データシート - Maxim

19-1525; Rev 1; 1/00
概要 ___________________________________
特長 ___________________________________
MAX4490/MAX4491/MAX4492は、+2.7V∼+5.5V
単一電源又は±1.35V∼±2.75Vデュアル電源動作で
レイルトゥレイル®入出力の低価格のシングル/デュアル/
クワッドCMOSオペアンプです。これらのアンプは
スルーレートが10V/µs、利得帯域幅積が10MHzの
高性能を備えています。2kΩの抵抗性負荷を両電源電圧
の55mV以内まで駆動できる上、300pFまでの容量性
負荷に対してユニティゲイン安定です。
◆ +2.7V∼+5.5Vの単一電源で動作
MAX4490は、超小型5ピンSC70パッケージ(標準5ピン
SOT23パッケージよりも50%小型)で提供されています。
全ての製品の仕様は、自動車用温度範囲(-40℃∼
+125℃)で保証されています。
◆ スルーレート：10V/µs
◆ 入力同相電圧範囲：レイルトゥレイル
◆ 出力電圧スイング：レイルトゥレイル
◆ 利得帯域幅積：10MHz
◆ 300pFまでの容量性負荷に対してユニティゲイン
安定
◆ 入力バイアス電流：50pA
◆ パッケージ：超小型5ピンSC70(MAX4490)
アプリケーション _______________________
バッテリ駆動計器
ポータブル機器
型番 ___________________________________
オーディオ信号コンディショニング
PART
低電力/低電圧アプリケーション
センサアンプ
RFパワーアンプ制御
ハイサイド/ローサイド電流センサ
容量性負荷に対する安定性 _______________
TEMP. RANGE
MAX4490AXK-T -40°C to +125°C
5 SC70-5
MAX4490AUK-T
MAX4491AKA-T
MAX4492AUD
MAX4492ASD
5 SOT23-5
8 SOT23-8
14 TSSOP
14 SO
-40°C to +125°C
-40°C to +125°C
-40°C to +125°C
-40°C to +125°C
TOP
MARK
AAB
ADKQ
AADB
—
—
ピン配置/
ファンクションダイアグラム _____________
TOP VIEW
6000
MAX4490
5000
4000
IN+
1
5
VDD
4
OUT
3000
VSS 2
UNSTABLE
+ -
CAPACITIVE LOAD (pF)
PINPACKAGE
2000
IN- 3
1000
STABLE
0
100
1k
10k
100k
RESISTIVE LOAD (Ω)
SOT23-5/SC70-5
Pin Configurations continued at end of data sheet.
レイルトゥレイルは日本モトローラの登録商標です。
________________________________________________________________ Maxim Integrated Products
無料サンプル及び最新版データシートの入手にはマキシム社のホームページをご利用下さい。www.maxim-ic.com
1
MAX4490/MAX4491/MAX4492
低価格、高スルーレート
レイルトゥレイルI/Oオペアンプ、SC70パッケージ
MAX4490/MAX4491/MAX4492
低価格、高スルーレート
レイルトゥレイルI/Oオペアンプ、SC70パッケージ
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
Supply Voltage (VDD to VSS)..................................................+6V
All Other Pins ...................................(VSS - 0.3V) to (VDD + 0.3V)
Output Short-Circuit Duration .................................................10s
Continuous Power Dissipation (TA = +70°C)
5-Pin SC70 (derate 2.5mW/°C above +70°C) ............ 200mW
5-Pin SOT23 (derate 7.1mW/°C above +70°C).......... 571mW
8-Pin SOT23 (derate 5.26mW/°C above +70°C)........421 mW
14-Pin TSSOP (derate 8.3mW/°C above +70°C) ....... 667mW
14-Pin SO (derate 8.3mW/°C above +70°C).............. 667mW
Operating Temperature Range ........................ -40°C to +125°C
Junction Temperature ..................................................... +150°C
Storage Temperature Range ............................ -65°C to +150°C
Lead Temperature (soldering, 10s) ................................ +300°C
Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional
operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to
absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability.
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(VDD = +5V, VSS = 0, VCM = 0, VOUT = VDD/2, RL = 100kΩ connected to VDD/2, TA = TMIN to TMAX, unless otherwise noted. Typical
values are at TA = +25°C.) (Note 1)
PARAMETER
Supply Voltage Range
Supply Current (per amplifier)
Input Offset Voltage
Input Bias Current
Input Offset Current
SYMBOL
VDD
CONDITIONS
(Note 2)
MIN
TYP
2.7
IS
TA = +25°C
MAX
UNITS
5.5
V
0.8
2
mA
±1.5
±10
VOS
(Note 3)
IB
(Note 3)
±0.05
±2.5
nA
IOS
(Note 3)
±0.05
±2.5
nA
Input Resistance
RIN
Input Common-Mode Range
VCM
TA = TMIN to TMAX
16
MΩ
1000
Inferred from CMRR test
VSS
mV
VDD
V
Common-Mode Rejection Ratio
CMRR
VSS ≤ VCM ≤ VDD
54
75
dB
Power-Supply Rejection Ratio
PSRR
2.7V ≤ VDD ≤ 5.5V
65
100
dB
(VSS + 0.25V) ≤ VOUT
≤ (VDD - 0.25V)
RL = 100kΩ
VOH
Specified as
VDD - VOH
RL = 100kΩ
1.5
RL = 2kΩ
55
VOL
Specified as
VOL - VSS
RL = 100kΩ
1.5
RL = 2kΩ
35
Large-Signal Voltage Gain
AV
Output Voltage Swing High
Output Voltage Swing Low
Output Short-Circuit Current
Gain-Bandwidth Product
Input Capacitance
IOUT(SC)
GBWP
RL = 2kΩ
Sourcing or sinking
CL = 10pF
CIN
110
65
dB
85
200
150
mV
mV
±50
mA
10
MHz
5
pF
deg
Phase Margin
CL = 10pF
60
Gain Margin
CL = 10pF
10
dB
Slew Rate
SR
Measured from 10% to 90% of 4Vp-p step
10
V/µs
Voltage Noise Density
en
ƒ = 10kHz
12
nV/√Hz
Current Noise Density
in
ƒ = 10kHz
1
fA√Hz
300
pF
Capacitive Load Drive
AV(CL) = 1, no sustained oscillations
Note 1: All units production tested at TA = +25°C. Limits over temperature guaranteed by design.
Note 2: Guaranteed by the Power-Supply Rejection Ratio (PSRR) test.
Note 3: Input Offset Voltage, Input Bias Current, and Input Offset Current are all tested and guaranteed at both ends of the commonmode range.
2
_______________________________________________________________________________________
低価格、高スルーレート
レイルトゥレイルI/Oオペアンプ、SC70パッケージ
(VDD = +5V, VSS = 0, VCM = VDD/2, RL = 100kΩ to VDD/2, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
SUPPLY CURRENT PER AMPLIFIER
vs. TEMPERATURE
650
VDD = +2.7V
600
500
700
600
500
400
300
MAX4490 toc03
-1.0
-1.2
-1.4
100
-1.8
-2.0
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
-40 -25 -10 5 20 35 50 65 80 95 110 125
5.5
TEMPERATURE (°C)
SUPPLY VOLTAGE (V)
TEMPERATURE (°C)
OUTPUT SWING HIGH
vs. TEMPERATURE
OUTPUT SWING LOW
vs. TEMPERATURE
OP AMP GAIN AND PHASE
vs. FREQUENCY
60
VOUT - VSS (mV)
60
50
VDD = +2.7V
RL = 2kΩ
40
MAX4490 toc05
70
30
50
10
GAIN
45
30
0
20
PHASE
-45
10
VDD = +2.7V
RL = 2kΩ
-90
0
VDD = +5.0V OR +2.7V
RL = 100kΩ
AV = +1000
CL = 10pF
-10
-135
-20
0
0
90
40
40
20
VDD = +5.0V OR +2.7V
RL = 100kΩ
100
10k
1k
100k
1M
-180
10M
-40 -25 -10 5 20 35 50 65 80 95 110 125
-40 -25 -10 5 20 35 50 65 80 95 110 125
TEMPERATURE (°C)
TEMPERATURE (°C)
FREQUENCY (Hz)
GAIN AND PHASE
vs. FREQUENCY (WITH CLOAD)
LARGE-SIGNAL GAIN
vs. TEMPERATURE
POWER-SUPPLY REJECTION RATIO
vs. FREQUENCY
130
VDD = 5.0V
GAIN
90
30
45
20
0
-45
10
-90
PHASE
0
AV = +1000
CLOAD = 200pF
-10
1k
10k
100k
FREQUENCY (Hz)
1M
-180
10M
AV = +1
-20
-30
110
100
-40
-50
-60
-70
90
-80
80
-100
-135
-20
100
120
0
-10
PSSR (dB)
40
PHASE (DEGREES)
50
LARGE-SIGNAL GAIN (dB)
135
MAX4490 toc09
180
MAX4490 toc08
MAX4490 toc07
60
180
135
50
VDD = +5.0V
RL = 2kΩ
30
MAX4490 toc06
60
GAIN (dB)
VDD = +5.0V
RL = 2kΩ
70
80
MAX4490 toc04
80
10
-0.8
-1.6
0
20
-0.6
200
-40 -25 -10 5 20 35 50 65 80 95 110 125
VDD - VOUT (mV)
-0.4
-90
-40 -25 -10 5 20 35 50 65 80 95 110 125
TEMPERATURE (°C)
10
100
1k
10k
100k
1M
10M
FREQUENCY (Hz)
_______________________________________________________________________________________
3
PHASE (DEGREES)
700
550
GAIN (dB)
MAX4490 toc02
800
750
0
-0.2
OFFSET VOLTAGE (mV)
VDD = +5.0V
900
SUPPLY CURRENT (µA)
SUPPLY CURRENT (µA)
1000
MAX4490 toc 01
850
800
INPUT OFFSET VOLTAGE
vs. TEMPERATURE
SUPPLY CURRENT PER AMPLIFIER
vs. SUPPLY VOLTAGE
MAX4490/MAX4491/MAX4492
標準動作特性 ______________________________________________________________________
標準動作特性(続き)_________________________________________________________________
(VDD = +5V, VSS = 0, VCM = VDD/2, RL = 100kΩ to VDD/2, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
TOTAL HARMONIC DISTORTION PLUS
NOISE vs. FREQUENCY
AV = +1
100
AV = +1V/V
2Vp-p SIGNAL
500kHz LOWPASS FILTER
0.035
THD + NOISE (%)
0.030
10
1
IN
RL = 2kΩ
2V/div
0.025
0.020
0.015
RL = 10kΩ
0.010
0.1
MAX4490 toc11
0.040
MAX4490 toc10
1k
LARGE-SIGNAL TRANSIENT RESPONSE
(NONINVERTING)
MAX4490toc12
OUTPUT IMPEDANCE vs. FREQUENCY
OUT
2V/div
0.005
0.01
0
1k
10k
100k
1M
10
10M
100
1k
10k
40µs/div
100k
AV = +1
FREQUENCY (Hz)
FREQUENCY (Hz)
SMALL-SIGNAL TRANSIENT RESPONSE
(NONINVERTING)
SMALL-SIGNAL TRANSIENT RESPONSE
(INVERTING)
MAX4490toc13
MAX4490toc14
LARGE-SIGNAL TRANSIENT RESPONSE
(INVERTING)
MAX4490toc15
100
IN
IN
IN
2V/div
50mV/div
50mV/div
OUT
OUT
2V/div
50mV/div
AV = -1
OUT
50mV/div
40µs/div
40µs/div
4
-20
-40
8
6
4
AV = +1
10% TO 90% STEP
2
4µs/div
AV = +1, VIN CONNECTED TO VDD/2, RL = 2kΩ
0
CROSSTALK (dB)
SLEW RATE (V/µS)
10
OUT
1V/div
MAX4491/MAX4492
CROSSTALK vs. FREQUENCY
MAX4490 toc17
12
MAX4490toc16
VDD
AV = -1
SLEW RATE vs. SUPPLY VOLTAGE
POWER-UP TRANSIENT RESPONSE
2V/div
40µs/div
AV = +1
MAX4492toc18
OUTPUT IMPEDANCE (Ω)
MAX4490/MAX4491/MAX4492
低価格、高スルーレート
レイルトゥレイルI/Oオペアンプ、SC70パッケージ
3.0
3.5
-80
-100
0
2.5
-60
4.0
4.5
SUPPLY VOLTAGE (V)
5.0
5.5
-120
0.001
0.01
0.1
1
10
FREQUENCY (MHz)
_______________________________________________________________________________________
100
1000
低価格、高スルーレート
レイルトゥレイルI/Oオペアンプ、SC70パッケージ
端子
名称
機能
MAX4490
MAX4491
MAX4492
1
–
–
IN+
非反転入力
2
4
11
VSS
負電源入力。単一電源動作の場合はグランドに接続して下さい。
3
–
–
IN-
反転入力
4
–
–
OUT
アンプ出力
5
8
4
VDD
正電源入力
–
3
3
INA+
アンプAの非反転入力
–
2
2
INA-
アンプAの反転入力
–
1
1
OUTA
アンプA出力
–
5
5
INB+
アンプBの非反転入力
–
6
6
INB-
アンプBの反転入力
–
7
7
OUTB
–
–
10, 12
INC+, IND+
アンプC及びDの非反転入力
–
–
9, 13
INC-, IND-
アンプC及びDの反転入力
–
–
8, 14
OUTC, OUTD
アンプB出力
アンプC及びDの出力
詳細 ___________________________________
レイルトゥレイル入力段
MAX4490/MAX4491/MAX4492 CMOSオペアンプは、
並列接続のN及びPチャネル差動入力段を備えており、
両電源電圧まで拡張された同相範囲を許容します。
Nチャネル段は通常(VSS + 1.2V)より高い同相入力電圧
に対してアクティブになり、Pチャネル段は通常(VDD 1.2V)より低い同相入力電圧に対してアクティブになり
ます。
レイルトゥレイル出力段
MAX4490/MAX4491/MAX4492 CMOSオペアンプは、
100kΩ負荷を両電源電圧の1.5mV以内まで駆動する
ことができるA B級のプッシュ/プル出力段を備えて
います。短絡出力電流は±50mA(typ)です。
図1a及び1bは、(V DD - V OH )及び(V OL - V SS )の3つの
固定値について、それぞれ出力ソース及びシンク電流の
標準的な温度依存性を示します。例えば、VDD = +5.0V
において、T A = + 2 5℃で(V DD - V OH ) = 100mV及び
(V OL - V SS ) = 100mVを維持する負荷電流はそれぞれ
2.2mA及び3.3mAです(負荷はVDD/2に接続)。連続的な
抵抗性駆動能力は(2.5 - 0.1)/2.2 = 1.1kΩです。同じ
アプリケーションにおいて、負荷がVDD又はVSSに接続
されている場合の抵抗性駆動能力は2.2kΩです。
アプリケーション情報 ___________________
電源の考慮
MAX4490/MAX4491/MAX4492は、+2.7V∼+5.5V
単一電源又は±1.35V∼±2.25Vデュアル電源で動作し、
消費電流は回路当たり8 0 0µA(typ)となっています。
電源除去比が100dBと高いため、バッテリ電圧が下がって
きても長時間動作が可能になっています。このため、
ポータブルアプリケーションの設計が単純になります。
単一電源動作の場合は、VDD ピンの近くに配置された
0 . 1µF セラミックコンデンサで電源をバイパスして
下さい。デュアル電源動作の場合は各電源をグランドに
バイパスして下さい。
_______________________________________________________________________________________
5
MAX4490/MAX4491/MAX4492
端子説明 __________________________________________________________________________
入力容量
レイルトゥレイル動作のために並列接続の差動入力段に
なっているため、入力容量CIN が比較的大きくなって
います(5pF typ)。これにより、周波数(2πR’
CIN)-1に
ポールが形成されます(R’
は反転又は非反転アンプ構成に
おける利得設定抵抗の並列合成抵抗です)(図2)。ポール
周波数がユニティゲイン帯域幅(10MHz)よりも低いか、
同程度であると、位相マージンが減少し、ステップ応答
におけるリンギング又は継続的な発振という形でアンプ
のAC性能が劣化します。ポール周波数は、R’
= 3.2kΩ
の時に10MHzです。安定性を最大にするため、R’
< 3kΩ
を推奨します。
OUTPUT SOURCE CURRENT (mA)
Cf = 5(R/Rf)[pf]
ここで、R f はフィードバック抵抗、Rは利得設定抵抗
です(図2)。
図3に、R’
= 4kΩでCf フィードバックコンデンサがある
場合とない場合の非反転アンプのステップ応答を示し
ます。
VDD - VOH = 200mV
VDD - VOH = 100mV
VDD - VOH = 50mV
VDD = +5.0V
5
4
最小限の負荷でレイルトゥレイル動作を必要とする
アプリケーション(V DD - V O H 及びV O L - V SS が小さい
場合)においては、通常3kΩより大きなR’値が必要に
なります。こうした条件下におけるステップ応答を改善
するため、反転入力と出力の間に小型コンデンサCf を
接続して下さい。Cfは次式で選んで下さい。
INVERTING
6
Cf
Rf
VDD = +2.7V
VIN
3
R
VOUT
2
MAX4490
1
R′ = R || Rf
RfCf = RCIN
0
-40 -25 -10 5
20 35 50 65 80 95 110 125
TEMPERATURE (°C)
図1a. 出力ソース電流対温度
NONINVERTING
VIN
9
7
6
VOUT
VDD - VOH = 200mV
VDD - VOH = 100mV
VDD - VOH = 50mV
8
OUTPUT SINK CURRENT (mA)
MAX4490/MAX4491/MAX4492
低価格、高スルーレート
レイルトゥレイルI/Oオペアンプ、SC70パッケージ
VDD = +2.7V
MAX4490
VDD = +5.0V
Rf
5
Cf
4
3
R
2
R′ = R || Rf
RfCf = RCIN
1
0
-40 -25 -10 5 20 35 50 65 80 95 110 125
TEMPERATURE (°C)
図2. フィードバック補償付の反転及び非反転アンプ
図1b. 出力シンク電流対温度
6
_______________________________________________________________________________________
低価格、高スルーレート
レイルトゥレイルI/Oオペアンプ、SC70パッケージ
オペアンプの出力抵抗及び容量性負荷によって形成
されるポール周波数は、位相マージンを減少させて
不安定動作を招くことがあります。MAX4490/
MAX4491/MAX4492は、ステップ応答及びスルー
レートの大きな劣化を招くことなく300pFまでの容量性
負荷を駆動します(図4)。「容量性負荷に対する安定性」
の図(1ページ)に、容量性及び抵抗性負荷のさまざまな
組み合わせに対する安定動作及び限界安定(ステップ
オーバシュートが10%未満)動作領域を示します。
出力と直列にアイソレーション抵抗(10Ωtyp)を付加
することにより、大きな容量性負荷に対する安定性を
改善できます(図5)。アイソレーション抵抗は、分圧器
を形成して利得エラーを生じる可能性があることに
注意して下さい。
チップ情報 _____________________________
MAX4490 TRANSISTOR COUNT: 60
MAX4491 TRANSISTOR COUNT: 120
MAX4492 TRANSISTOR COUNT: 240
SUBSTRATE CONNECTED TO VSS
4a)
3a)
WITHOUT CAPACITIVE LOADING
WITHOUT FEEDBACK COMPENSATION
AV = +1, RL = 100kΩ, CL = 0
AV = -1, RL = 4kΩ, Cf = 0
4b)
3b)
WITH FEEDBACK COMPENSATION
AV = -1, RL = 4kΩ, Cf = 5pF
図3. フィードバック補償がある時及びない時の
ステップ応答
WITH CAPACITIVE LOADING
AV = +1, RL = 100kΩ, CL = 300pF
図4. 容量性負荷がある時及びない時のステップ応答
_______________________________________________________________________________________
7
MAX4490/MAX4491/MAX4492
容量性負荷の駆動
ピン配置/ファンクションダイアグラム
(続き) _________________________________
TOP VIEW
14 OUTD
OUTA 1
VIN
RS
VOUT
MAX4491
2
INA+
3
VDD 4
MAX4490
CLOAD
OUTA
1
INA-
2
INA+
3
VSS
4
- +
+ -
8
VDD
7
OUTB
6
INB-
5
INB+
SOT23-8
図5.
INA-
- +
+ -
13 IND12 IND+
11 VSS
MAX4492
INB+ 5
INB- 6
10 INC+
+ -
+ -
OUTB 7
9
INC-
8
OUTC
TSSOP/SO
大きな容量性負荷に対するアイソレーション抵抗
パッケージ ________________________________________________________________________
SC70, 5L.EPS
MAX4490/MAX4491/MAX4492
低価格、高スルーレート
レイルトゥレイルI/Oオペアンプ、SC70パッケージ
〒169 -0051東京都新宿区西早稲田3-30-16（ホリゾン1ビル）
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FAX. (03)3232-6149
マキシム社では全体がマキシム社製品で実現されている回路以外の回路の使用については責任を持ちません。回路特許ライセンスは明言されていません。
マキシム社は随時予告なしに回路及び仕様を変更する権利を保留します。
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