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LT 低コスト、シャットダウン機能付き デュアルおよびトリプル300MHz 電流帰還アンプ

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Academic year: 2021

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(1)

– + 1/3 LT1399 RG 200Ω RF 324Ω A EN A VIN A – + 1/3 LT1399 RG 200Ω RF 324Ω EN B VIN B B C CHANNEL SELECT 97.6Ω 97.6Ω – + 1/3 LT1399 RG 200Ω RF 324Ω EN C VIN C 97.6Ω 75Ω VOUT 75Ω CABLE 1399 TA01 OUTPUT (200mV/DIV)

TIME (5ns/DIV) 1398/99 TA02

RL = 100Ω RF = RG = 340Ω f = 30MHz

LT1398/LT1399

低コスト、

シャットダウン機能付き

デュアルおよびトリプル

300MHz電流帰還アンプ

1998年12月

特長

±5Vで帯域幅300MHz(A V=1、2および−1)0.1dB利得平坦性:150MHz(A V=1、2および−1)シャットダウン時に完全にオフし電源電流0µA高スルーレート:800V/µs広い電源電圧範囲:±2V(4V)∼±6V(12V)出力電流:80mA低消費電流:4.5mA/アンプ高速ターンオフン時間:30ns高速ターンオフ時間:40ns16ピン細型SOパッケージ

アプリケーション

RGBケーブル・ドライバスペクトラム拡散アンプMUXアンプコンポジット・ビデオ・ケーブル・ドライバポータブル機器

概要

LT®1399は、それぞれシャットダウン・ピンを備えた3個の独 立した300MHz電流帰還アンプを内蔵しています。これらの アンプは、ケーブルやその他の低インピーダンス負荷をド ライブしながら優れた直線性を発揮するように設計されて います。特にRGBビデオ・アプリケーションに適していま す。これらのアンプは単一4V∼±6Vのすべての電源で動作 し、消費電流は動作時にアンプ1個当たり4.5mAです。LT1398 は、LT1399のアンプ2個のバーションです。 LT1398/LT1399アンプは、ディスエーブルされると消費 電流がゼロになり、出力はハイ・インピーダンスになり ます。これらのアンプは30ns以内でターンオンし、40ns 以内でターンオフするため、スペクトル拡散およびポー タブル機器アプリケーションに最適です。 LT1398/LT1399アンプは、リニアテクノロジー独自のコ ンプリメンタリ・バイポーラ・プロセスで製造されてい ま す 。 LT1399は ± 5V電 源 で の 使 用 に 最 適 化 さ れ た LT1260のピン互換アップグレード・デバイスです。 、LTC、LTはリニアテクノロジー社の登録商標です。

標準的応用例

3入力、ビデオMUXケーブル・ドライバ 方形波応答

(2)

2

ORDER PART

NUMBER

LT1399CS

TJMAX = 150°C, θJA = 110°C/W 1 2 3 4 5 6 7 8 TOP VIEW 16 15 14 13 12 11 10 9 –IN R +IN R *GND –IN G +IN G *GND +IN B –IN B EN R OUT R V+ EN G OUT G V– OUT B EN B R S PACKAGE 16-LEAD PLASTIC SO G B

ORDER PART

NUMBER

LT1398CS

TJMAX = 150°C, θJA = 110°C/W 1 2 3 4 5 6 7 8 TOP VIEW 16 15 14 13 12 11 10 9 –IN A +IN A *GND *GND *GND *GND +IN B –IN B EN A OUT A V+ GND* GND* V– OUT B EN B A S PACKAGE 16-LEAD PLASTIC SO B

SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

VOS Input Offset Voltage 1.5 10 mV

● 12 mV

∆VOS/∆T Input Offset Voltage Drift ● 15 µV/°C

IIN+ Noninverting Input Current 10 25 µA

● 30 µA

IIN– Inverting Input Current 10 50 µA

● 60 µA en Input Noise Voltage Density f = 1kHz, RF = 1k, RG = 10Ω, RS = 0Ω 4.5 nV/√Hz

+ in Noninverting Input Noise Current Density f = 1kHz 6 pA/√Hz

– in Inverting Input Noise Current Density f = 1kHz 25 pA/√Hz

RIN Input Resistance VIN = ±3.5V ● 0.3 1 MΩ

CIN Input Capacitance Amplifier Enabled 2.0 pF

Amplifier Disabled 2.5 pF

COUT Output Capacitance Amplifier Disabled 8.5 pF

V Input Voltage Range, High V = ±5V ● 3.5 4.0 V

絶対最大定格 

(Note 1) 全電源電圧(V+∼V)... 12.6V 入力電流(Note 2)... ±10mA 出力電流 ... ±100mA 差動入力電圧(Note 2)... ±5V 出力短絡時間(Note 3)... 連続 動作温度範囲 ... −40℃∼85℃ 規定温度範囲(Note 4)... −40℃∼85℃ 保存温度範囲 ... −65℃∼150℃ 接合部温度(Note 5)... 150℃ リード温度(半田付け、10秒)... 300℃

パッケージ/発注情報

* グランド・ピンは内部で接続されていません。最良のチャネル・アイソレーションを得るためにグランドに接続してください。インダストリアルおよびミリタリ・グレードに関してはお問い合わせください。

電気的特性

注記がない限り、TA=25℃、各アンプに対し:VCM=0V、VS=±5V、EN=0V、パルス・テスト。(Note 4)

(3)

SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

VINL Input Voltage Range, Low VS = ±5V ● – 3.5 – 4.0 V

VS = 5V, 0V 1.0 V

VOUTH Maximum Output Voltage Swing, High VS = ±5V, RL = 100k 3.9 4.2 V

VS = ±5V, RL = 100k ● 3.7 V

VS = 5V, 0V; RL = 100k 4.2 V

VOUTL Maximum Output Voltage Swing, Low VS = ±5V, RL = 100k – 3.9 – 4.2 V

VS = ±5V, RL = 100k ● – 3.7 V

VS = 5V, 0V; RL = 100k 0.8 V

VOUTH Maximum Output Voltage Swing, High VS = ±5V, RL = 150Ω 3.4 3.6 V

VS = ±5V, RL = 150Ω ● 3.2 V

VS = 5V, 0V; RL = 150Ω 36 V

VOUTL Maximum Output Voltage Swing, Low VS = ±5V, RL = 150Ω – 3.4 – 3.6 V

VS = ±5V, RL = 150Ω ● – 3.2 V

VS = 5V, 0V; RL = 150Ω – 0.6 V

CMRR Common Mode Rejection Ratio VCM = ±3.5V ● 42 52 dB

– ICMRR Inverting Input Current VCM = ±3.5V 10 16 µA/V

Common Mode Rejection VCM = ±3.5V ● 22 µA/V

PSRR Power Supply Rejection Ratio VS = ±2V to ±5V ● 56 70 dB

+ IPSRR Noninverting Input Current VS = ±2V to ±5V 1 2 µA/V

Power Supply Rejection ● 3 µA/V

– IPSRR Inverting Input Current VS = ±2V to ±5V ● 2 7 µA/V

Power Supply Rejection

AV Large-Signal Voltage Gain VOUT = ±2V, RL = 150Ω 50 65 dB

ROL Transimpedance, ∆VOUT/∆IIN– VOUT = ±2V, RL = 150Ω ● 40 100 kΩ

IOUT Maximum Output Current RL = 0Ω ● 80 mA

IS Supply Current per Amplifier VOUT = 0V ● 4.5 6.5 mA

Disable Supply Current per Amplifier EN Pin Voltage = 4.5V, RL = 150Ω ● 0 100 µA

IEN Enable Pin Current 30 110 µA

● 200 µA

SR Slew Rate (Note 6) AV = 10, RL = 150Ω 500 800 V/µs

tON Turn-On Delay Time (Note 7) RF = RG = 324Ω, RL = 100Ω 30 75 ns

tOFF Turn-Off Delay Time (Note 7) RF = RG = 324Ω, RL = 100Ω 40 100 ns

tr, tf Small-Signal Rise and Fall Time RF = RG = 324Ω, RL = 100Ω, VOUT = 1VP-P 1.3 ns

tPD Propagation Delay RF = RG = 324Ω, RL = 100Ω, VOUT = 1VP-P 2.5 ns

os Small-Signal Overshoot RF = RG = 324Ω, RL = 100Ω, VOUT = 1VP-P 10 %

tS Settling Time 0.1%, AV = – 1V, RF = RG = 309Ω, RL = 150Ω 25 ns

dG Differential Gain (Note 8) RF = RG = 324Ω, RL = 150Ω 0.13 %

dP Differential Phase (Note 8) RF = RG = 324Ω, RL = 150Ω 0.10 DEG

電気的特性

注記がない限り、TA=25℃、各アンプに対し:VCM=0V、VS=±5V、EN=0V、パルス・テスト。(Note 4) ● は全規定温度範囲の規格値を意味する。 Note 1:絶対最大定格はそれを超えるとデバイスの寿命が損なわれる可能性が ある値。 Note 2:このパラメータは、設計および特性評価により、規定される性能に適 合することが保証されている。テストされていない。 Note 3:電源電圧および出力が短絡したアンプ数により、ヒートシンクが必要 な場合がある。 Note 4:LT1398/LT1399は0℃∼70℃の温度範囲で規定性能に適合することが 保証されている。またこれらの拡張温度リミットに適合するように設計され、 特性が定められ、適合が見込まれているが、−40℃と85℃ではテストされてい ない。保証されたIグレード・デバイスが用意されていますのでお問い合わせく ださい。 Note 5:TJは周囲温度TAと消費電力PDから、次の式で計算される。  TJ = TA+(PD • 100℃/W)

(4)

2

4 2 0 – 2 – 4 GAIN (dB) 1M 10M 100M 1G FREQUENCY (Hz) VS = ±5V VIN = –10dBm RF = 365Ω RL = 100Ω 1398/99 G01 VS = ±5V VIN = –10dBm RF = RG = 309Ω RL = 100Ω 1398/99 G03 4 2 0 – 2 – 4 GAIN (dB) 1M 10M 100M 1G FREQUENCY (Hz) VS = ±5V VIN = –10dBm RF = RG = 324Ω RL = 100Ω 10 8 6 4 2 GAIN (dB) 1M 10M 100M 1G FREQUENCY (Hz) 1398/99 G02 OUTPUT (1V/DIV) TIME (5ns/DIV) VS = ±5V ± 1398/99 G06 OUTPUT (1V/DIV) TIME (5ns/DIV) VS = ±5V ± 1398/99 G05 OUTPUT (1V/DIV) TIME (5ns/DIV) VS = ±5V ± 1398/99 G04

SMALL SIGNAL SMALL SIGNAL SMALL SIGNAL VS (V) AV RL () RF () RG () – 3dB BW (MHz) 0.1dB BW (MHz) PEAKING (dB) ±5 1 100 365 – 300 150 0.05 ±5 2 100 324 324 300 150 0 ±5 – 1 100 309 309 300 150 0

電気的特性

Note 6:スルーレートは、±3V出力信号の±2Vにおいて測定される。 Note 7:ターンオン遅延時間(tON)は、VIN=1Vとして、制御入力から出力に1V が現れるまでを計測する。同様に、ターンオフ遅延時間(tOFF)は、VIN=0.5Vと して、制御入力から出力に0.5Vが現れるまでを計測する。この仕様は、設計お よび特性評価によって保証されている。 Note 8:微分利得および位相はテクトロニクス製TSG120YC/NTSC信号発生器 とテクトロニクス製1780R Video Measurement Setを使用して測定されている。 この装置の分解能は、0.1%および0.1°である。同一アンプを10段カスケード接続 して、有効分解能0.01%および0.01°を達成している。

標準AC性能

標準的性能特性

閉ループ利得と周波数 (AV=1) 閉ループ利得と周波数 (AV=2) 閉ループ利得と周波数 (AV=−1) 大信号過渡応答 (AV=1) 大信号過渡応答 (AV=2) 大信号過渡応答 (AV=−1)

(5)

ピン機能

LT1398 −IN A(ピン1):Aチャネル・アンプの反転入力 +IN A(ピン2):Aチャネル・アンプの非反転入力 GND(ピン3、4、5、6):グランド。内部で接続されて いません。 +IN B(ピン7):Bチャネル・アンプの非反転入力 −IN B(ピン8):Bチャネル・アンプの反転入力 EN B(ピン9):Bチャネル・イネーブル・ピン。ロジッ ク“L”でイネーブル。 OUT B(ピン10):Bチャネル出力。 V−(ピン11):負電源電圧、通常−5V。 GND(ピン12、13):グランド。内部で接続されていま せん。 V+(ピン14):正電源電圧、通常5V。 OUT A(ピン15):Aチャネル出力。 EN A(ピン16):Aチャネル・イネーブル・ピン。ロジッ ク“L”でイネーブル。 LT1399 −IN R(ピン1):Rチャネル・アンプの反転入力 +IN R(ピン2):Rチャネル・アンプの非反転入力 GND(ピン3):グランド。内部で接続されていません。 −IN G(ピン4):Gチャネル・アンプの反転入力 +IN G(ピン5):Gチャネル・アンプの非反転入力 GND(ピン6):グランド。内部で接続されていません。 +IN B(ピン7):Bチャネル・アンプの非反転入力 −IN B(ピン8):Bチャネル・アンプの反転入力 EN B(ピン9):Bチャネル・イネーブル・ピン。ロジッ ク“L”でイネーブル。 OUT B(ピン10):Bチャネル出力。 V−(ピン11):負電源電圧、通常−5V。 OUT G(ピン12):Gチャネル出力。 EN G(ピン13):Gチャネル・イネーブル・ピン。ロ ジック“L”でイネーブル。 V+(ピン14):正電源電圧、通常5V。 OUT R(ピン15):Rチャネル出力。 EN R(ピン16):Rチャネル・イネーブル・ピン。ロ ジック“L”でイネーブル。

アプリケーション情報

帰還抵抗の選択 LT1398/LT1399の小信号帯域幅は、外付け帰還抵抗と内 部接合コンデンサで設定されます。したがって、帯域幅 は、電源電圧、帰還抵抗値、閉ループ利得、および負荷 抵抗の関数になります。LT1398/LT1399は±5V電源動作 に最適化されており、利得が2のときに−3dB帯域幅は 300MHzです。標準AC性能表にある抵抗選択ガイドを参 照してください。 反転入力の容量 電流帰還型アンプには安定動作のために、出力から反転 入力に抵抗性の帰還が必要です。出力と反転入力間の寄 生容量が最小になるよう注意してください。反転入力か らグランドまでの容量によって、周波数応答にピーク (および過渡応答のオーバシュート)が生じますが、アン プの安定度を損なうものではありません。 容量性負荷 LT1398/LT1399は適切な値の帰還抵抗を使用すれば、容 量性負荷を直接ドライブできます。負荷容量が増加する と閉ループ利得が減少するので、帰還抵抗に必要な値が 大きくなります。もしくは、低い抵抗(10Ωから20Ω)を 出力に直列に接続してアンプの出力と容量性負荷を分離 することができます。これには、容量性負荷が存在する ときにだけアンプの帯域幅が減少するという利点があり ます。欠点は利得が負荷抵抗に関係することです。

(6)

2

アンプ・ディスエーブル時間、AV=2 OUTPUT EN アンプ・イネーブル時間、AV=2 VS = ±5V VIN = 1V RF = 324Ω RG = 324Ω RL = 100Ω 1398/99 AI01 OUTPUT EN + IS vs (V+ – VEN) V+ – VEN (V) 0 0 +IS (mA) 0.5 1.5 2.0 2.5 5.0 3.5 2 4 5 1399 AI04 1.0 4.0 4.5 3.0 1 3 6 7 TA = 25°C V+ = 5V V– = – 5V V– = 0V

アプリケーション情報

電源 LT1398/LT1399は単一電源または±2V(全体で4V)から ±6V(全体で12V)までの両電源で動作します。同じ値の 両電源を使用する必要はありませんが、オフセット電圧 と反転入力バイアス電流は変化します。オフセット電圧 は1Vの電源ミスマッチあたり約600µV変化します。反転 入力バイアス電流は、電源電圧のミスマッチ1V当たり 標準で約2µA変化します。 スルーレート 従来の電圧帰還型オペアンプとは異なり、電流帰還型ア ンプのスルーレートは、アンプの利得構成とまったく関 係ないわけではありません。電流帰還アンプでは、入力 段と出力段のスルー・レートに限界があります。反転 モード、および非反転モードで利得が2以上の場合、入 力ピン間の信号振幅が小さくなり、全体のスルーレート は出力段のスルーレートと等しくなります。非反転モー ドで利得が2以下の場合、全体のスルーレートは入力段 で制限されます。 LT1398/LT1399の入力スルーレートは約600V/µsで、内 部電流と容量によって設定されます。出力スルーレート は、帰還抵抗および内部容量の値によって設定されま す。利得が2、帰還および利得設定抵抗が324Ωで電源電 圧が±5Vのとき、出力のスルーレートは標準で800V/µs です。帰還抵抗を大きくすると電源電圧が下がるのと同 じくスルーレートが低下します。 イネーブル/ディスエーブル LT1398/LT1399の各アンプは、独自のハイ・インピーダ ンスと自身のENピンで制御するゼロ電源電流モードを 備えています。これらのアンプはCMOSロジックで動作 するように設計されており、これらのピンが“H”のとき にアンプの電流がゼロになります。LT1399の各アンプ をアクティブにするには、通常ENピンをロジック“L”に します。ただし、V+電源とEN間の電圧が変わると電源 電流が変化します。以下のグラフから分かるように、特 にこの電圧の差が3V以下のとき、+ISは(V+−VEN)に よって変化します。通常動作を行わせるには、ENピン の電圧をV+電源より最低3V低く保持することが重要で す。V+を3V以下にし、アンプを常時イネーブルさせて − い。イネーブル・ピンの電流は、動作時に約30µAで す。CMOSオープン・ドレイン・ロジックを使用する場 合は、どんなCMOSドレイン・リーク電流でも、LT1399 を確実にディスエーブルしたままにしておくために、1k の外付けプルアップ抵抗を推奨します。

(7)

VS = ±5V VINA = VINB = 2VP-P at 3.58MHz 1398/99 AI03 EN A EN B OUTPUT EN

+IN –IN OUT

V+ V– 1398/99 SS

アプリケーション情報

イネーブル/ディスエーブル時間は、標準5V CMOSロ ジックからドライブすると非常に高速です。アンプは、 ±5V電源で動作しているときには、約30ns(50%ポイン トから50%ポイントまで)でイネーブルされます。同様 にディスエーブル時間は、約40ns(50%ポイントから50% ポイントまで)です。 差動入力信号の振幅 入力トランジスタの破壊を避けるために、差動入力信号 の振幅は±5Vに制限しなければなりません。通常動作 では、入力ピン間の差動電圧が小さいため±5Vの制限 は問題になりません。ただし、ディスエーブル・モード では差動振幅が入力振幅と同じになる可能性があり、入 力電圧範囲を適切に考慮しないとデバイスが破壊される 危険があります。 3入力、ビデオMUXケーブル・ドライバ このデータ・シートの最初のページにある応用回路は、 低コストの3入力、ビデオMUXケーブル・ドライバで す 。 ス コ ー プ の 写 真 は 、 150Ω を ド ラ イ ブ し て い る 30MHzの方形波のケーブル出力です。この回路ではアク ティブ・アンプの負荷は、ディスエーブルされた各アン プのRFとRGの和になります。抵抗値は全体が75Ωで終 端され、75Ω負荷で利得1が維持されるように選択され ます。両方のイネーブル・ピンがドライブされたとき、 2チャネル間のスイッチング時間は約32nsです。 ボードを製作するときには、反転入力のトレース長が短 くなるよう注意してください。また、浮遊容量を少なく するために、グランド・プレーンもボードの両面のRFと RGから離します。 3入力、ビデオMUXのスイッチング応答(AV=2)

簡略図

(各アンプ)

(8)

2

4.7µF 0.1µF PIN 14 VCC 4.7µF 0.1µF PIN 11 VEE PINS 3, 6 GND 75Ω 75Ω 75Ω 324Ω 2 RIN ROUT RENABLE 15 16 1 – + 324Ω R 1/3 LT1399 75Ω 75Ω 75Ω 324Ω 5 GIN GOUT GENABLE 12 13 4 – + 324Ω G 1/3 LT1399 75Ω 75Ω 75Ω 324Ω 7 BIN BOUT BENABLE 1398/99 TA03 10 9 8 – + 324Ω B 1/3 LT1399 1k 1k 1k 製品番号 説明 注釈 LT1203/LT1205 150MHzビデオ・マルチプレクサ スイッチ時間が25nsの2:1およびデュアル2:1 MUX LT1204 電流帰還型アンプ付き4入力、ビデオMUX カスケード接続可能 64:1の多重化が可能 LT1227 140MHz電流帰還型アンプ スルーレート1100V/µs、シャットダウン・モード LT1252/LT1253/LT1254 低コスト、ビデオ・アンプ シングル、デュアル、およびクワッド電流帰還型アンプ LT1259/LT1260 デュアル/トリプル電流帰還型アンプ 帯域幅130MHz、平坦度0.1dB > 30MHz LT1675 トリプル2:1のバッファ付きビデオMUX スイッチング時間2.5ns、帯域幅250MHz

標準的応用例

PCボード回路図

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