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AD8034AR-REEL7

器件型号:AD8034AR-REEL7
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, 3500 uV OFFSET-MAX, PDSO8

参数

AD8034AR-REEL7功能数量 1
AD8034AR-REEL7端子数量 8
AD8034AR-REEL7最大供电/工作电压 13.2 V
AD8034AR-REEL7最大工作温度 85 Cel
AD8034AR-REEL7最小工作温度 -40 Cel
AD8034AR-REEL7额定供电电压 5 V
AD8034AR-REEL7最大负供电电压 -13.2 V
AD8034AR-REEL7额定负供电电压 -5 V
AD8034AR-REEL7额定旋转率 80 V/us
AD8034AR-REEL7最大输入失调电压 3500 mV
AD8034AR-REEL7加工封装描述 MS-012AA, SOIC-8
AD8034AR-REEL7状态 ACTIVE
AD8034AR-REEL7工艺 BIPOLAR
AD8034AR-REEL7包装形状 矩形的
AD8034AR-REEL7包装尺寸 SMALL OUTLINE
AD8034AR-REEL7表面贴装 Yes
AD8034AR-REEL7端子形式 GULL WING
AD8034AR-REEL7端子间距 1.27 mm
AD8034AR-REEL7端子涂层 锡 铅
AD8034AR-REEL7端子位置
AD8034AR-REEL7包装材料 塑料/环氧树脂
AD8034AR-REEL7温度等级 INDUSTRIAL
AD8034AR-REEL7放大器类型 运算放大器
AD8034AR-REEL7额定共模抑制比 100 dB
AD8034AR-REEL7最大输入偏置电流IIB 1.10E-5 uA

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AD8034AR-REEL7器件文档内容

a                                                                                                                   Low Cost, 80 MHz
                                                                                                                   FastFET TM Op Amps
    FEATURES
    FET Input Amplifier                                                                                                 AD8033/AD8034

       1 pA Typical Input Bias Current                                                              CONNECTION DIAGRAMS
    Very Low Cost
    High Speed                                                                                  SOIC-8 (R)                                            SC70 (KS)
                                                                                                  AD8033                                               AD8033
       80 MHz, 3 dB Bandwidth (G = +1)
       80 V/s Slew Rate (G = +2)                                                  NC 1                        8 NC          VOUT 1                                             5 +VS
    Low Noise                                                                    IN 2                        7 +VS          VS 2                                             4 IN
      11 nV/Hz (f = 100 kHz)                                                     +IN 3                        6 VOUT          +IN 3
      0.6 fA/Hz (f = 100 kHz)                                                    VS 4                        5 NC
    Wide Supply Voltage Range
       5 V to 24 V                                                                                  SOIC-8 and SOT-23-8 (RT)
    Low Offset Voltage, 1 mV Typical                                                                             AD8034
    Single-Supply and Rail-to-Rail Output
    High Common-Mode Rejection Ratio 100 dB                                                                  VOUT1 1       8 +VS
    Low Power                                                                                                   IN1 2      7 VOUT2
       3.3 mA/Amplifier Typical Supply Current                                                                  +IN1 3      6 IN2
    No Phase Reversal                                                                                            VS 4      5 +IN2
    Small Packaging
       SOIC-8, SOT-23-8, and SC70

    APPLICATIONS
    Instrumentation
    Filters
    Level Shifting
    Buffering

GENERAL DESCRIPTION                                                                         24                                                        VO = 200mV p-p
The AD8033/AD8034 FastFET amplifiers are voltage feedback                                            G = +10
amplifiers with FET inputs, offering ease of use and excellent
performance. The AD8033 is a single amplifier and the                                       21
AD8034 is a dual amplifier. The AD8033/AD8034 FastFET
op amps in ADI's proprietary XFCB process offer significant                                 18
performance improvements over other low cost FET amps, such as
low noise (11 nV/Hz and 0.6 fA/Hz) and high speed (80 MHz                                             G = +5
bandwidth and 80 V/s slew rate).                                                           15

With a wide supply voltage range from 5 V to 24 V and fully                                 12
operational on a single supply, the AD8033/AD8034 amplifiers
will work in more applications than similarly priced FET                         GAIN dB  9 G = +2
input amps. In addition, the AD8033/AD8034 have rail-to-rail
outputs for added versatility.                                                              6

Despite their low cost, the amplifiers provide excellent overall                            3
performance. They offer high common-mode rejection of                                                                                                                  G = +1
100 dB, low input offset voltage of 2 mV max, and low noise
of 11 nV/Hz.                                                                                0

The AD8033/AD8034 amplifiers only draw 3.3 mA/amplifier of                                  3
quiescent current while having the capability of delivering up to                                                                             G = 1
40 mA of load current.
                                                                                            6
REV. B
                                                                                            9                1.0       10                            100                      1000
Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and                        0.01
reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its
use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that                                         FREQUENCY MHz
may result from its use. No license is granted by implication or otherwise
under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks and                         Figure 1. Small Signal Frequency Response
registered trademarks are the property of their respective companies.
                                                                                 The AD8033 is available in small packages: SOIC-8 and SC70.
                                                                                 The AD8034 is also available in small packages: SOIC-8 and
                                                                                 SOT-23-8. They are rated to work over the industrial temperature
                                                                                 range of 40C to +85C without a premium over commercial
                                                                                 grade products.

                                                                                 One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A.

                                                                                 Tel: 781/329-4700                                                         www.analog.com

                                                                                 Fax: 781/326-8703 2003 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
AD8033/AD8034SPECIFICATIONS(TA = 25C, VS = 5 V, RL = 1 k, Gain = +2, unless otherwise noted.)

Parameter                                         Conditions                  Min Typ               Max  Unit

DYNAMIC PERFORMANCE                               G = +1, VO = 0.2 V p-p      65      80                 MHz
  3 dB Bandwidth                                 G = +2, VO = 0.2 V p-p                                 MHz
                                                  G = +2, VO = 2 V p-p                30                 MHz
Input Overdrive Recovery Time                     6 V to +6 V Input                                     ns
Output Overdrive Recovery Time                    3 V to +3 V Input, G = +2          21                 ns
Slew Rate (25% to 75%)                            G = +2, VO = 4 V Step                                  V/s
Settling Time to 0.1%                             G = +2, VO = 2 V Step               135                ns
                                                  G = +2, VO = 8 V Step                                  ns
NOISE/HARMONIC PERFORMANCE                                                            135
  Distortion                                      fC = 1 MHz, VO = 2 V p-p                               dBc
     Second Harmonic                              RL = 500                    55      80                 dBc
                                                  RL = 1 k                                               dBc
     Third Harmonic                               RL = 500                            95                 dBc
                                                  RL = 1 k                                               dB
  Crosstalk, Output-to-Output                     f = 1 MHz, G = +2                   225                nV/Hz
  Input Voltage Noise                             f = 100 kHz                                            fA/Hz
  Input Current Noise                             f = 100 kHz                         82
                                                                                      85                mV
DC PERFORMANCE                                    VCM = 0 V                           70                mV
  Input Offset Voltage                            TMIN TMAX                         81                mV
                                                                                      86                V/oC
  Input Offset Voltage Match                      TMIN TMAX                         11                 pA
  Input Offset Voltage Drift                      VO = 3 V                          0.7                pA
  Input Bias Current                                                                                     dB
                                                  VCM = (3 V to +1.5 V)              1             2
  Open-Loop Gain                                                                                         G||pF
                                                  30% Overshoot, G = +1,                            3.5  G||pF
INPUT CHARACTERISTICS                             VO = 400 mV p-p
  Common-Mode Input Impedance                                                                       2.5  V
  Differential Input Impedance                    VS = 2 V                                             V
  Input Common-Mode Voltage Range                                                     4             27   dB
     FET Input Range
     Usable Input Range                                                               1.5           11   V
  Common-Mode Rejection Ratio                                                                            mA
                                                                                      50                 pF
OUTPUT CHARACTERISTICS
  Output Voltage Swing                                                        89      92                 V
  Output Short Circuit Current                                                                           mA
  Capacitive Load Drive                                                               1000||2.3          dB
                                                                                      1000||1.7
POWER SUPPLY
  Operating Range                                                                     5.0 to +2.2
  Quiescent Current per Amplifier
  Power Supply Rejection Ratio                                                        5.0 to +5.0

Specifications subject to change without notice.                              89     100

                                                                               4.75   4.95
                                                                                      40
                                                                                      35

                                                                              5                     24

                                                                                      3.3           3.5

                                                                              90     100

                                                  2                                                    REV. B
                                                                                                              AD8033/AD8034

SPECIFICATIONS (TA = 25C, VS = 5 V, RL = 1 k, Gain = +2, unless otherwise noted.)

Parameter                                         Conditions                      Min           Typ           Max  Unit

DYNAMIC PERFORMANCE                               G = +1, VO = 0.2 V p-p          70            80                 MHz
  3 dB Bandwidth                                                                               32                 MHz
                                                  G = +2, VO = 0.2 V p-p                        21                 MHz
  Input Overdrive Recovery Time                                                                 180                ns
  Output Overdrive Recovery Time                  G = +2, VO = 2 V p-p                          200                ns
  Slew Rate (25% to 75%)                                                                        70                 V/s
  Settling Time to 0.1%                           3 V to +3 V Input                            100                ns
NOISE/HARMONIC PERFORMANCE
  Distortion                                      1.5 V to +1.5 V Input, G = +2                                   dBc
                                                                                                                   dBc
     Second Harmonic                              G = +2, VO = 4 V Step           55                               dBc
                                                                                                                   dBc
     Third Harmonic                               G = +2, VO = 2 V Step                                            dB
                                                                                                                   nV/Hz
  Crosstalk, Output to Output                     fC = 1 MHz, VO = 2 V p-p                      80                fA/Hz
  Input Voltage Noise                             RL = 500                                      84
  Input Current Noise                             RL = 1 k                                      70                mV
                                                  RL = 500                                      80                mV
                                                  RL = 1 k                                      86                mV
                                                  f = 1 MHz, G = +2                             11                 V/oC
                                                                                                0.7                pA
                                                  f = 100 kHz                                                      pA
                                                                                                                   dB
                                                  f = 100 kHz
                                                                                                                   G||pF
DC PERFORMANCE                                    VCM = 0 V                                     1             2.0  G||pF
  Input Offset Voltage                            TMIN TMAX
                                                                                                              3.5  V
  Input Offset Voltage Match                      TMIN TMAX                                                      V
  Input Offset Voltage Drift                      VO = 0 V to 3 V                                             2.5  dB
  Input Bias Current
                                                  VCM = 1.0 V to 2.5 V                          4             30   V
  Open-Loop Gain                                  RL = 1 k                                                         mA
                                                  30% Overshoot, G = +1,                        1             10   pF
INPUT CHARACTERISTICS                             VO = 400 mV p-p
  Common-Mode Input Impedance                                                                   50                 V
  Differential Input Impedance                    VS = 1 V                                                       mA
  Input Common-Mode Voltage Range                                                 87            92                 dB
     FET Input Range
     Usable Input Range                                                           80           1000||2.3
  Common-Mode Rejection Ratio                                                     0.16 to 4.83  1000||1.7

OUTPUT CHARACTERISTICS                                                            5             0 to 2.0
  Output Voltage Swing                                                            80           0 to 5.0
  Output Short Circuit Current                                                                  100
  Capacitive Load Drive
                                                                                                0.04 to 4.95
POWER SUPPLY                                                                                    30
  Operating Range                                                                               25
  Quiescent Current per Amplifier
  Power Supply Rejection Ratio                                                                                24

Specifications subject to change without notice.                                                3.3           3.5

                                                                                                100

REV. B                                                        3
AD8033/AD8034

SPECIFICATIONS (TA = 25C, VS = 12 V, RL = 1 k, Gain = +2, unless otherwise noted.)

Parameter                                         Conditions                                Min Typ             Max  Unit

DYNAMIC PERFORMANCE                               G = +1, VO = 0.2 V p-p                    65   80                  MHz
   3 dB Bandwidth                                G = +2, VO = 0.2 V p-p                                             MHz
                                                  G = +2, VO = 2 V p-p                           30                  MHz
  Input Overdrive Recovery Time                   13 V to +13 V Input                                               ns
  Output Overdrive Recovery Time                                                                 21                  ns
  Slew Rate (25% to 75%)                                                                                             V/s
  Settling Time to 0.1%                                                                          100                 ns
                                                                                                                     ns
                                                  6.5 V to +6.5 V Input, G = +2                 100
                                                                                                                     dBc
                                                  G = +2, VO = 4 V Step                     55   80                  dBc
                                                  G = +2, VO = 2 V Step                                              dBc
                                                  G = +2, VO = 10 V Step                         90                  dBc
                                                                                                                     dB
                                                                                                 225                 nV/Hz
                                                                                                                     fA/Hz
NOISE/HARMONIC PERFORMANCE
                                                                                                                     mV
Distortion                                        fC = 1 MHz, VO = 2 V p-p                                           mV
                                                                                                                     mV
Second Harmonic                                   RL = 500                                       80                 V/oC
                                                                                                                     pA
                                                  RL = 1 k                                       82                 pA
                                                                                                                     dB
Third Harmonic                                    RL = 500                                       70
                                                                                                                     G||pF
                                                  RL = 1 k                                       82                 G||pF

Crosstalk, Output to Output                       f = 1 MHz, G = +2                              86                 V
                                                                                                                     V
Input Voltage Noise                               f = 100 kHz                                    11                  dB

Input Current Noise                               f = 100 kHz                                    0.7                 V
                                                                                                                     mA
DC PERFORMANCE                                    VCM = 0 V                                      1              2.0  pF
  Input Offset Voltage                            TMIN TMAX
                                                  TMIN TMAX                                                   3.5  V
  Input Offset Voltage Match                      VO = 8 V                                                         mA
  Input Offset Voltage Drift                                                                                    2.5  dB
  Input Bias Current                              VCM = 5 V
                                                                                                 4              24
  Open-Loop Gain                                  30% Overshoot; G = +1
                                                                                                 2              12
INPUT CHARACTERISTICS
  Common-Mode Input Impedance                                                                    50
  Differential Input Impedance
  Input Common-Mode Voltage Range                                                           88   96
     FET Input Range
     Usable Input Range                                                                          1000||2.3
  Common-Mode Rejection Ratio                                                                    1000||1.7

OUTPUT CHARACTERISTICS                                                                           12.0 to +9.0
  Output Voltage Swing
  Output Short Circuit Current                                                                   12.0 to +12.0
  Capacitive Load Drive
                                                                                            92  100

                                                                                             11.52 11.84
                                                                                                         60
                                                                                                         35

POWER SUPPLY                                                                                5                   24
  Operating Range
  Quiescent Current per Amplifier                                                                3.3            3.5
  Power Supply Rejection Ratio
                                                  VS = 2 V                                85  100
Specifications subject to change without notice.

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS*                                                                   Operating Temperature Range . . . . . . . . . . . 40C to +85C
Supply Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26.4 V       Lead Temperature Range (Soldering 10 sec) . . . . . . . . . 300C
Power Dissipation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . See Figure 2
Common-Mode Input Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26.4 V                      *Stresses above those listed under Absolute Maximum Ratings may cause perma-
Differential Input Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4 V             nent damage to the device. This is a stress rating only; functional operation of the
Storage Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65C to +125C                      device at these or any other conditions above those indicated in the operational
                                                                                             section of this specification is not implied. Exposure to absolute maximum rating
                                                                                             conditions for extended periods may affect device reliability.

                                                                                       4                           REV. B
                                                                                                                                              AD8033/AD8034

MAXIMUM POWER DISSIPATION                                                                                   2.0
The maximum safe power dissipation in the AD8033/AD8034
packages is limited by the associated rise in junction temperature           MAXIMUM POWER DISSIPATION W  1.5                       SOIC-8
(TJ) on the die. The plastic that encapsulates the die will locally                                                 SOT-23-8
reach the junction temperature. At approximately 150C, which is
the glass transition temperature, the plastic will change its proper-                                       1.0
ties. Even temporarily exceeding this temperature limit may change                                                            SC70-5
the stresses that the package exerts on the die, permanently shifting
the parametric performance of the AD8033/AD8034. Exceeding a                                                0.5
junction temperature of 175C for an extended period of time can
result in changes in silicon devices, potentially causing failure.                                          0.0

The still-air thermal properties of the package and PCB (JA),                                               60 40 20               0       20  40  60       80 100
ambient temperature (TA), and the total power dissipated in the
package (PD) determine the junction temperature of the die.                                                                           AMBIENT TEMPERATURE C
The junction temperature can be calculated as follows
                                                                             Figure 2. Maximum Power Dissipation vs.
                           TJ = TA + (PD JA)                               Temperature for a Four-Layer Board

The power dissipated in the package (PD) is the sum of the                   Airflow will increase heat dissipation, effectively reducing JA.
quiescent power dissipation and the power dissipated in the package          Also, more metal directly in contact with the package leads from
due to the load drive for all outputs. The quiescent power is the            metal traces, through holes, ground, and power planes will reduce
voltage between the supply pins (VS) times the quiescent current (IS).       the JA. Care must be taken to minimize parasitic capacitances at
Assuming the load (RL) is referenced to midsupply, then the total            the input leads of high speed op amps as discussed in the Layout,
drive power is VS/2  IOUT, some of which is dissipated in the                Grounding, and Bypassing Considerations section.
package and some in the load (VOUT  IOUT). The difference
between the total drive power and the load power is the drive                Figure 2 shows the maximum safe power dissipation in the
power dissipated in the package:                                             package versus the ambient temperature for the SOIC-8 (125C/W),
                                                                             SC70 (210C/W), and SOT-23-8 (160C/W) packages on a JEDEC
   PD = Quiescent Power + (Total Drive Power Load Power)                   standard 4-layer board. JA values are approximations.

   [ ] [ ] [ ] ( ) ( ) PD = VS IS + VS / 2 VOUT / RL VOUT2 / RL        OUTPUT SHORT CIRCUIT
                                                                             Shorting the output to ground or drawing excessive current for
RMS output voltages should be considered. If RL is referenced                the AD8033/AD8034 will likely cause catastrophic failure.
to VS, as in single-supply operation, then the total drive power
is VS  IOUT.

If the rms signal levels are indeterminate, consider the worst
case, when VOUT = VS /4 for RL to midsupply:

             ( ) ( ) PD = VS IS + VS / 4 2 / RL

In single-supply operation with RL referenced to VS, worst case
is VOUT = VS /2.

                                      ORDERING GUIDE

Model              Temperature Range  Package                                                                    Package Outline                      Branding
                                      Description                                                                                                     Information
AD8033AR          40C to +85C                                                                                 R-8
AD8033AR-REEL     40C to +85C      8-Lead SOIC                                                                R-8                                  H3B
AD8033AR-REEL7    40C to +85C      8-Lead SOIC                                                                R-8                                  H3B
AD8033AKS-REEL    40C to +85C      8-Lead SOIC                                                                KS-5
AD8033AKS-REEL 7  40C to +85C      5-Lead SC70                                                                KS-5                                 HZA
AD8034AR          40C to +85C      5-Lead SC70                                                                R-8                                  HZA
AD8034AR-REEL7    40C to +85C      8-Lead SOIC                                                                R-8
AD8034AR-REEL     40C to +85C      8-Lead SOIC                                                                R-8
AD8034ART-REEL    40C to +85C      8-Lead SOIC                                                                RT-8
AD8034ART -REEL7  40C to +85C      8-Lead SOT-23                                                              RT-8
                                      8-Lead SOT-23

CAUTION                                                                                                                                       WARNING!
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 the                                                                ESD SENSITIVE DEVICE
AD8033/AD8034 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. B                                                                  5
AD8033/AD8034Typical Performance Characteristics

Default Conditions: 5 V, CL = 5 pF, RL = 1 k, Temperature = 25C

           24                                                             VO = 200mV p-p                            8
                    G = +10                                                                                                   G = +2

           21                                                                                                       7

           18                                                                                                       6                                                   VOUT = 0.2V p-p

                     G = +5
           15

           12                                                                                                       5
                                                                                                                                                     VOUT = 1V p-p
GAIN dB  9 G = +2                                                                                      GAIN dB
                                                                                                                    4
           6

           3                                                                                                        3
                                                                                      G = +1
                                                                                                                    2                    VOUT = 4V p-p
           0

           3                                                                                                       1                    VOUT = 2V p-p
                                                             G = 1                                                 0

           6                                                                                                         0.1

           9                1.0        10                                100                 1000                                    1                             10                               100
             0.01

                                     FREQUENCY MHz                                                                                     FREQUENCY MHz

TPC 1. Small Signal Frequency Response for                                                               TPC 4. Frequency Response for Various Output
Various Gains                                                                                            Amplitudes (See Test Circuit 2)

           1                                                                                                        8
                                                                         VS = +5V
                                                                                                                    7
           0                                                                                                                                                                             VS = +5V

                                                                 VS = 5V                                            6
           1

GAIN dB                                                            VS = 12V                            GAIN dB  5

           2

                                                                                                                    4                    VS = 5V

           3

                                                                                                                    3

           4

           5                                                                                                       2                    VS = 12V
                   G = +1                                                                                                  G = +2

                   VO = 200mV p-p                                                                                   1 VO = 200mV p-p

           6                                                                                                       0
                                                                                                                     0.1
               0.1                   1                               10                       100                                     1                             10                               100

                                        FREQUENCY MHz                                                                                  FREQUENCY MHz

TPC 2. Small Signal Frequency Response for                                                               TPC 5. Small Signal Frequency Response for
Various Supplies (See Test Circuit 1)                                                                    Various Supplies (See Test Circuit 2)

           2                                                                                                        7
                                                                                                                                                                                           VS = 12V
                     G = +1
           1                                                                                                        6

                      VOUT = 2V p-p                                       VS = 12V
           0
                                                                                                                    5                    VS = 5V

                                        VS = 5V                                                                                          VS = +5V

           1

GAIN dB                               VS = +5V                                                         GAIN dB  4

           2

                                                                                                                    3

           3

           4                                                                                                       2

           5                                                                                                       1
                                                                                                                        G = +2

           6                                                                                                       0 VO = 2V p-p
              0.1
                                     1                               10                       100                   0.1               1                             10                               100

                                        FREQUENCY MHz                                                                                  FREQUENCY MHz

TPC 3. Large Signal Frequency Response for                                                               TPC 6. Large Signal Frequency Response for
Various Supplies (See Test Circuit 1)                                                                    Various Supplies (See Test Circuit 2)

                                                                                                    6                                                                                              REV. B
                                                                                                                                                              AD8033/AD8034

              8                                     CL = 100pF                                                              10
                        VO = 200mV p-p
                                            CL = 100pF                                                                                                                   CL = 100pF
              6                            RSNUB = 25                                                                        9
                        G = +1
                                                                                                                            8
              4                                                                                                                                                   CL = 51pF

              2                                                                                                             7

GAIN dB                                                                                                        GAIN dB  6

                                                                                                                            5                          CL = 33pF
                                                                                                                                                                  CL = 2pF
               0                                                                                                            4

                                                                         CL = 33pF                                          3
              2
                                                                                                                                    G = +2
                                                                           CL = 2pF
              4                                                                                                            2       VO = 200mV p-p

                                                                                                                            1

              6                                                                                                            0
                 0.1                                                                                                        0.1                     1                                10            100
                                        1                              10                              100

                                           FREQUENCY MHz                                                                                             FREQUENCY MHz

TPC 7. Small Signal Frequency Response for                                                                       TPC 10. Small Signal Frequency Response for
Various CLOAD (See Test Circuit 1)                                                                               Various CLOAD (See Test Circuit 2)

              9                                                                                                             8                                                        RL = 1k
                                                                                                                                  VO = 200mV p-p
                                                       CF = 0pF                                                                   G = +2
              8
                                                                                                                            7
                                                                                             CF = 1pF
                                                                                                                            6
              7

GAIN dB     6                                                                                                  GAIN dB  5
                                                           CF = 1.5pF                                                                                            RL = 500

              5                                                                                                             4

              4                            CF = 2pF

              3                                                                                                             3

              2                                                                                                             2
                      VO = 200mV p-p
                                                                                                                            1
              1 RF = 3k
                      G = +2

              0                         1                              10                              100                  0
                0.1                                                                                                         0.1                     1                                10            100

                                           FREQUENCY MHz                                                                                             FREQUENCY MHz

TPC 8. Small Signal Frequency Response for                                                                       TPC 11. Small Signal Frequency Response for
Various RF/CF (See Test Circuit 2)                                                                               Various RLOAD (See Test Circuit 2)

              100                                                                                                           100                                                                    180
                      VO = 200mV p-p
                                                                                                                                                                                         VS = 12V
               10
                 1                                                                                                          80                                                                     150

              0.1                                                                                                           60                                GAIN                                 120  PHASE Degrees

IMPEDANCE                                 G = +2                                                                GAIN dB  40                                                                     90
                                                          G = +1
                                                                                                                                                       PHASE

                                                                                                                            20                                                                     60

                                                                                                                            0                                                                      30

           0.01       1k              10k  100k                        1M            10M  100M                              20     1k            10k  100k                          1M  10M        0
              100                                                                                                              100                                                            100M

                                           FREQUENCY Hz                                                                                              FREQUENCY Hz

TPC 9. Output Impedance vs. Frequency                                                                                               TPC 12. Open-Loop Response
(See Test Circuits 4 and 7)

REV. B                                                                                                      7
AD8033/AD8034

                  40                                         HD3 RL = 500                                               40
                                 G = +2                                                                                  50

                  50

                  60                                                                                                    60

DISTORTION dBc  70                                                                                 DISTORTION dBc   70
                                                                                                                                                     HD2 G = +1
                   80                   HD3 RL = 1k                                                                                                                       HD2 G = +2
                   90                                            HD2 RL = 500                                           80
                  100                                                                                                               HD3 G = +2

                                                                                                                         90

                                                                                                                        100

                  110                                                                                                  110

                                         HD2 RL = 1k                                                                                                 HD3 G = +1

                  120                                                                                                  120
                                                                                                                             0.1
                  0.1                                    1                                    5                                                                  1                                5

                                             FREQUENCY MHz                                                                                         FREQUENCY MHz

TPC 13. Harmonic Distortion vs. Frequency for                                                         TPC 16. Harmonic Distortion vs. Frequency for
Various Loads (See Test Circuit 2)                                                                    Various Gains

                  40                                                                                                    20
                              G = +2
                                                                    HD3 VS = 5V                                          30
                  50
                                                                                                                                                                           HD2 VO = 20V p-p
                                                                                                                         40           HD3 VO = 10V p-p

                  60

DISTORTION dBc                                                                                                         50       HD3 VO = 20V p-p

                  70                                                                                 DISTORTION dBc   60

                  80                                                                                                    70                                               HD2 VO = 10V p-p
                                HD2 VS = 5V
                                                                                HD3 VS = 24V                             80
                  90

                                                                                                                         90                                               HD3 VO = 2V p-p

                  100

                                                                                                                        100

                  110                                HD2 VS = 24V                                                      110

                                                                                                                                   HD2 VO = 2V p-p

                  120                                1                                       5                         120                                     1                                5
                        0.1                                                                                                   0.1

                                             FREQUENCY MHz                                                                                         FREQUENCY MHz

TPC 14. Harmonic Distortion vs. Frequency for                                                         TPC 17. Harmonic Distortion vs. Frequency for
Various Supply Voltages (See Test Circuit 2)                                                          Various Amplitudes (See Test Circuit 2), VS = 24 V

                  1000                                                                                                   80

                                                                                                                                                                          VS = +5V POSITIVE SIDE
                                                                                                                         70

                                                                                                      PERCENT OVERSHOOT  60        VS = +5V NEGATIVE SIDE

NOISE nV/ Hz                                                                                                           50

                  100                                                                                                    40

                                                                                                                         30                                      VS = 5V NEGATIVE SIDE

                                                                                                                         20

                                                                                                                                                    VS = 5V POSITIVE SIDE
                                                                                                                         10

                  10                                                                                                     0
                                                                                                                         10        30                50          70        90                     110
                      10     100         1k  10k 100k               1M          10M 100M

                                             FREQUENCY Hz                                                                                          CAP LOAD pF

                                      TPC 15. Voltage Noise                                           TPC 18. Capacitive Load vs. Percent Overshoot
                                                                                                      G = +1 (See Test Circuit 1)

                                                                                                 8                                                                                              REV. B
                                                                                            AD8033/AD8034

        G = +1                                                                                      G = +1

                                                                      38pF      15pF

                25mV/DIV                              20ns/DIV        80mV/DIV                      80ns/DIV

TPC 19. Small Signal Transient Response 5 V                           TPC 22. Small Signal Transient Response 5 V
(See Test Circuit 1)                                                  (See Test Circuit 1)

                                        VO = 20V p-p                                  VO = 20V p-p

                                        VO = 8V p-p                                   VO = 8V p-p
                                        VO = 2V p-p                                   VO = 2V p-p

                3V/DIV                                320ns/DIV       3V/DIV                        320ns/DIV

TPC 20. Large Signal Transient Response G = +1                        TPC 23. Large Signal Transient Response G = +2
(See Test Circuit 1)                                                  (See Test Circuit 2)

        G = 1                                                        G = +1
                                   VIN
                                                      VOUT                            VOUT          VIN

        1.5V/DIV                                      350ns/DIV       1.5V/DIV                      350ns/DIV

TPC 21. Output Overdrive Recovery (See Test Circuit 3)                TPC 24. Input Overdrive Recovery (See Test Circuit 1)

REV. B                                                           9
AD8033/AD8034

                                  VIN = 1V              +0.1%                                                                                              VIN = 1V                                           +0.1%
                                    VOUT 2VIN         0.1%                                                                                                        VOUT 2VIN                              0.1%

              t=0                                                                                                              t=0

              2mV/DIV                    1.5s/DIV                                                                              2mV/DIV                            20ns/DIV

              TPC 25. Long-Term Settling Time                                                                            TPC 28. 0.1% Short-Term Settling Time

            0                                                                                                            7.0

          5                                                                                                             6.9

         10                                                                                                             6.8
                                                                                      Ib
                                                                                                 QUIESCENT CURRENT mA  6.7                     VS = 12V
         15
                                                                                                                         6.6                                                       VS = 5V
         20                                                                                                                                                  VS = +5V
Ib pA                                                                +Ib                                               6.5

         25                                                                                                             6.4

         30                                                                                                             6.3

         35                                                                                                             6.2

         40                                                                                                             6.1
              20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85
                                              TEMPERATURE C                                                            6.0

                    TPC 26. Ib vs. Temperature                                                                           5.9

                                                                                                                         40   20      0        20        40     60                                      80

                                                                                                                                                 TEMPERATURE C

                                                                                                 TPC 29. Quiescent Supply Current vs. Tempera-
                                                                                                 ture for Various Supply Voltages

              BJT INPUT RANGE                                                                                            4.0
         42

         36

         30                                        Ib                                                                   3.5
                                                                                                                                                                                                VS = 12V
Ib = A   24
                                                                                                                         3.0
                                                                                                 NORMALIZED OFFSET mV
         18                                        +Ib

         12                                                                                                              2.5

         6                                                                                                               2.0

         0

         10 FET INPUT RANGE                                                                                              1.5

         5                     +Ib

         0                                                                                                               1.0

         5                                                                                                                             VS = 5V  VS = +5V

Ib pA                             Ib                                                                                  .50

         10

         15                                                                                                             0

         20                                                                                                             .50

         25

         30                                            10 12                                                            1.0
             12 10 8 6 4 2 0 2 4 6 8                                                                                   14 12 10 8 6 4 2 0 2 4 6 8 10 12 14

              COMMON-MODE VOLTAGE V                                                                                                                  COMMON-MODE VOLTAGE V

TPC 27. Input Bias Current vs. Common-Mode                                                                               TPC 30. Input Offset Voltage vs. Common-
Voltage Range                                                                                                            Mode Voltage

                                                                                           10                                                                                                           REV. B
                                                                                                                                                          AD8033/AD8034

                       20                                                                                                  105

                                                                                                                            100

                       30

                                                                                                                            95

                       40                                                                             OPEN-LOOP GAIN dB  90

CMRR dB                                                                                                                   85         RL = 500

                       50                                                                                                                                RL = 1k     RL = 2k

                                                                                                                            80

                       60                                                                                                  75

                                                                                                                            70

                       70

                                                                                                                            65

                       80                                                                                                  60
                                                                                                                             12 10 8 6 4 2 0 2 4 6 8 10 12
                          0.1     1                                            10           50                                                               OUTPUT VOLTAGE V

                                  FREQUENCY MHz

TPC 31. CMRR vs. Frequency (See Test Circuit 7)                                                        TPC 34. Open-Loop Gain vs. Output Voltage for
                                                                                                       Various RLOAD

                       1.0                                                                                                  40

OUTPUT SATURATION V  0.8                                                                                                  50                           SOT-23 A/B

                                                                            VCC VOH                  CROSSTALK dB       60
                       0.6
                                                                                                                            70
                       0.4                                                                                                              SOT-23 B/A                                SOIC A/B
                                                                    VOL VEE                                                                                                  SOIC B/A
                                                                                                                            80
                       0.2
                                                                                                                            90

                       0    0  5  10    15                                     20       25  30                         100                         1                      10               50
                                                                                                                             0.1

                                        ILOAD mA                                                                                                  FREQUENCY MHz

TPC 32. Output Saturation Voltage vs. Load Current                                                                               TPC 35. Crosstalk (See Test Circuit 9)

                       0                                                                                                    180

           10

           20                                                                                                              150

           30                                                                                         FREQUENCY            120
                                                         PSRR
PSRR dB
           40

           50                                                                                                              90

           60                                                                                                              60
                                                                                 +PSRR

           70

           80                                                                                                              30

           90

100                                                                                                                        0
    0.0001 0.001
                                  0.01  0.1                                    1        10  100                                  1.5  1.0         0.5  0           0.5      1.0          1.5

                                  FREQUENCY MHz                                                                                                         VOS mV

TPC 33. PSRR vs. Frequency (See Test Circuits 6 and 8)                                                                                 TPC 36. Initial Offset

REV. B                                                                                           11
AD8033/AD8034

                 VOUT                                                                            VOUT

1.2V/DIV                      VIN              1s/DIV                                  1.2V/DIV        VIN                    1s/DIV

                 TPC 37. G = +1 Response VS = 5 V                                    TPC 38. G = +2 Response VS = 5 V

Test Circuits                                                                                          CF

                                                                                       1k              1k
                                                                                                         RF
                       VCC
                            1F                                                                         VCC
                           +                                                                                1F
                                                                                                           +

                              10nF                                                                     10nF

                                    RSNUB 976          VOUT                                                     RSNUB   976          VOUT
                                                                                                                       CLOAD  49.9
VIN                           AD8033/AD8034 CLOAD 49.9                                 499             AD8033/AD8034
                                                                      VIN
                 49.9         10nF                                                                     10nF
                                                                                    49.9

                               +                                                                                +
                           1F                                                                               1F
                      VEE                                                                              VEE

                 Test Circuit 1. G = +1                                                          Test Circuit 2. G = +2

VIN              1k                                                                                        1k     1k
             1k                                                                                                 VCC
                 VCC
                      1F                                     VCC                                                     1F
                     +                                            1F                                                +
                                                                 +
                                                                                                                    10nF
                       10nF                                  10nF

                                    976          VOUT
                                         49.9
                        AD8033/AD8034                        AD8033/AD8034                                             AD8033/AD8034
                       10nF
499                                                          10nF                                                      10nF                 +
                                                                 +                                                         +  VSINE
                                                                                    +                                         0.2V p-p
                                                             1F       VSINE                                            1F
                                                                      0.2V p-p

                           +
                       1F

                              VEE                                         VEE                                   VEE

                 Test Circuit 3. G = 1                Test Circuit 4. Output Impedance                Test Circuit 5. Output Impedance
                                                       G = +1                                          G = +2

                                                             12                                                                     REV. B
                                                                                                              AD8033/AD8034

                 1V p-p                                                                                       VCC
                                 VCC+                                                                               1F
                                                                                                                   +
                 VCC AC                                                                                            10nF
                                                                                                                   AD8033/AD8034
                49.9
                                                                                                          49.9
                                                         VOUT                                                                            VOUT

                           AD8033/AD8034                                                      1V p-p+
                                                                                             
                               10nF                                               VEE
                                                                                              VEE AC
                                   +
                               1F                                                 Test Circuit 8. Negative PSRR
                          VEE

        Test Circuit 6. Positive PSRR

        1k      1k

                                                                                                          1k  1k

VIN             VCC                                                                                                VEE
49.9                1F                                                                                          
                    +
                                                                                                                  +B
                                                                                  TO PORT 1 499                    VCC
                                                                                                               VEE
                10nF                                                                       +          50          +                  1k
                                                                                  VIN                                             499
                                      976                             VOUT                                    A
                                                               49.9                                             
        1k
            1k      AD8033/AD8034

                10nF

                                   +                                                          TO PORT 2
                               1F                                                                      1k
                          VEE
                                                                                                              VCC
        Test Circuit 7. CMRR
                                                                                                              1k                  1k

                                                                                                      Test Circuit 9. Crosstalk

REV. B                                                                      13
AD8033/AD8034                                                            bipolar pair Q25 and Q27. With this configuration, the inputs
                                                                         can be driven beyond the positive supply rail without any phase
THEORY OF OPERATION                                                      inversion (see Figure 3).
The incorporation of JFET devices into Analog Devices' high
voltage XFCB process has given the performance ability to                As a result of entering the bipolar mode of operation, an offset and
design the AD8033/AD8034. The AD8033/AD8034 are voltage                  input bias current shift will occur. See TPCs 27 and 30. After
feedback rail-to-rail output amplifiers with FET inputs and a            re-entering the JFET common-mode range, the amplifier will
bipolar-enhanced common-mode input range. The use of JFET                recover in approximately 100 ns (refer to TPC 24 for input
devices in high speed amplifiers extends the application space           overload behavior). Above and below the supply rails, ESD pro-
into both low input bias current as well as low distortion high          tection diodes activate, resulting in an exponentially increasing
bandwidth areas.                                                         input bias current. If the inputs are to be driven well beyond the
                                                                         rails, series input resistance should be included to limit the input
Using N-channel JFETs and a folded cascade input topology, the           bias current to less than 10 mA.
common-mode input level operates from 0.2 V below the negative
rail to within 3.0 V of the positive rail. Cascading of the input stage  Input Impedance
ensures low input bias current over the entire common-mode range         The input capacitance of the AD8033/AD8034 will form a pole
as well as CMRR and PSRR specifications that are above 90 dB.            with the feedback network, resulting in peaking and ringing in the
Additionally, long-term settling issues that normally occur with         overall response. The equivalent impedance of the feedback
high supply voltages are minimized as a result of the cascading.         network should be kept small enough to ensure that the parasitic
                                                                         pole falls well beyond the 3 dB bandwidth of the gain configura-
Output Stage Drive and Capacitive Load Drive                             tion being used. If larger impedance values are desired, the
The common emitter output stage adds rail-to-rail output perfor-         amplifier can be compensated by placing a small capacitor in
mance and is compensated to drive 35 pF (30% overshoot G = +1).          parallel with the feedback resistor. TPC 8 shows the improvement
Additional capacitance can be driven if a small snub resistor is         in frequency response by including a small feedback capacitor
put in series with the capacitive load, effectively decoupling the       with high feedback resistance values.
load from the output stage, as shown in TPC 7. The output
stage can source and sink 20 mA of current within 500 mV of the          Thermal Considerations
supply rails and 1 mA within 100 mV of the supply rails.                 Because the AD8034 operates at up to 12 V supplies in the small
                                                                         SOT-23-8 package (160C/W), power dissipation can easily exceed
Input Overdrive                                                          package limitations, resulting in permanent shifts in device
An additional feature of the AD8033/AD8034 is a bipolar                  characteristics and even failure. Likewise, high supply voltages can
input pair that adds rail-to-rail common-mode input perfor-              cause an increase in junction temperature even with light loads,
mance specifically for applications that cannot tolerate phase           resulting in an input bias current and offset drift penalty. The input
inversion problems.                                                      bias current will double for every 10C shown in TPC 26. Refer
                                                                         to the Maximum Power Dissipation section for an estimation of
Under normal common-mode operation, the bipolar input pair               die temperature based on load and supply voltage.
is kept reversed, maintaining Ib at less than 1 pA. When the
input common mode comes within 3.0 V of the positive supply
rail, I1 turns off and I4 turns on, supplying tail current to the

                                            +VS

             R2               I2                                             R3

                                                                                                                          +      +
                                                                                                                      V2     V4

                                                                                                                                

                                                                                             Q4                  Q1

                 Q6                                                          Q7              Q13                 Q14

VTH

     IN J1      D4  Q25                    R14                                  J2 +IN
                              Q27

                                                                             D5                             VCC              VOUT
                                                                                                     Q11

                                                                         Q9

                                                                                             Q29                 Q28

                 I1       I4                                                             R7      I3                   R8

     VS                                                                                                                               REV. B

                     Figure 3. Simplified AD8033/AD8034 Input Stage
                                                   14
                                                                                               AD8033/AD8034

LAYOUT, GROUNDING, AND BYPASSING                                       leads that are driven to the same voltage potential as the inputs.
CONSIDERATIONS                                                         This way there is no voltage potential between the inputs and
Bypassing                                                              surrounding area to set up any leakage currents. For the guard ring
Power supply pins are actually inputs, and care must be taken          to be completely effective, it must be driven by a relatively low
so that a noise-free stable dc voltage is applied. The purpose of      impedance source and should completely surround the input
bypass capacitors is to create low impedances from the supply to       leads on all sides, above, and below using a multilayer board.
ground at all frequencies, thereby shunting or filtering a majority
of the noise. Decoupling schemes are designed to minimize the          Another effect that can cause leakage currents is the charge
bypassing impedance at all frequencies with a parallel combination     absorption of the insulator material itself. Minimizing the amount
of capacitors. 0.01 F or 0.001 F (X7R or NPO) chip capacitors        of material between the input leads and the guard ring will help
are critical and should be placed as close as possible to the          to reduce the absorption. Also, low absorption materials such as
amplifier package. Larger chip capacitors, such as the 0.1 F          Teflon or ceramic may be necessary in some instances.
capacitor, can be shared among a few closely spaced active
components in the same signal path. The 10 F tantalum capacitor       Input Capacitance
is less critical for high frequency bypassing, and in most cases,      Along with bypassing and ground, high speed amplifiers can be
only one per board is needed at the supply inputs.                     sensitive to parasitic capacitance between the inputs and ground.
                                                                       A few pF of capacitance will reduce the input impedance at high
Grounding                                                              frequencies, in turn increasing the amplifiers' gain and causing
A ground plane layer is important in densely packed PC boards in       peaking of the overall response or even oscillations if severe
order to spread the current, thereby minimizing parasitic induc-       enough. It is recommended that the external passive components
tances. However, an understanding of where the current flows in        that are connected to the input pins be placed as close as possible
a circuit is critical to implementing effective high speed circuit     to the inputs to avoid parasitic capacitance. The ground and power
design. The length of the current path is directly proportional to     planes must be kept at a distance of at least 0.05 mm from the
the magnitude of the parasitic inductances, and thus the high          input pins on all layers of the board.
frequency impedance of the path. High speed currents in an
inductive ground return will create unwanted voltage noise. The        APPLICATIONS
length of the high frequency bypass capacitor leads is most critical.  High Speed Peak Detector
A parasitic inductance in the bypass grounding will work against       The low input bias current and high bandwidth of the AD8033/
the low impedance created by the bypass capacitor. Place the           AD8034 make the parts ideal for a fast settling, low leakage peak
ground leads of the bypass capacitors at the same physical location.   detector. The classic fast-low leakage topology with a diode in
                                                                       the output is limited to 1.4 V p-p max in the case of the
Because load currents flow from the supplies as well, the ground       AD8033/AD8034 because of the protection diodes across the
for the load impedance should be at the same physical location         inputs, as depicted in Figure 4.
as the bypass capacitor grounds. For the larger value capacitors
that are intended to be effective at lower frequencies, the current                   AD8033/  VOUT
return path distance is less critical.                                                AD8034

Leakage Currents                                                           VIN
Poor PC board layout, contaminants, and the board insulator            ~1.4V p-p MAX
material can create leakage currents that are much larger than the
input bias currents of the AD8033/AD8034. Any voltage differential     Figure 4. High Speed Peak Detector with Limited Input Range
between the inputs and nearby runs will set up leakage currents
through the PC board insulator, for example, 1 V/100 G = 10 pA.
Similarly, any contaminants on the board can create significant
leakage (skin oils are a common problem). To significantly reduce
leakages, put a guard ring (shield) around the inputs and input

REV. B  15
AD8033/AD8034

Using the AD8033/AD8034, a unity gain peak detector can be                                               INPUT
constructed that will capture a 300 ns pulse while still taking
advantage of the AD8033/AD8034's low input bias current and                                                       OUTPUT
wide common-mode input range, as shown in Figure 5.
                                                                                                  1.00V/DIV 100nS/DIV
Using two amplifiers, the difference between the peak and the
current input level is forced across R2 instead of either amplifier's             Figure 6. Peak Detector Response 4 V 300 ns Pulse
input pins. In the event of a rising pulse, the first amplifier              Figure 6 shows the peak detector in Figure 5 capturing a 300 ns
compensates for the drop across D2 and D3, forcing the voltage at            4 V pulse with 10 mV of kickback and a droop rate of 5 V/s. For
Node 3 equal to Node 1. D1 is off and the voltage drop across R2             larger peak-peak pulses, the time constants of R1, C1 and R3, C3
is zero. Capacitor C3 speeds up the loop by providing the charge             should be increased to reduce overshoot. The best droop rate will
required by the first amplifier's input capacitance, helping to              occur by isolating parasitic resistances from Node 3. This can be
maintain a minimal voltage drop across R2 in the sampling mode.              accomplished using a guard band connected to the output of the
A negative going edge results in D2 and D3 turning off and D1                second amplifier that surrounds its summing junction (Node 3).
turning on, closing the loop around the first amplifier and forcing          Increasing both time constants by a factor of 3 permits a larger
VOUT VIN across R2. R4 makes the voltage across D2 zero,                   peak pulse to be captured and increases the output accuracy.
minimizing leakage current and kickback from D3 from affecting
the voltage across C2.

The rate of the incoming edge must be limited so that the output
of the first amplifier does not overshoot the peak value of VIN
before the second amplifier's output can provide negative feedback
at the first amplifier's summing junction. This is accomplished
with the combination of R1 and C1, which allows the voltage at
Node 1 to settle to 0.1% of VIN in 270 ns. The selection of C2
and R3 is made by considering droop rate, settling time, and
kickback. R3 prevents overshoot from occurring at Node 3. The
time constants of R1, C1 and R3, C2 are roughly equal to achieve
the best performance. Slower time constants can be selected by
increasing C2 to minimize droop rate and kickback at the cost
of increased settling time. R1 and C1 should also be increased
to match, reducing the incoming pulse's effect on kickback.

                                                                        C3
                                                                       10pF

                            LS4148                                      R2
                                                                       1k
                                                        +VS                         R4                      +VS   VOUT
                                                             D1                     6k
                                             1/2                                C4              1/2
                                                                                        D2
                                     AD8034                                 4.7pF           AD8034

VIN              R1                                    VS             D3           LS4148                   VS
                1k           39pF/
            R5              120pF                                   LS4148
        49.9            C1
                                                                                             C2 180pF/560pF

                                                                                               R3
                                                                                            200

                            Figure 5. High Speed Unity Gain Peak Detector Using AD8034

                                                             16                                                       REV. B
                                                                                                                                                                             AD8033/AD8034

                                                                                                                                               0

              INPUT                                                                10

                                                                                   20

                     OUTPUT                                                        30

                                                                   REF LEVEL dB  40

                                                                                   50
                                                                                   60

                                                                                   70

                                                                                   80

                     1.00V/DIV 200nS/DIV                                           90

       Figure 7. Peak Detector Response 5 V 1 s Pulse                        100

Figure 7 shows a 5 V peak pulse being captured in 1 s with less                    10k                                                                       100k            1M              10M
than 1 mV of kickback. With this selection of time constants, up
to a 20 V peak pulse can be captured with no overshoot.                                                                                                            FREQUENCY Hz

Active Filters                                                     Figure 9. Four-Pole Cascade Sallen-Key Filter Response
The response of an active filter varies greatly depending on the
performance of the active device. Open-loop bandwidth and gain,    The common-mode input capacitance should be considered
along with the order of the filter, will determine stop-band       in the component selection.
attenuation as well as the maximum cutoff frequency, while input
capacitance can set a limit on which passive components are used.  Filter cutoff frequencies can be increased beyond 1 MHz using
Topologies for active filters are varied, and some are more        the AD8033/AD8034, but limited open-loop gain and input
dependent on the performance of the active device than others.     impedance begin to interfere with the higher Q stages. This can
                                                                   cause early roll-off of the overall response.
The Sallen-Key topology is the least dependent on the active
device, requiring that the bandwidth be flat to beyond the stop-   Additionally, the stop-band attenuation will decrease with
band frequency since it is used simply as a gain block. In the     decreasing open-loop gain.
case of high Q filter stages, the peaking must not exceed the
open-loop bandwidth and linear input range of the amplifier.       Keeping these limitations in mind, a two-pole Sallen-Key
                                                                   Butterworth filter with fC = 4 MHz can be constructed that
Using an AD8033/AD8034, a four-pole cascaded Sallen-Key            has a relatively low Q of 0.707 while still maintaining 15 dB
filter can be constructed with fC = 1 MHz and over 80 dB of        of attenuation an octave above fC and 35 dB of stop-band
stop-band attenuation, as shown in Figure 8.                       attenuation. The filter and response are shown in Figures 10
                                                                   and 11, respectively.

                                                                                                                                                         C3                             +VS
                                                                                                                                                      22pF

                    C3                                                                                                                                  R1         R2        AD8033          VOUT

              33pF                              +VS                                                                                                   2.49k 2.49k

                                                                                   VIN

                 R1           R2            1/2                                                                                                   R5                   C1               VS
              4.22k        6.49k
VIN                                     AD8034                                                                                                    49.9                 10pF

              R5                    C1          VS
              49.9               27pF
                                                                                   Figure 10. Two-Pole Butterworth Active Filter

                                                                                   5

                                                                                   0

       C4                                                                          5
    82pF
                                             +VS                              10
   R4
4.99k                  R3               1/2          VOUT
                    4.99k
                                        AD8034                     GAIN dB  15

                                             VS                              20

                           C2

                           10pF                                               25

                                                                              30

     Figure 8. Four-Pole Cascade Sallen-Key Filter
                                                                                                                                          35

Component values are selected using a normalized cascaded                     40

two-stage Butterworth filter table and Sallen-Key two-pole

active filter equations. The overall frequency response is shown              45

in Figure 9.                                                                       100k                                                                      1M                    10M       100M

                                                                                                                                                                   FREQUENCY Hz

REV. B                                                                    Figure 11. Two-Pole Butterworth Active Filter Response
                                                                  17
AD8033/AD8034

Wideband Photodiode Preamp                                           is eventually rolled off by the decreasing loop gain of the
Figure 12 shows an I/V converter with an electrical model of a       amplifier. Keeping the input terminal impedances matched is
photodiode.                                                          recommended to eliminate common-mode noise peaking
                                                                     effects that will add to the output noise.
The basic transfer function is
                                                                     Integrating the square of the output voltage noise spectral density
VOUT           =                IPHOTO RF                          over frequency and then taking the square root results in the
                                 1 + sCF RF                          total rms output noise of the preamp.

where IPHOTO is the output current of the photodiode, and the                                                                                                      CF
parallel combination of RF and CF sets the signal bandwidth.
                                                                                                                                                         RF
The stable bandwidth attainable with this preamp is a function
of RF, the gain bandwidth product of the amplifier, and the total                                                       RSH = 1011                CD CM
capacitance at the amplifier's summing junction, including CS
and the amplifier input capacitance. RF and the total capaci-           IPHOTO                                CS
tance produce a pole in the amplifier's loop transmission that can
result in peaking and instability. Adding CF creates a zero in the                                                                                CM              VO
loop transmission that compensates for the pole's effect and
reduces the signal bandwidth. It can be shown that the signal                                VB               CF + CS           RF
bandwidth resulting in a 45 phase margin (f(45)) is defined by the
expression

f(45) =                               fCR                                                           Figure 12. Wideband Photodiode Preamp
                                2 RF CS

fCR is the amplifier crossover frequency.                                                                         f1 =                    1
                                                                                                                        2RF (CF + CS + CM + 2CD)
RF is the feedback resistor.
                                                                                                                  f2 =       1
CS is the total capacitance at the amplifier summing junction                                                           2RFCF
(amplifier + photodiode + board parasitics).

The value of CF that produces f(45) can be shown to be               VOLTAGE NOISE nV/ Hz                                          fCR
                                                                                                                        (CS + CM + 2CD + CF) /CF
                                                                                                                  f3 =

CF =                 CS
               2 RF fCR

                                                                                                    RF NOISE

The frequency response in this case will show about 2 dB of                                                   f2                VEN (CF + CS + CM + 2CD) /CF  f3
peaking and 15% overshoot. Doubling CF and cutting the
bandwidth in half will result in a flat frequency response, with                                f1
about 5% transient overshoot.                                                                VEN

The preamp's output noise over frequency is shown in Figure 13.                                     NOISE DUE TO AMPLIFIER

The pole in the loop transmission translates to a zero in the                                                                                   FREQUENCY Hz
amplifier's noise gain, leading to an amplification of the input
voltage noise over frequency. The loop transmission zero                                     Figure 13. Photodiode Voltage Noise Contributions
introduced by CF limits the amplification. The noise gain's
bandwidth extends past the preamp signal bandwidth and

                                                                  18                                                                                            REV. B
                                                                                                                                      AD8033/AD8034

                                                                          OUTLINE DIMENSIONS

8-Lead Standard Small Outline Package [SOIC]                                                         8-Lead Small Outline Transistor Package [SOT-23]
                        Narrow Body                                                                                                (RT-8)
                             (R-8)
                                                                                                                         Dimensions shown in millimeters
         Dimensions shown in millimeters and (inches)
                                                                                                                        2.90 BSC

               5.00 (0.1968)
               4.80 (0.1890)

                           8  5                                                                      1.60 BSC   8765        2.80 BSC
                                                                                                                1 234
4.00 (0.1574)                    6.20 (0.2440)
                              4 5.80 (0.2284)
3.80 (0.1497) 1

               1.27 (0.0500)                              0.50 (0.0196)                                  PIN 1              0.65 BSC
                    BSC                                   0.25 (0.0099)  45
                              1.75 (0.0688)                                                          1.30       1.95
0.25 (0.0098)                 1.35 (0.0532)                                                          1.15       BSC
                                                                                                     0.90
0.10 (0.0040)

COPLANARITY    SEATING        0.51 (0.0201)                        8                                                        1.45 MAX 0.22
                              0.33 (0.0130)
0.10                                            0.25 (0.0098) 0 1.27 (0.0500)
               PLANE                            0.19 (0.0075) 0.41 (0.0160)                                                           0.08                0.60

                COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-012AA                                                0.15 MAX   0.38                        10            0.45
                                                                                                                                            0             0.30
CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS; INCH DIMENSIONS                                                      0.22        SEATING
(IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF MILLIMETER EQUIVALENTS FOR
REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN                                                                    PLANE

                                                                                                                COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-178BA

                                             5-Lead Thin Shrink Small Outline Transistor Package [SC70]
                                                                                   (KS-5)

                                                                          Dimensions shown in millimeters

                                                                          2.00 BSC

                                                                       5            4

                                                1.25 BSC                                   2.10 BSC

                                                           1              2         3

                                                    PIN 1                              0.65 BSC
                                                1.00

                                                0.90                                   1.10 MAX

                                                0.70                                                 0.22

                                                                                                     0.08             0.46

                                                0.10 MAX                  0.30                                        0.36

                                                                          0.15         SEATING                        0.26

                                                           0.10 COPLANARITY            PLANE

                                                           COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-203AA

REV. B                                                                                 19
AD8033/AD8034

Revision History

Location                                               Page

2/03--Data Sheet changed from REV. A to REV. B.

Changes to FEATURES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Changes to CONNECTION DIAGRAMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1                              C0292402/03(B)

Changes to SPECIFICATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Changes to ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Replaced TPC 31 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Changes to TPC 35 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Changes to Test Circuit 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Updated OUTLINE DIMENSIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

8/02--Data Sheet changed from REV. 0 to REV. A.

Added AD8033 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Universal

VOUT = 2 V p-p deleted from Default Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Universal
Added SOIC-8 (R) and SC70 (KS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Edits to GENERAL DESCRIPTION section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Changes to SPECIFICATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

New Figure 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Edits to MAXIMUM POWER DISSIPATION section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Changes to ORDERING GUIDE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Change to TPC 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Change to TPC 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Change to TPC 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

New TPC 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

New TPC 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

New TPC 31 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

New TPC 35 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

New Test Circuit 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

SC70 (KS) package added . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

                                                                                                                                                                                                      PRINTED IN U.S.A.

                                                 20  REV. B
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