ANALOG DEVICES UG-685 ADA4870 高速高出力電流の評価 Amplifierユーザーガイド

有機発光ダイオード (OLED) パネルドライバーアクティブマトリックス有機発光ダイオード (AMOLED) パネルドライバーベーストランシーバーステーション (BTS) エンベロープトラッキング電力電界効果トランジスタ (FET) ドライバー超音波圧電ドライバー PIN ダイオードドライバー波形生成自動テスト装置 ( ATE) 電荷結合素子 (CCD) パネルドライバ

概要

ADA4870 は、40 V、ユニティゲイン安定、高速電流フィードバックです。 amp1 V 電源から 40 A の出力電流を供給できるリファイア。 Analog Devices, Inc. 独自の高容量コンデンサを使用して製造されています。tagXFCB プロセスを採用した ADA4870 の革新的なアーキテクチャにより、要求の厳しいさまざまなアプリケーションで高出力電力と高速信号処理ソリューションが可能になります。
ADA4870 は高容量のドライブに最適tage パワー FET、圧電トランスデューサ、PIN ダイオード、および高い供給電圧からの高速性を必要とするその他のさまざまな要求の厳しいアプリケーションtageと高電流出力。
ADA4870 はパワー SOIC パッケージ (PSOP_3) で供給され、プリント回路基板 (PCB) に高い熱伝導率を提供する露出したサーマルスラグと、要求の厳しい環境での信頼性を向上させるために効率的な熱伝達を可能にするヒートシンクを備えています。 ADA4870 は、−40°C ～ +85°C の工業用温度範囲で動作します。
ADA4870ARR-EBZ 評価ボードは、ADA4870 を迅速かつ簡単に評価するためのプラットフォームを提供します。図 1 は、評価用ボードの上面を示しています。図 2 は、必要に応じてヒートシンクを適用するための大きな露出銅領域を備えたボードの底面を示しています。
重要事項については最後のページをご覧ください
警告および法的条件。

改訂履歴

6/2016—Rev. 0 ～ Rev. A
アプリケーションセクション、図 1、および図 2 の変更 ………… 1
ボードスタックアップセクション、電源、および
デカップリングセクション、および入出力セクション……………….. 3
対称電源と DC 結合入力セクションを追加
および図 3。連番 ………………………… 3
非対称供給と中間供給バイアス (VMID) を追加
セクション、図 4、および図 5 …………………….. 4
表 1 の変更………………………………。 4
ON、初期電源投入、短絡セクション、
シャットダウン (SD) セクション、および熱設計と
ヒートシンク部…………………………。 5
図 6 …………………………を追加。 5
図 7 を追加………………………………。 6
熱性能セクションの変更、図 8、および
図 9 ……………………………… 6
図 10 への変更……………………………………。 7
表 2 の変更………………………….. 8
6年2014月-リビジョン0：初期バージョン

評価ボードのハードウェア

ボードスタックアップ
ADA4870ARR-EBZ 評価用ボードは 6 層ボードです。すべての信号ルーティングは最上層にあります。最下層は、ヒートシンクの使用を容易にする露出銅グランドプレーンです。ヒートシンクは、最大出力スイングで 20 Ω 負荷を駆動するなど、消費電力の大きいプロジェクトに必要です。内部層 (レイヤー 2 からレイヤー 5) は、GND、VCC、VMID、および VEE プレーンで構成されます。
電源とデカップリング
評価ボードは、単一電源またはデュアル電源を使用して給電できます。総供給量tage (VCC − VEE) は 10 V から 40 V の間である必要があります。ボードは、VCC 電源が voltageはボードに適用されます。 22 μF と 10 μF のタンタルコンデンサは、VEE が voltage がボードに適用されます。さらに、0.1 μF のセラミックチップコンデンサ (C4 および C5) が VCC ピン (ピン 1、ピン 18、ピン 19、およびピン 20) の近くに配置されます。また、0.1 μF のセラミックチップコンデンサ (C25 および C26) は、VEE ピン (ピン 10、ピン 11、ピン 12、およびピン 13) のすぐ近くに配置されます。
入出力
図 10 に、ボード出荷時の工場出荷時のデフォルト設定の評価ボードの回路図を示します。評価ボードは、入力と出力にエッジマウント SMA コネクタを使用して、信号源とテスト機器とのインターフェイスを容易にします。ハイボリューム評価時tag標準の 50 Ω テスト機器を使用して信号を出力する場合、R29 は、DIV_OUT SMA コネクタで 2.45 の信号分割を提供する 49.6 kΩ 抵抗に置き換えることができます。このボードは、GND を基準とするコンデンサ負荷 (C71)、および/または VMID を基準とする TO-220 パッケージ内の電力抵抗 (R30) に対応できます。 5 V 以下の入力信号を使用する場合、R49.9 と R0.25 に 17 Ω、18 W の抵抗がボードに装備されており、工場出荷時のデフォルト設定を使用するときに電力を処理できます。工場出荷時のデフォルト構成では、それぞれ +4.5 V/V と -4.0 V/V の非反転ゲインと反転ゲインで、デュアル対称電源で動作します。単一電源および非対称電源動作については、非対称電源と中間電源バイアス (VMID) のセクションと表 1 を参照して、入力終端と電源設定の構成に関するガイダンスを参照してください。
対称電源と DC 結合 入力
図 3 は、デュアル対称電源を使用する場合の非反転または反転構成の回路図を示しています。工場出荷時のデフォルト設定を非反転入力で使用する場合、接地基準は 49.9 Ω の終端抵抗 (R17 および R18) によって確立され、ゲインは R20/(R19 + R18) を使用して計算できます。工場出荷時設定のゲインは +4.5 V/V です。反転入力で工場出荷時のデフォルト設定を使用する場合、ゲインは R20/R19 を使用して計算できます。工場出荷時設定のゲインは−4.0 V/Vです。 R30 を反転または非反転アプリケーションに取り付ける場合の両電源動作では、ジャンパを P4 に配置して、VMID を GND に短絡します。
注記

DNI = インストールしないでください。
NI = インストールされていません (ユーザー定義の値)。
図 3. 非反転入力または反転入力を備えたデュアル対称電源の回路図

UG-685

非対称供給と中間供給バイアス (VMID)

図 4 と図 5 は、AC 結合入力で単一電源を使用する場合の回路図を示しています。
ADA4870 は DC 動作点を基準にする必要があります。シングル電源または非対称デュアル電源を使用する場合は、適切な基準容量を適用してください。tagDC 電源などの低インピーダンスソースを使用して、P4 の VMID ピンに e を接続します。推奨される VMID リファレンス voltage は VEE + (VCC – VEE)/2 です。
非反転入力 (INP) へのカップリングの場合、 amp図 9 に示すように、VMID に接続された R1 に抵抗を取り付け、R1 を AC カップリングコンデンサ (C4) に置き換えることによって、リファイアを確立できます。VMID バイアス抵抗 (R1) と組み合わせた AC カップリングコンデンサ (C9) は、カットオフ周波数が 1/(2 × π × R9 × C1) のパスフィルター。
AC 結合コンデンサ (C1) の値は、目的のカットオフ周波数に基づいて計算できます。
反転入力 (INN) に結合する場合、 ampLifier は、R9 を VMID にショートすることで確立できます。 R1 をインストールしないでください。

ANALOG DEVICES UG 685 ADA4870 高速高出力電流の評価 Ampライファイアー - 図4

ANALOG DEVICES UG 685 ADA4870 高速高出力電流の評価 Ampライファイアー - 図5

表 1. 入力コンポーネントの構成

供給1	構成	カップリング	得（V / V）	R9 (Ω)	R10(Ω)	R1 (Ω)	R2 (Ω)	P4 (VMID)
デュアル	非反転	DC	+4.5	挿入しないでください	挿入しないでください	0	0	開く2
デュアル	反転	DC	−4.0	挿入しないでください	挿入しないでください	0	0	開く2
シングル	非反転	AC	+5.0	1,000	0	コンデンサー3	挿入しないでください	DCvol。tage供給
シングル	反転	AC	−4.0	0	挿入しないでください	挿入しないでください	コンデンサー3	DCvol。tage供給

デュアルは対称的な供給を意味します。 single は、非対称供給を意味します。
R30 が取り付けられている場合は、VMID を GND にショートします。
入力 AC カップリングが必要な場合は、DC カップリング抵抗を AC カップリングコンデンサに置き換えます。

オン、初期パワーアップ、および短絡
ボードは、ON ピンが P1 で VEE にプルダウンされた状態で出荷されます。 ampリファイアーが有効になっています。その後、ON ピンをフロートさせると、短絡保護機能が有効になり、 ampリファイアーはオンのままです。 ON が Low に保持されている間、短絡保護機能は無効になります。
ONピンは amp最初の電源投入後および短絡イベントの後。このピンは負電源 (VEE) を基準としています。
短絡状態が検出されると、 ampリファイアーが無効になると、電源電流は約 5 mA に低下し、TFL ピンは DC 電圧を出力します。tagVEE より約 300 mV 高い e。を回すには amp短絡イベント後にリファイアーを再びオンにするには、前述のシーケンスに従って最初の電源投入を行います。
ONピンをハイに引き上げると、 amp短絡状態が検出されたかのように、電源電流が約 5 mA に低下します。 P3 のピン 2 は 5 V ツェナーダイオード (CR1) を使用して、VEE より 5 V 高いレベルにハイレベルを設定します。
ON時のインピーダンスは約20kΩです。 ON ピンは、C8 を介して VEE にデカップリングされ、ON からのノイズをシャントし、誤ったトリガーを回避します。
シャットダウン (SD)
(P3) ジャンパのボードの工場出荷時のデフォルト設定では、SD ピンが HI の位置、VEE + 5.2 V に引き下げられます。SD ピンを VEE に引き下げると、 amp低消費電力のシャットダウン状態で、自己消費電流を約 750 μA に減らします。 SD ピンは、シャットダウンするには最大 VEE + 0.9 V までローにプルするか、最小 VEE + 1.1 V までハイにプルする必要があります。 ampリファイアー。ピンを浮かせないでください。を回すと ampシャットダウン状態から電源をオンに戻すには、SD ピンを High に引き上げ、次に ON ピンを Low に引き下げます。 ADA4870 をオンにするには、このシーケンスに従う必要があります。短絡保護を有効にするには、ターンオンシーケンスに続いて ON ピンをフローティングにする必要があります。
サーマルモニタ/短絡フラグ (TFL)
TFLピンを使用して、ダイ温度の相対的な変化を監視し、短絡状態を検出できます。通常動作中、TFL ピンは DC 電圧を出力します。tage は VEE より約 1.7 V (標準) 高く、ダイ温度に関連しています。 TFL巻tage は約−3 mV/°C で変化します。ダイ温度が約 140°C を超えると、 ampLifier がオフ状態に切り替わり、TFL が vol を報告し続けている間、供給電流が約 5 mA に低下します。tage ダイ温度を示します。ダイ温度が許容レベルに戻ると、 ampliifier は自動的に通常の操作を再開します。
熱設計とヒートシンクの選択
一部のアプリケーションでは、ADA4870 は最大 +10°C の高い周囲温度で 85 W もの電力を消費する必要がある場合があります。評価ボードは、これらの条件下で堅牢な熱管理を提供します。
ボードの上面には、ADA4870 PSOP パッケージをはんだ付けする必要がある露出した銅領域があります。 PSOP スラグの取り付けに割り当てられた露出した銅の領域は、136 個のサーマルビアの配列によって底面の露出した銅のグランドプレーンに接続されます。単一の内部グランド層 (レイヤ 2) も取り付けられています。図 6 は、ヒートシンクが適用された評価ボードに実装された ADA4870 パッケージのモデルを示しています。
UG-685
必要に応じて、取り付け穴と GC Electronics 10-8109 などのサーマルインターフェースマテリアル (TIM) を使用して、露出した底面の銅にヒートシンクを取り付けることができます。 TIM を適用するときは、メーカーのガイドラインを参照してください。 TIM 熱抵抗 (θTIM) は 0.3°C/W 以下でなければなりません。ヒートシンクの寸法と取り付け穴の位置については、図 7 を参照してください。ヒートシンクのおおよその熱抵抗は式 1 から計算できます。ここで、θJC は 1.1°C/W に等しく、θCBOT はおよそ 1.0°C/W に等しくなります。 4.2°C/W の熱抵抗を持つヒートシンクは、10°C の周囲温度で 85 W の電力損失を許容します。
どこ：
TJ はジャンクション温度です。
TA は周囲温度です。
PDISS はチップの消費電力です。
θJC はチップの熱抵抗です。
θCBOT は、チップはんだ材料と PCB の熱抵抗です。
θTIM は TIM の熱抵抗です。

熱性能

図 8 と図 9 は、内部消費電力が数時間にわたって増加している間のダイ温度と時間の関係を示しています。図 8 の周囲環境は、静止空気中の 25°C です。図 9 の場合、周囲環境は静止空気中 85°C です。図 8 は、5.4 つの条件でのダイ温度を示しています。9 つはヒートシンクなし、もう 5.4 つは定格 4.2°C/W のヒートシンク付きです。図 8 は、9 つの条件でのダイ温度を示しています。XNUMX つはヒートシンクなし、XNUMX つ目は定格 XNUMX°C/W のヒートシンク付き、XNUMX つ目は定格 XNUMX°C/W のヒートシンク付きです。図 XNUMX と図 XNUMX の両方で、自然対流を促進するために、ボードは底面またはヒートシンクが上を向くように配置されています。 AC 電力消費や強制対流を使用すると、温度が低下します。

評価ボードの回路図

UG-685

部品表

表2.

アイテム	数量	参照指定子	説明	価値	メーカー/部品いいえ。
1	1	適用できない	ADA4870 評価ボード	適用できない	アナログ・デバイセズ/ADA4870ARR-EBZ
2	1	DUT1	ADA4870	適用できない	アナログ・デバイセズ/ADA4870
3	2	C1、C22	コンデンサ、タンタル、7343	22μF	AVX/TAJD226K050R
4	2	C2、C23	コンデンサ、タンタル、7343	10μF	AVX/TAJD106M050RNJ
5	5	C4、C5、C9、C25、C26	コンデンサ、セラミック、X7R、0603	0.1μF	AVX/06035C104KAT2A
6	1	C7	コンデンサ、セラミック、X7R、0805、50 V	0.1μF	ムラタ/GRM21BR71H104KA01L
7	1	C71	コンデンサ、セラミック、COG、0603、50 V	インストールされていません	ムラタ/GRM1885C1H301JA01D
8	1	C8	コンデンサセラミック、X7R、0603、50 V	1000pF	AVX/06035C102KAT2A
9	2	CR1、CR2	ダイオード、ツェナー、SOT-23	5.6ボルト	ON Semiconductor/BZX84C5V6LT1/T3G
10	3	INP、INN、DIV_OUT	コネクタ、SMA エンドローンチ	適用できない	ジョンソン/142-0701-801
11	1	グランド	コネクター、テストポイント	黒	コンポーネンツコーポレーション/TP104-01-00
12	3	P1、P2、P3	コネクター、PCB、バーグ、ヘッダー、ストレート、	適用できない	サムテック/TSW-103-08-GS
			男性, 3P
13	1	P4	コネクター、PCB、バーグ、ジャンパー、ストレート、	適用できない	FCI/69157-102HLF
			男性, 2P
14	2	R1、R2	抵抗、0603、ジャンパー	0Ω	パナソニック/EERJ-3GEY0R00V
15	2	R9、R10	抵抗器、0805	インストールされていません
16	2	R17、R18	レジスター、1206、1%	49.9Ω	パナソニック/ERJ-8ENF49R9V
17	1	R19	抵抗器、1206、1%	300Ω	ビシェイ・デール/CRCW1206300RFKEA
18	1	R20	抵抗器、2010、1%	1.21kΩ	パナソニック/ERJ-12SF1211U
19	1	R28	抵抗器、2512、1%	4.99Ω	ビシェイ・デール/CRCW25124R99FKEG
20	1	R29	抵抗、1206、ジャンパー	0Ω	ビシェイ・デール/CRCW12060000Z0EA
21	1	R30	抵抗器、TO-220	インストールされていません
22	4	R4、R5、R6、R7	抵抗器、0603、1%	20kΩ	パナソニック/ERJ-3EKF2002V
23	1	R8	抵抗器、0603、1%	49.9Ω	パナソニック/ERJ-3EKF49R9V
24	1	R89	抵抗器、0603、1%	1kΩ	パナソニック/ERJ-3EKF1001V
25	1	TFL	コネクター、テストポイント	緑	コンポーネンツコーポレーション/TP104-01-05
26	1	VCCC の	コネクター、テストポイント	赤	コンポーネンツコーポレーション/TP104-01-02
27	1	VEE	コネクター、テストポイント	青	コンポーネンツコーポレーション/TP104-01-06
28	2	ジャンパー	P2 および P3 用ジャンパソケット	適用できない	FCI/65474-001LF

ノート ……
ESD注意
ESD（静電放電）に敏感なデバイス。 充電されたデバイスや回路基板は、検出されずに放電する可能性があります。この製品は特許取得済みまたは独自の保護回路を備えていますが、高エネルギーESDにさらされたデバイスに損傷が発生する可能性があります。したがって、パフォーマンスの低下や機能の喪失を防ぐために、適切なESD予防策を講じる必要があります。

利用規約

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評価ボードの変更は、RoHS 指令を含むがこれに限定されない適用法に準拠する必要があります。終了。 ADI は、お客様に書面で通知することにより、いつでも本契約を終了することができます。お客様は、その時点で評価ボードを ADI に返却することに同意するものとします。責任の制限。ここに記載されている評価ボードは「現状のまま」提供され、ADI はそれに関していかなる種類の保証または表明も行いません。アナログ・デバイセズは、商品性、権原、特定目的への適合性、または知的所有権の非侵害に関する黙示の保証を含むがこれらに限定されない、評価委員会に関連する明示的または黙示的な表明、推奨、保証、または保証を明確に否認します。権利。 ADI およびそのライセンサーは、お客様が評価ボードを所有または使用したことに起因する偶発的、特別、間接的、または派生的な損害について、いかなる場合も責任を負わないものとします。これには、逸失利益、遅延費用、人件費、またはのれん。あらゆる原因による ADI の全責任は、100.00 米ドル ($XNUMX) の金額に制限されるものとします。書き出す。お客様は、評価ボードを他の国に直接的または間接的に輸出しないこと、および輸出に関して適用されるすべての米国連邦法および規制に準拠することに同意するものとします。準拠法。本契約は、マサチューセッツ州の実体法に準拠し、同法に従って解釈されるものとします (抵触法の規則を除く)。本契約に関する法的措置は、マサチューセッツ州サフォーク郡を管轄する州裁判所または連邦裁判所で審理され、顧客は、かかる裁判所の人的管轄権および裁判地に従うものとします。国際物品売買契約に関する国際連合条約は、本契約には適用されず、明示的に否認されます。

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UG12271-0-6 / 16（A）
www.analog.com
ダウンロード元 Arrow.com。

ドキュメント / リソース

ANALOG DEVICES UG-685 ADA4870 高速高出力電流の評価 Ampリファイアー [pdf] ユーザーガイド
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参考文献

ユーザーマニュアル

UG-685 ADA4870 高速高出力電流の評価 Ampリファイアー

特徴

アプリケーション

概要