DESCRIPCIÓN GENERAL

Los modelos ADA4807-1 (simple), ADA4807-2 (doble) y ADA4807-4 (cuádruple) son amplificadores de realimentación de tensión de entrada y salida de carril a carril de bajo ruido. Estos amplificadores combinan bajo consumo, bajo ruido, alta velocidad y precisión de CC para proporcionar una solución atractiva para una amplia gama de aplicaciones, desde la instrumentación de adquisición de datos de alta resolución hasta los sistemas alimentados por batería de alto rendimiento y alta densidad de componentes en los que el consumo de energía es de vital importancia.

Con sólo 1,0 mA de corriente de alimentación por amplificador, los amplificadores ADA4807-1/ ADA4807-2/ADA4807-4 presentan el ruido de tensión de entrada más bajo entre los amplificadores de entrada/salida de carril a carril de alta velocidad del sector y ofrecen un amplio ancho de banda, una alta velocidad de giro, un tiempo de establecimiento rápido y un excelente rendimiento de distorsión. Además, estos amplificadores ofrecen una tensión de offset de entrada y un rendimiento de deriva muy bajos, lo que los hace ideales para controlar registros de aproximación sucesiva (SAR) de 16-/18 bits de precisión, multiplexados y de alto rendimiento, así como CAD de 24 bits.

Estos amplificadores están totalmente especificados con alimentaciones de +3 V, +5 V y ±5 V y pueden funcionar en el rango de temperatura industrial de -40°C a +125°C.

El ADA4807-1 está disponible en encapsulados SOT-23 de 6 terminales y SC70 de 6 terminales para ahorrar espacio. El ADA4807-2 está disponible en un MSOP de 8 terminales y en un LFCSP compacto de 3 mm × 3 mm y 10 terminales. El ADA4807-4 está disponible en un encapsulado TSSOP de 14 terminales.

 

TEORÍA DE FUNCIONAMIENTO

Los modelos ADA4807-1/ADA4807-2/ADA4807-4 tienen una etapa de entrada de carril a carril con un rango de entrada que va 200 mV más allá de cualquiera de los carriles. Un par de transistores de entrada PNP está activo para la mayor parte del rango de entrada, mientras que un par de transistores de entrada NPN está activo para las tensiones de modo común dentro de 1,3 V del carril positivo. Los modelos ADA4807-1/ADA4807-2/ADA4807-4 se fabrican utilizando el proceso bipolar complementario extra rápido (XFCB) de tercera generación de Analog Devices, Inc. que da como resultado unas características de distorsión, ruido, velocidad de giro y estabilización excepcionalmente buenas para dispositivos de 1 mA. Dado el rendimiento tradicional de la arquitectura de entrada de carril a carril, el ruido 1/f de entrada es sorprendentemente bajo, y el ruido de corriente es de sólo 0,7 pA/√Hz para un ruido de tensión de 3 nV/√Hz. Los dispositivos típicos de alta velocidad de giro sufren un aumento del ruido de corriente debido a la degeneración del par de entrada y a la mayor corriente de la etapa de entrada. Los ADA4807-1/ ADA4807-2/ADA4807-4 superan los parámetros de referencia actuales dadas las prestaciones del proceso XFCB.

El diseño multietapa del ADA4807-1/ADA4807-2/ ADA4807-4 tiene excelentes especificaciones de precisión, como deriva de entrada, offset, ganancia en bucle abierto, CMRR y PSRR. Las cifras típicas de distorsión armónica se sitúan en el rango de -130 dBc para una fundamental de 10 kHz (véase la sección Distorsión y ruido). Este nivel de rendimiento convierte a los modelos ADA4807-1/ADA4807-2/ADA4807-4 en las mejores opciones para convertidores de precisión de 18 bits.

Los ADA4807-1/ADA4807-2 están optimizados para una corriente de apagado baja (4 μA máximo), del orden de unos pocos microamperios. En aplicaciones sensibles a la potencia, esto puede eliminar el uso de un FET de potencia y permitir esquemas de funcionamiento de ahorro de energía intercalados en el tiempo.

La etapa de entrada de carril a carril es útil en muchas aplicaciones diferentes. Aunque la precisión se reduce de entrada a entrada, muchas aplicaciones pueden tolerar esta pérdida cuando la alternativa es la ausencia total de funcionalidad. El rango de entrada de carril positivo es indispensable para los servolazos con un rango de entrada de lado alto.

La entrada del ADA4807-1/ADA4807-2/ADA4807-4 opera 200 mV más allá de cualquiera de los carriles. El circuito de protección interno evita que la salida invierta la fase cuando se supera el rango de entrada. Cuando la entrada supera un diodo más allá de cualquiera de los carriles, los diodos internos de protección contra descargas electrostáticas (ESD) generan o absorben corriente a través de la entrada.

 

CONDUCCIÓN ADC CON ESCALADO DINÁMICO DE POTENCIA

En aplicaciones sensibles a la potencia, el ADA4807-1/ADA4807-2 puede encenderse antes de que se encienda el ADC. La Figura 78 muestra el diagrama de temporización para escalar dinámicamente la alimentación del ADA4807-1/ADA4807-2 con la configuración del AD7982 mostrada en la Figura 79. El flanco descendente de la señal DISABLE debe alinearse con el flanco ascendente de la señal CONV. El flanco descendente de la señal DISABLE debe alinearse con el flanco ascendente de la señal CONV del ADC para obtener una adquisición de datos limpia. La Figura 79 muestra la FFT para conducir una cadena de señal totalmente diferencial con un tiempo de encendido de 1,2 µs como se muestra en la Figura 78. Con este método, la corriente de reposo del ADA4807-1/ADA4807-2 (por amplificador) se reduce de 2 mA a 0,25 mA. La Figura 81 muestra la FFT para escalar dinámicamente la potencia de una cadena de señal de entrada de un solo extremo en un ADC diferencial con un tiempo de encendido de 4 µs, como se muestra en la Figura 80. Esta configuración da como resultado una corriente de reposo de 4 µs. Esta configuración da como resultado una reducción de la corriente de reposo de 20%.