JAJSMV2H may 2008 – june 2023 OPA2673
PRODUCTION DATA
OPA2673 などの高い周波数のアンプを使用して最適な性能を実現するには、基板レイアウトの寄生素子と外部部品の種類に細心の注意を払う必要があります。
a) すべての信号 I/O ピンの AC グランドに対する寄生容量を最小化します。出力ピンと反転入力ピンの寄生容量は不安定性の原因になることがあります。非反転入力では、寄生容量がソース・インピーダンスの影響を受けて、意図しない帯域制限を引き起こす可能性があります。不要な容量を減らすため、信号 I/O ピンの周囲のすべてのグランドおよび電源プレーンとの間を広げます。その他に、グランドおよび電源プレーンが基板上のその他の場所で決して途切れないようにします。
b) 電源ピンから高周波デカップリング・コンデンサ (0.1µF) までの距離を最小限 (0.25 インチ (6.35mm) 未満) にします。電源接続 (VQFN パッケージの場合、ピン 7 および 14) を常に低 ESR のコンデンサでデカップリングします。グランドおよび電源プレーンを信号 I/O ピンに近付けてレイアウトしないでください。ピンとデカップリング・コンデンサ間のインダクタンスを最小にするため、電源パターンおよびグランド・パターンは狭くならないようにします。2 つの電源間 (バイポーラ動作の場合) にオプションの電源デカップリング・コンデンサを接続すると、第 2 次高調波歪み性能が向上します。
c) 外付け部品を慎重に選択および配置することで、OPA2673 の高周波性能が維持されます。リアクタンスが非常に小さい抵抗を使用します。表面実装抵抗、金属皮膜と炭素化合物を使ったアキシャル・リード型抵抗を使うと、優れた高周波性能を実現できます。リード線と PCB パターンの長さをできるだけ短くします。出力ピンと反転入力ピンは寄生容量の影響を最も受けやすいですが、帰還抵抗と直列出力抵抗 (ある場合) は、出力ピンにできるだけ近付けて配置します。両面部品実装が可能な場合、出力ピンと反転入力ピンの間に接続する帰還抵抗を、基板の裏側でパッケージの直下に配置します。
d) 周波数応答は、前述のように主に帰還抵抗値によって決定されます。帰還抵抗値を大きくすると帯域幅が狭くなり、小さくすると周波数応答のピークが大きくなります。「代表的特性」(±6V 電源、+4V/V ゲイン) で使われている 402Ω の帰還抵抗は、設計の出発点として最適です。電流帰還型オペアンプには、ユニティ・ゲイン・フォロワ構成であっても、安定性を制御するために帰還抵抗が必要であることに注意します。ユニティ・ゲイン・フォロワ・アプリケーションの場合、直接短絡するのではなく、511Ω の帰還抵抗を使います。
e) 基板上のその他の広帯域デバイスとは、短い直接配線を使って、またはオンボード伝送ラインを通して接続できます。短い接続の場合、パターンと隣のデバイスの入力を集中容量性負荷と見なします。比較的幅の広いパターン (50mil~100mil (1.27mm~2.54mm)) を使い、できればそれらの周囲のグランドおよび電源プレーンとの間を広げます。図 8-7 のグラフから、全体の容量性負荷を見積り、RISO を設定します。OPA2673 は 2pF (公称値) の寄生負荷で動作するように補償されているため、寄生負荷容量 (5pF 未満) が小さい場合、RISO が不要なこともあります。
長いパターンが必要であり、二重終端伝送ラインに固有の 6dB の信号損失が許容される場合、マイクロストリップまたはストリップライン手法を使って整合インピーダンス伝送ラインを実装します (マイクロストリップおよびストリップライン・レイアウト手法については、ECL 設計ハンドブックを参照)。
OPA2673 は高電圧大電流で負荷を駆動できるため、複数の送信先デバイスを、それぞれに個別の直列およびシャント終端を持つ別個の伝送ラインとして扱うことができます。二重終端伝送ラインの 6dB の減衰が許容できない場合、長いパターンをソース端でのみ直列終端することができます。