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AD8034ARZ-REEL7

器件型号:AD8034ARZ-REEL7
器件类别:放大器   
厂商名称:AD [Analog Devices]
厂商官网:http://www.analog.com/
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AD8034ARZ-REEL7在线购买

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AD8034ARZ-REEL7 ¥29.88 1 点击查看 点击购买

器件描述

DUAL OP-AMP, 3500 uV OFFSET-MAX, PDSO8

双运算放大器, 3500 uV 最大补偿, PDSO8

参数

AD8034ARZ-REEL7功能数量 2
AD8034ARZ-REEL7端子数量 8
AD8034ARZ-REEL7最大供电/工作电压 13.2 V
AD8034ARZ-REEL7最大工作温度 85 Cel
AD8034ARZ-REEL7最小工作温度 -40 Cel
AD8034ARZ-REEL7额定供电电压 5 V
AD8034ARZ-REEL7最大负供电电压 -13.2 V
AD8034ARZ-REEL7额定负供电电压 -5 V
AD8034ARZ-REEL7额定旋转率 80 V/us
AD8034ARZ-REEL7最大输入失调电压 3500 mV
AD8034ARZ-REEL7加工封装描述 ROHS COMPLIANT, MS-012AA, SOIC-8
AD8034ARZ-REEL7状态 ACTIVE
AD8034ARZ-REEL7工艺 BIPOLAR
AD8034ARZ-REEL7包装形状 矩形的
AD8034ARZ-REEL7包装尺寸 SMALL OUTLINE
AD8034ARZ-REEL7表面贴装 Yes
AD8034ARZ-REEL7端子形式 GULL WING
AD8034ARZ-REEL7端子间距 1.27 mm
AD8034ARZ-REEL7端子涂层 MATTE 锡
AD8034ARZ-REEL7端子位置
AD8034ARZ-REEL7包装材料 塑料/环氧树脂
AD8034ARZ-REEL7温度等级 INDUSTRIAL
AD8034ARZ-REEL7放大器类型 运算放大器
AD8034ARZ-REEL7额定共模抑制比 100 dB
AD8034ARZ-REEL7最大输入偏置电流IIB 1.10E-5 uA

AD8034ARZ-REEL7器件文档内容

                                                                                                                                      Low Cost, 80 MHz
                                                                                                                                      FastFET Op Amps
                                                                                                                                       AD8033/AD8034

FEATURES                                                                                                                      CONNECTION DIAGRAMS

FET input amplifier                                                                                         NC 1  AD8033      8 NC              VOUT 1                AD8033
   1 pA typical input bias current                                                                         IN 2              7 +VS              VS 2
                                                                                                           +IN 3              6 VOUT              +IN 3                                      5 +VS
Very low cost                                                                                              VS 4              5 NC                                                           4 IN
High speed                                                                                                                                  02924-001
                                                                                                             NC = NO CONNECT                                                                02924-003
   80 MHz, -3 dB bandwidth (G = +1)
   80 V/s slew rate (G = +2)                                                                               Figure 1. 8-Lead SOIC (R)                                                                                                       02924-002
Low noise                                                                                                                                                             Figure 2. 5-Lead SC70 (KS)
   11 nV/Hz (f = 100 kHz)
   0.7 fA/Hz (f = 100 kHz)                                                                                                    VOUT1 1           8 +VS
Wide supply voltage range: 5 V to 24 V                                                                                          IN1 2          7 VOUT2
Low offset voltage: 1 mV typical                                                                                                +IN1 3          6 IN2
Single-supply and rail-to-rail output                                                                                                           5 +IN2
High common-mode rejection ratio: -100 dB                                                                                       VS 4 AD8034
Low power: 3.3 mA/amplifier typical supply current
No phase reversal                                                                                                 Figure 3. 8-Lead SOIC (R) and 8-Lead SOT-23 (RJ)
Small packaging: 8-lead SOIC, 8-lead SOT-23, and 5-lead SC70
                                                                                                           24                                                         VOUT = 200mV p-p
APPLICATIONS                                                                                               21 G = +10

Instrumentation                                                                                            18
Filters                                                                                                    15 G = +5
Level shifting
Buffering                                                                                                  12

GENERAL DESCRIPTION                                                                                        GAIN (dB)9

The AD8033/AD8034 FastFETTM amplifiers are voltage feedback                                                                                                                                                                                                                 02924-004G = +2
amplifiers with FET inputs, offering ease of use and excellent                                             6
performance. The AD8033 is a single amplifier and the AD8034
is a dual amplifier. The AD8033/AD8034 FastFET op amps in                                                  3
Analog Devices, Inc., proprietary XFCB process offer significant                                                                                                                     G = +1
performance improvements over other low cost FET amps, such
as low noise (11 nV/Hz and 0.7 fA/Hz) and high speed (80 MHz                                               0
bandwidth and 80 V/s slew rate).
                                                                                                           3
With a wide supply voltage range from 5 V to 24 V and fully                                                                                                   G = 1
operational on a single supply, the AD8033/AD8034 amplifiers
work in more applications than similarly priced FET input                                                  6
amplifiers. In addition, the AD8033/AD8034 have rail-to-rail
outputs for added versatility.                                                                             9                 1             10                        100                    1000
                                                                                                             0.1
Despite their low cost, the amplifiers provide excellent overall
performance. They offer a high common-mode rejection of                                                                          FREQUENCY (MHz)
-100 dB, low input offset voltage of 2 mV maximum, and low
noise of 11 nV/Hz.                                                                                                Figure 4. Small Signal Frequency Response

                                                                                                           The AD8033/AD8034 amplifiers only draw 3.3 mA/amplifier of
                                                                                                           quiescent current while having the capability of delivering up to
                                                                                                           40 mA of load current.

                                                                                                           The AD8033 is available in a small package 8-lead SOIC and a
                                                                                                           small package 5-lead SC70. The AD8034 is also available in a
                                                                                                           small package 8-lead SOIC and a small package 8-lead SOT-23.
                                                                                                           They are rated to work over the industrial temperature range of
                                                                                                           -40C to +85C without a premium over commercial grade
                                                                                                           products.

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

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rights of third parties that may result from its use. Specifications subject to change without notice. No  Fax: 781.461.3113 20022008 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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                                  Last content update 08/19/2013 12:56 am

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                                  MT-048: Op Amp Noise Relationships: 1/f Noise, RMS Noise, and      Europe:    00800-266-822-82
                                  Equivalent Noise Bandwidth
                                                                                                     China:     4006-100-006
                                  MT-047: Op Amp Noise
                                                                                                     India:     1800-419-0108
                                  MT-033: Voltage Feedback Op Amp Gain and Bandwidth
                                                                                                     Russia:    8-800-555-45-90
                                  MT-032: Ideal Voltage Feedback (VFB) Op Amp
                                                                                                     Quality and Reliability
                                  A Stress-Free Method for Choosing High-Speed Op Amps               Lead(Pb)-Free Data

                                  FOR THE AD8033

                                  AN-357: Operational Integrators

                                  UG-112: Universal Evaluation Board for Single, High Speed Op Amps
                                  Offered in SC-70 Packages

                                  UG-101: Evaluation Board User Guide

                                  FOR THE AD8034

                                  AN-108: JFET-Input Amps are Unrivaled for Speed and Accuracy

                                  AN-356: User's Guide to Applying and Measuring Operational
                                  Amplifier Specifications

                                  UG-019: Universal Evaluation Board for Dual, High Speed Op Amps
                                  Offered in 8-Lead SOT-23 Packages

                                  UG-128: Universal Evaluation Board for Dual High Speed Op Amps in
                                  SOIC Packages

                                  EVALUATION KITS & SYMBOLS & FOOTPRINTS                             SAMPLE & BUY

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AD8033/AD8034                                                                                                Input Overdrive .......................................................................... 16

TABLE OF CONTENTS                                                                                            Input Impedance ........................................................................ 16

Features .............................................................................................. 1    Thermal Considerations............................................................ 16
Applications....................................................................................... 1
General Description ......................................................................... 1            Layout, Grounding, and Bypassing Considerations .................. 18
Connection Diagrams...................................................................... 1
Revision History ............................................................................... 2           Bypassing ..................................................................................... 18
Specifications..................................................................................... 3
Absolute Maximum Ratings............................................................ 6                       Grounding ................................................................................... 18

  Maximum Power Dissipation ..................................................... 6                          Leakage Currents........................................................................ 18
  Output Short Circuit .................................................................... 6
  ESD Caution.................................................................................. 6            Input Capacitance ...................................................................... 18
Typical Performance Characteristics ............................................. 7
Test Circuits..................................................................................... 14      Applications Information .............................................................. 19
Theory of Operation ...................................................................... 16
  Output Stage Drive and Capacitive Load Drive ..................... 16                                      High Speed Peak Detector ........................................................ 19

REVISION HISTORY                                                                                             Active Filters ............................................................................... 20

9/08--Rev. C to Rev. D                                                                                       Wideband Photodiode Preamp ................................................ 21
Deleted Usable Input Range Parameter, Table 1........................... 3
Deleted Usable Input Range Parameter, Table 2........................... 4                                 Outline Dimensions ....................................................................... 23
Deleted Usable Input Range Parameter, Table 3........................... 5
                                                                                                             Ordering Guide .......................................................................... 24
4/08--Rev. B to Rev. C
Changes to Format .............................................................Universal                   8/02--Rev. 0 to Rev. A
Changes to Features and General Description ............................. 1                                Added AD8033 ................................................................... Universal
Changes to Figure 13 Caption and Figure 14 Caption ................ 8                                      VOUT = 2 V p-p Deleted from Default Conditions ......... Universal
Changes to Figure 22 and Figure 23............................................... 9                        Added SOIC-8 (R) and SC70 (KS)..................................................1
Changes to Figure 25 and Figure 28............................................. 10                         Edits to General Description Section .............................................1
Changes to Input Capacitance Section ........................................ 18                           Changes to Specifications.................................................................2
Changes to Active Filters Section ................................................. 21                     New Figure 2 ......................................................................................5
Changes to Outline Dimensions................................................... 23                        Edits to Maximum Power Dissipation Section..............................5
Changes to Ordering Guide .......................................................... 24                    Changes to Ordering Guide .............................................................5
                                                                                                           Change to TPC 3 ...............................................................................6
2/03--Rev. A to Rev. B                                                                                     Change to TPC 6 ...............................................................................6
Changes to Features.......................................................................... 1            Change to TPC 9 ...............................................................................7
Changes to Connection Diagrams ................................................. 1                         New TPC 16 .......................................................................................8
Changes to Specifications ................................................................ 2               New TPC 17 .......................................................................................8
Changes to Absolute Maximum Ratings ....................................... 4                              New TPC 31 .................................................................................... 11
Replaced TPC 31............................................................................. 11            New TPC 35 .................................................................................... 11
Changes to TPC 35 ......................................................................... 11             New Test Circuit 9 .......................................................................... 13
Changes to Test Circuit 3............................................................... 12                SC70 (KS) Package Added ............................................................ 19
Updated Outline Dimensions ....................................................... 19

Rev. D | Page 2 of 24
                                                                                              AD8033/AD8034

SPECIFICATIONS

TA = 25C, VS = 5 V, RL = 1 k, gain = +2, unless otherwise noted.

Table 1.                            Conditions                                Min Typ           Max Unit
Parameter
DYNAMIC PERFORMANCE                 G = +1, VOUT = 0.2 V p-p                  65  80                      MHz
                                    G = +2, VOUT = 0.2 V p-p                                              MHz
   -3 dB Bandwidth                  G = +2, VOUT = 2 V p-p                        30                      MHz
                                    -6 V to +6 V input                                                    ns
   Input Overdrive Recovery Time    -3 V to +3 V input, G = +2                    21                      ns
   Output Overdrive Recovery Time   G = +2, VOUT = 4 V step                                               V/s
   Slew Rate (25% to 75%)           G = +2, VOUT = 2 V step                       135                     ns
   Settling Time to 0.1%            G = +2, VOUT = 8 V step                                               ns
                                                                                  135
NOISE/HARMONIC PERFORMANCE          fC = 1 MHz, VOUT = 2 V p-p
   Distortion                       RL = 500                                  55  80
      Second Harmonic               RL = 1 k
                                    RL = 500                                      95
      Third Harmonic                RL = 1 k
                                    f = 1 MHz, G = +2                             225
   Crosstalk, Output-to-Output      f = 100 kHz
   Input Voltage Noise              f = 100 kHz                                   -82              dBc
   Input Current Noise
DC PERFORMANCE                      VCM = 0 V                                     -85              dBc
   Input Offset Voltage             TMIN - TMAX
                                                                                  -70              dBc
   Input Offset Voltage Match       TMIN - TMAX
   Input Offset Voltage Drift       VOUT = 3 V                                  -81              dBc
   Input Bias Current
                                    VCM = -3 V to +1.5 V                          -86              dB
   Open-Loop Gain
INPUT CHARACTERISTICS               30% overshoot, G = +1, VOUT = 400 mV p-p      11               nV/Hz

   Common-Mode Input Impedance      VS = 2 V                                     0.7              fA/Hz
   Differential Input Impedance
   Input Common-Mode Voltage Range                                                1             2  mV

      FET Input Range                                                                           3.5 mV
   Common-Mode Rejection Ratio
OUTPUT CHARACTERISTICS                                                                          2.5 mV
   Output Voltage Swing
   Output Short-Circuit Current                                                   4             27 V/C
   Capacitive Load Drive
POWER SUPPLY                                                                      1.5           11 pA
   Operating Range
   Quiescent Current per Amplifier                                                50               pA
   Power Supply Rejection Ratio
                                                                              89  92               dB

                                                                                  1000||2.3        G||pF
                                                                                  1000||1.7        G||pF

                                                                                  -5.0 to +2.2     V

                                                                              -89 -100             dB

                                                                              4.75 4.95          V

                                                                                  40               mA

                                                                                  35               pF

                                                                              5                 24 V
                                                                                         3.3    3.5 mA

                                                                              -90 -100                    dB

                                    Rev. D | Page 3 of 24
AD8033/AD8034

TA = 25C, VS = 5 V, RL = 1 k, gain = +2, unless otherwise noted.

Table 2.                            Conditions                                Min  Typ                   Max Unit
Parameter
DYNAMIC PERFORMANCE                 G = +1, VOUT = 0.2 V p-p                  70   80                       MHz
                                    G = +2, VOUT = 0.2 V p-p
   -3 dB Bandwidth                  G = +2, VOUT = 2 V p-p                         32                       MHz
                                    -3 V to +3 V input
   Input Overdrive Recovery Time    -1.5 V to +1.5 V input, G = +2                 21                       MHz
   Output Overdrive Recovery Time   G = +2, VOUT = 4 V step
   Slew Rate (25% to 75%)           G = +2, VOUT = 2 V step                        180                      ns
   Settling Time to 0.1%
NOISE/HARMONIC PERFORMANCE          fC = 1 MHz, VOUT = 2 V p-p                     200                      ns
   Distortion                       RL = 500
                                    RL = 1 k                                  55   70                       V/s
      Second Harmonic               RL = 500
                                    RL = 1 k                                       100                      ns
      Third Harmonic                f = 1 MHz, G = +2
                                    f = 100 kHz                                    -80                      dBc
   Crosstalk, Output to Output      f = 100 kHz
   Input Voltage Noise                                                             -84                      dBc
   Input Current Noise              VCM = 0 V
DC PERFORMANCE                      TMIN - TMAX                                    -70                      dBc
   Input Offset Voltage
                                    TMIN - TMAX                                    -80                      dBc
   Input Offset Voltage Match       VOUT = 0 V to 3 V
   Input Offset Voltage Drift                                                      -86                      dB
   Input Bias Current               VCM = 1.0 V to 2.5 V
                                                                                   11                       nV/Hz
   Open-Loop Gain                   RL = 1 k
INPUT CHARACTERISTICS                                                              0.7                      fA/Hz
                                    30% overshoot, G = +1, VOUT = 400 mV p-p
   Common-Mode Input Impedance                                                     1                     2  mV
   Differential Input Impedance     VS = 1 V
   Input Common-Mode Voltage Range                                                                       3.5 mV

      FET Input Range                                                                                    2.5 mV
   Common-Mode Rejection Ratio
OUTPUT CHARACTERISTICS                                                             4                     30 V/C
   Output Voltage Swing
   Output Short-Circuit Current                                                    1                     10 pA
   Capacitive Load Drive
POWER SUPPLY                                                                       50                       pA
   Operating Range
   Quiescent Current per Amplifier                                            87   92                       dB
   Power Supply Rejection Ratio
                                                                                   1000||2.3                G||pF
                                                                                   1000||1.7                G||pF

                                                                                   0 to 2.0                 V

                                                                              -80  -100                     dB

                                                                              0.16 to 4.83 0.04 to 4.95     V

                                                                                   30                       mA

                                                                                   25                       pF

                                                                              5                          24 V

                                                                                   3.3                   3.5 mA

                                                                              -80  -100                     dB

                                    Rev. D | Page 4 of 24
                                                                                     AD8033/AD8034

TA = 25C, VS = 12 V, RL = 1 k, gain = +2, unless otherwise noted.

Table 3.                            Conditions                       Min  Typ            Max Unit
Parameter
DYNAMIC PERFORMANCE                 G = +1, VOUT = 0.2 V p-p         65   80                        MHz
                                    G = +2, VOUT = 0.2 V p-p                                        MHz
   -3 dB Bandwidth                  G = +2, VOUT = 2 V p-p                30                        MHz
                                    -13 V to +13 V input                                            ns
   Input Overdrive Recovery Time    -6.5 V to +6.5 V input, G = +2        21                        ns
   Output Overdrive Recovery Time   G = +2, VOUT = 4 V step                                         V/s
   Slew Rate (25% to 75%)           G = +2, VOUT = 2 V step               100                       ns
   Settling Time to 0.1%            G = +2, VOUT = 10 V step                                        ns
                                                                          100
NOISE/HARMONIC PERFORMANCE          fC = 1 MHz, VOUT = 2 V p-p
   Distortion                       RL = 500                         55   80
      Second Harmonic               RL = 1 k
                                    RL = 500                              90
      Third Harmonic                RL = 1 k
                                    f = 1 MHz, G = +2                     225
   Crosstalk, Output to Output      f = 100 kHz
   Input Voltage Noise              f = 100 kHz                           -80                dBc
   Input Current Noise
DC PERFORMANCE                      VCM = 0 V                             -82                dBc
   Input Offset Voltage             TMIN - TMAX
                                                                          -70                dBc
   Input Offset Voltage Match       TMIN - TMAX
   Input Offset Voltage Drift       VOUT = 8 V                           -82                dBc
   Input Bias Current
                                    VCM = 5 V                            -86                dB
   Open-Loop Gain
INPUT CHARACTERISTICS               30% overshoot, G = +1                 11                 nV/Hz

   Common-Mode Input Impedance      VS = 2 V                             0.7                fA/Hz
   Differential Input Impedance
   Input Common-Mode Voltage Range                                        1              2   mV

      FET Input Range                                                                    3.5 mV
   Common-Mode Rejection Ratio
OUTPUT CHARACTERISTICS                                                                   2.5 mV
   Output Voltage Swing
   Output Short-Circuit Current                                           4              24  V/C
   Capacitive Load Drive
POWER SUPPLY                                                              2              12  pA
   Operating Range
   Quiescent Current per Amplifier                                        50                 pA
   Power Supply Rejection Ratio
                                                                     88   96                 dB

                                                                          1000||2.3          G||pF
                                                                          1000||1.7          G||pF

                                                                          -12.0 to +9.0      V

                                                                     -92  -100               dB

                                                                     11.52 11.84           V

                                                                          60                 mA

                                                                          35                 pF

                                                                     5                   24  V

                                                                          3.3            3.5 mA

                                                                     -85  -100               dB

                                    Rev. D | Page 5 of 24
AD8033/AD8034

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

Table 4.                             Rating                            If the rms signal levels are indeterminate, consider the worst case,
Parameter                            26.4 V                            when VOUT = VS/4 for RL to midsupply
Supply Voltage                       See Figure 5
Power Dissipation                    26.4 V                                 PD = (VS IS) + (VS/4)2/RL
Common-Mode Input Voltage            1.4 V
Differential Input Voltage           -65C to +125C                   In single-supply operation with RL referenced to VS-, worst case
Storage Temperature Range            -40C to +85C                    is VOUT = VS/2.
Operating Temperature Range          300C
Lead Temperature (Soldering 10 sec)                                                2.0

                                                                       MAXIMUM POWER DISSIPATION (W)1.5SOIC-8
                                                                              SOT-23-8
                                                                                                                                                                                                                                    02924-005
Stresses above those listed under Absolute Maximum Ratings             1.0
may cause permanent damage to the device. This is a stress                                 SC70-5
rating only; functional operation of the device at these or any
other conditions above those indicated in the operational              0.5
section of this specification is not implied. Exposure to absolute
maximum rating conditions for extended periods may affect              0
device reliability.
                                                                       60 40 20                 0       20  40  60  80 100
MAXIMUM POWER DISSIPATION
                                                                                        AMBIENT TEMPERATURE (C)
The maximum safe power dissipation in the AD8033/AD8034
packages is limited by the associated rise in junction temperature        Figure 5. Maximum Power Dissipation vs.
(TJ) on the die. The plastic that encapsulates the die locally            Ambient Temperature for a 4-Layer Board
reaches the junction temperature. At approximately 150C,
which is the glass transition temperature, the plastic changes its     Airflow increases heat dissipation, effectively reducing JA. In
properties. Even temporarily exceeding this temperature limit          addition, more metal directly in contact with the package leads
can change the stresses that the package exerts on the die,            from metal traces, through holes, ground, and power planes
permanently shifting the parametric performance of the AD8033/         reduces the JA. Care must be taken to minimize parasitic
AD8034. Exceeding a junction temperature of 175C for an               capacitances at the input leads of high speed op amps as discussed
extended period can result in changes in silicon devices, potentially  in the Layout, Grounding, and Bypassing Considerations section.
causing failure.
                                                                       Figure 5 shows the maximum power dissipation in the package
The still-air thermal properties of the package and PCB (JA),          vs. the ambient temperature for the 8-lead SOIC (125C/W),
ambient temperature (TA), and the total power dissipated in the        5-lead SC70 (210C/W), and 8-lead SOT-23 (160C/W) packages
package (PD) determine the junction temperature of the die.            on a JEDEC standard 4-layer board. JA values are approximations.
The junction temperature can be calculated as
                                                                       OUTPUT SHORT CIRCUIT
     TJ = TA + (PD JA)
                                                                       Shorting the output to ground or drawing excessive current for
PD is the sum of the quiescent power dissipation and the power         the AD8033/AD8034 will likely cause catastrophic failure.
dissipated in the package due to the load drive for all outputs.
The quiescent power is the voltage between the supply pins (VS)        ESD CAUTION
times the quiescent current (IS). Assuming the load (RL) is
referenced to midsupply, the total drive power is VS/2 IOUT,
some of which is dissipated in the package and some in the load
(VOUT IOUT). The difference between the total drive power and
the load power is the drive power dissipated in the package

     PD = Quiescent Power + (Total Drive Power - Load Power)

     PD = [VS IS] + [(VS/2) (VOUT/RL)] - [VOUT2/RL]

RMS output voltages should be considered. If RL is referenced
to -VS, as in single-supply operation, the total drive power is
VS IOUT.

                                     Rev. D | Page 6 of 24
                                                                                                                                                                                                        AD8033/AD8034

TYPICAL PERFORMANCE CHARACTERISTICS

Default conditions: VS = 5 V, CL = 5 pF, RL = 1 k, TA = 25C.

           24                                                       VOUT = 200mV p-p                                                              8
           21 G = +10                                                                                                                                 G = +2

           18                                                                                                                                     7
                                                                                                                                                  6
           15 G = +5                                                                                                                                                                                    VOUT = 0.2V p-p

           12                                                                                                                                     5
                                                                                                                                                                                  VOUT = 1V p-p
GAIN (dB)  9                                                                                       02924-006
                                                                                                                                                  4
                   G = +2                                                                                                              GAIN (dB)
           6

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

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

           6

           9                                                                                                                                     0  0.1               1                                10                           100  02924-009
             0.1
                           1          10                                100                  1000

                                   FREQUENCY (MHz)                                                                                                                        FREQUENCY (MHz)

           Figure 6. Small Signal Frequency Response for Various Gains                             Figure 9. Frequency Response for Various Output Amplitudes (See Figure 45)

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

                                                                 VS = 5V                                                                         6
           1

                                                                    VS = 12V                                                                     5

GAIN (dB)  2                                                                                      02924-007                                                              VS = 5V

                                                                                                                                      GAIN (dB)   4

           3

                                                                                                                                                  3

           4                                                                                                                                     2

                                                                                                                                                                          VS = 12V

           5                                                                                                                                     1 G = +2
                 G = +1

                 VOUT = 200mV p-p                                                                                                                 0  VOUT = 200mV p-p
           6
                                                                                                                                                     0.1               1                                10                           100  02924-010
               0.1                 1                                10                       100
                                                                                                                                                                          FREQUENCY (MHz)
                                      FREQUENCY (MHz)

           Figure 7. Small Signal Frequency Response for Various Supplies                                                 Figure 10. Small Signal Frequency Response for Various Supplies
                                       (See Figure 44)                                                                                                 (See Figure 45)

           2                                                                                                                                      7
                G = +1                                                                                                                                                                                                    VS = 12V
                VOUT = 2V p-p
                                                                                                                                                  6
           1
                                                                        VS = 12V
           0
                                                                                                                                                  5                       VS = 5V

                                      VS = 5V                                                                                                                            VS = +5V

           1                         VS = +5V

GAIN (dB)                                                                                          02924-008                                      4

           2                                                                                                                          GAIN (dB)

                                                                                                                                                  3

           3

           4                                                                                                                                     2

           5                                                                                                                                     1

                                                                                                                                                     G = +2

           6                                                                                                                                     0  VOUT = 2V p-p                                                                        02924-011
              0.1
                                   1                                10                       100                                                     0.1               1                                10                           100

                                      FREQUENCY (MHz)                                                                                                                     FREQUENCY (MHz)

           Figure 8. Large Signal Frequency Response for Various Supplies                                                 Figure 11. Large Signal Frequency Response for Various Supplies
                                       (See Figure 44)                                                                                                 (See Figure 45)

                                                                                                   Rev. D | Page 7 of 24
AD8033/AD8034

              8                                         CL = 100pF                                                                                      10                          CL = 100pF
                   VOUT = 200mV p-p                                                                                                                           VOUT = 200mV p-p
                   G = +1                    CL = 100pF
                                            RSNUB = 25                                                                                                   9 G = +2
              6
                                                                                                                                                           8
              4                                                                                                                                                                                  CL = 51pF

              2                                                                                                                                            7

                                                                                                         02924-012                                         6

GAIN (dB)                                                                                                                                    GAIN (dB)     5                        CL = 33pF

               0                                                                                                                                           4
                                                                                                                                                                                                                CL = 2pF
                                                                         CL = 33pF
              2                                                                                                                                           3

                                                                           CL = 2pF                                                                        2
              4

                                                                                                                                                           1

              6                                                                                                                                           0                                                                               02924-015
                 0.1                                                                                                                                       0.1                   1                          10                       100
                                       1                              10                            100

                                          FREQUENCY (MHz)                                                                                                                           FREQUENCY (MHz)

Figure 12. Small Signal Frequency Response for Various CL (See Figure 44)                                Figure 15. Small Signal Frequency Response for Various CL (See Figure 45)

              9                             CF = 0pF                                                                                                       8
                  VOUT = 200mV p-p                                                                                                                             VOUT = 200mV p-p
                                                                                                                                                               G = +2
              8  RF = 3k
                 G = +2                                                                                                                                    7
                                                                                          CF = 1pF
                                                                                                                                                           6                                                              RL = 1k
              7

GAIN (dB)     6                                                                                          02924-013                                         5
                                                          CF = 1.5pF                                                                                                                             RL = 500
                                                                                                                                             GAIN (dB)
              5                                                                                                                                            4

              4                             CF = 2pF

                                                                                                                                                           3

              3

              2                                                                                                                                            2

              1                                                                                                                                            1

              0                                                                                                                                            0                                                                               02924-016
              0.1                      1                              10                            100                                                    0.1                   1                          10                       100

                                          FREQUENCY (MHz)                                                                                                                           FREQUENCY (MHz)

Figure 13. Small Signal Frequency Response for Various CF (See Figure 45)                                Figure 16. Small Signal Frequency Response for Various RL (See Figure 45)

              100                                                                                                                                   100                                                                   VS = 12V  180
                     VOUT = 200mV p-p

                                                                                                                                                    80                                                                               150

              10                                                                                                                                                                           GAIN
                                                                       G = +2
IMPEDANCE ()                                                                                                                                        60                                                                               120   PHASE (Degrees)
                1
                                                                                                         02924-014                                  40                                                                               90
                                                                                  G = +1
              0.1                                                                                                                        GAIN (dB)                                  PHASE

                                                                                                                                                    20                                                                               60

                                                                                                                                                        0                                                                            30

0.01                                                                                                                                                20                                                                                 0                   02924-017
                                                                                                                                                       100                                                                         100M
              100     1k               10k  100k                      1M                  10M  100M                                                             1k  10k             100k                    1M            10M

                                            FREQUENCY (Hz)                                                                                                                       FREQUENCY (Hz)

              Figure 14. Output Impedance vs. Frequency (See Figure 47)                                                                                             Figure 17. Open-Loop Response

                                                                                                         Rev. D | Page 8 of 24
                                                                                                                                                                                                        AD8033/AD8034

                  40                                                                                                                                40
                          G = +2
                                                              HD3 RL = 500
                  50
                                                                                                                                                     50

                  60                                                                                                                                60

DISTORTION (dBc)  70                                                                       02924-018                                             70
                                                                                                                                                                              HD2 G = +1
                   80            HD3 RL = 1k                                                                                  DISTORTION (dBc)                                                            HD2 G = +2
                   90                                       HD2 RL = 500                                                                         80
                  100                                                                                                                                        HD3 G = +2

                                                                                                                                                  90

                                                                                                                                                 100

                  110                                                                                                                           110

                                  HD2 RL = 1k                                                                                                                            HD3 G = +1

                  120                                                                                                                           120                                                                             02924-021
                                                                                                                                                       0.1
                       0.1                        1                                      5                                                                                                   1                                 5

                                             FREQUENCY (MHz)                                                                                                                     FREQUENCY (MHz)

                  Figure 18. Harmonic Distortion vs. Frequency for Various Loads                                                                 Figure 21. Harmonic Distortion vs. Frequency for Various Gains
                                              (See Figure 45)

                  40                                         HD3 VS = 5V                                                                            20
                          G = +2                                                                                                                             G = +2

                  50                                                                                                                                30

                                                                                                                                                     40                 HD3 VOUT = 10V p-p                HD2 VOUT = 20V p-p

                  60

DISTORTION (dBc)  70                                                                                                         DISTORTION (dBc)       50
                                                                                                                                                             HD3 VOUT = 20V p-p

                                                                                                                                                     60

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

                  100                                                                                                                           90                                                       HD3 VOUT = 2V p-p
                                                                                                                                                100

                  110                         HD2 VS = 24V                                                                                     110

                                                                                                                                                                         HD2 VOUT = 2V p-p

                  120                         1                                         5  02924-019                                           120                                                    1                      5  02924-022
                        0.1                                                                                                                           0.1

                                             FREQUENCY (MHz)                                                                                                                     FREQUENCY (MHz)

Figure 19. Harmonic Distortion vs. Frequency for Various Supply Voltages                               Figure 22. Harmonic Distortion vs. Frequency for Various Amplitudes
                                  (See Figure 45)                                                                                (See Figure 45), VS = 24 V

1000                                                                                                                                                 80
                                                                                                                                                           G = +1
                                                                                                                                                                                           VS = +5V POSITIVE SIDE
                                                                                                                                                     70

NOISE (nV/Hz)                                                                                                                 PERCENT OVERSHOOT (%)  60
                                                                                                                                                                   VS = +5V NEGATIVE SIDE

                                                                                                                                                     50

                  100                                                                                                                                40

                                                                                                                                                     30                                      VS = 5V NEGATIVE SIDE

                                                                                                                                                     20

                                                                                                                                                                                VS = 5V POSITIVE SIDE
                                                                                                                                                     10

                  10                                                                        02924-020                                                0

                  10         100  1k         10k 100k         1M           10M 100M                                                                  10              30          50          70            90          110        02924-023

                                             FREQUENCY (Hz)                                                                                                              CAPACITIVE LOAD (pF)

                                  Figure 20. Voltage Noise vs. Frequency                                                      Figure 23. Percent Overshoot vs. Capacitive Load (See Figure 44)

                                                                                                       Rev. D | Page 9 of 24
AD8033/AD8034                                                                                  G = +1
                                                                                                 38pF
                   G = +1

                                                                                                         15pF

        25mV/DIV                           20ns/DIV         02924-024                          80mV/DIV                        80ns/DIV                    02924-027

Figure 24. Small Signal Transient Response 5 V (See Figure 44)                                 Figure 27. Small Signal Transient Response 5 V (See Figure 44)

G = +1                                                                                         G = +2

                           VOUT = 20V p-p                                                                      VOUT = 20V p-p

                           VOUT = 8V p-p                                                                       VOUT = 8V p-p
                           VOUT = 2V p-p                                                                       VOUT = 2V p-p

        3V/DIV                             320ns/DIV        02924-025                          3V/DIV                          320ns/DIV                   02924-028

Figure 25. Large Signal Transient Response (See Figure 44)                                     Figure 28. Large Signal Transient Response (See Figure 45)

G = 1                                                                                         G = +1
                              VIN
                                           VOUT                                                                VOUT            VIN

        1.5V/DIV                           350ns/DIV        02924-026                          1.5V/DIV                        350ns/DIV                   02924-029

Figure 26. Output Overdrive Recovery (See Figure 46)                                           Figure 29. Input Overdrive Recovery (See Figure 44)

                                                                       Rev. D | Page 10 of 24
                                                                                                                                                                                                                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                                              02924-030                                                            2mV/DIV                                         20ns/DIV                            02924-033

              Figure 30. Long-Term Settling Time                                                                                                                          Figure 33. 0.1% Short-Term Settling Time

            0                                                                                                                                                   7.0

          5                                                                                                                                                    6.9

         10                                                                                                     QUIESCENT SUPPLY CURRENT (mA)                  6.8
                                                                                      Ib                                                                                                            VS = 12V

         15                                                                                                                                                    6.7

         20                                                                                                                                                    6.6
                                                                       +Ib
Ib (pA)                                                                                                                                                         6.5
         25
                                                                                                                                                                6.4                                                 VS = 5V
         30
                                                                                                                                                                6.3
         35
                                                                                                                                                                6.2               VS = +5V
         40
              20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85                                                                                                         6.1
                                              TEMPERATURE (C)
                                                                                                                                                                6.0
                             Figure 31. Ib vs. Temperature
                                                                                                      02924-031                                                 5.9                                                                                            02924-034

                                                                                                                                                                40       20  0  20                            40        60  80

                                                                                                                                                                                  TEMPERATURE (C)

                                                                                                                 Figure 34. Quiescent Supply Current vs. Temperature for Various Supply
                                                                                                                                                      Voltages

              BJT INPUT RANGE                                                                                                                                    4.0
         42
                                                                                                                                                                 3.5
         36                                                                                                                                                                                                                              VS = 12V

Ib (A)  30                                      Ib                                                  02924-032                                                  3.0
         24
                                                                                                                                        NORMALIZED OFFSET (mV)   2.5
         18                                      +Ib
                                                                                                                                                                 2.0
         12
                                                                                                                                                                 1.5
         6
                                                                                                                                                                 1.0
         0                                                                                                                                                                                VS = 5V VS = +5V

         10 FET INPUT RANGE    +Ib                                                                                                                               0.5

         5                                                                                                                                                          0

         0                                                                                                                                                      0.5

Ib (pA)   5                        Ib                                                                                                                         1.0
         10                                                                                                                                                        14 12 10 8 6 4 2 0 2 4 6 8 10 12 14
                                                                                                                                                                                              COMMON-MODE VOLTAGE (V)
         15

         20

         25                                                                                                                                                                                                                                                   02924-035

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

                       COMMON-MODE VOLTAGE (V)

              Figure 32. Ib vs. Common-Mode Voltage Range                                                                                                       Figure 35. Input Offset Voltage vs. Common-Mode Voltage

                                                                                                      Rev. D | Page 11 of 24
AD8033/AD8034

                       20                                                                                                                                    105
                       30
                                                                                                                                                              100

                                                                                                                                                                   95

                       40                                                                                 02924-036                                               90
                       50
CMRR (dB)                                                                                                                                     OPEN-LOOP GAIN (dB)             RL = 500
                                                                                                                                                                   85
                                                                                                                                                                                                              RL = 1k

                                                                                                                                                                   80                                                  RL = 2k

                       60                                                                                                                                         75

                                                                                                                                                                   70

                       70

                                                                                                                                                                   65

                       80             1                                        10                    100                                                          60                                                           8 10 12          02924-039
                           0.1                                                                                                                                      12 10 8 6 4 2 0 2 4 6
                                                                                                                                                                                                    OUTPUT VOLTAGE (V)
                                           FREQUENCY (MHz)

                                Figure 36. CMRR vs. Frequency (See Figure 50)                                                                                      Figure 39. Open-Loop Gain vs. Output Voltage for Various RL

                       1.0                                                                                                                                         40

OUTPUT SATURATION (V)  0.8                                                                                                                                         50                           SOT-23 A/B

                                                                                 VCC VOH                 02924-037                                               60
                       0.6
                                                                                                                                              CROSSTALK (dB)       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  02924-040
                                                                                                                                                                   0.1

                                             ILOAD (mA)                                                                                                                                    FREQUENCY (MHz)

                            Figure 37. Output Saturation Voltage vs. Load Current                                                                                             Figure 40. Crosstalk (See Figure 52)

                       0                                                                                                                                           180

                       10

                       20                                                                                                                                         150

                       30                                                                                 02924-038                                               120
                                                                         PSRR
PSRR (dB)                                                                                                                                     FREQUENCY
                       40

                       50                                                                                                                                         90
                                                                                           +PSRR

                       60

                                                                                                                                                                   60

                       70

                       80                                                                                                                                         30

                       90

100                                                                                                                                                               0                                                                             02924-041
   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)

                       Figure 38. PSRR vs. Frequency (See Figure 49 and Figure 51)                                                                                                         Figure 41. Initial Offset

                                                                                                           Rev. D | Page 12 of 24
                                                                                              AD8033/AD8034

          VOUT                                                                     VOUT

1.2V/DIV                                         02924-042                               VIN
                                                                                                                                                                                                                                                                   02924-043
                VIN  1s/DIV                                             1.2V/DIV             1s/DIV

          Figure 42. G = +1 Response, VS = 5 V                                    Figure 43. G = +2 Response, VS = 5 V

                                                 Rev. D | Page 13 of 24
AD8033/AD8034

TEST CIRCUITS

                      +VS                                                                                          +VS
                          1F                                                                                           1F
                          +                                                                                            +

                      10nF                                                                                             10nF

                                      RSNUB  976    VOUT

VIN                   AD8033/AD8034 CLOAD 49.9                                                                     AD8033/AD8034

     49.9             10nF                                                                                         10nF
                                                                                                                       +
                                                                                                                                           +
                                                                                                                   1F       VSINE
                                                                                                                             0.2V p-p

                               +                                 02924-044                                                    VS             02924-047
                           1F
                                                                                                               Figure 47. Output Impedance, G = +1
                      VS

                          Figure 44. G = +1

                      CF

            1k        1k                                                                                       1k  1k
                        RF
                 499                                                                                               +VS
VIN                   +VS                                                                                               1F
                           1F
              49.9        +                                                                                            +

                      10nF                                                                                         10nF

                                      RSNUB   976          VOUT
                                             CLOAD  49.9
                      AD8033/AD8034                                                                                AD8033/AD8034

                      10nF                                                                                         10nF                    +
                                                                                                                       +     VSINE
                               +                                                                                             0.2V p-p
                          1F                                                                                      1F
                                                                            02924-045                                                                    02924-048
                      VS                                                                                                          VS

                         Figure 45. G = +2                                                                     Figure 48. Output Impedance, G = +2

             1k                1k
VIN
                          +VS
              499              1F

                              +

                                10nF

                                             976           VOUT
                                                    49.9
                                 AD8033/AD8034
                                10nF

                                  +                 02924-046
                              1F
                         VS

                      Figure 46. G = -1

                                                                                       Rev. D | Page 14 of 24
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                +VS                                                                                                      1V p-p
                     1F                                                                                                 + +VS
                    +                                                                                                    +VS AC

                   10nF                                                                                                 49.9

                    AD8033/AD8034              VOUT                                                                                               VOUT
                                                                                                                        AD8033/AD8034

                                                                                                                        10nF

        1V p-p

VS     +

        VS AC  49.9                                 02924-051                                                               +                          02924-049
                                                                                                                         1F
                Figure 49. Negative PSRR
                                                                                                                    VS

                                                                                                               Figure 51. Positive PSRR

        1k      1k                                                                                             1k       1k

VIN             +VS                                                                                     TO PORT 1 499        VS
  49.9               1F                                                                                                     
                    +                                                                                   +                                   1k
                                                                                                                             +B          499
                                                                                                   VIN     50                +VS
                                                                                                                         VS                1k
                      10nF                                                                                                  +

                                          976         VOUT                                                              A
                                               49.9                                                                          
        1k            AD8033/AD8034
            1k                                                                                                           +VS
                      10nF                                                                                 TO PORT 2    1k
                                                                                                                    1k

                                +                               02924-050                                                                                          02924-052
                            1F
                                                                                                               Figure 52. Crosstalk
                       VS

                Figure 50. CMRR

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AD8033/AD8034                                                       As a result of entering the bipolar mode of operation, an offset
                                                                    and input bias current shift occurs (see Figure 32 and Figure 35).
THEORY OF OPERATION                                                 After re-entering the JFET common-mode range, the amplifier
                                                                    recovers in approximately 100 ns (refer to Figure 29 for input
The incorporation of JFET devices into the Analog Devices           overload behavior). Above and below the supply rails, ESD
high voltage XFCB process has enabled the ability to design the     protection diodes activate, resulting in an exponentially
AD8033/AD8034. The AD8033/AD8034 are voltage feedback               increasing input bias current. If the inputs are driven well
rail-to-rail output amplifiers with FET inputs and a bipolar-       beyond the rails, series input resistance should be included
enhanced common-mode input range. The use of JFET devices in        to limit the input bias current to <10 mA.
high speed amplifiers extends the application space into both the
low input bias current and low distortion, high bandwidth areas.    INPUT IMPEDANCE

Using N-channel JFETs and a folded cascade input topology,          The input capacitance of the AD8033/AD8034 forms a pole
the common-mode input level operates from 0.2 V below the           with the feedback network, resulting in peaking and ringing
negative rail to within 3.0 V of the positive rail. Cascading of    in the overall response. The equivalent impedance of the
the input stage ensures low input bias current over the entire      feedback network should be kept small enough to ensure that
common-mode range as well as CMRR and PSRR specifications           the parasitic pole falls well beyond the -3 dB bandwidth of the
that are above 90 dB. Additionally, long-term settling issues that  gain configuration being used. If larger impedance values are
normally occur with high supply voltages are minimized as a         desired, the amplifier can be compensated by placing a small
result of the cascading.                                            capacitor in parallel with the feedback resistor. Figure 13 shows
                                                                    the improvement in frequency response by including a small
OUTPUT STAGE DRIVE AND CAPACITIVE LOAD                              feedback capacitor with high feedback resistance values.
DRIVE
                                                                    THERMAL CONSIDERATIONS
The common emitter output stage adds rail-to-rail output
performance and is compensated to drive 35 pF (30% overshoot        Because the AD8034 operates at up to 12 V supplies in the
at G = +1). Additional capacitance can be driven if a small snub    small 8-lead SOT-23 package (160C/W), power dissipation can
resistor is put in series with the capacitive load, effectively     easily exceed package limitations, resulting in permanent shifts
decoupling the load from the output stage, as shown in Figure 12.   in device characteristics and even failure. Likewise, high supply
The output stage can source and sink 20 mA of current within        voltages can cause an increase in junction temperature even
500 mV of the supply rails and 1 mA within 100 mV of the            with light loads, resulting in an input bias current and offset
supply rails.                                                       drift penalty. The input bias current doubles for every 10C
                                                                    shown in Figure 31. Refer to the Maximum Power Dissipation
INPUT OVERDRIVE                                                     section for an estimation of die temperature based on load and
                                                                    supply voltage.
An additional feature of the AD8033/AD8034 is a bipolar input
pair that adds rail-to-rail common-mode input performance
specifically for applications that cannot tolerate phase inversion
problems.

Under normal common-mode operation, the bipolar input
pair is kept reversed, maintaining Ib at less than 1 pA. When
the input common-mode operation comes within 3.0 V of the
positive supply rail, I1 turns off and I4 turns on, supplying tail
current to the bipolar pair Q25 and Q27. With this configuration,
the inputs can be driven beyond the positive supply rail without
any phase inversion (see Figure 53).

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                                                                                                                        AD8033/AD8034

          +VS                          I2        R3
                      R2

                                                                                                                                     +      +
                                                                                                                                 V2     V4

                                                                                                                                           

                                                                                                    Q4                  Q1

                          Q6                     Q7                                                 Q13                 Q14

VTH

                                            R14

          J1              D4  Q25      Q27                     J2

     IN                                                           +IN                                             VCC
                                                                                                            Q11
                                                 D5                                                                                     VOUT

                                            Q9

                                                                                                    Q29                 Q28

                          I1       I4                              R7                                   I3                   R8

     VS                                                                                                                                       02924-053

                                                   Figure 53. Simplified AD8033/AD8034 Input Stage

                                       Rev. D | Page 17 of 24
AD8033/AD8034

LAYOUT, GROUNDING, AND BYPASSING CONSIDERATIONS

BYPASSING                                                              LEAKAGE CURRENTS

Power supply pins are actually inputs, and care must be taken          Poor PCB layout, contaminants, and the board insulator material
so that a noise-free stable dc voltage is applied. The purpose of      can create leakage currents that are much larger than the input
bypass capacitors is to create low impedances from the supply          bias currents of the AD8033/AD8034. Any voltage differential
to ground at all frequencies, thereby shunting or filtering a          between the inputs and nearby runs set up leakage currents
majority of the noise. Decoupling schemes are designed to              through the PCB insulator, for example, 1 V/100 G = 10 pA.
minimize the bypassing impedance at all frequencies with a             Similarly, any contaminants on the board can create significant
parallel combination of capacitors. The chip capacitors, 0.01 F        leakage (skin oils are a common problem). To significantly reduce
or 0.001 F (X7R or NPO), are critical and should be placed as          leakages, put a guard ring (shield) around the inputs and input
close as possible to the amplifier package. Larger chip capacitors,    leads that is driven to the same voltage potential as the inputs.
such as the 0.1 F capacitor, can be shared among a few closely         This way there is no voltage potential between the inputs and
spaced active components in the same signal path. The 10 F             surrounding area to set up any leakage currents. For the guard
tantalum capacitor is less critical for high frequency bypassing, and  ring to be completely effective, it must be driven by a relatively
in most cases, only one per board is needed at the supply inputs.      low impedance source and should completely surround the input
                                                                       leads on all sides, above, and below using a multilayer board.
GROUNDING
                                                                       Another effect that can cause leakage currents is the charge
A ground plane layer is important in densely packed PCBs to            absorption of the insulator material itself. Minimizing the amount
spread the current, thereby minimizing parasitic inductances.          of material between the input leads and the guard ring helps to
However, an understanding of where the current flows in a              reduce the absorption. In addition, low absorption materials
circuit is critical to implementing effective high speed circuit       such as Teflon or ceramic may be necessary in some instances.
design. The length of the current path is directly proportional
to the magnitude of the parasitic inductances and, thus, the           INPUT CAPACITANCE
high frequency impedance of the path. High speed currents
in an inductive ground return create unwanted voltage noise.           Along with bypassing and ground, high speed amplifiers can be
The length of the high frequency bypass capacitor leads is most        sensitive to parasitic capacitance between the inputs and
critical. A parasitic inductance in the bypass grounding works         ground. A few pF of capacitance reduces the input impedance at
against the low impedance created by the bypass capacitor.             high frequencies, in turn it increases the gain of the amplifier
Place the ground leads of the bypass capacitors at the same            and can cause peaking of the overall frequency response or even
physical location.                                                     oscillations if severe enough. It is recommended that the external
                                                                       passive components that are connected to the input pins be placed
Because load currents flow from the supplies as well, the ground       as close as possible to the inputs to avoid parasitic capacitance.
for the load impedance should be at the same physical location         The ground and power planes must be kept at a distance of at
as the bypass capacitor grounds. For the larger value capacitors       least 0.05 mm from the input pins on all layers of the board.
that are intended to be effective at lower frequencies, the current
return path distance is less critical.

               Rev. D | Page 18 of 24
                                                                                                             AD8033/AD8034

APPLICATIONS INFORMATION                                                      Using two amplifiers, the difference between the peak and the
                                                                              current input level is forced across R2 instead of either amplifier's
HIGH SPEED PEAK DETECTOR                                                      input pins. In the event of a rising pulse, the first amplifier
                                                                              compensates for the drop across D2 and D3, forcing the voltage
The low input bias current and high bandwidth of the AD8033/                  at Node 3 equal to Node 1. D1 is off and the voltage drop across
AD8034 make the parts ideal for a fast settling, low leakage peak             R2 is zero. Capacitor C3 speeds up the loop by providing the
detector. The classic fast-low leakage topology with a diode in               charge required by the input capacitance of the first amplifier,
the output is limited to ~1.4 V p-p maximum in the case of the                helping to maintain a minimal voltage drop across R2 in the
AD8033/AD8034 because of the protection diodes across the                     sampling mode. A negative going edge results in D2 and D3
inputs, as shown in Figure 54.                                                turning off and D1 turning on, closing the loop around the
                                                                              first amplifier and forcing VOUT - VIN across R2. R4 makes
                 AD8033/                      VOUT                            the voltage across D2 zero, minimizing leakage current and
                 AD8034                                                       kickback from D3 from affecting the voltage across C2.

    VIN                                             02924-054                 The rate of the incoming edge must be limited so that the output
~1.4V p-p MAX                                                                 of the first amplifier does not overshoot the peak value of VIN
                                                                              before the output of the second amplifier can provide negative
        Figure 54. High Speed Peak Detector with Limited Input Range          feedback at the summing junction of the first amplifier. This
                                                                              is accomplished with the combination of R1 and C1, which
Using the AD8033/AD8034, a unity gain peak detector can                       allows the voltage at Node 1 to settle to 0.1% of VIN in 270 ns.
be constructed that captures a 300 ns pulse while still taking                The selection of C2 and R3 is made by considering droop
advantage of the low input bias current and wide common-                      rate, settling time, and kickback. R3 prevents overshoot from
mode input range of the AD8033/AD8034, as shown in Figure 55.                 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

                                                                       R2
                                                                      1k

                                                               D1         C4           R4
                                                               LS4148  4.7pF           6k

                                         +VS                                              D2                                 +VS

                                                                         D3                                      1/2              VOUT
                                                                      LS4148
                                 1/2                                                                         AD8034

                 R1              AD8034

VIN              1k                                                                    LS4148                VS

             R5           39pF/          VS                                                   C2    180pF/
        49.9              120pF                                                                      560pF
                     C1

                                                                                                 R3
                                                                                              200

                                                                                                                                        02924-056

                                 Figure 55. High Speed, Unity Gain Peak Detector Using AD8034

                                                               Rev. D | Page 19 of 24
AD8033/AD8034                                                                The Sallen-Key topology is the least dependent on the active
                                                                             device, requiring that the bandwidth be flat to beyond the stop-
                       INPUT                                                 band frequency because it is used simply as a gain block. In the
                                                                             case of high Q filter stages, the peaking must not exceed the open-
                                OUTPUT                                       loop bandwidth and the linear input range of the amplifier.

              2                                                              Using an AD8033/AD8034, a 4-pole cascaded Sallen-Key filter
                                                                             can be constructed with fC = 1 MHz and over 80 dB of stop-band
                1V/DIV 100ns/DIV                                             attenuation, as shown in Figure 58.

               Figure 56. Peak Detector Response 4 V, 300 ns Pulse                                                                C3

Figure 56 shows the peak detector in Figure 55 capturing a        02924-055                                                       33pF                                +VS
300 ns, 4 V pulse with 10 mV of kickback and a droop rate of
5 V/s. For larger peak-to-peak pulses, increase the time constants                                                             R1          R2                    1/2
of R1, C1 and R3, C3 to reduce overshoot. The best droop rate                                                               4.22k       6.49k
occurs by isolating parasitic resistances from Node 3, which can                                                                                             AD8034
be accomplished using a guard band connected to the output of the
second amplifier that surrounds its summing junction (Node 3).               VIN
Increasing both time constants by a factor of 3 permits a larger
peak pulse to be captured and increases the output accuracy.                                                                R5                           C1           VS
                                                                                                                            49.9                      27pF
                           INPUT
                                                                                    C4                                               R3                                  +VS        VOUT
                                   OUTPUT                                        82pF                                             4.99k                          1/2

              2                                                                 R4                                                                C2         AD8034
                                                                             4.99k                                                             10pF
                1V/DIV 200ns/DIV                                                                                                                                          VS

                Figure 57. Peak Detector Response 5 V, 1 s Pulse                                                                                                                               02924-058

Figure 57 shows a 5 V peak pulse being captured in 1 s with                                      Figure 58. 4-Pole Cascade Sallen-Key Filter
less than 1 mV of kickback. With this selection of time constants,
up to a 20 V peak pulse can be captured with no overshoot.                   Component values are selected using a normalized cascaded,
                                                                             2-stage Butterworth filter table and Sallen-Key 2-pole active
ACTIVE FILTERS                                                               filter equations. The overall frequency response is shown in
                                                                             Figure 59.
The response of an active filter varies greatly depending on the
performance of the active device. Open-loop bandwidth and                                0
gain, along with the order of the filter, determines the stop-band
attenuation as well as the maximum cutoff frequency, while                                                            10
input capacitance can set a limit on which passive components
are used. Topologies for active filters are varied, and some are                                                      20
more dependent on the performance of the active device than
others are.                                                       02924-057                                           30

                                                                                                      REF LEVEL (dB)  40

                                                                                                                      50

                                                                                                                      60

                                                                                                                      70

                                                                                                                      80

                                                                                                                      90

                                                                                                                      100                                                          02924-059
                                                                                                                      10k               100k                 1M                10M

                                                                                                                                                      FREQUENCY (Hz)

                                                                                                                            Figure 59. 4-Pole Cascade Sallen-Key Filter Response

                                                                             Rev. D | Page 20 of 24
                                                                                                                                             AD8033/AD8034

When selecting components, the common-mode input capacitance                                     WIDEBAND PHOTODIODE PREAMP
must be taken into consideration.
                                                                                                 Figure 62 shows an I/V converter with an electrical model of a
Filter cutoff frequencies can be increased beyond 1 MHz using the                                photodiode.
AD8033/AD8034 but limited open-loop gain and input impedance
begin to interfere with the higher Q stages. This can cause early                                The basic transfer function is
roll-off of the overall response.
                                                                                                              VOUT  =   I PHOTO RF
Additionally, the stop-band attenuation decreases with decreasing                                                        1 + sC F RF
open-loop gain.
                                                                                                 where IPHOTO is the output current of the photodiode, and the
Keeping these limitations in mind, a 2-pole Sallen-Key Butterworth                               parallel combination of RF and CF sets the signal bandwidth.
filter with fC = 4 MHz can be constructed that has a relatively
low Q of 0.707 while still maintaining 15 dB of attenuation an                                                                                                                            CF
octave above fC and 35 dB of stop-band attenuation. The filter
and response are shown in Figure 60 and Figure 61, respectively.                                                                                    RF

                            C3                           +VS                                                                     RSH = 1011  CD CM
                          22pF
                                                                                                 IPHOTO                 CS

                          R1        R2        AD8033                 VOUT                                                                    CM                VOUT

           VIN          2.49k 2.49k

                    R5                  C1               VS               02924-060

                    49.9                10pF                                                                  VB        CF + CS        RF                                                     02924-062

                        Figure 60. 2-Pole Butterworth Active Filter                                                     Figure 62. Wideband Photodiode Preamp

           5

           0                                                                                     The stable bandwidth attainable with this preamp is a function
                                                                                                 of RF, the gain bandwidth product of the amplifier, and the total
           5                                                                                    capacitance at the summing junction of the amplifier, including
                                                                                                 CS and the amplifier input capacitance. RF and the total capacitance
           10                                                                                   produce a pole in the loop transmission of the amplifier that
                                                                                                 can result in peaking and instability. Adding CF creates a zero
GAIN (dB)  15                                                                                   in the loop transmission that compensates for the effect of the
                                                                                                 pole and reduces the signal bandwidth. It can be shown that the
           20                                                                                   signal bandwidth resulting in a 45phase margin (f(45)) is defined
                                                                                                 by the expression
           25

           30

           35

           40                                                                                                f (45) =        f CR
                                                                                                                        2 RF CS
           45
              100k              1M                  10M                   100M        02924-061  where:
                                                                                                 fCR is the amplifier crossover frequency.
                                    FREQUENCY (Hz)                                               RF is the feedback resistor.
                                                                                                 CS is the total capacitance at the amplifier summing junction
                    Figure 61. 2-Pole Butterworth Active Filter Response                         (amplifier + photodiode + board parasitics).

                                                                                                 The value of CF that produces f(45) is

                                                                                                              CF =            CS
                                                                                                                        2 RF f CR

                                                                                                 The frequency response in this case shows about 2 dB of
                                                                                                 peaking and 15% overshoot. Doubling CF and cutting the
                                                                                                 bandwidth in half results in a flat frequency response, with
                                                                                                 about 5% transient overshoot.

                                                                                      Rev. D | Page 21 of 24
AD8033/AD8034                                                                       f1  =  2RF     (CF  +   1  +  CM  +  2CD)
                                                                                                           CS
The output noise over frequency of the preamp is shown in
Figure 63.                                                                                     1
                                                                                    f2 = 2RF CF
The pole in the loop transmission translates to a zero in the        VOLTAGE NOISE (nV/Hz)
noise gain of the amplifier, leading to an amplification of the                     f3  =  (CS  +  CM    fCR   +  CF)/CF
input voltage noise over frequency. The loop transmission zero                                                                                                                                                                                                      02924-063+ 2CD
introduced by CF limits the amplification. The bandwidth of the
noise gain extends past the preamp signal bandwidth and is                RF NOISE
eventually rolled off by the decreasing loop gain of the amplifier.
                                                                                    f2                  VEN (CF + CS + CM + 2CD)/CF  f3
Keeping the input terminal impedances matched is recommended
to eliminate common-mode noise peaking effects that add to           f1
the output noise.
                                                                     VEN  NOISE DUE TO AMPLIFIER
Integrating the square of the output voltage noise spectral density
over frequency and then taking the square root results in the                                            FREQUENCY (Hz)
total rms output noise of the preamp.
                                                                          Figure 63. Photodiode Voltage Noise Contributions

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                                                                                                                                 AD8033/AD8034

OUTLINE DIMENSIONS

                                    5.00 (0.1968)
                                    4.80 (0.1890)

                                               8           5
                    4.00 (0.1574)                                6.20 (0.2441)
                    3.80 (0.1497) 1
                                                           4 5.80 (0.2284)

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

                                      COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-012-A A                                          012407-A
                    CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS; INCH DIMENSIONS
                    (IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF MILLIMETER EQUIVALENTS FOR
                    REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN.

                          Figure 64. 8-Lead Standard Small Outline Package [SOIC_N]
                                                   Narrow Body (R-8)

                                  Dimensions shown in millimeters and (inches)

                                                  2.20
                                                  2.00
                                                  1.80

                    1.35            5                      4    2.40

                    1.25                                        2.10

                    1.15            1             2        3    1.80

                        PIN 1                                   0.65 BSC

                    1.00                                        1.10            0.40
                    0.90
                    0.70                                        0.80            0.10

                                                                                                0.46

                    0.10 MAX                      0.30                                0.22      0.36
                                                                                                0.26
                                                  0.15          SEATING               0.08

                                                                PLANE

                                    0.10 COPLANARITY

                                        COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-203-AA

                    Figure 65. 5-Lead Thin Shrink Small Outline Transistor Package [SC70]
                                                          (KS-5)

                                         Dimensions shown in millimeters

                                                 2.90 BSC

                                    8765

                    1.60 BSC                                    2.80 BSC

                                    1 234

                             PIN 1                              0.65 BSC
                    INDICATOR
                                                  1.95
                           1.30                   BSC
                           1.15
                           0.90

                                                                1.45 MAX 0.22

                                                                                0.08                  0.60

                    0.15 MAX        0.38                                                    8        0.45
                                                                                            4        0.30
                                    0.22                        SEATING
                                                                                            0
                                                                PLANE

                                 COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-178-BA

                    Figure 66. 8-Lead Small Outline Transistor Package [SOT-23]
                                                    (RJ-8)

                                    Dimensions shown in millimeters

                                                           Rev. D | Page 23 of 24
AD8033/AD8034

ORDERING GUIDE     Temperature Range                                                   Package Description     Package Option  Branding
                   40C to +85C                                                      8-Lead SOIC_N           R-8
Model              40C to +85C                                                      8-Lead SOIC_N           R-8             H3B
AD8033AR           40C to +85C                                                      8-Lead SOIC_N           R-8             H3B
AD8033AR-REEL      40C to +85C                                                      8-Lead SOIC_N           R-8             H3B
AD8033AR-REEL7     40C to +85C                                                      8-Lead SOIC_N           R-8             H3C
AD8033ARZ1         40C to +85C                                                      8-Lead SOIC_N           R-8             H3C
AD8033ARZ-REEL1    40C to +85C                                                      5-Lead SC70             KS-5            H3C
AD8033ARZ-REEL71   40C to +85C                                                      5-Lead SC70             KS-5
AD8033AKS-R2       40C to +85C                                                      5-Lead SC70             KS-5            HZA
AD8033AKS-REEL     40C to +85C                                                      5-Lead SC70             KS-5            HZA
AD8033AKS-REEL7    40C to +85C                                                      5-Lead SC70             KS-5            HZA
AD8033AKSZ-R21     40C to +85C                                                      5-Lead SC70             KS-5            HZA#
AD8033AKSZ-REEL1   40C to +85C                                                      8-Lead SOIC_N           R-8             HZA#
AD8033AKSZ-REEL71  40C to +85C                                                      8-Lead SOIC_N           R-8             HZA#
AD8034AR           40C to +85C                                                      8-Lead SOIC_N           R-8
AD8034AR-REEL7     40C to +85C                                                      8-Lead SOIC_N           R-8
AD8034AR-REEL      40C to +85C                                                      8-Lead SOIC_N           R-8
AD8034ARZ1         40C to +85C                                                      8-Lead SOIC_N           R-8
AD8034ARZ-REEL1    40C to +85C                                                      8-Lead SOT-23           RJ-8
AD8034ARZ-REEL71   40C to +85C                                                      8-Lead SOT-23           RJ-8
AD8034ART-R2       40C to +85C                                                      8-Lead SOT-23           RJ-8
AD8034ART-REEL     40C to +85C                                                      8-Lead SOT-23           RJ-8
AD8034ART-REEL7    40C to +85C                                                      8-Lead SOT-23           RJ-8
AD8034ARTZ-R21     40C to +85C                                                      8-Lead SOT-23           RJ-8
AD8034ARTZ-REEL1                                                                       DIE
AD8034ARTZ-REEL71
AD8034CHIPS

1 Z = RoHS Compliant Part, # denotes RoHS compliant product may be top or bottom marked.

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                                                                     D02924-0-9/08(D)

                                                                                       Rev. D | Page 24 of 24
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