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AD8032

器件型号:AD8032
器件类别:放大器   
厂商名称:ADI [Analog Devices Inc]
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器件描述

OP-AMP, 10000 uV OFFSET-MAX, PDIP8

运算放大器, 10000 uV 最大补偿, PDIP8

参数

AD8032功能数量 1
AD8032端子数量 8
AD8032最大供电/工作电压 6.3 V
AD8032最大工作温度 85 Cel
AD8032最小工作温度 -40 Cel
AD8032额定供电电压 5 V
AD8032最大负供电电压 -6.3 V
AD8032额定负供电电压 -5 V
AD8032额定旋转率 35 V/us
AD8032最大输入失调电压 10000 mV
AD8032加工封装描述 PLASTIC, DIP-8
AD8032状态 ACTIVE
AD8032工艺 BIPOLAR
AD8032包装形状 RECTANGULAR
AD8032包装尺寸 IN-LINE
AD8032端子形式 THROUGH-HOLE
AD8032端子间距 2.54 mm
AD8032端子涂层 TIN LEAD
AD8032端子位置 DUAL
AD8032包装材料 PLASTIC/EPOXY
AD8032温度等级 INDUSTRIAL
AD8032放大器类型 OP-AMP
AD8032额定共模抑制比 80 dB
AD8032最大输入偏置电流IIB 2 uA

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AD8032器件文档内容

                                                                                                                              2.7 V, 800 A, 80 MHz
                                                                                                                          Rail-to-Rail I/O Amplifiers

                                                                                                                                    AD8031/AD8032

FEATURES                                                                                                                       CONNECTION DIAGRAMS

Low power                                                                                                           NC 1         8 NC              OUT1 1                    AD8032 8 +VS
   Supply current 800 A/amplifier                                                                                  IN 2     +    7 +VS              IN1 2                                   7 OUT2
   Fully specified at +2.7 V, +5 V, and 5 V supplies                                                              +IN 3  AD8031  6 OUT              +IN1 3
                                                                                                                   VS 4          5 NC                VS 4            +                6 IN2
High speed and fast settling on 5 V
   80 MHz, -3 dB bandwidth (G = +1)                                                                                                                 01056-001                 +
   30 V/s slew rate                                                                                                                                                                                                                           01056-002
   125 ns settling time to 0.1%                                                                                                                                                          5 +IN2

Rail-to-rail input and output                                                                                      NC = NO CONNECT
   No phase reversal with input 0.5 V beyond supplies
   Input CMVR extends beyond rails by 200 mV                                                                       Figure 1. 8-Lead PDIP (N) and                Figure 2. 8-Lead PDIP (N),
   Output swing to within 20 mV of either rail                                                                               SOIC_N (R)                        SOIC_N (R), and MSOP (RM)

Low distortion                                                                                                                 VOUT 1               AD8031
   -62 dB @ 1 MHz, VO = 2 V p-p                                                                                                 VS 2                               5 +VS
   -86 dB @ 100 kHz, VO = 4.6 V p-p                                                                                              +IN 3
                                                                                                                                                    +                        01056-003
Output current: 15 mA
High grade option: VOS (maximum) = 1.5 mV                                                                                                                              4 IN

APPLICATIONS                                                                                                                      Figure 3. 5-Lead SOT-23 (RJ-5)

High speed, battery-operated systems                                                                       Operating on supplies from +2.7 V to +12 V and dual supplies
High component density systems                                                                             up to 6 V, the AD8031/AD8032 are ideal for a wide range of
Portable test instruments                                                                                  applications, from battery-operated systems with large bandwidth
A/D buffers                                                                                                requirements to high speed systems where component density
Active filters                                                                                             requires lower power dissipation. The AD8031/AD8032 are
High speed, set-and-demand amplifiers                                                                      available in 8-lead PDIP and 8-lead SOIC_N packages and
                                                                                                           operate over the industrial temperature range of -40C to
GENERAL DESCRIPTION                                                                                        +85C. The AD8031A is also available in the space-saving
                                                                                                           5-lead SOT-23 package, and the AD8032A is available in an
The AD8031 (single) and AD8032 (dual) single-supply, voltage                                               8-lead MSOP package.
feedback amplifiers feature high speed performance with
80 MHz of small signal bandwidth, 30 V/s slew rate, and 125 ns                                                                    VIN = 4.85V p-p                                                          VOUT = 4.65V p-p
settling time. This performance is possible while consuming less                                                                                                                                           G = +1
than 4.0 mW of power from a single 5 V supply. These features
increase the operation time of high speed, battery-powered                                                 1V/DIV                                              1V/DIV
systems without compromising dynamic performance.
                                                                                                                                           2s/DIV  01056-004                                2s/DIV                                                     01056-005
The products have true single-supply capability with rail-to-rail
input and output characteristics and are specified for +2.7 V, +5 V,                                                      Figure 4. Input VIN                          Figure 5. Output VOUT
and 5 V supplies. The input voltage range can extend to 500 mV
beyond each rail. The output voltage swings to within 20 mV of                                                                      +5V
each rail providing the maximum output dynamic range.                                                                             

The AD8031/AD8032 also offer excellent signal quality for only                                                                                                                           VOUT
800 A of supply current per amplifier; THD is -62 dBc with a
2 V p-p, 1 MHz output signal, and 86 dBc for a 100 kHz,                                                                  VIN     +                            1k      1.7pF                    01056-006
4.6 V p-p signal on +5 V supply. The low distortion and fast
settling time make them ideal as buffers to single-supply ADCs.                                                                                                                          +2.5V

Rev. C                                                                                                                         Figure 6. Rail-to-Rail Performance at 100 kHz

Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no               One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A.
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Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners.                          Fax: 781.461.3113                        2006 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
AD8031/AD8032                                                                                                Input Stage Operation................................................................ 13
                                                                                                             Overdriving the Input Stage...................................................... 13
TABLE OF CONTENTS                                                                                            Output Stage, Open-Loop Gain and Distortion vs. Clearance
                                                                                                             from Power Supply..................................................................... 14
Features .............................................................................................. 1    Output Overdrive Recovery...................................................... 14
Applications....................................................................................... 1        Driving Capacitive Loads.......................................................... 15
General Description ......................................................................... 1            Applications..................................................................................... 16
Connection Diagrams...................................................................... 1                  A 2 MHz Single-Supply, Biquad Band-Pass Filter ................. 16
Revision History ............................................................................... 2           High Performance, Single-Supply Line Driver........................... 16
Specifications..................................................................................... 3      Outline Dimensions ....................................................................... 18
                                                                                                             Ordering Guide .......................................................................... 20
  +2.7 V Supply................................................................................ 3
  +5 V Supply ................................................................................... 4
  5 V Supply ................................................................................... 5
Absolute Maximum Ratings............................................................ 6
  Maximum Power Dissipation ..................................................... 6
  ESD Caution.................................................................................. 6
Typical Performance Characteristics ............................................. 7
Theory of Operation ...................................................................... 13

REVISION HISTORY

7/06--Rev. B to Rev. C
Updated Format..................................................................Universal
Updated Outline Dimensions ....................................................... 18
Change to Ordering Guide............................................................ 20

9/99--Rev. A to Rev. B

Rev. C | Page 2 of 20
                                                                                                         AD8031/AD8032

SPECIFICATIONS

+2.7 V SUPPLY

@ TA = 25C, VS = 2.7 V, RL = 1 k to 1.35 V, RF = 2.5 k, unless otherwise noted.

Table 1.                                                                  AD8031A/AD8032A            AD8031B/AD8032B

Parameter                           Conditions                            Min Typ       Max          Min Typ       Max          Unit
DYNAMIC PERFORMANCE                 G = +1, VO < 0.4 V p-p
                                    G = -1, VO = 2 V step                 54 80                      54 80                      MHz
   3 dB Small Signal Bandwidth     G = -1, VO = 2 V step, CL = 10 pF     25 30                      25 30                      V/s
   Slew Rate                        fC = 1 MHz, VO = 2 V p-p, G = +2                                                            ns
   Settling Time to 0.1%            fC = 100 kHz, VO = 2 V p-p, G = +2             125                        125
DISTORTION/NOISE PERFORMANCE        f = 1 kHz                                                                                   dBc
   Total Harmonic Distortion        f = 100 kHz                                   -62                    -62                    dBc
                                    f = 1 kHz                                     -86                    -86                    nV/Hz
   Input Voltage Noise              f = 5 MHz                                     15                     15                     pA/Hz
   Input Current Noise              VCM = VCC/2; VOUT = 135 V                     2.4                    2.4                    pA/Hz
                                    TMIN to TMAX                                  5                      5                      dB
   Crosstalk (AD8032 Only)          VCM = VCC/2; VOUT = 135 V                     -60                    -60
DC PERFORMANCE                      VCM = VCC/2; VOUT = 135 V                                                                   mV
                                    TMIN to TMAX                                  1    6               0.5 1.5              mV
   Input Offset Voltage             VCM = VCC/2; VOUT = 0.35 V to 2.35 V                                                        V/C
                                    TMIN to TMAX                                  6    10              1.6 2.5              A
   Offset Drift                                                                                                                 A
   Input Bias Current               VCM = 0 V to 2.7 V                            10                     10                     nA
                                    VCM = 0 V to 1.55 V                                                                         dB
   Input Offset Current                                                           0.45 2                 0.45 2                 dB
   Open-Loop Gain                   RL = 10 k
                                    RL = 1 k                                            2.2                        2.2          M
INPUT CHARACTERISTICS                                                                                                           k
   Common-Mode Input Resistance     Sourcing                                      50    500              50        500          pF
   Differential Input Resistance    Sinking                                                                                     V
   Input Capacitance                G = +2 (See Figure 46)                76 80                      76 80
   Input Voltage Range                                                                                                          V
                                    VS- = 0 V to -1 V or                  74                         74
   Input Common-Mode Voltage Range  VS+ = +2.7 V to +3.7 V                                                                      dB
                                                                                   40                         40                dB
   Common-Mode Rejection Ratio                                                     280                        280               V
                                                                                   1.6                        1.6
   Differential Input Voltage                                                      -0.5 to                    -0.5 to           V
OUTPUT CHARACTERISTICS                                                             +3.2                       +3.2              V
                                                                                   -0.2 to                    -0.2 to           V
   Output Voltage Swing Low                                                        +2.9                       +2.9              V
   Output Voltage Swing High                                              46 64                      46 64                      mA
   Output Voltage Swing Low                                               58 74                      58 74                      mA
   Output Voltage Swing High                                                                                                    mA
   Output Current                                                                               3.4                        3.4  pF
   Short Circuit Current
                                                                          0.05 0.02                  0.05 0.02                  V
   Capacitive Load Drive                                                  2.6 2.68                   2.6 2.68                   A
POWER SUPPLY                                                              0.15 0.08                  0.15 0.08                  dB
                                                                          2.55 2.6                   2.55 2.6
   Operating Range
   Quiescent Current per Amplifier                                                 15                         15
   Power Supply Rejection Ratio                                                    21                         21
                                                                                   -34                        -34
                                                                                   15                         15

                                                                          2.7           12           2.7           12
                                                                                   750  1250                  750  1250

                                                                          75 86                      75 86

                                    Rev. C | Page 3 of 20
AD8031/AD8032

+5 V SUPPLY

@ TA = 25C, VS = 5 V, RL = 1 k to 2.5 V, RF = 2.5 k, unless otherwise noted.

Table 2.                                                                       AD8031A/AD8032A     AD8031B/AD8032B

Parameter                           Conditions                          Min Typ       Max          Min Typ       Max          Unit
DYNAMIC PERFORMANCE
                                    G = +1, VO < 0.4 V p-p              54 80                      54 80                      MHz
   -3 dB Small Signal Bandwidth     G = -1, VO = 2 V step               27 32                      27 32                      V/s
   Slew Rate                        G = -1, VO = 2 V step, CL = 10 pF                                                         ns
   Settling Time to 0.1%                                                         125                        125
DISTORTION/NOISE PERFORMANCE        fC = 1 MHz, VO = 2 V p-p, G = +2                                                          dBc
   Total Harmonic Distortion        fC = 100 kHz, VO = 2 V p-p, G = +2         -62                     -62                    dBc
                                    f = 1 kHz                                  -86                     -86                    nV/Hz
   Input Voltage Noise              f = 100 kHz                                15                      15                     pA/Hz
   Input Current Noise              f = 1 kHz                                  2.4                     2.4                    pA/Hz
                                    RL = 1 k                                   5                       5                      %
   Differential Gain                RL = 1 k                                   0.17                    0.17                   Degrees
   Differential Phase               f = 5 MHz                                  0.11                    0.11                   dB
   Crosstalk (AD8032 Only)                                                     -60                     -60
DC PERFORMANCE                      VCM = VCC/2; VOUT = 2.5 V                                                                 mV
   Input Offset Voltage             TMIN to TMAX                               1     6               0.5 1.5              mV
                                    VCM = VCC/2; VOUT = 2.5 V                                                                 V/C
   Offset Drift                     VCM = VCC/2; VOUT = 2.5 V                  6     10              1.6 2.5              A
   Input Bias Current               TMIN to TMAX                                                                              A
                                    VCM = VCC/2; VOUT = 1.5 V to 3.5 V         5                       5                      nA
   Input Offset Current             TMIN to TMAX                                                                              dB
   Open-Loop Gain                                                              0.45 1.2                0.45 1.2               dB
                                    VCM = 0 V to 5 V
INPUT CHARACTERISTICS               VCM = 0 V to 3.8 V                                2.0                        2.0          M
   Common-Mode Input Resistance                                                                                               k
   Differential Input Resistance    RL = 10 k                                  50     350              50        250          pF
   Input Capacitance                RL = 1 k                                                                                  V
   Input Voltage Range                                                  76 82                      76 82
                                    Sourcing                                                                                  V
   Input Common-Mode Voltage Range  Sinking                             74                         74
                                    G = +2 (See Figure 46)                                                                    dB
   Common-Mode Rejection Ratio                                                   40                         40                dB
                                    VS- = 0 V to -1 V or                         280                        280               V
   Differential Input Voltage       VS+ = +5 V to +6 V                           1.6                        1.6
OUTPUT CHARACTERISTICS                                                           -0.5 to                    -0.5 to           V
                                                                                 +5.5                       +5.5              V
   Output Voltage Swing Low                                                      -0.2 to                    -0.2 to           V
   Output Voltage Swing High                                                     +5.2                       +5.2              V
   Output Voltage Swing Low                                             56 70                      56 70                      mA
   Output Voltage Swing High                                            66 80                      66 80                      mA
   Output Current                                                                                                             mA
   Short Circuit Current                                                                      3.4                        3.4  pF

   Capacitive Load Drive                                                0.05 0.02                  0.05 0.02                  V
POWER SUPPLY                                                            4.95 4.98                  4.95 4.98                  A
                                                                        0.2 0.1                    0.2 0.1                    dB
   Operating Range                                                      4.8 4.9                    4.8 4.9
   Quiescent Current per Amplifier
   Power Supply Rejection Ratio                                                  15                         15
                                                                                 28                         28
                                                                                 -46                        -46
                                                                                 15                         15

                                                                        2.7           12           2.7           12
                                                                                 800  1400                  800  1400

                                                                        75 86                      75 86

                                    Rev. C | Page 4 of 20
                                                                                                           AD8031/AD8032

5 V SUPPLY

@ TA = 25C, VS = 5 V, RL = 1 k to 0 V, RF = 2.5 k, unless otherwise noted.

Table 3.                            Conditions                           AD8031A/AD8032A             AD8031A/AD8032A            Unit
                                                                        Min Typ Max                 Min Typ Max
Parameter                           G = +1, VO < 0.4 V p-p                                                                      MHz
DYNAMIC PERFORMANCE                 G = -1, VO = 2 V step               54 80                       54 80                       V/s
                                    G = -1, VO = 2 V step, CL = 10 pF   30 35                       30 35                       ns
   -3 dB Small Signal Bandwidth
   Slew Rate                        fC = 1 MHz, VO = 2 V p-p, G = +2              125                         125               dBc
   Settling Time to 0.1%            fC = 100 kHz, VO = 2 V p-p, G = +2                                                          dBc
DISTORTION/NOISE PERFORMANCE        f = 1 kHz                                  -62                         -62                  nV/Hz
   Total Harmonic Distortion        f = 100 kHz                                -86                         -86                  pA/Hz
                                    f = 1 kHz                                  15                          15                   pA/Hz
   Input Voltage Noise              RL = 1 k                                   2.4                         2.4                  %
   Input Current Noise              RL = 1 k                                   5                           5                    Degrees
                                    f = 5 MHz                                  0.15                        0.15                 dB
   Differential Gain                                                           0.15                        0.15
   Differential Phase               VCM = 0 V; VOUT = 0 V                      -60                         -60                  mV
   Crosstalk (AD8032 Only)          TMIN to TMAX                                                                                mV
DC PERFORMANCE                      VCM = 0 V; VOUT = 0 V                      1      6                  0.5 1.5            V/C
   Input Offset Voltage             VCM = 0 V; VOUT = 0 V                                                                       A
                                    TMIN to TMAX                               6      10                 1.6 2.5            A
   Offset Drift                     VCM = 0 V; VOUT = 2 V                                                                      nA
   Input Bias Current               TMIN to TMAX                               5                           5                    dB
                                                                                                                                dB
   Input Offset Current             VCM = -5 V to +5 V                         0.45 1.2                    0.45 1.2
   Open-Loop Gain                   VCM = -5 V to +3.5 V                                                                        M
                                                                                       2.0                         2.0          k
INPUT CHARACTERISTICS               RL = 10 k                                                                                   pF
   Common-Mode Input Resistance     RL = 1 k                                   50      350                 50      250          V
   Differential Input Resistance
   Input Capacitance                Sourcing                            76 80                       76 80                       V
   Input Voltage Range              Sinking
                                    G = +2 (See Figure 46)              74                          74                          dB
   Input Common-Mode Voltage Range                                                                                              dB
                                    VS- = -5 V to -6 V or                         40                          40                V
   Common-Mode Rejection Ratio      VS+ = +5 V to +6 V                            280                         280
                                                                                  1.6                         1.6               V
   Differential/Input Voltage                                                     -5.5 to                     -5.5 to           V
OUTPUT CHARACTERISTICS                                                            +5.5                        +5.5              V
                                                                                  -5.2 to                     -5.2 to           V
   Output Voltage Swing Low                                                       +5.2                        +5.2              mA
   Output Voltage Swing High                                            60 80                       60 80                       mA
   Output Voltage Swing Low                                             66 90                       66 90                       mA
   Output Voltage Swing High                                                                                                    pF
   Output Current                                                                              3.4                         3.4
   Short Circuit Current                                                                                                        V
                                                                        -4.94  -4.98                -4.94  -4.98                A
   Capacitive Load Drive                                                +4.94  +4.98                +4.94  +4.98                dB
POWER SUPPLY                                                            -4.7   -4.85                -4.7   -4.85
                                                                        +4.7   +4.75                +4.7   +4.75
   Operating Range                                                             15                          15
   Quiescent Current per Amplifier                                             35                          35
   Power Supply Rejection Ratio                                                -50                         -50
                                                                               15                          15

                                                                        1.35          6           1.35          6
                                                                                  900  1600                   900  1600

                                                                        76 86                       76 86

                                    Rev. C | Page 5 of 20
AD8031/AD8032

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

Table 4.                                        Rating              MAXIMUM POWER DISSIPATION
Parameter                                       12.6 V
Supply Voltage                                                      The maximum power that can be safely dissipated by the
Internal Power Dissipation1                     1.3 W               AD8031/AD8032 is limited by the associated rise in junction
                                                0.8 W               temperature. The maximum safe junction temperature for
   8-Lead PDIP (N)                              0.6 W               plastic encapsulated devices is determined by the glass
   8-Lead SOIC_N (R)                            0.5 W               transition temperature of the plastic, approximately 150C.
   8-Lead MSOP (RM)                             VS 0.5 V         Exceeding this limit temporarily can cause a shift in parametric
   5-Lead SOT-23 (RJ)                           3.4 V              performance due to a change in the stresses exerted on the die
Input Voltage (Common Mode)                     Observe Power       by the package. Exceeding a junction temperature of 175C for
Differential Input Voltage                      Derating Curves     an extended period can result in device failure.
Output Short-Circuit Duration                   -65C to +125C
                                                300C               While the AD8031/AD8032 are internally short-circuit
Storage Temperature Range (N, R, RM, RJ)                            protected, this may not be sufficient to guarantee that the
Lead Temperature (Soldering 10 sec)                                 maximum junction temperature (150C) is not exceeded under
                                                                    all conditions. To ensure proper operation, it is necessary to
Stresses above those listed under Absolute Maximum Ratings          observe the maximum power derating curves shown in Figure 7.
may cause permanent damage to the device. This is a stress
rating only; functional operation of the device at these or any        2.0
other conditions above those indicated in the operational
section of this specification is not implied. Exposure to absolute                                8-LEAD PDIP  TJ = +150C
maximum rating conditions for extended periods may affect
device reliability.                                                    MAXIMUM POWER DISSIPATION (W)

                                                                                                                                                                                                                                    01056-007
                                                                       1.5
                                                                                                                                 8-LEAD SOIC

1 Specification is for the device in free air:                                       8-LEAD MSOP
8-Lead PDIP: JA = 90C/W.                                             1.0
8-Lead SOIC_N: JA = 155C/W.
8-Lead MSOP: JA = 200C/W.                                                 5-LEAD SOT-23
5-Lead SOT-23: JA = 240C/W.

                                                                       0.5

                                                                       0
                                                                       50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

                                                                                                 AMBIENT TEMPERATURE (C)

                                                                         Figure 7. Maximum Power Dissipation vs. Temperature

ESD CAUTION

ESD (electrostatic discharge) sensitive device. Electrostatic charges as high as 4000 V readily accumulate on
the human body and test equipment and can discharge without detection. Although this product features
proprietary ESD protection circuitry, permanent damage may occur on devices subjected to high energy
electrostatic discharges. Therefore, proper ESD precautions are recommended to avoid performance
degradation or loss of functionality.

                                                Rev. C | Page 6 of 20
                                                                                                                                                           AD8031/AD8032

TYPICAL PERFORMANCE CHARACTERISTICS                                                                                           800
                                                                                                                              600
               90
               80NUMBER OF PARTS IN BIN                                                        INPUT BIAS CURRENT (nA)        400

                                                                                      N = 250                                 200
               70
               60                                                                                                                      VS = 2.7V  VS = 5V                               VS = 10V
               50
               40                                                                                                             0
               30
               20                                                                                                             200
               10
                                                                                                                              400
                0                                                                                                             600
                      5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5
                                                         VOS (mV)01056-008                                                    800                                                                01056-011
                                                                                                                                     0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
                    Figure 8. Typical VOS Distribution @ VS = 5 V                                                                                          COMMON-MODE VOLTAGE (V)

              2.5                                                                                                               Figure 11. Input Bias Current vs. Common-Mode Voltage

              2.3                                                                                                                 0                        VS = 5V
                                                                                                                              0.1
              2.1
                                                VS = +5VOFFSET VOLTAGE (mV)                    OFFSET VOLTAGE (mV)            0.2

              1.9                                                                                                             0.3
                                                          VS = 5V
                                                                                                                              0.4
              1.7
                                                                                                                              0.5
              1.540 30 20 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
                                                TEMPERATURE (C)01056-009                                                     0.6     0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0                    01056-012
                                                                                                                                    0                COMMON-MODE VOLTAGE (V)
                  Figure 9. Input Offset Voltage vs. Temperature
                                                                                                                                       Figure 12. VOS vs. Common-Mode Voltage
            1.00
            0.95                                                                                                              1000                IS, VS = 5V
                                                                                                                               950
                                                                               VS = 5V         SUPPLY CURRENT/AMPLIFIER (A)
            0.90                                                                                                              900
            0.85
            0.80INPUT BIAS (A)                                                                                               850                 +IS, VS = +5V
            0.75
            0.70                                                                                                              800
            0.65
            0.60                                                                                                              750
            0.55
            0.50                                                                                                                                                       +IS, VS = +2.7V
                                                                                                                              700
                 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
                                                 TEMPERATURE (C)                                                             650

                   Figure 10. Input Bias Current vs. Temperature01056-010                                                     600                                                                 01056-013
                                                                                                                                 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
                                                                                                                                                                 TEMPERATURE (C)

                                                                                                                                        Figure 13. Supply Current vs. Temperature

                                              Rev. C | Page 7 of 20
AD8031/AD8032

                             0                                                                                                                                      1.2                                        VCC
                                  VCC = 2.7V
DIFFERENCE FROM VCC (V)                                                                                                                    DIFFERENCE FROM VEE (V)  1.0                                                   VOUT
                         0.5                                                                                                                                                    VCC = 10V                          RLOAD

                                                                                                                                                                    0.8                                   VIN

                         1.0                 VCC = 5V                                                                                                              0.6                                        VEE
                                                                                                                                                                                                                         VCC
                                                                                                                                                                                                                           2

                                                                                        VCC                                                                                                     VCC = 5V
                         1.5                                                                                                                                       0.4

                                  VCC = 10V             VIN                                        VOUT
                                                                                             RLOAD
                         2.0
                                                                                                                                                                    0.2
                                                                  VEE
                                                                            VCC                                                                                          VCC = 2.7V
                                                                              2
                         2.5                                                                                                                                       0
                             100                                                                         01056-014                                                                                                                 01056-017
                                                        1k                                   10k                                                                    100                                   1k                  10k

                                                        RLOAD ()                                                                                                                                     RLOAD ()

                         Figure 14. +Output Saturation Voltage vs. RLOAD @ +85C                                                                                    Figure 17. -Output Saturation Voltage vs. RLOAD @ +85C

                             0                                                                                                                                      1.2                                        VCC
                                 VCC = 2.7V
DIFFERENCE FROM VCC (V)                                                                                                                    DIFFERENCE FROM VEE (V)  1.0                                                   VOUT
                         0.5                                                                                                                                                  VCC = 10V                            RLOAD

                                                                                                                                                                    0.8                                   VIN

                         1.0     VCC = 5V                                                                                                                          0.6                                        VEE
                                                                                                                                                                                           VCC = 5V                      VCC
                                                                                                                                                                                                                           2
                                                                                                                                                                    0.4
                         1.5                                     VCC
                                      VCC = 10V
                                                        VIN                                        VOUT
                         2.0                                                                RLOAD

                         2.5                                     VEE                                                                                               0.2
                             100                                            VCC
                                                                              2                                                                                          VCC = 2.7V

                                                        1k                                   10k         01056-015                                                  0                                                              01056-018

                                                                                                                                                                    100                                   1k                  10k

                                                        RLOAD ()                                                                                                                                     RLOAD ()

                         Figure 15. +Output Saturation Voltage vs. RLOAD @ +25C                                                                                    Figure 18. -Output Saturation Voltage vs. RLOAD @ +25C

                             0                                                                                                                                      1.2                                        VCC
                                 VCC = 2.7V
DIFFERENCE FROM VCC (V)                                                                                                                    DIFFERENCE FROM VEE (V)  1.0                                                   VOUT
                         0.5                                                                                                                                                   VCC = 10V                           RLOAD

                                                                                                                                                                    0.8                                   VIN

                         1.0                 VCC = 5V                                                                                                              0.6                                        VEE
                                                                                                                                                                                          VCC = 5V                       VCC
                                                                                                                                                                                                                           2
                                                                                                                                                                    0.4
                         1.5                                     VCC

                                  VCC = 10V             VIN                                        VOUT
                                                                                             RLOAD
                         2.0
                                                                                                                                                                    0.2
                                                                  VEE
                         2.5                                               VCC                                                                                     0    VCC = 2.7V
                             100                                              2

                                                        1k                                   10k         01056-016                                                  100                                   1k                  10k  01056-019

                                                        RLOAD ()                                                                                                                                     RLOAD ()

                         Figure 16. +Output Saturation Voltage vs. RLOAD @ -40C                                                                                    Figure 19. -Output Saturation Voltage vs. RLOAD @ -40C

                                                                                                                    Rev. C | Page 8 of 20
                                                                                                                                                                                                                                AD8031/AD8032

           110                                                                                                                                                                                                           500mV               1V
                                                                         VS = 5V

           105

           100                                                                                                                                              INPUT BIAS CURRENT (mA)           100
                                     AOL                                                                                                                                               10 90

            95

GAIN (dB)  90                                                                                                                                                                            0
                                                          +AOL

           85

           80

           75                                                                                                                                                                           10 10                                               VS = 5V
                                                                                                                                                                                                 0%                      500mV
           70

           65

           60  0  2k                       4k                   6k                8k     10k  01056-020                                                                                                                                                         01056-023

                                                                                                                                                                                                     1.5      0.5       2.5        4.5               6.5

                                               RLOAD ()                                                                                                                                                        INPUT VOLTAGE (V)

                  Figure 20. Open-Loop Gain (AOL) vs. RLOAD                                                                                                                             Figure 23. Differential Input Overvoltage I-V Characteristics

           86                                                                                                                                               DIFF GAIN (%)                0.05
                                                                                                                                                                                             0
                                                                                VS = 5V
                                                                                RL = 1k                                                                                                 0.05
           84                                                                                                                                                                           0.10
                                                                                                                                                                                        0.15
                                                                AOL
                                                                                                                                                                                                  1ST 2ND 3RD 4TH 5TH 6TH 7TH 8TH 9TH 10TH 11TH
GAIN (dB)  82                                                                                                                                                                            0.10
                                                                                                                                                                                         0.05
                                                          +AOL                                                                                              DIFF PHASE (Degrees)
           80                                                                                                                                                                                0
                                                                                                                                                                                        0.05
           78                                                                                                                                                                           0.10

           76                                                                                 01056-021                                                                                           1ST 2ND 3RD 4TH 5TH 6TH 7TH 8TH 9TH 10TH 11TH                 01056-024
             40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
                                            TEMPERATURE (C)                                                                                                                            Figure 24. Differential Gain and Phase @ VS = 5 V; RL = 1 k

                 Figure 21. Open Loop Gain vs. (AOL) Temperature

           110                                                      VS = 5V                                                                                 100
                                     RLOAD = 10k
                                                                                                                                                                                                                                    VS = 5V
           100

                                                                                              01056-022                                                     30                                                                                             100  INPUT CURRENT NOISE (pA/ Hz)

           90                                                                                                                 INPUT VOLTAGE NOISE (nV/ Hz)                                                     VOLTAGE NOISE

AOL (dB)                                   RLOAD = 1k                                                                                                       10                                                                                             10
           80

           70                                                                                                                                                                        3                                                                     1

                                                                                                                                                                                                                              CURRENT NOISE

           60                                                                                                                                                                        1                                                                     0.1

           50                                                                                                                                               0.3                                                                                                                               01056-025
              0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0                                                                                                                              10              100   1k       10k       100k       1M           10M
                                                    VOUT (V)
                                                                                                                                                                                                               FREQUENCY (Hz)
                     Figure 22. Open-Loop Gain (AOL) vs. VOUT

                                                                                                                                                                                                     Figure 25. Input Voltage Noise vs. Frequency

                                                                                                         Rev. C | Page 9 of 20
AD8031/AD8032

                       5

                       4                                                      VS = 5V                                                                                                                                                                                 40

                                                                              G = +1                                                                                                                                                                                  30   OPEN-LOOP GAIN (dB)
                                                                                                                                                                                                               GAIN
                       3                                                      RL = 1k
                                                                                                                                                                                                                                                                      20
NORMALIZED GAIN (dB)   2
                                                                                                                                                                                                                                                                      10
                       1
                                                                                                                                                                                                                                                                      0
                       0
                                                                                                                                                                                                                                                                      10
                       1                                                                                           PHASE (Degrees)          90                                                  PHASE
                                                                                                                                            135
                       2                                                                                                                   180                                                                                                                      20
                                                                                                                                            225
                       3
                                                                                                                                                 0.3
                       4

                       5        0.1           1                          10                   100       01056-026                                                                           1                         10                  100                                                  01056-029

                                              FREQUENCY (MHz)                                                                                                                                            FREQUENCY (MHz)

                                 Figure 26. Unity Gain, -3 dB Bandwidth                                                                                                                Figure 29. Open-Loop Frequency Response

                       3                                                                                                                                                     20

                       2         VS = 5V                                                                                                    TOTAL HARMONIC DISTORTION (dBc)  30
                                 VIN = 16dBm

                                                                     +85C                                                                                                                                        VCC
                                                                                                                                                                                                                    2
NORMALIZED GAIN (dB)   1                                                                                                                                                               G  =  +1,  RL  =  2k   TO

                                                                                                                                                                             40

                        0                                                                                                                                                    50                                             1.3V p-p
                                                                                        40C                                                                                                                               VS = 2.7V
                                                                                                                                                                             60
                                                                                +25C
                       1                                                                                                                                                    70

                       2             VS                                                                                                                                     80                          2.5V p-p
                                                                                                                                                                                 1k                      VS = 2.7V
                       3
                            VIN           2k                   VOUT                                                                                                                                                                        2V p-p
                                                                                                                                                                                                                                           VS = 2.7V
                       4
                                                  50                                                                                                                                                                        4.8V p-p
                                                                                                                                                                                                                            VS = 5V

                       5        0.1           1                          10                   100       01056-027                                                                                10k               100k               1M              10M                 01056-030

                                              FREQUENCY (MHz)                                                                                                                                     FUNDAMENTAL FREQUENCY (Hz)

                              Figure 27. Closed-Loop Gain vs. Temperature                                                                                                    Figure 30. Total Harmonic Distortion vs. Frequency; G = +1

                       2                                                                                                                                                     20

                       1                               VS = +2.7V                              VS = +5V                                     TOTAL HARMONIC DISTORTION (dBc)  30
                                              RL + CL TO 1.35V                                 RL + CL

                       0                                                                       TO 2.5V                                                                                    G = +2

CLOSED-LOOP GAIN (dB)                                                VS = 5V                                                                                                40          VS  =   5V  TO  VCC
                                                                                                                                                                                          RL  =   1k        2
                       1

                       2                                                                                                                                                    50
                                                                                                                                                                                                    4.8V p-p

                       3                                                                                                                                                    60                                                               1V p-p
                                                       G = +1                                                                                                                                                               4V p-p

                       4                 CL = 5pF                                                                                                                           70

                                          RL = 1k                                                                                                                                                                 4.6V p-p
                                                                                                                                                                             80
                       5

                       6

                       7                                                                                                                                                    90

                       8                 1M                         10M                       100M      01056-028                                                           100                 10k               100k               1M              10M                 01056-031
                        100k                                                                                                                                                       1k

                                              FREQUENCY (Hz)                                                                                                                                      FUNDAMENTAL FREQUENCY (Hz)

                              Figure 28. Closed-Loop Gain vs. Supply Voltage                                                                                                 Figure 31. Total Harmonic Distortion vs. Frequency; G +2

                                                                                                                    Rev. C | Page 10 of 20
                                                                                                                                                                                                                               AD8031/AD8032

                                  10                                                                   01056-032                                                                    0        VS = 5V
                                                              VS = 5V                                                                                                          20
                                                                                                                                            POWER SUPPLY REJECTION RATIO (dB)   40
                                   8                                                                                                                                            60
                                                                                                                                                                                80
OUTPUT (V p-p)                    6                                                                                                                                            100
                                                             VS = +5V                                                                                                          120

                                  4                                                                                                                                                 100
                                                             VS = +2.7V

                                  2

                                  0                                                                                                                                                                                                            01056-035
                                  1k             10k                     100k            1M   10M                                                                                        1k                 10k  100k          1M  10M   100M

                                                               FREQUENCY (Hz)                                                                                                                               FREQUENCY (Hz)

                                                 Figure 32. Large Signal Response                                                                                                            Figure 35. PSRR vs. Frequency

                                                                                                                                                                                                                 VS = 5V

                                  100            RBT = 50                                                                                                                                                        RL = 10k TO 2.5V

                                  50                                                                                                                                           5.5                               VIN = 6V p-p
                                                                                                                                                                                                                 G = +1

                                                                                                                                                                               4.5

ROUT ()                           10                                                                                                                                           3.5

                                                                                                       01056-033                                                               2.5

                                  1                                                                                                          1V/DIV                            1.5

                                  0.1                                                    RBT  VOUT                                                                              0.5
                                                      RBT = 0                                                                                                                  0.5

                                            0.1                    1                 10       100 200                                                                                                                                          01056-036

                                                               FREQUENCY (MHz)                                                                                                                                 10s/DIV

                                                 Figure 33. ROUT vs. Frequency                                                                                                               Figure 36. Output Voltage

COMMON-MODE REJECTION RATIO (dB)     0                                                                                                                                                               INPUT                VS = 5V
                                                          VS = 5V                                                                                                               5.5                                       G = +1
                                                                                                                                                                                4.5
                                  20                                                                                                                                           3.5                                       INPUT = 650mV
                                                                                                                                                                                2.5
                                                                                                                                                                                1.5                                       BEYOND RAILS
                                                                                                                                                                                0.5
                                  40                                                                                                                                          0.5

                                  60                                                                  01056-034

                                  80                                                                                                        1V/DIV

                                  100           1k                10k         100k      1M   10M                                                                                                                         10s/DIV             01056-037
                                       100
                                                                                                                                                                                     Figure 37. Output Voltage Phase Reversal Behavior
                                                                   FREQUENCY (Hz)

                                                 Figure 34. CMRR vs. Frequency

                                                                                                       Rev. C | Page 11 of 20
AD8031/AD8032                                                                                                                                     G = +1

                                 RL TO                                                                                                            RF = 0
                                 +2.5V
                                                                                                                                                  RL = 2k TO 2.5V
                                                                                                                        2.56                      CL = 5pF TO 2.5V

                                                                                                                        2.54                      VS = 5V

           500mV/DIV                                                             20mV/DIV                               2.52

                                                                                                                        2.50

                                                                                                                        2.48

                                                                                                                        2.46

                                                            VS = +5V                                                    2.44
                                                            RL = 1k
                                      RL TO GND
           0                                                G = 1

                                            10s/DIV                  01056-038                                                                             50ns/DIV               01056-041

                             Figure 38. Output Swing                                                                                 Figure 41. 100 mV Step Response

                                                 G = +2                                                                  50
                                                                                                                         60
                                                 RF = RG = 2.5k                                          CROSSTALK(dB)   70
                                                                                                                         80
           3.1                                   RL = 2k                                                                 90
                                                                                                                        100
                                                 CL = 5pF

           2.9                                   VS = 5V                                                                                                  VS = 2.5V
                                                                                                                                                          VIN = +10dBm
200mV/DIV  2.7

           2.5

           2.3                                                                                                                2.5k 2.5k

           2.1                                                                                                                                    2.5k 2.5k

           1.9                                                                                                                VIN           1k                               VOUT
                                                                                                                                                                         50
                                                                                                                                     50

                                                                                                                                     TRANSMITTER           RECEIVER

                                                                      01056-039                                               0..11      1        1100                   100 200   01056-042

                                                50ns/DIV                                                                                 FREQUENCY (MHz)

                             Figure 39. 1 V Step Response                                                                            Figure 42. Crosstalk vs. Frequency

           2.85                                  VS = 2.7V
                                                 RL = 1k

                                                 G = 1

           2.35

500mV/DIV  1.85

           1.35

           0.85       RL TO
                      1.35V

           0.35

                      RL TO GND

                                             10s/DIV                 01056-040

                             Figure 40. Output Swing

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THEORY OF OPERATION

The AD8031/AD8032 are single and dual versions of high                   Switching to the NPN pair as the common-mode voltage is
speed, low power, voltage feedback amplifiers featuring an               driven beyond 1 V within the positive supply allows the amplifier
innovative architecture that maximizes the dynamic range                 to provide useful operation for signals at either end of the
capability on the inputs and outputs. The linear input common-           supply voltage range and eliminates the possibility of phase
mode range exceeds either supply voltage by 200 mV, and the              reversal for input signals up to 500 mV beyond either power
amplifiers show no phase reversal up to 500 mV beyond supply.            supply. Offset voltage also changes to reflect the offset of the
The output swings to within 20 mV of either supply when                  input pair in control. The transition region is small, approximately
driving a light load; 300 mV when driving up to 5 mA.                    180 mV. These sudden changes in the dc parameters of the
                                                                         input stage can produce glitches that adversely affect distortion.
Fabricated on Analog Devices, Inc. eXtra Fast Complementary
Bipolar (XFCB) process, the amplifier provides an impressive             OVERDRIVING THE INPUT STAGE
80 Hz bandwidth when used as a follower and a 30 V/s slew
rate at only 800 A supply current. Careful design allows the             Sustained input differential voltages greater than 3.4 V should
amplifier to operate with a supply voltage as low as 2.7 V.              be avoided as the input transistors can be damaged. Input clamp
                                                                         diodes are recommended if the possibility of this condition
INPUT STAGE OPERATION                                                    exists.

A simplified schematic of the input stage appears in Figure 43.          The voltages at the collectors of the input pairs are set to
For common-mode voltages up to 1.1 V within the positive                 200 mV from the power supply rails. This allows the amplifier
supply (0 V to 3.9 V on a single 5 V supply), tail current I2            to remain in linear operation for input voltages up to 500 mV
flows through the PNP differential pair, Q13 and Q17. Q5 is cut          beyond the supply voltages. Driving the input common-mode
off; no bias current is routed to the parallel NPN differential          voltage beyond that point will forward bias the collector junction of
pair, Q2 and Q3. As the common-mode voltage is driven within             the input transistor, resulting in phase reversal. Sustaining this
1.1 V of the positive supply, Q5 turns on and routes the tail            condition for any length of time should be avoided because it is
current away from the PNP pair and to the NPN pair. During               easy to exceed the maximum allowed input differential voltage
this transition region, the input current of the amplifier changes       when the amplifier is in phase reversal.
magnitude and direction. Reusing the same tail current ensures
that the input stage has the same transconductance, which
determines the gain and bandwidth of the amplifier, in both
regions of operation.

                                                                VCC

                                    I2                                                  R1                   I3                         R2
                                    90A
              Q9                                                                        2k                   25A                       2k
1.1V

   R5                     VIN                                   Q3       Q2                             Q6       Q10
50k                                                                                                1                      1
                               R6   R7                                                                                        Q7
                                                                                             Q8                                      4
                      Q5       850 850                               R8 R9              4
                                                                    850 850                                        I4
                                                                                                                   25A
                          VIP  Q13  Q17                                                                                                     OUTPUT STAGE,
                                                                                                                                            COMMON-MODE
                                                                                                                                            FEEDBACK

                                                                                             Q14                            Q11
                                                                                        4                                            4

                                                                                                   1                      1
                                                                                                        Q15      Q16

                  I1                                                                    R3                                              R4

                  5A                                      Q18       Q4                 2k                                              2k                 01056-043
                               VEE

                                    Figure 43. Simplified Schematic of AD8031 Input Stage

                                                                Rev. C | Page 13 of 20
AD8031/AD8032

OUTPUT STAGE, OPEN-LOOP GAIN AND                                                      The open-loop gain of the AD8031 decreases approximately
DISTORTION vs. CLEARANCE FROM POWER                                                   linearly with load resistance and depends on the output voltage.
SUPPLY                                                                                Open-loop gain stays constant to within 250 mV of the positive
                                                                                      power supply, 150 mV of the negative power supply, and then
The AD8031 features a rail-to-rail output stage. The output                           decreases as the output transistors are driven further into
transistors operate as common-emitter amplifiers, providing the                       saturation.
output drive current as well as a large portion of the amplifier's
open-loop gain.                                                                       The distortion performance of the AD8031/AD8032 amplifiers
                                                                                      differs from conventional amplifiers. Typically, the distortion
                   I1      Q42       Q51       I2                                     performance of the amplifier degrades as the output voltage
                   25A                        25A                                   amplitude increases.

                                                           Q47

DIFFERENTIAL                    Q37 Q38                                               Used as a unity gain follower, the output of the AD8031/
            DRIVE                                                                     AD8032 exhibits more distortion in the peak output voltage
            FROM                          Q68                      C9                 region around VCC - 0.7 V. This unusual distortion characteristic is
                                                                   5pF                caused by the input stage architecture and is discussed in detail
INPUT STAGE                    R29                                                   in the Input Stage Operation section,
                                300
                   Q20                                             +
                                                                      +
                           Q21            Q27
                                                                                                             01056-044
                                                           C5                                                                                                                                                                                                                                             01056-045VOUT
                                                         1.5pF
                                Q43 Q48

                       I4                                                  Q49        OUTPUT OVERDRIVE RECOVERY
                   25A
                                             I5                                       Output overdrive of an amplifier occurs when the amplifier
                                         25A                                         attempts to drive the output voltage to a level outside its normal
                                                                                      range. After the overdrive condition is removed, the amplifier
                           Q50       Q44                                              must recover to normal operation in a reasonable amount of
                                                                                      time. As shown in Figure 45, the AD8031/AD8032 recover
                  Figure 44. Output Stage Simplified Schematic                        within 100 ns from negative overdrive and within 80 ns from
                                                                                      positive overdrive.
The output voltage limit depends on how much current the
output transistors are required to source or sink. For applications                                     RF = RG = 2k           RG   RF
with low drive requirements (for instance, a unity gain follower
driving another amplifier input), the AD8031 typically swings                                                                  VIN          VOUT
within 20 mV of either voltage supply. As the required current
load increases, the saturation output voltage increases linearly as                                                                 50  RL

     ILOAD RC                                                                                                   VS = 2.5V                100ns
                                                                                                                  VIN = 2.5V
where:                                                                                                  1V RL = 1k TO GND

ILOAD is the required load current.                                                                     Figure 45. Overdrive Recovery

RC is the output transistor collector resistance.

For the AD8031, the collector resistances for both output
transistors are typically 25 . As the current load exceeds the
rated output current of 15 mA, the amount of base drive current
required to drive the output transistor into saturation reaches its
limit, and the amplifier's output swing rapidly decreases.

                                                                                Rev. C | Page 14 of 20
                                                                                                          AD8031/AD8032

DRIVING CAPACITIVE LOADS                                               1000                                        RS = 5
                                                                                                                          RS = 0
Capacitive loads interact with an op amp's output impedance to                  VS = 5V
create an extra delay in the feedback path. This reduces circuit                200mV STEP
stability and can cause unwanted ringing and oscillation. A
given value of capacitance causes much less ringing when the                    WITH 30% OVERSHOOT
amplifier is used with a higher noise gain.
                                                                       CAPACITIVE LOAD (pF)100
The capacitive load drive of the AD8031/AD8032 can be
increased by adding a low valued resistor in series with the                                                                                                                                                                     01056-046RS = 20
capacitive load. Introducing a series resistor tends to isolate the
capacitive load from the feedback loop, thereby diminishing its                           RS = 20     RG     RF
influence. Figure 46 shows the effects of a series resistor on the     10
capacitive drive for varying voltage gains. As the closed-loop                                                     RS  VOUT
gain is increased, the larger phase margin allows for larger                     RS = 0, 5
capacitive loads with less overshoot. Adding a series resistor at
lower closed-loop gains accomplishes the same effect. For large                                                        CL
capacitive loads, the frequency response of the amplifier is
dominated by the roll-off of the series resistor and capacitive load.  1     0  1                  2      3        4              5

                                                                                   CLOSED-LOOP GAIN (V/V)

                                                                       Figure 46. Capacitive Load Drive vs. Closed-Loop Gain

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AD8031/AD8032

APPLICATIONS                                                                               0

A 2 MHz SINGLE-SUPPLY, BIQUAD BAND-PASS                                                    10
FILTER
                                                                                           20
Figure 47 shows a circuit for a single-supply, biquad band-pass                            GAIN (dB)
filter with a center frequency of 2 MHz. A 2.5 V bias level is                             30
easily created by connecting the noninverting inputs of all three                                                                                                                                                                                        01056-048
op amps to a resistor divider consisting of two 1 k resistors
connected between 5 V and ground. This bias point is also
decoupled to ground with a 0.1 F capacitor. The frequency
response of the filter is shown in Figure 48.

To maintain an accurate center frequency, it is essential that the                         40
op amp have sufficient loop gain at 2 MHz. This requires the
choice of an op amp with a significantly higher unity gain,                                50
crossover frequency. The unity gain, crossover frequency of the
AD8031/AD8032 is 40 MHz. Multiplying the open-loop gain by                                 10k     100k                1M              10M  100M
the feedback factors of the individual op amp circuits yields the
loop gain for each gain stage. From the feedback networks of                                                           FREQUENCY (Hz)
the individual op amp circuits, it can be seen that each op amp
has a loop gain of at least 21 dB. This level is high enough to                            Figure 48. Frequency Response of 2 MHz Band-Pass Filter
ensure that the center frequency of the filter is not affected by
the op amp's bandwidth. If, for example, an op amp with a gain                   HIGH PERFORMANCE, SINGLE-SUPPLY LINE DRIVER
bandwidth product of 10 MHz was chosen in this application,
the resulting center frequency would shift by 20% to 1.6 MHz.                    Even though the AD8031/AD8032 swing close to both rails, the
                                                                                 AD8031 has optimum distortion performance when the signal
                                             R6                                  has a common-mode level half way between the supplies and
                                            1k                                   when there is about 500 mV of headroom to each rail. If low
                                                                                 distortion is required in single-supply applications for signals
                                              R4                                 that swing close to ground, an emitter-follower circuit can be
                                             2k                                  used at the op amp output.

                       C1                   5V                                                           5V
                      50pF                      0.1F                                              10F

                  R2                                           R5
                  2k                                          2k

                  5V                            1/2                                                0.1F
                      0.1F                 AD8032
          R1                                                        C2           VIN              37
         3k                             R3                         50pF                                             6
VIN                                    2k                                                                              2N3904
                                                                            1/2            49.9 2
              1k     AD8031                                             AD8032

                                                                                                   4 AD8031

                                                                                           2.49k         2.49k             49.9                      VOUT
                                                                                                                                            49.9
                                                                                                                       200
0.1F             1k                                                             01056-047
                                                                                                                                                                                                                                                                                              01056-049
                                   VOUT                                          Figure 49. Low Distortion Line Driver for Single-Supply, Ground Referenced Signals

Figure 47. A 2 MHz, Biquad Band-Pass Filter Using AD8031/AD8032                  Figure 49 shows the AD8031 configured as a single-supply, gain-
                                                                                 of-2 line driver. With the output driving a back-terminated
                                                                                 50  line, the overall gain from VIN to VOUT is unity. In addition
                                                                                 to minimizing reflections, the 50  back termination resistor
                                                                                 protects the transistor from damage if the cable is short circuited.
                                                                                 The emitter follower, which is inside the feedback loop, ensures
                                                                                 that the output voltage from the AD8031 stays about 700 mV
                                                                                 above ground. Using this circuit, low distortion is attainable
                                                                                 even when the output signal swings to within 50 mV of ground.
                                                                                 The circuit was tested at 500 kHz and 2 MHz.

                                                                   Rev. C | Page 16 of 20
Figure 50 and Figure 51 show the output signal swing and                                                                 AD8031/AD8032
frequency spectrum at 500 kHz. At this frequency, the output
signal (at VOUT), which has a peak-to-peak swing of 1.95 V                                     This circuit could also be used to drive the analog input of a
(50 mV to 2 V), has a THD of -68 dB (SFDR = -77 dB).                                           single-supply, high speed ADC whose input voltage range is
                                                                                               referenced to ground (for example, 0 V to 2 V or 0 V to 4 V). In
                     100                                                                       this case, a back termination resistor is not necessary (assuming
                       90                                                                      a short physical distance from transistor to ADC); therefore, the
                                                                                               emitter of the external transistor would be connected directly to
            2V                                                                                 the ADC input. The available output voltage swing of the circuit
                                                                                               would therefore be doubled.

                                                                                                         1.5V

                                                                                                                    100
                                                                                                                      90

                           10

                           0%

50mV                                                                                01056-050

                               0.5V   1s

Figure 50. Output Signal Swing of Low Distortion Line Driver at 500 kHz                                                                                 10
                                                                                                                                                       0%
    +9dBm

                                                                                                                                                            0.2V  200ns                                       01056-052

                                                                                                                       50mV

VERTICAL SCALE (10dB/DIV)                                                                      Figure 52. Output Signal Swing of Low Distortion Line Driver at 2 MHz

                                                                                                                       +7dBm

                           START 0Hz  STOP 5MHz                                     01056-051

                           Figure 51. THD of Low Distortion Line Driver at 500 kHz                                          VERTICAL SCALE (10dB/DIV)

Figure 52 and Figure 53 show the output signal swing and                                                                                               START 0Hz  STOP 20MHz                                  01056-053
frequency spectrum at 2 MHz. As expected, there is some
degradation in signal quality at the higher frequency. When the                                                                                        Figure 53. THD of Low Distortion Line Driver at 2 MHz
output signal has a peak-to-peak swing of 1.45 V (swinging
from 50 mV to 1.5 V), the THD is -55 dB (SFDR = -60 dB).

                                                                                               Rev. C | Page 17 of 20
AD8031/AD8032
OUTLINE DIMENSIONS

                                   0.400 (10.16)
                                   0.365 (9.27)
                                   0.355 (9.02)

                                   8                5  0.280 (7.11)
                                                       0.250 (6.35)
                                   1                4  0.240 (6.10)

              PIN 1                0.100 (2.54)                                          0.325 (8.26)
                                        BSC                                              0.310 (7.87)
            0.210                                                                        0.300 (7.62)
           (5.33)
             MAX                                                       0.060 (1.52)                     0.195 (4.95)
0.150 (3.81)                                                                    MAX                     0.130 (3.30)
0.130 (3.30)                                                                                            0.115 (2.92)
0.115 (2.92)                                                    0.015

                                                                (0.38) 0.015 (0.38)
                                                                MIN
                                                                            GAUGE

                                                                                  PLANE                 0.014 (0.36)
                                                                SEATING                                 0.010 (0.25)
                                                                                                        0.008 (0.20)
                                                                PLANE

                    0.022 (0.56)                       0.005 (0.13)                      0.430 (10.92)
                    0.018 (0.46)                       MIN                                    MAX
                    0.014 (0.36)

                                      0.070 (1.78)
                                      0.060 (1.52)
                                      0.045 (1.14)

                                     COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-001-BA

                    CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN INCHES; MILLIMETER DIMENSIONS
                    (IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF INCH EQUIVALENTS FOR
                    REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN.
                    CORNER LEADS MAY BE CONFIGURED AS WHOLE OR HALF LEADS.

                            Figure 54. 8-Lead Plastic Dual In-Line Package [PDIP]
                                                Narrow Body (N-8)

                                Dimensions shown in inches and (millimeters)

                                      5.00 (0.1968)
                                      4.80 (0.1890)

                                               8       5
                    4.00 (0.1574)                            6.20 (0.2440)
                    3.80 (0.1497) 1
                                                       4 5.80 (0.2284)

                                                 1.27 (0.0500)  1.75 (0.0688)                      0.50 (0.0196) 45
                                                      BSC       1.35 (0.0532)                      0.25 (0.0099)
                                                                                8
                    0.25 (0.0098)                                               0
                    0.10 (0.0040)
                                                                                                    1.27 (0.0500)
                    COPLANARITY                        0.51 (0.0201)           0.25 (0.0098) 0.40 (0.0157)
                                                       0.31 (0.0122)           0.17 (0.0067)
                           0.10
                                       SEATING
                                          PLANE

                                      COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-012-A A                                         060506-A
                    CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS; INCH DIMENSIONS
                    (IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF MILLIMETER EQUIVALENTS FOR
                    REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN.

                          Figure 55. 8-Lead Standard Small Outline Package [SOIC_N]
                                                   Narrow Body (R-8)

                                  Dimensions shown in millimeters and (inches)

                                                       Rev. C | Page 18 of 20
                                                                                    AD8031/AD8032

                         2.90 BSC

                 5                 4

1.60 BSC                                    2.80 BSC

                 1       2         3

          PIN 1                       0.95 BSC

1.30                     1.90
1.15                     BSC
0.90

                                            1.45 MAX 0.22
                                                               0.08

0.15 MAX                                                                 10

                               0.50 SEATING                              5   0.60
                               0.30 PLANE
                                                                         0   0.45

                                                                              0.30

                 COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-178-AA

Figure 56. 5-Lead Small Outline Transistor Package [SOT-23]
                                (RJ-5)

                Dimensions shown in millimeters

                         3.20
                         3.00
                         2.80

                      8        5 5.15
          3.20                        4.90
          3.00                        4.65
          2.80 1
                               4

          PIN 1
                    0.65 BSC

0.95

0.85                                  1.10 MAX

0.75

                                                                     8       0.80
                                                                     0
0.15 0.38                                   0.23                              0.60
0.00 0.22                                   0.08                              0.40

          COPLANARITY SEATING

                 0.10          PLANE

                COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-187-AA

          Figure 57. 8-Lead Mini Small Outline Package [MSOP]
                                     (RM-8)

                      Dimensions shown in millimeters

                               Rev. C | Page 19 of 20
AD8031/AD8032

ORDERING GUIDE     Temperature Range                                                    Package Description               Package Option  Branding
                   40C to +85C                                                       8-Lead PDIP                       N-8
Model              40C to +85C                                                       8-Lead PDIP                       N-8             H0A
AD8031AN           40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N                     R-8             H0A
AD8031ANZ1         40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N, 13" Tape and Reel  R-8             H0A
AD8031AR           40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N, 7" Tape and Reel   R-8             H04
AD8031AR-REEL      40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N                     R-8             H04
AD8031AR-REEL7     40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N, 13" Tape and Reel  R-8             H04
AD8031ARZ1         40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N, 7" Tape and Reel   R-8
AD8031ARZ-REEL1    40C to +85C                                                       5-Lead SOT-23                     RJ-5            H9A
AD8031ARZ-REEL71   40C to +85C                                                       5-Lead SOT-23, 13" Tape and Reel  RJ-5            H9A
AD8031ART-R2       40C to +85C                                                       5-Lead SOT-23, 7" Tape and Reel   RJ-5            H9A
AD8031ART-REEL     40C to +85C                                                       5-Lead SOT-23                     RJ-5            H9A#
AD8031ART-REEL7    40C to +85C                                                       5-Lead SOT-23, 13" Tape and Reel  RJ-5            H9A#
AD8031ARTZ-R21     40C to +85C                                                       5-Lead SOT-23, 7" Tape and Reel   RJ-5            H9A#
AD8031ARTZ-REEL1   40C to +85C                                                       8-Lead PDIP                       N-8
AD8031ARTZ-REEL71  40C to +85C                                                       8-Lead PDIP                       N-8
AD8031BN           40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N                     R-8
AD8031BNZ1         40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N, 13" Tape and Reel  R-8
AD8031BR           40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N, 7" Tape and Reel   R-8
AD8031BR-REEL      40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N                     R-8
AD8031BR-REEL7     40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N, 13" Tape and Reel  R-8
AD8031BRZ1         40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N, 7" Tape and Reel   R-8
AD8031BRZ-REEL1    40C to +85C                                                       8-Lead PDIP                       N-8
AD8031BRZ-REEL71   40C to +85C                                                       8-Lead PDIP                       N-8
AD8032AN
AD8032ANZ1         40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N                     R-8
                   40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N, 13" Tape and Reel  R-8
AD8032AR           40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N, 7" Tape and Reel   R-8
AD8032AR-REEL      40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N                     R-8
AD8032AR-REEL7     40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N, 13" Tape and Reel  R-8
AD8032ARZ1         40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N, 7" Tape and Reel   R-8
AD8032ARZ-REEL1    40C to +85C                                                       8-Lead MSOP                       RM-8
AD8032ARZ-REEL71   40C to +85C                                                       8-Lead MSOP, 13" Tape and Reel    RM-8
AD8032ARM          40C to +85C                                                       8-Lead MSOP, 7" Tape and Reel     RM-8
AD8032ARM-REEL     40C to +85C                                                       8-Lead MSOP                       RM-8
AD8032ARM-REEL7    40C to +85C                                                       8-Lead MSOP, 13" Tape and Reel    RM-8
AD8032ARMZ1        40C to +85C                                                       8-Lead MSOP, 7" Tape and Reel     RM-8
AD8032ARMZ-REEL1   40C to +85C                                                       8-Lead PDIP                       N-8
AD8032ARMZ-REEL71  40C to +85C                                                       8-Lead PDIP                       N-8
AD8032BN           40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N                     R-8
AD8032BNZ1         40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N, 13" Tape and Reel  R-8
AD8032BR           40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N, 7" Tape and Reel   R-8
AD8032BR-REEL      40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N                     R-8
AD8032BR-REEL7     40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N, 13" Tape and Reel  R-8
AD8032BRZ1         40C to +85C                                                       8-Lead SOIC_N, 7" Tape and Reel   R-8
AD8032BRZ-REEL1
AD8032BRZ-REEL71

1 Z = Pb-free part, # denotes lead-free product may be top or bottom marked.

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                                                                      C01056-0-7/06(C)

                                                                                        Rev. C | Page 20 of 20
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