化。因此，输入 AD8638/AD8639可提供16位精度，因而是极高分辨率系统 低于正电压的幅度必须始终小于至少2 V。 的最佳选择。 过载恢复时间 1/f噪声 由于输出饱和后内部零点校准环路会出现复杂的建立特 1/f噪声也称为粉红噪声，是直流耦合测量中的主要误差 性，很多自稳零放大器会深受过载恢复时间过长(通常以毫 源。此类1/f噪声误差可达到数μV或以上，因此在通过电路 秒计)的困扰。经过设计，AD8638/AD8639的内部建立特性 的闭环增益进行放大时，可能会出现大的输出信号。例 会发生在输出饱和后的两个时钟周期内。这使得恢复时间 如，如果放大器具有5 μV峰峰值的1/f噪声且增益配置为 缩短到不足50 μs，远比其它自稳零放大器短得多。 1000，则其输出会因1/f噪声而出现5 mV的误差。但AD8638/ AD8638/AD8639具有宽带宽，当使用器件驱动负载以将瞬 AD8639可在内部消除1/f噪声，从而显著降低输出误差。 变注入到输出时(这种情况在使用放大器来驱动开关电容 ADC的输入时很常见)，能够提高性能。 Rev. F | Page 14 of 20

AD8638/AD8639 红外传感器 在此类应用中，最好使用具有极低电阻的分流传感器，从 红外(IR)传感器，尤其是热电堆，在温度测量中的运用日 而尽可能减少串联压降；这样可以充分减少功率浪费，允 益普及，广泛适用于汽车气候控制、耳温枪、家庭绝缘分 许测量高电流并实现省电效果。分流传感器的电阻通常可 析和汽车维修诊断等各类应用。该传感器的输出信号相对 能是0.1 Ω。在电流测量值为安培时，分流传感器的输出信 较小，因此需要极低失调电压和漂移与高增益来避免直流 号是数百mV，甚至是数V，因此放大器并不是主要误差 误差。 源。不过，当电流测量值较低并位于1 mA范围内时，分流 传感器的100 μV输出电压就需要极低失调电压和漂移，以 使用级间交流耦合(如图52所示)时，低失调和漂移特性可 维持绝对精度。另外，还需要低输入偏置电流，以防注入 防止输入放大器的输出漂移至饱和。低输入偏置电流从该 的偏置电流在所测电流中的比例过大。而高开环增益、 传感器的输出阻抗产生的误差极小。与压力传感器一样， CMRR和 PSRR则有助于维持电路的整体精度。 当系统在室温下校准后，放大器极低的时间和温度漂移消 AD8638/AD8639具有极高的CMRR，而差动放大器的 除了额外误差。而低1/f噪声则提高了周期(通常超过五分 CMRR受电阻比率匹配限制。只要电流的变化速率不是太 之一秒)内直流测量的SNR。 快，自稳零放大器就可以提供出色的结果 图52所示的电路可将100 μV至300 μV的交流信号放大到1 V 高精度DAC的输出放大器 至3 V电平，并且增益为10,000，因而能够实现精确的模数 AD8638/AD8639可用作16位单极性配置、高精度DAC的输 转换。 出放大器。这种情况下，所选运算放大器必须具有极低失 10kΩ 100kΩ 调电压(采用2.5 V基准电压源时DAC LSB为38 μV)，这样就 100Ω 100kΩ 5V TO 16V 无需进行输出失调调整。此外，输入偏置电流(通常为数十 5V TO 16V 皮安)必须非常低，因为与DAC输出阻抗(大约6 kΩ)相乘时 100µV TO 300µV 10µF 该电流会产生额外的失调误差。 IR 1/2 AD8639 1/2 AD8639 DETECTOR 10kΩ 轨到轨输出可提供具有极低误差的满量程输出。DAC的输 fC≈ 1.6Hz VTOOL TBAIAGSE 06895-065 出阻阻抗抗可恒将定增，益且误与差代降码至无最关小，。但这A种D情86况38下/ A，D放86大39器的的高宽输带入 图 52. AD8639用作热电堆的前置放大器 宽同样非常有用。放大器(建立时间为4 μs)给系统增加了另 精密分流传感器 一个时间常数，因此会延长输出的建立时间。见图54示 如图53所示，自稳零放大器的独特特性有益于精密分流传 例。AD5541的建立时间为1 μs。综合建立时间约为4.1 μs， 感器应用，此时它被配置成了差动放大器。分流传感器可 可使用以下方程式计算得出： 在反馈控制系统的精密电流源中使用。此外，这类传感器 t TOTAL t DAC2t AD86382 还可在其它多种应用中使用，其中包括电池电量计、激光 S S S 二极管功率测量和控制、电动助力转向中的扭矩反馈控制 2.5V 和精密电能计量。 5V 6 ADR421 2 5V TO 16V 0.1µF 4 0.1µF 0.1µF 5V TO 16V SUPPLY I 0R.1SΩ RL 100kΩ 100Ω INTSEERRFIAALCE VDD REF(REFF*) REFS* CS AD8638 e1 0=0 m10V0/0m RASI = C SDCINLK AD5541/AD5542 VOUT UONUIPTOPLUATR 5V TO 16V LDAC* AD8638 *AD5542 ONLY DGND AGND 06895-067 100kΩ 100Ω 图54. AD8638用作输出放大器 C 06895-066 图53. 低端电流检测 Rev. F | Page 15 of 20

AD8638/AD8639 外形尺寸 3.00 2.90 2.80 1.70 5 4 3.00 1.60 2.80 1.50 2.60 1 2 3 0.95 BSC 1.90 BSC 1.30 1.15 0.90 1.45 MAX 0.20 MAX 0.95 MIN 0.08 MIN 0.55 0.15 MAX 10° 0.45 0.05 MIN 0.50 MAX SPELAATNIENG 5° B0S.2C0 0.35 0.35 MIN 0° COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-178-AA 121608-A 图55. 5引脚小型晶体管封装[SOT-23] (RJ-5) 尺寸单位：mm 5.00(0.1968) 4.80(0.1890) 8 5 4.00(0.1574) 6.20(0.2441) 3.80(0.1497) 1 4 5.80(0.2284) 1.27(0.0500) 0.50(0.0196) BSC 1.75(0.0688) 0.25(0.0099) 45° 0.25(0.0098) 1.35(0.0532) 8° 0.10(0.0040) 0° COPLANARITY 0.51(0.0201) 0.10 SEATING 0.31(0.0122) 0.25(0.0098) 10..2470((00..00510507)) PLANE 0.17(0.0067) COMPLIANTTOJEDECSTANDARDSMS-012-AA C(RINOEFNPEATRRREOENNLCLTEIHNEOGSNDELISYM)AEANNRDSEIAORRNOESUNANORDETEDAIN-POMPFRIFLOLMPIMIRLELIATIMTEEERTFSEO;RIRNECUQHSUEDIVIINMAELDENENSSTIIOGSNNFS.OR 012407-A 图56. 8引脚标准小型封装[SOIC_N] 窄体 (R-8) 图示尺寸单位：mm（inches） Rev. F | Page 16 of 20

AD8638/AD8639 3.20 3.00 2.80 8 5 5.15 3.20 4.90 3.00 4.65 2.80 1 4 PIN1 IDENTIFIER 0.65BSC 0.95 15°MAX 0.85 1.10MAX 0.75 0.80 0.15 0.40 6° 0.23 0.55 CO0P.0L5ANARITY 0.25 0° 0.09 0.40 0.10 COMPLIANTTOJEDECSTANDARDSMO-187-AA 100709-B 图57. 8引脚超小型封装[MSOP] (RM-8) 图示尺寸单位：mm 2.48 3.00 2.38 BSCSQ 2.23 5 8 EXPOSED 1.74 PAD 1.64 0.50 1.49 0.40 INDEX 0.30 4 1 AREA PIN1 TOPVIEW BOTTOMVIEW INDICATOR (R0.2) 0.80MAX 0.80 0.55NOM 0.75 FORPROPERCONNECTIONOF 0.70 0.05MAX THEEXPOSEDPAD,REFERTO 0.02NOM THEPINCONFIGURATION COPLANARITY SECTIONOFTHISDATASHEET. 0.08 SEPALTAINNGE 0.30 0.50BSC 0.20REF 0.25 0.18 COMPLIANTTOJEDECSTANDARDSMO-229-WEED-4 112008-A 图58. 8引脚引脚架构芯片级封装[LFCSP_WD] 3 mm x 3 mm，超薄体，双引线 (CP-8-5) 图示尺寸单位：mm Rev. F | Page 17 of 20

AD8638/AD8639 订购指南 型号1, 2 温度范围 封装描述 封装选项 标识 AD8638ARJZ-R2 −40°C 至 +125°C 5引脚 SOT-23 RJ-5 A1T AD8638ARJZ-REEL −40°C 至 +125°C 5引脚 SOT-23 RJ-5 A1T AD8638ARJZ-REEL7 −40°C 至 +125°C 5引脚 SOT-23 RJ-5 A1T AD8638ARZ −40°C 至 +125°C 8引脚 SOIC_N R-8 AD8638ARZ-REEL −40°C 至 +125°C 8引脚 SOIC_N R-8 AD8638ARZ-REEL7 −40°C 至 +125°C 8引脚 SOIC_N R-8 AD8639ACPZ-R2 −40°C 至 +125°C 8引脚 LFCSP_WD CP-8-5 A1Y AD8639ACPZ-REEL −40°C 至 +125°C 8引脚 LFCSP_WD CP-8-5 A1Y AD8639ACPZ-REEL7 −40°C 至 +125°C 8引脚 LFCSP_WD CP-8-5 A1Y AD8639ARZ −40°C 至 +125°C 8引脚 SOIC_N R-8 AD8639ARZ-REEL −40°C 至 +125°C 8引脚 SOIC_N R-8 AD8639ARZ-REEL7 −40°C 至 +125°C 8引脚 SOIC_N R-8 AD8639ARMZ −40°C 至 +125°C 8引脚 MSOP RM-8 A1Y AD8639ARMZ-REEL −40°C 至 +125°C 8引脚 MSOP RM-8 A1Y AD8639ARMZ-R7 −40°C 至 +125°C 8引脚 MSOP RM-8 A1Y AD8639WARZ −40°C 至 +125°C 8引脚 SOIC_N R-8 AD8639WARZ-RL −40°C 至 +125°C 8引脚 SOIC_N R-8 AD8639WARZ-R7 −40°C 至 +125°C 8引脚 SOIC_N R-8 1Z = 符合RoHS标准的器件。 2W = 通过汽车应用认证 汽车应用产品 AD8639W生产工艺受到严格控制，以满足汽车应用的质量和可靠性要求。请注意，车用型号的技术规格可能不同于商用 型号；因此，设计人员应仔细阅读本数据手册的技术规格部分。只有显示为汽车应用级的产品才能用于汽车应用。欲了解 特定产品的订购信息并获得这些型号的“汽车可靠性”报告，请联系当地ADI客户代表。 Rev. F | Page 18 of 20

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