View KH563_936742.PDF datasheet online --- IC-ON-LINE

Datasheet File OCR Text:

f e a t u r e s 1 5 0 m h z b a n d w i d t h a t + 2 4 d b m o u t p u t l o w d i s t o r t i o n ( 2 n d / 3 r d : - 5 9 / - 6 2 d b c @ 2 0 m h z a n d 1 0 d b m ) o u t p u t s h o r t c i r c u i t p r o t e c t i o n u s e r - d e f i n a b l e o u t p u t i m p e d a n c e , g a i n , a n d c o m p e n s a t i o n i n t e r n a l c u r r e n t l i m i t i n g a p p l i c a t i o n s o u t p u t a m p l i f i c a t i o n a r b i t r a r y w a v e f o r m g e n e r a t i o n a t e s y s t e m s c a b l e / l i n e d r i v i n g f u n c t i o n g e n e r a t o r s s a w d r i v e r s f l a s h a / d d r i v i n g a n d t e s t i n g g e n e r a l d e s c r i p t i o n t h e k h 5 6 3 i s a w i d e b a n d d c c o u p l e d , a m p l i f i e r t h a t c o m b i n e s h i g h o u t p u t d r i v e a n d l o w d i s t o r t i o n . a t a n o u t p u t o f + 2 4 d b m ( 1 0 v p p i n t o 5 0 ) , t h e - 3 d b b a n d w i d t h i s 1 5 0 m h z . a s i l l u s t r a t e d i n t h e t a b l e b e l o w , d i s t o r t i o n p e r f o r m a n c e r e m a i n s e x c e l l e n t e v e n w h e n a m p l i f y i n g h i g h - f r e q u e n c y s i g n a l s t o h i g h o u t p u t p o w e r l e v e l s . w i t h t h e o u t p u t c u r r e n t i n t e r n a l l y l i m i t e d t o 2 5 0 m a , t h e k h 5 6 3 i s f u l l y p r o t e c t e d a g a i n s t s h o r t s t o g r o u n d a n d c a n , w i t h t h e a d d i t i o n o f a s e r i e s l i m i t i n g r e s i s t o r a t t h e o u t p u t , w i t h s t a n d s h o r t s t o t h e 1 5 v s u p p l i e s . t h e k h 5 6 3 h a s b e e n d e s i g n e d f o r m a x i m u m f l e x i b i l i t y i n a w i d e v a r i e t y o f d e m a n d i n g a p p l i c a t i o n s . t h e t w o r e s i s t o r s c o m p r i s i n g t h e f e e d b a c k n e t w o r k s e t b o t h t h e g a i n a n d t h e o u t p u t i m p e d a n c e , w i t h o u t r e q u i r i n g t h e s e r i e s b a c k m a t c h r e s i s t o r n e e d e d b y m o s t o p a m p s . t h i s a l l o w s d r i v i n g i n t o a m a t c h e d l o a d w i t h o u t d r o p p i n g h a l f t h e v o l t a g e s w i n g t h r o u g h a s e r i e s m a t c h i n g r e s i s t o r . e x t e r n a l c o m p e n s a t i o n a l l o w s u s e r a d j u s t m e n t o f t h e f r e q u e n c y r e s p o n s e . t h e k h 5 6 3 i s s p e c i f i e d f o r b o t h m a x i m a l l y f l a t f r e q u e n c y r e s p o n s e a n d 0 % p u l s e o v e r s h o o t c o m p e n s a t i o n s . t h e c o m b i n a t i o n o f w i d e b a n d w i d t h , h i g h o u t p u t p o w e r , a n d l o w d i s t o r t i o n , c o u p l e d w i t h g a i n , o u t p u t i m p e d a n c e a n d f r e q u e n c y r e s p o n s e f l e x i b i l i t y , m a k e s t h e k h 5 6 3 i d e a l f o r w a v e f o r m g e n e r a t o r a p p l i c a t i o n s . e x c e l l e n t s t a b i l i t y d r i v i n g c a p a c i t i v e l o a d s y i e l d s s u p e r i o r p e r f o r m a n c e d r i v i n g a d c s , l o n g t r a n s m i s s i o n l i n e s , a n d s a w d e v i c e s . a c o m p a n i o n p a r t , t h e k h 5 6 0 , o f f e r s s u p e r i o r p u l s e f i d e l i t y f o r h i g h a c c u r a c y d c c o u p l e d a p p l i c a t i o n s . t h e k h 5 6 3 i s c o n s t r u c t e d u s i n g t h i n f i l m r e s i s t o r / b i p o l a r t r a n s i s t o r t e c h n o l o g y , a n d i s a v a i l a b l e i n t h e f o l l o w i n g v e r s i o n s : k h 5 6 3 a i - 2 5 c t o + 8 5 c 2 4 - p i n c e r a m i c d i p k h 5 6 3 w i d e b a n d , l o w d i s t o r t i o n d r i v e r a m p l i f i e r r e v . 1 a j a n u a r y 2 0 0 8 4 1 9 2 3 2 1 2 0 1 5 1 0 5 1 8 8 + - c o m p e n s a t i o n v o - v c c + v c c v + v - frequency response vs. output power g a i n ( d b ) frequency (mhz) 16 12 6 0 40 80 120 160 200 10 8 14 p o = 10dbm v o = 2v pp p o = 24dbm v o = 10v pp p o = 27.5dbm v o = 15v pp p o = 18dbm v o = 5v pp t y p i c a l d i s t o r t i o n p e r f o r m a n c e o u t p u t 2 0 m h z 5 0 m h z 1 0 0 m h z p o w e r 2 n d 3 r d 2 n d 3 r d 2 n d 3 r d 1 0 d b m - 5 9 - 6 2 - 5 2 - 6 0 - 3 5 - 4 9 1 8 d b m - 5 2 - 4 8 - 4 5 - 4 6 - 3 0 - 3 6 2 4 d b m - 5 0 - 4 1 - 3 6 - 3 2 - 4 0 - 3 0 w w w . c a d e k a . c o m a m p l if y t h e h u m a n e x p e r ience
2 r e v . 1 a j a n u a r y 2 0 0 8 d a t a s h e e t k h 5 6 3 p a r a m e t e r s c o n d i t i o n s t y p m i n & m a x r a t i n g s u n i t s s y m c a s e t e m p e r a t u r e k h 5 6 3 a i + 2 5 c - 2 5 c + 2 5 c + 8 5 c f r e q u e n c y d o m a i n r e s p o n s e ( m a x . f l a t c o m p e n s a t i o n ) - 3 d b b a n d w i d t h m a x i m a l l y f l a t c o m p e n s a t i o n v o < 2 v p p ( + 1 0 d b m ) 2 1 5 > 1 7 5 > 1 8 5 > 1 7 5 m h z s s b w 0 % o v e r s h o o t c o m p e n s a t i o n v o < 2 v p p ( + 1 0 d b m ) 2 1 0 > 1 7 0 > 1 8 0 > 1 7 0 m h z l a r g e s i g n a l b a n d w i d t h v o < 1 0 v p p ( + 2 4 d b m ) 1 5 0 > 1 4 5 > 1 3 5 > 1 2 0 m h z f p b w ( s e e f r e q u e n c y r e s p o n s e v s . o u t p u t p o w e r p l o t ) g a i n f l a t n e s s v o < 2 v p p ( + 1 0 d b m ) p e a k i n g 0 . 1 - 5 0 m h z 0 < 0 . 5 0 < 0 . 4 0 < 0 . 5 0 d b g f p l p e a k i n g > 5 0 m h z 0 < 1 . 7 5 < 0 . 7 5 < 1 . 0 0 d b g f p h r o l l o f f a t 1 0 0 m h z 0 . 1 < 1 . 0 0 < 0 . 7 5 < 1 . 0 0 d b g f r g r o u p d e l a y t o 1 0 0 m h z 2 . 9 CCC n s g d l i n e a r p h a s e d e v i a t i o n t o 1 0 0 m h z 0 . 6 < 1 . 7 < 1 . 2 < 1 . 7 l p d r e t u r n l o s s ( s e e d i s c u s s i o n o f r x ) t o 1 0 0 m h z - 1 5 < - 1 1 < - 1 1 < - 1 1 d b r l d i s t o r t i o n ( m a x . f l a t c o m p e n s a t i o n ) 2 n d h a r m o n i c d i s t o r t i o n 2 4 d b m ( 1 0 v p p ) : 2 0 m h z - 5 0 < - 3 8 < - 4 0 < - 3 8 d b c h d 2 h l 5 0 m h z - 3 6 < - 2 9 < - 2 9 < - 2 2 d b c h d 2 h m 1 0 0 m h z - 4 0 < - 2 5 < - 2 5 < - 2 5 d b c h d 2 h h 1 8 d b m ( 5 v p p ) : 2 0 m h z - 5 2 < - 4 2 < - 4 4 < - 4 2 d b c h d 2 m l 5 0 m h z - 4 5 < - 3 0 < - 3 5 < - 3 0 d b c h d 2 m m 1 0 0 m h z - 3 0 < - 2 2 < - 2 5 < - 2 5 d b c h d 2 m h 1 0 d b m ( 2 v p p ) : 2 0 m h z - 5 9 < - 4 8 < - 5 2 < - 4 8 d b c h d 2 l l 5 0 m h z - 5 2 < - 3 6 < - 4 0 < - 4 0 d b c h d 2 l m 1 0 0 m h z - 3 5 < - 2 7 < - 2 8 < - 2 8 d b c h d 2 l h 3 r d h a r m o n i c d i s t o r t i o n 2 4 d b m ( 1 0 v p p ) : 2 0 m h z - 4 1 < - 3 4 < - 3 4 < - 3 0 d b c h d 3 h l 5 0 m h z - 3 2 < - 2 6 < - 2 6 < - 2 1 d b c h d 3 h m 1 0 0 m h z - 3 0 < - 2 4 < - 2 4 < - 2 4 d b c h d 3 h h 1 8 d b m ( 5 v p p ) : 2 0 m h z - 4 8 < - 4 0 < - 4 4 < - 4 4 d b c h d 3 m l 5 0 m h z - 4 6 < - 3 7 < - 3 7 < - 3 5 d b c h d 3 m m 1 0 0 m h z - 3 6 < - 3 0 < - 3 0 < - 3 0 d b c h d 3 m h 1 0 d b m ( 2 v p p ) : 2 0 m h z - 6 2 < - 5 4 < - 5 7 < - 5 7 d b c h d 3 l l 5 0 m h z - 6 0 < - 4 9 < - 5 2 < - 4 9 d b c h d 3 l m 1 0 0 m h z - 4 9 < - 4 5 < - 4 5 < - 4 5 d b c h d 3 l h 2 - t o n e 3 r d o r d e r i n t e r m o d i n t e r c e p t 2 2 0 m h z 3 8 > 3 6 > 3 6 > 3 6 d b m i m 3 l 5 0 m h z 3 5 > 3 2 > 3 2 > 3 2 d b m i m 3 m 1 0 0 m h z 2 9 > 2 7 > 2 7 > 2 3 d b m i m 3 h m i n / m a x r a t i n g s a r e b a s e d o n p r o d u c t c h a r a c t e r i z a t i o n a n d s i m u l a t i o n . i n d i v i d u a l p a r a m e t e r s a r e t e s t e d a s n o t e d . o u t g o i n g q u a l i t y l e v e l s a r e d e t e r m i n e d f r o m t e s t e d p a r a m e t e r s . k h 5 6 3 e l e c t r i c a l c h a r a c t e r i s t i c s ( a v = + 1 0 v , v c c = 1 5 v , r l = 5 0 , r f = 4 1 0 , r g = 4 0 , r o = 5 0 ; u n l e s s s p e c i f i e d ) n o t e s t o t h e e l e c t r i c a l s p e c i f i c a t i o n s t h e e l e c t r i c a l c h a r a c t e r i s t i c s s h o w n h e r e a p p l y t o t h e s p e c i f i c t e s t c o n d i t i o n s s h o w n a b o v e ( s e e a l s o f i g u r e 1 i n d e s c r i p t i o n o f t h e o p e r a t i o n ) . t h e k h 5 6 3 p r o v i d e s a n e q u i v a l e n t , n o n - z e r o , o u t p u t i m p e d a n c e d e t e r m i n e d b y t h e e x t e r n a l r e s i s t o r s . t h e s i g n a l g a i n t o t h e l o a d i s t h e r e f o r e l o a d d e p e n d e n t . t h e s i g n a l g a i n s h o w n a b o v e ( a v = + 1 0 ) i s t h e n o l o a d g a i n . t h e a c t u a l g a i n t o t h e m a t c h i n g 5 0 l o a d u s e d i n t h e s e s p e c i f i c a t i o n s i s h a l f o f t h i s ( + 5 ) . t h e k h 5 6 3 r e q u i r e s a n e x t e r n a l c o m p e n s a t i o n c a p a c i t o r . u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d , t h i s h a s b e e n s e t t o 1 0 . 5 p f f o r t h e f r e q u e n c y d o m a i n s p e c i f i c a t i o n s ( y i e l d i n g a m a x i m a l l y f l a t f r e q u e n c y r e s p o n s e ) a n d 1 2 . 5 p f f o r t h e t i m e d o m a i n s p e c i f i c a t i o n s ( y i e l d i n g a 0 % s m a l l s i g n a l p u l s e o v e r s h o o t r e s p o n s e ) .
k h 5 6 3 d a t a s h e e t r e v . 1 a j a n u a r y 2 0 0 8 3 p a r a m e t e r s c o n d i t i o n s t y p m i n & m a x r a t i n g s u n i t s s y m c a s e t e m p e r a t u r e k h 5 6 3 a i + 2 5 c - 2 5 c + 2 5 c + 8 5 c t i m e d o m a i n r e s p o n s e ( 0 % o v e r s h o o t c o m p e n s a t i o n ) r i s e a n d f a l l t i m e 2 v s t e p 1 . 5 < 2 . 0 < 1 . 9 < 2 . 0 n s t r s 1 0 v s t e p 2 . 4 < 2 . 8 < 2 . 8 < 3 . 4 n s t r l s e t t l i n g t i m e t o 0 . 5 % ( t i m e < 1 s ) 5 v s t e p 7 < 1 2 < 1 2 < 1 5 n s t s l o n g t e r m t h e r m a l t a i l ( t i m e > 1 s ) 5 v s t e p 1 . 5 < 2 . 0 < 2 . 0 < 2 . 0 % s e s l e w r a t e 1 0 v p p , 1 7 5 m h z 3 3 0 0 > 3 0 0 0 > 2 9 0 0 > 2 5 0 0 v / s s r o v e r s h o o t 2 v s t e p m a x i m a l l y f l a t c o m p e n s a t i o n 5 < 1 3 < 1 0 < 1 3 % o s m f 0 % o v e r s h o o t c o m p e n s a t i o n 0 < 5 < 3 < 5 % o s z o e q u i v a l e n t i n p u t n o i s e v o l t a g e > 1 0 0 k h z 2 . 1 < 2 . 5 < 2 . 5 < 2 . 5 n v / h z v n i n v e r t i n g c u r r e n t > 1 0 0 k h z 3 4 < 4 0 < 4 0 < 4 5 p a / h z i c n n o n - i n v e r t i n g c u r r e n t > 1 0 0 k h z 2 . 8 < 4 . 5 < 4 . 5 < 5 . 0 p a / h z n c n n o i s e f l o o r > 1 0 0 k h z - 1 5 9 < - 1 5 7 < - 1 5 7 < - 1 5 7 d b m / ( 1 h z ) s n f i n t e g r a t e d n o i s e 1 k h z t o 2 0 0 m h z 3 5 < 4 5 < 4 5 < 4 5 v i n v n o i s e f i g u r e > 1 0 0 k h z 1 5 < 1 7 < 1 7 < 1 7 d b n f s t a t i c , d c p e r f o r m a n c e * i n p u t o f f s e t v o l t a g e 2 . 0 < 1 4 . 0 < 5 . 0 < 1 5 . 0 m v v i o a v e r a g e t e m p e r a t u r e c o e f f i c i e n t 3 5 < 1 0 0 C < 1 0 0 v / c d v i o * n o n - i n v e r t i n g b i a s c u r r e n t 5 . 0 < 3 5 < 2 0 < 2 0 a i b n a v e r a g e t e m p e r a t u r e c o e f f i c i e n t 2 0 < 1 7 5 C < 1 0 0 n a / c d i b n * i n v e r t i n g b i a s c u r r e n t 1 0 . 0 < 5 0 < 3 0 < 5 0 a i b i a v e r a g e t e m p e r a t u r e c o e f f i c i e n t 1 0 0 < 2 0 0 C < 2 0 0 n a / c d i b i * p o w e r s u p p l y r e j e c t i o n r a t i o ( d c ) 5 7 > 5 4 > 5 4 > 5 2 d b p s r r * s u p p l y c u r r e n t n o l o a d 5 0 < 6 0 < 6 0 < 6 5 m a i c c m i s c e l l a n e o u s p e r f o r m a n c e o p e n l o o p c u r r e n t g a i n ( 2 % t o l e r a n c e ) 1 0 . 0 CCC m a / m a g a v e r a g e t e m p e r a t u r e c o e f f i c i e n t + 0 . 0 2 < + . 0 3 C < + . 0 2 % / c d g i n v e r t i n g i n p u t r e s i s t a n c e ( 5 % t o l e r a n c e ) 1 4 . 0 CCC r i n a v e r a g e t e m p e r a t u r e c o e f f i c i e n t + . 0 2 < + . 0 2 5 C < + . 0 2 5 / c d r i n n o n - i n v e r t i n g i n p u t r e s i s t a n c e 7 0 0 > 2 0 0 > 4 0 0 > 4 0 0 k r n i n o n - i n v e r t i n g i n p u t c a p a c i t a n c e t o 1 0 0 m h z 2 . 7 < 3 . 5 < 3 . 5 < 3 . 5 p f c n i o u t p u t v o l t a g e r a n g e 1 5 0 m a l o a d c u r r e n t 1 0 . 5 C > 1 0 . 0 Cv v o o u t p u t c u r r e n t l i m i t 2 1 0 < 2 5 0 < 2 5 0 < 2 5 0 m a o c l m i n / m a x r a t i n g s a r e b a s e d o n p r o d u c t c h a r a c t e r i z a t i o n a n d s i m u l a t i o n . i n d i v i d u a l p a r a m e t e r s a r e t e s t e d a s n o t e d . o u t g o i n g q u a l i t y l e v e l s a r e d e t e r m i n e d f r o m t e s t e d p a r a m e t e r s . a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s r e c o m m e n d e d o p e r a t i n g c o n d i t i o n s v c c ( r e v e r s e d s u p p l i e s w i l l d e s t r o y p a r t ) 2 0 v v c c 1 0 v t o 1 5 v d i f f e r e n t i a l i n p u t v o l t a g e 3 v i o 2 0 0 m a c o m m o n m o d e i n p u t v o l t a g e v c c c o m m o n m o d e i n p u t v o l t a g e < ( | v c c | - 6 ) v j u n c t i o n t e m p e r a t u r e ( s e e t h e r m a l m o d e l ) + 1 7 5 c o u t p u t i m p e d a n c e 2 5 t o 2 0 0 s t o r a g e t e m p e r a t u r e - 6 5 c t o + 1 5 0 c g a i n r a n g e ( n o - l o a d v o l t a g e g a i n ) + 5 t o + 8 0 l e a d t e m p e r a t u r e ( s o l d e r i n g 1 0 s ) + 3 0 0 c c a s e t e m p e r a t u r e : a i - 2 5 c t o + 8 5 c o u t p u t c u r r e n t ( i n t e r n a l l y l i m i t e d ) 2 5 0 m a n o t e s 1 ) * a i : 1 0 0 % t e s t e d a t + 2 5 c a i : s a m p l e t e s t e d a t + 2 5 c 2 ) t e s t t o n e s a r e s e t 1 0 0 k h z o f i n d i c a t e d f r e q u e n c y . k h 5 6 3 e l e c t r i c a l c h a r a c t e r i s t i c s ( a v = + 1 0 v , v c c = 1 5 v , r l = 5 0 , r f = 4 1 0 , r g = 4 0 , r o = 5 0 ; u n l e s s s p e c i f i e d )
d a t a s h e e t k h 5 6 3 4 r e v . 1 a j a n u a r y 2 0 0 8 k h 5 6 3 t y p i c a l p e r f o r m a n c e c h a r a c t e r i s t i c s ( ( t t a a = = + + 2 2 5 5 c c , , c c i i r r c c u u i i t t i i n n f f i i g g u u r r e e 1 1 ; ; u u n n l l e e s s s s s s p p e e c c i i f f i i e e d d ) ) small signal gain and phase g a i n ( d b ) f requency (mhz) 561 plot1 6 8 1 0 1 2 14 1 6 0 50 100 150 200 250 maximally flat p h a s e ( d e g r e e s ) 0 -90 - 360 -180 -270 0% overshoot gain phase p o = 10dbm frequency response vs. gain n o r m a l i z e d m a g n i t u d e ( 1 d b / d i v ) f requency (mhz) 561 plot3 0 50 100 150 200 250 p o = 10dbm a v = 10 a v = 5 a v = 15 a v = 20 re-compensated at each gain (see text) frequency response vs. output power g a i n ( d b ) f requency (mhz) 561 plot2 1 6 12 6 0 40 80 120 160 200 10 8 14 p o = 10dbm v o = 2v pp p o = 24dbm v o = 10v p p p o = 27.5dbm v o = 15v p p p o = 18dbm v o = 5v pp frequency response vs. r l n o r m a l i z e d m a g n i t u d e ( 1 d b / d i v ) f requency (mhz) 561 plot4 0 50 100 150 200 250 p i = -4dbm r l = 50 ? r l = 25 ? r l = 75 ? r l = 100 ? fixed gain and compensated vs. load frequency response vs. power supply f requency (mhz) 561 plot5 0 50 100 150 200 250 p o = 10dbm v cc = 18 v c c = 12 v cc = 15 v c c = 10 g a i n ( d b ) 1 6 1 2 6 1 0 8 14 re-compensated at each supply voltage frequency response vs. r o f requency (mhz) 560 plot6 0 50 100 150 200 250 p i = -4dbm n o r m a l i z e d m a g n i t u d e ( 1 d b / d i v ) r o = 50 ? r o = 25 ? r o = 75 ? r o = 100 ? response measured with matched load re-compensated at each r o f requency response vs. gain (r o, r l = 75 ? ) frequency (mhz) 561 plot7 0 50 100 150 200 250 v o = 2v pp n o r m a l i z e d m a g n i t u d e ( 1 d b / d i v ) a v = 5 a v = 10 a v = 15 a v = 20 re-compensated at each gain gain flatness/deviation from linear phase g a i n ( 0 . 1 d b / d i v ) frequency (mhz) 561 plot8 0 20 40 60 80 100 p h a s e ( 0 . 5 / d i v ) gain phase p o = 10dbm i nternal current gain and phase g a i n ( 1 0 d b / d i v ) frequency (mhz) 561 plot9 -30 -20 0 2 0 30 10 0 100 200 300 400 500 p h a s e ( 9 0 / d i v ) 1 80 90 -180 0 -90 gain phase -10 c x = 0 r l = 0 phase consistant with current polarity connection of figure 3 two tone, 3rd-order intermodulation i n t e r c e p t ( 2 . 5 d b / d i v ) frequency (mhz) 561 plot10 45 35 20 0 20 40 60 80 100 30 25 40 a v = 15 a v = 5 a v = 10 a v = 20 re-compensated at each gain 2nd harmonic distortion vs. frequency d i s t o r t i o n ( d b c ) output power (db) 561 plot11 -25 -45 -75 4 8 12 16 20 24 -55 -65 -35 50mhz 10mhz 20mhz 100mhz 3rd harmonic distortion vs. frequency d i s t o r t i o n ( d b c ) output power (db) 561 plot12 -25 -45 -75 4 8 12 16 20 24 -55 -65 -35 50mhz 10mhz 20mhz 100mhz frequency response driving c l frequency (mhz) 561 plot13 0 50 100 150 200 250 g a i n ( 1 d b / d i v ) a v = +5 r o = 25 v o = 2v pp c l = 100pf c l = 20pf c l = 50pf re-compensated at each c l 2nd harmonic distortion driving c l frequency (mhz) 561 plot14 10 20 30 40 50 100 d i s t o r t i o n ( 5 d b c / d i v ) a v = +5 r o = 25 v o = 2v pp c l = 100pf c l = 20pf c l = 50pf 70 -80 -70 -60 -50 -40 -30 compensation as shown in frequency response plot 3rd harmonic distortion driving c l frequency (mhz) 561 plot15 10 20 30 40 50 100 d i s t o r t i o n ( 5 d b c / d i v ) a v = +5 r o = 25 v o = 2v pp c l = 100pf c l = 20pf c l = 50pf 70 -80 -70 -60 -50 -40 -30
k h 5 6 3 d a t a s h e e t r e v . 1 a j a n u a r y 2 0 0 8 5 k h 5 6 3 t y p i c a l p e r f o r m a n c e c h a r a c t e r i s t i c s ( ( t t a a = = + + 2 2 5 5 c c , , c c i i r r c c u u i i t t i i n n f f i i g g u u r r e e 1 1 ; ; u u n n l l e e s s s s s s p p e e c c i i f f i i e e d d ) ) small signal pulse response time (2ns/div) 561 plot16 o u t p u t v o l t a g e ( v ) maximally flat compensation 0 -1.2 - 0.8 - 0.4 0.4 1.2 0% overshoot c ompensation 0 .8 large signal pulse response time (5ns/div) 561 plot17 o u t p u t v o l t a g e ( v ) maximally flat compensation 0 -6 - 4 - 2 2 6 0% overshoot c ompensation 4 uni-polar pulse response time (5ns/div) 561 plot18 o u t p u t v o l t a g e ( v ) maximally flat compensation 0 -6 - 4 - 2 2 6 4 settling time into 50 ? load time (sec) 561 plot19 s e t t l i n g e r r o r ( % ) 0 -1.5 -1.0- 0.5 0.5 1.5 1.0 2.0 - 2.0 1 0 - 9 1 0 - 7 1 0 - 5 1 0 - 3 1 0 - 1 1 0 1 5v output step settling time into 500? load time (sec) 561 plot20 s e t t l i n g e r r o r ( % ) 5v output step 0 -1.5 -1.0- 0.5 0.5 1.5 1.0 2.0 - 2.0 1 0 - 9 1 0 - 7 1 0 - 5 1 0 - 3 1 0 - 1 1 0 1 reverse transmission gain & phase (s 12 ) r e v e r s e g a i n ( d b ) f requency (mhz) 561 plot22 -100 - 80 -60 - 40 -20 0 0 50 100 150 200 250 r e v e r s e p h a s e ( d e g r e e s ) 0 -45 - 180 - 90 -135 gain phase s ettling time into 50pf load time (sec) 561 plot21 s e t t l i n g e r r o r ( % ) 5 v output step 0 -1.5 -1.0- 0.5 0.5 1.5 1.0 2.0 -2.0 10 - 9 10 - 7 10 - 5 10 - 3 10 - 1 10 1 output return loss (s 22 ) m a g n i t u d e ( d b ) frequency (mhz) 561 plot24 -25 -20 -15-10 - 5 0 0 50 100 150 200 250 r o = 50 ? r x = 0 ? -50 -45 -40 -35 - 30 r o = 40 ? r x = 10 ? r e-compensated at each r x input return loss (s 11 ) m a g n i t u d e ( d b ) frequency (mhz) 561 plot23 -50 -40 -30- 20 - 10 0 0 50 100 150 200 250 p h a s e ( d e g r e e s ) 0 -45 -180 -90 -135 magnitude phase re-compensated a t each r x -1db compensation point - 1 d b c o m p e n s a t i o n ( d b m ) frequency (mhz) 561 plot25 29 30 3132 33 34 0 20 40 60 80 100 r o = 50 ? 24 25 26 27 28 r o = 75 ? match load re-compensated at each load noise figure n o i s e f i g u r e ( d b m ) no load gain 561 plot26 17 18 1920 21 22 5 10 15 20 25 30 r o = 50 ? 12 13 14 15 16 r o = 25 ? r o = 75 ? r o = 100 ? non-inverting input impedance matched to source impedance equivalent input noise n o i s e v o l t a g e ( n v / h z ) frequency (hz) 561 plot27 1 6 20 40 60 100 100 1k 10k 100k 10m 100m inverting current 34pa/ hz n o i s e c u r r e n t ( p a / h z ) 10 4 2 1 6 20 40 60 100 10 4 2 non-inverting voltage 2.1nv/ hz non-inverting current 2.8pa/ hz 1m group delay g r o u p d e l a y ( n s ) frequency (mhz) 561 plot28 3.0 3.23.4 3.6 3.8 4.0 0 50 100 150 200 250 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 aperture set to 5% of span (12.8mhz) gain error band (worst case, dc) g a i n e r r o r a t l o a d ( % ) no load gain 561 plot29 0 12 3 4 5 5 9 13 17 21 25 -5 -4 -3 -2 -1 r o (nominal) = 50 ? r l = 50 ? 0% r f and r g tolerance = 0.1% r f and r g tolerance = 1% psrr p s r r ( d b ) frequency (hz) 561 plot30 50 60 7080 90 100 100 1k 10k 100k 1m 100m 0 10 20 30 40 10m
d a t a s h e e t k h 5 6 3 6 r e v . 1 a j a n u a r y 2 0 0 8 s u m m a r y d e s i g n e q u a t i o n s a n d d e f i n i t i o n s k h 5 6 3 d e s c r i p t i o n o f o p e r a t i o n l o o k i n g a t t h e c i r c u i t o f f i g u r e 1 ( t h e t o p o l o g y a n d r e s i s t o r v a l u e s u s e d i n s e t t i n g t h e d a t a s h e e t s p e c i f i c a - t i o n s ) , t h e k h 5 6 3 a p p e a r s t o b e a r a s t r o n g e x t e r n a l r e s e m b l a n c e t o a c l a s s i c a l o p a m p . a s s h o w n i n t h e s i m p l i f i e d b l o c k d i a g r a m o f f i g u r e 2 , h o w e v e r , i t d i f f e r s i n s e v e r a l k e y a r e a s . p r i n c i p a l l y , t h e e r r o r s i g n a l i s a c u r r e n t i n t o t h e i n v e r t i n g i n p u t ( c u r r e n t f e e d b a c k ) a n d t h e f o r w a r d g a i n f r o m t h i s c u r r e n t t o t h e o u t p u t i s r e l a t i v e l y l o w , b u t v e r y w e l l c o n t r o l l e d , c u r r e n t g a i n . t h e k h 5 6 3 h a s b e e n i n t e n t i o n a l l y d e s i g n e d t o h a v e a l o w i n t e r n a l g a i n a n d a c u r r e n t m o d e o u t p u t i n o r d e r t h a t a n e q u i v a l e n t o u t p u t i m p e d a n c e c a n b e a c h i e v e d w i t h o u t t h e s e r i e s m a t c h i n g r e s i s t o r m o r e c o m m o n l y r e q u i r e d o f l o w o u t p u t i m p e d a n c e o p a m p s . m a n y o f t h e b e n e f i t s o f a h i g h l o o p g a i n h a v e , h o w e v e r , b e e n r e t a i n e d t h r o u g h a v e r y c a r e f u l c o n t r o l o f t h e k h 5 6 3 s i n t e r n a l c h a r a c t e r i s t i c s . t h e f e e d b a c k a n d g a i n s e t t i n g r e s i s t o r s d e t e r m i n e b o t h t h e o u t p u t i m p e d a n c e a n d t h e g a i n . r f p r e d o m i n a t e l y s e t s t h e o u t p u t i m p e d a n c e ( r o ) , w h i l e r g p r e d o m i n a t e l y d e t e r m i n e s t h e n o l o a d g a i n ( a v ) . s o l v i n g f o r t h e r e q u i r e d r f a n d r g , g i v e n a d e s i r e d r o a n d a v , y i e l d s t h e d e s i g n e q u a t i o n s s h o w n b e l o w . c o n v e r s e l y , g i v e n a n r f a n d r g , t h e p e r f o r m a n c e e q u a t i o n s s h o w t h a t b o t h r f a n d r g p l a y a p a r t i n s e t t i n g r o a n d a v . i n d e p e n d e n t r o a n d a v a d j u s t m e n t w o u l d b e p o s s i b l e i f t h e i n v e r t i n g i n p u t i m p e d - a n c e ( r i ) w e r e 0 b u t , w i t h r i = 1 4 a s s h o w n i n t h e s p e c i f i c a t i o n l i s t i n g , i n d e p e n d e n t g a i n a n d o u t p u t i m p e d - a n c e s e t t i n g i s n o t d i r e c t l y p o s s i b l e . f i g u r e 1 : t e s t c i r c u i t d e s i g n e q u a t i o n s p e r f o r m a n c e e q u a t i o n s s i m p l i f i e d c i r c u i t d e s c r i p t i o n l o o k i n g a t t h e k h 5 6 3 s s i m p l i f i e d s c h e m a t i c i n f i g u r e 2 , t h e a m p l i f i e r s o p e r a t i o n m a y b e d e s c r i b e d . g o i n g f r o m t h e n o n - i n v e r t i n g i n p u t a t p i n 8 t o t h e i n v e r t i n g i n p u t a t p i n 1 8 , t r a n s i s t o r s q 1 C q 4 a c t a s a n o p e n l o o p u n i t y g a i n b u f f e r f o r c i n g t h e i n v e r t i n g n o d e v o l t a g e t o f o l l o w t h e n o n - i n v e r t i n g v o l t a g e i n p u t . t r a n s i s t o r s q 3 a n d q 4 a l s o a c t a s a l o w i m p e d a n c e ( 1 4 l o o k i n g i n t o p i n 1 8 ) p a t h f o r t h e f e e d b a c k e r r o r c u r r e n t . t h i s c u r r e n t , ( i e r r ) , f l o w s t h r o u g h t h o s e t r a n s i s t o r s i n t o a v e r y w e l l d e f i n e d c u r r e n t m i r r o r h a v i n g a g a i n o f 1 0 f r o m t h i s e r r o r c u r r e n t t o t h e o u t p u t . t h e c u r r e n t m i r r o r o u t p u t s a c t a s t h e a m p l i f i e r o u t p u t . t h e i n p u t s t a g e b i a s c u r r e n t s a r e s u p p l y v o l t a g e i n d e - p e n d e n t . s i n c e t h e s e s e t t h e b i a s l e v e l f o r t h e w h o l e r f C f e e d b a c k r e s i s t o r f r o m o u t p u t t o i n v e r t i n g i n p u t r g C g a i n s e t t i n g r e s i s t o r f r o m i n v e r t i n g i n p u t t o g r o u n d c x C e x t e r n a l c o m p e n s a t i o n c a p a c i t o r f r o m o u t p u t t o p i n 1 9 ( i n p f ) w h e r e : r o C d e s i r e d e q u i v a l e n t o u t p u t i m p e d a n c e a v C n o n - i n v e r t i n g i n p u t t o o u t p u t v o l t a g e g a i n w i t h n o l o a d g C i n t e r n a l c u r r e n t g a i n f r o m i n v e r t i n g i n p u t t o o u t p u t = 1 0 1 % r i C i n t e r n a l i n v e r t i n g i n p u t i m p e d a n c e = 1 4 % 5 r s C n o n - i n v e r t i n g i n p u t t e r m i n a t i o n r e s i s t o r r l C l o a d r e s i s t o r a l C v o l t a g e g a i n f r o m n o n - i n v e r t i n g i n p u t t o l o a d r e s i s t o r rg1rar r rr a 1 c 1 r 300 1 2 r 0.08 f ovi g f o v x o g =+ () ? = ? ? = ? ? ? ? ? ? ? ? 6 . 8 m f . 1 m f - v c c ( - 1 5 ) 4 1 0 w r g 4 0 w 5 , 1 0 , 1 5 , 2 0 r f 2 1 k h 5 6 3 + - 1 8 r s 5 0 w 8 v i ( p i ) r l 5 0 w v o ( p o ) r o 4 1 9 + v c c ( + 1 5 ) . 1 m f 6 . 8 m f + + c x 2 3 1 0 . 5 p f r e s i s t o r v a l u e s s h o w n r e s u l t i n : r o = 5 0 w a v = + 1 0 ( n o - l o a d g a i n ) a l = + 5 [ 1 4 d b ] ( g a i n t o 5 0 w l o a d ) k h 5 6 3 f i g 1 rg1rar r rr a1 f ovi g f o v =+ () ? = ? ? r rr1 r r g1 r r a1 r r g r r g1 r r o f i f g i g v f g i f i g = ++ ? ? ? ? ? ? ++ =+ ? ++ ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? w h e r e : g f o r w a r d c u r r e n t g a i n ( = 1 0 ) r i i n v e r t i n g n o d e i n p u t r e s i s t a n c e ( = 1 4 ) r o d e s i r e d o u t p u t i m p e d a n c e a v d e s i r e d n o n - i n v e r t i n g v o l t a g e g a i n w i t h n o l o a d
k h 5 6 3 d a t a s h e e t r e v . 1 a j a n u a r y 2 0 0 8 7 p a r t , r e l a t i v e l y c o n s t a n t p e r f o r m a n c e o v e r s u p p l y v o l t a g e i s a c h i e v e d . a c u r r e n t s e n s e i n t h e e r r o r c u r r e n t l e g o f t h e 1 0 x c u r r e n t m i r r o r f e e d s b a c k t o t h e b i a s c u r r e n t s e t u p p r o v i d i n g a c u r r e n t s h u t d o w n f e a t u r e w h e n t h e o u t p u t c u r r e n t a p p r o a c h e s 2 5 0 m a . f i g u r e 2 : s i m p l i f i e d c i r c u i t d i a g r a m d e v e l o p i n g t h e p e r f o r m a n c e e q u a t i o n s t h e k h 5 6 3 i s i n t e n d e d t o p r o v i d e b o t h a c o n t r o l l a b l e v o l t a g e g a i n f r o m i n p u t t o o u t p u t a s w e l l a s a c o n t r o l l a b l e o u t p u t i m p e d a n c e . i t i s b e s t t o t r e a t t h e s e t w o o p e r a t i o n s s e p a r a t e l y w i t h n o l o a d i n p l a c e . t h e n , w i t h t h e n o - l o a d g a i n a n d o u t p u t i m p e d a n c e d e t e r m i n e d , t h e g a i n t o t h e l o a d w i l l s i m p l y b e t h e n o - l o a d g a i n a t t e n u a t e d b y t h e v o l t a g e d i v i d e r f o r m e d b y t h e l o a d a n d t h e e q u i v a l e n t o u t p u t i m p e d a n c e . f i g u r e 3 s t e p s t h r o u g h t h e o u t p u t i m p e d a n c e d e v e l o p - m e n t u s i n g a n e q u i v a l e n t m o d e l o f f i g u r e 2 . o f f e r i n g a n e q u i v a l e n t , n o n - z e r o , o u t p u t i m p e d a n c e i n t o a m a t c h e d l o a d a l l o w s t h e k h 5 6 3 t o o p e r a t e a t l o w e r i n t e r n a l v o l t - a g e s w i n g s f o r a g i v e n d e s i r e d s w i n g a t t h e l o a d . t h i s a l l o w s h i g h e r v o l t a g e s w i n g s t o b e d e l i v e r e d a t t h e l o a d f o r a g i v e n p o w e r s u p p l y v o l t a g e a t l o w e r d i s t o r t i o n l e v e l s t h a n a n e q u i v a l e n t o p a m p n e e d i n g t o g e n e r a t e t w i c e t h e v o l t a g e s w i n g a c t u a l l y d e s i r e d a t t h e m a t c h e d l o a d . t h i s i m p r o v e d d i s t o r t i o n i s s p e c i f i e d a n d t e s t e d o v e r a w i d e r a n g e a s s h o w n i n t h e s p e c i f i c a t i o n l i s t i n g . g e t b o t h v o a n d i o i n t o t e r m s o f j u s t t h e e r r o r c u r r e n t , i e r r , u s i n g : f i g u r e 3 : o u t p u t i m p e d a n c e d e r i v a t i o n n o t e t h a t t h e r o e x p r e s s i o n s i m p l i f i e s c o n s i d e r a b l y i f r i = 0 . a l s o n o t e t h a t i f t h e f o r w a r d c u r r e n t g a i n w e r e t o g o t o i n f i n i t y , t h e o u t p u t i m p e d a n c e w o u l d g o t o 0 . t h i s w o u l d b e t h e n o r m a l o p a m p t o p o l o g y w i t h a v e r y h i g h i n t e r n a l g a i n . t h e k h 5 6 3 a c h i e v e s a n o n - z e r o r o b y s e t t i n g t h e i n t e r n a l f o r w a r d g a i n t o b e a l o w , w e l l c o n t r o l l e d , v a l u e . d e v e l o p i n g t h e n o - l o a d g a i n e x p r e s s i o n t a k i n g t h e o u t p u t i m p e d a n c e e x p r e s s i o n a s o n e c o n - s t r a i n t s e t t i n g t h e e x t e r n a l r e s i s t o r v a l u e s , w e n o w n e e d t o d e v e l o p t h e n o - l o a d v o l t a g e g a i n e x p r e s s i o n f r o m t h e n o n - i n v e r t i n g i n p u t t o t h e o u t p u t a s t h e o t h e r c o n s t r a i n t . f i g u r e 4 s h o w s t h e d e r i v a t i o n o f t h e n o l o a d g a i n . r g r o i e rr v o kh560 fig 2 r f c x 1 9 i o i o i b ias 10x current mirror current limit 5pf q3 q1 -v c c +v cc 4 i bias 10x current mirror current limit 5pf q4 q2 +v cc -v cc 21 23 8 v i i err r g r f i f gi err r o v o x1 r i l o v - + - kh560 fig 3 v i r and ii v r i1 r r vviri rr1 r r virr1 r r and igi ii g1 err i f err g err i g o ff err i f i g o err f i f g o err f err ? ? ? = =+ = + ? ? ? ? ? ? =+ = + + ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? =++ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? =+= + + + ? ? ? ? ? ? ? ? = ++ ? ? ? ? ? ? ++ = + = r r then r v i rr1 r r g1 r r note that r r g1 r0 i g o o o f i f g i g o f i i err r g r f gi err v o x1 r i v - + - kh560 fig 4 v i
d a t a s h e e t k h 5 6 3 8 r e v . 1 a j a n u a r y 2 0 0 8 f i g u r e 4 : v o l t a g e g a i n d e r i v a t i o n n o t e a g a i n t h a t i f r i = 0 t h i s e x p r e s s i o n w o u l d s i m p l i f y c o n s i d e r a b l y . a l s o , i f g w e r e v e r y l a r g e t h e v o l t a g e g a i n e x p r e s s i o n w o u l d r e d u c e t o t h e f a m i l i a r n o n - i n v e r t i n g o p a m p g a i n e q u a t i o n . t h e s e t w o p e r f o r m a n c e e q u a t i o n s , s h o w n b e l o w , p r o v i d e a m e a n s t o d e r i v e t h e d e s i g n e q u a - t i o n s f o r r f a n d r g g i v e n a d e s i r e d n o l o a d g a i n a n d o u t - p u t i m p e d a n c e . p e r f o r m a n c e e q u a t i o n s d e s i g n e q u a t i o n s e q u i v a l e n t m o d e l g i v e n t h a t t h e p h y s i c a l f e e d b a c k a n d g a i n s e t t i n g r e s i s t o r s h a v e b e e n d e t e r m i n e d i n a c c o r d a n c e w i t h t h e d e s i g n e q u a t i o n s s h o w n a b o v e , a n e q u i v a l e n t m o d e l m a y b e c r e a t e d f o r t h e g a i n t o t h e l o a d w h e r e t h e a m p l i f i e r b l o c k i s t a k e n a s a s t a n d a r d o p a m p . f i g u r e 5 s h o w s t h i s a n a l y s i s m o d e l a n d t h e r e s u l t i n g g a i n e q u a t i o n t o t h e l o a d . f i g u r e 5 : e q u i v a l e n t m o d e l t h i s m o d e l i s u s e d t o g e n e r a t e t h e d c e r r o r a n d n o i s e p e r f o r m a n c e e q u a t i o n s . a s w i t h a n y e q u i v a l e n t m o d e l , t h e p r i m a r y i n t e n t i s t o m a t c h t h e e x t e r n a l t e r m i n a l c h a r a c t e r i s t i c s r e c o g n i z i n g t h a t t h e m o d e l d i s t o r t s t h e i n t e r n a l c u r r e n t s a n d v o l t a g e s . i n t h i s c a s e , t h e m o d e l w o u l d i n c o r r e c t l y p r e d i c t t h e o u t p u t p i n v o l t a g e s w i n g f o r a g i v e n s w i n g a t t h e l o a d . b u t i t d o e s p r o v i d e a s i m p l i f i e d m e a n s o f g e t t i n g t o t h e e x t e r n a l t e r m i n a l c h a r a c t e r i s t i c s . e x t e r n a l c o m p e n s a t i o n c a p a c i t o r ( c x ) a s s h o w n i n t h e t e s t c i r c u i t o f f i g u r e 1 , t h e k h 5 6 3 r e q u i r e s a n e x t e r n a l c o m p e n s a t i o n c a p a c i t o r f r o m t h e o u t p u t t o p i n 1 9 . t h e r e c o m m e n d e d v a l u e s d e s c r i b e d h e r e a s s u m e t h a t a m a x i m a l l y f l a t f r e q u e n c y r e s p o n s e i n t o a m a t c h e d l o a d i s d e s i r e d . t h e r e q u i r e d c x v a r i e s w i d e l y w i t h t h e d e s i r e d v a l u e o f o u t p u t i m p e d a n c e a n d t o a l e s s e r d e g r e e o n t h e d e s i r e d g a i n . n o t e f r o m f i g u r e 2 , t h e s i m p l i f i e d i n t e r n a l s c h e m a t i c , t h a t t h e a c t u a l t o t a l c o m p e n s a t i o n ( c t ) i s t h e s e r i e s c o m b i n a t i o n o f c x a n d t h e i n t e r n a l 1 0 p f f r o m p i n 1 9 t o t h e c o m p e n s a t i o n n o d e s . t h e t o t a l c o m p e n s a t i o n ( c t ) i s d e v e l o p e d i n t w o s t e p s a s s h o w n b e l o w . r ecognize that [taking v positive] vv gir s olving for v from two directions v vir g1ir solving for i from this i v g1r r then vv vr g1r r and, substituting for v and i in the original v expression vv1 gr r i o err f i err i err g err err i gi i ii gi err o oi f =+ =? = + () = + () + =? + () + =+ ? ? ? ? ? ? ii gi f g v o i f g i f i g v f g i g1r r pulling an r r out of the fraction a v v 1 r r g r r g1 r r note that a 1 r r g g1 r0 + () + ? ? ? ? ? ? ? ? =+ ? ++ ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? =+ + ? ? ? ? ? ? = r rr r r g r r a r r g r r g r r o f i f g i g v f g i f i g = ++ ? ? ? ? ? ? ++ =+ ? ++ ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? 1 1 1 1 rgrar r rr a f ovi g f o v =+ () ? = ? ? 1 1 r g v i r l v o r o r f - r o classical op-amp + - kh560 fig 5 v v 1 rr r r rr substituting in for r and r with their design equation yields v v a r rr a (gain to load) o i f o g l lo f g o i v l lo l =+ ? ? ? ? ? ? ? + = + = c 300 r 1 2.0 r pf intermediate equation c c 1 0.02 c pf total compensation 1 og t 1 1 =? ? ? ? ? ? ? = + ()
k h 5 6 3 d a t a s h e e t r e v . 1 a j a n u a r y 2 0 0 8 9 w i t h t h i s t o t a l v a l u e d e r i v e d , t h e r e q u i r e d e x t e r n a l c x i s d e v e l o p e d b y b a c k i n g o u t t h e e f f e c t o f t h e i n t e r n a l 1 0 p f . t h i s , a n d a n e x p r e s s i o n f o r t h e e x t e r n a l c x w i t h o u t t h e i n t e r m e d i a t e s t e p s a r e s h o w n b e l o w . t h e p l o t i n f i g u r e 6 s h o w s t h e r e q u i r e d c x v s . g a i n f o r s e v e r a l d e s i r e d o u t p u t i m p e d a n c e s u s i n g t h e e q u a t i o n s s h o w n a b o v e . n o t e t h a t f o r l o w e r r o s , c x c a n g e t v e r y l a r g e . b u t , s i n c e t h e t o t a l c o m p e n s a t i o n i s a c t u a l l y t h e s e r i e s c o m b i n a t i o n o f c x a n d 1 0 p f , g o i n g t o v e r y h i g h c x s i s i n c r e a s i n g l y i n e f f e c t i v e a s t h e t o t a l c o m p e n s a t i o n i s o n l y s l i g h t l y c h a n g e d . t h i s , i n p a r t , s e t s t h e l o w e r l i m i t s o n a l l o w a b l e r o . f i g u r e 6 : e x t e r n a l c o m p e n s a t i o n c a p a c i t a n c e ( c x ) a 0 % s m a l l s i g n a l o v e r s h o o t r e s p o n s e c a n b e a c h i e v e d b y i n c r e a s i n g c x s l i g h t l y f r o m t h e m a x i m a l l y f l a t v a l u e . n o t e t h a t t h i s a p p l i e s o n l y f o r s m a l l s i g n a l s d u e t o s l e w r a t e e f f e c t s c o m i n g i n t o p l a y f o r l a r g e , f a s t e d g e r a t e s . b e y o n d t h e n o m i n a l c o m p e n s a t i o n v a l u e s d e v e l o p e d t h u s f a r , t h i s e x t e r n a l c x p r o v i d e s a v e r y f l e x i b l e m e a n s f o r t a i l o r i n g t h e f r e q u e n c y r e s p o n s e u n d e r a w i d e v a r i e t y o f g a i n a n d l o a d i n g c o n d i t i o n s . i t i s o f t e n t i m e s u s e f u l t o u s e a s m a l l a d j u s t a b l e c a p i n d e v e l o p m e n t t o d e t e r m i n e a c x s u i t a b l e t o t h e a p p l i c a t i o n , t h e n f i x i n g t h a t v a l u e f o r p r o d u c t i o n . a n e x c e l l e n t 5 p f t o 2 0 p f t r i m m e r c a p f o r t h i s i s a s p r a g u e - g o o d m a n p a r t # g k x 2 0 0 0 0 . w h e n t h e k h 5 6 3 i s u s e d t o d r i v e a c a p a c i t i v e l o a d , s u c h a s a n a d c o r s a w d e v i c e , t h e l o a d w i l l a c t t o c o m p e n - s a t e t h e r e s p o n s e a l o n g w i t h c x . g e n e r a l l y , c o n s i d e r a b l y l o w e r c x v a l u e s a r e r e q u i r e d t h a n t h e e a r l i e r d e v e l o p - m e n t w o u l d i n d i c a t e . t h i s i s a d v a n t a g e o u s i n t h a t a l o w r o w o u l d b e d e s i r e d t o d r i v e a c a p a c i t i v e l o a d w h i c h , w i t h o u t t h e c o m p e n s a t i n g e f f e c t o f l o a d i t s e l f , w o u l d o t h e r w i s e r e q u i r e v e r y l a r g e c x v a l u e s . g a i n a n d o u t p u t i m p e d a n c e r a n g e f i g u r e 7 s h o w s a p l o t o f t h e r e c o m m e n d e d g a i n a n d o u t p u t i m p e d a n c e s f o r t h e k h 5 6 3 . o p e r a t i o n o u t s i d e o f t h i s r e g i o n i s c e r t a i n l y p o s s i b l e w i t h s o m e d e g r a d a t i o n i n p e r f o r m a n c e . s e v e r a l f a c t o r s c o n t r i b u t e t o s e t t h i s r a n g e . a t v e r y l o w o u t p u t i m p e d a n c e s , t h e r e q u i r e d v a l u e o f f e e d b a c k r e s i s t o r b e c o m e s s o l o w a s t o e x c e s s i v e l y l o a d t h e o u t p u t c a u s i n g a r a p i d d e g r a d a t i o n i n d i s t o r t i o n . t h e m a x i m u m r o w a s s e t s o m e w h a t a r b i t r a r i l y a t 2 0 0 . t h i s a l l o w s t h e k h 5 6 3 t o d r i v e i n t o a 2 : 1 s t e p d o w n t r a n s f o r m e r m a t c h i n g t o a 5 0 l o a d . ( t h i s o f f e r s s o m e a d v a n t a g e s f r o m a d i s t o r t i o n s t a n d p o i n t . f i g u r e 7 : r e c o m m e n d e d g a i n a n d o u t p u t i m p e d a n c e r a n g e f o r a g i v e n r o , t h e m i n i m u m g a i n s h o w n i n f i g u r e 7 h a s b e e n s e t t o k e e p t h e e q u i v a l e n t i n p u t n o i s e v o l t a g e l e s s t h a n 4 n v / h z . g e n e r a l l y , t h e e q u i v a l e n t i n p u t n o i s e v o l t - a g e d e c r e a s e s w i t h h i g h e r s i g n a l g a i n s . t h e h i g h g a i n l i m i t h a s b e e n s e t b y t a r g e t i n g a m i n i m u m r g o f 1 0 o r a m i n i m u m r f o f 1 0 0 . a m p l i f i e r c o n f i g u r a t i o n s t h e k h 5 6 3 i s i n t e n d e d f o r a f i x e d , n o n - i n v e r t i n g , g a i n c o n f i g u r a t i o n a s s h o w n i n f i g u r e 1 . t h e k h 5 6 0 o f f e r s t h e b e t t e r p u l s e f i d e l i t y w i t h i t s i m p r o v e d t h e r m a l t a i l i n t h e p u l s e r e s p o n s e ( v s . t h e k h 5 6 3 ) . d u e t o i t s l o w i n t e r n a l f o r w a r d g a i n , t h e i n v e r t i n g n o d e d o e s n o t p r e s e n t a l o w i m p e d a n c e , o r v i r t u a l g r o u n d , n o d e . h e n c e , i n a n i n v e r t i n g c o n f i g u r a t i o n , t h e s i g n a l s s o u r c e i m p e d a n c e w i l l s e e a f i n i t e l o a d w h o s e v a l u e d e p e n d s o n t h e o u t p u t l o a d i n g . i n v e r t i n g m o d e o p e r a t i o n c a n b e b e s t a c h i e v e d u s i n g a w i d e b a n d , u n i t y g a i n b u f f e r w i t h l o w o u t p u t i m p e d a n c e , t o i s o l a t e t h e s o u r c e f r o m t h i s v a r y i n g l o a d . a d c l e v e l c a n , h o w e v e r , b e s u m m e d i n t o t h e i n v e r t i n g n o d e t o o f f s e t t h e o u t p u t e i t h e r f o r o f f s e t c o r r e c t i o n o r s i g n a l c o n d i t i o n i n g . a c c u r a c y c a l c u l a t i o n s s e v e r a l f a c t o r s c o n t r i b u t e t o l i m i t t h e a c h i e v a b l e k h 5 6 3 a c c u r a c y . t h e s e i n c l u d e t h e d c e r r o r s , n o i s e e f f e c t s , a n d t h e i m p a c t i n t e r n a l a m p l i f i e r c h a r a c t e r i s t i c s h a v e o n t h e s i g n a l g a i n . b o t h t h e o u t p u t d c e r r o r a n d n o i s e m o d e l m a y b e d e v e l o p e d u s i n g t h e e q u i v a l e n t m o d e l o f f i g u r e 5 . g e n e r a l l y , n o n - i n v e r t i n g i n p u t e r r o r s s h o w u p a t t h e c 10 c 10 c or c 1 r 300 1 2 r 0.08 pf x t t x o g = ? = ? ? ? ? ? ? ? ? c x ( p f ) no load voltage gain kh560 fig 6 0 24 6 8 10 12 14 16 18 20 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 maximally flat response into a matched load r o = 50 ? r o = 75 ? r o = 100 ? n o l o a d g a i n output impedance ( ? ) kh560 fig 7 0 1020 30 40 50 60 70 80 90 100 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 low r f or r g region r ecommended region high noise region
d a t a s h e e t k h 5 6 3 1 0 r e v . 1 a j a n u a r y 2 0 0 8 o u t p u t w i t h t h e s a m e g a i n a s t h e i n p u t s i g n a l , w h i l e t h e i n v e r t i n g c u r r e n t e r r o r s h a v e a g a i n o f s i m p l y ( r f - r o ) t o t h e o u t p u t v o l t a g e ( n e g l e c t i n g t h e r o t o r l a t t e n u a t i o n ) . o u t p u t d c o f f s e t : t h e d c e r r o r t e r m s s h o w n i n t h e s p e c i f i c a t i o n l i s t i n g a l o n g w i t h t h e m o d e l o f f i g u r e 5 m a y b e u s e d t o e s t i m a t e t h e o u t p u t d c o f f s e t v o l t a g e a n d d r i f t . e a c h t e r m s h o w n i n t h e s p e c i f i c a t i o n l i s t i n g c a n b e o f e i t h e r p o l a r i t y . w h i l e t h e e q u a t i o n s s h o w n b e l o w a r e f o r o u t p u t o f f s e t v o l t a g e , t h e s a m e e q u a t i o n m a y b e u s e d f o r t h e d r i f t w i t h e a c h t e r m r e p l a c e d b y i t s t e m p e r a t u r e d r i f t v a l u e s h o w n i n t h e s p e c i f i c a t i o n l i s t i n g . r e c a l l t h a t t h e s o u r c e i m p e d a n c e , r s , i n c l u d e s b o t h t h e t e r m i n a t i n g a n d s i g n a l s o u r c e i m p e d a n c e a n d t h a t t h e a c t u a l d c l e v e l t o t h e l o a d i n c l u d e s t h e v o l t a g e d i v i d e r b e t w e e n r o a n d r l . a l s o n o t e t h a t f o r t h e k h 5 6 3 , a s w e l l a s f o r a l l c u r r e n t f e e d b a c k a m p l i f i e r s , t h e n o n - i n v e r t i n g a n d i n v e r t i n g b i a s c u r r e n t s d o n o t t r a c k e a c h o t h e r i n e i t h e r m a g n i t u d e o r p o l a r i t y . h e n c e , t h e r e i s n o m e a n i n g i n a n o f f s e t c u r r e n t s p e c i f i c a t i o n , a n d s o u r c e i m p e d a n c e m a t c h i n g t o c a n c e l b i a s c u r r e n t s i s i n e f f e c t i v e . n o i s e a n a l y s i s : a l t h o u g h t h e d c e r r o r t e r m s a r e i n f a c t r a n d o m , t h e c a l - c u l a t i o n s h o w n a b o v e a s s u m e s t h e y a r e a l l a d d i t i v e i n a w o r s t c a s e s e n s e . t h e e f f e c t o f a l l t h e v a r i o u s n o i s e s o u r c e s a r e c o m b i n e d a s a r o o t s u m o f s q u a r e d t e r m s t o g e t a n o v e r a l l e x p r e s s i o n f o r t h e s p o t n o i s e v o l t a g e . t h e c i r c u i t o f f i g u r e 8 s h o w s t h e e q u i v a l e n t c i r c u i t w i t h a l l t h e v a r i o u s n o i s e v o l t a g e s a n d c u r r e n t s i n c l u d e d a l o n g w i t h t h e i r g a i n s t o t h e o u t p u t . w h e r e : g a i n t o e o e n i C n o n - i n v e r t i n g i n p u t v o l t a g e n o i s e a v i n i C n o n - i n v e r t i n g i n p u t c u r r e n t n o i s e a v r s i i C i n v e r t i n g i n p u t c u r r e n t n o i s e r f - r o a v r f - r o 1 1 f i g u r e 8 : e q u i v a l e n t n o i s e m o d e l t o g e t a n e x p r e s s i o n f o r t h e e q u i v a l e n t o u t p u t n o i s e v o l t - a g e , e a c h o f t h e s e n o i s e v o l t a g e a n d c u r r e n t t e r m s m u s t b e t a k e n t o t h e o u t p u t t h r o u g h t h e i r a p p r o p r i a t e g a i n s a n d c o m b i n e d a s t h e r o o t s u m o f s q u a r e s . w h e r e t h e 4 k t ( r f - r o ) a v t e r m i s t h e c o m b i n e d n o i s e p o w e r o f r g a n d r f - r o . i t i s o f t e n m o r e u s e f u l t o s h o w t h e n o i s e a s a n e q u i v a l e n t i n p u t s p o t n o i s e v o l t a g e w h e r e e v e r y t e r m s h o w n a b o v e i s r e f l e c t e d t o t h e i n p u t . t h i s a l l o w s a d i r e c t m e a s u r e o f t h e i n p u t s i g n a l t o n o i s e r a t i o . t h i s i s d o n e b y d i v i d i n g e v e r y t e r m i n s i d e t h e r a d i c a l b y t h e s i g n a l v o l t a g e g a i n s q u a r e d . t h i s , a n d a n e x a m p l e c a l c u l a t i o n f o r t h e c i r c u i t o f f i g u r e 1 , a r e s h o w n b e l o w . n o t e t h a t r l m a y b e n e g l e c t e d i n t h i s c a l c u l a t i o n . virv1 rr r ir r where: i non inverting bias current i inverting bias current v input offset voltage v 5 a 25 2.0mv 10 10 a 360 12.4mv attentuation between r and r os bn s io f o g bi f o bn bi io o ol 1/ 2 =? () ?+ ? ? ? ? ? ? ? ? () ? =? () () [] = ? ? ? l a n e x a m p l e c a l c u l a t i o n f o r t h e c i r c u i t i n f i g u r e 1 u s i n g t y p i c a l 2 5 c d c e r r o r t e r m s a n d r s = 2 5 , r l = 5 0 y i e l d s : r g i i e o r o r f - r o classical op-amp + - kh560 fig 8 4ktrv o 4kt(r f - r o ) * * 4ktr s 4kt r g * * r s i n i * * * e n i 4 4 4 4 ktr source resis ce voltage noise kt r gain settling resistor noise current kt r r feedback resistor voltage noise ktr output resistor voltage noise s g f o o ? ? ? () ? ? tan / e e i r ktr a i r r kt r r a ktr o ni ni s s v i f o f ov o =+ () + () +? () +? () + 2 2 22 2 4 44 l e e i r ktr ir r a kt r r a ktr a n ni ni s s i f o v f o v o v =+ () ++ ? () + ? () + 2 2 2 2 2 2 4 4 4 l d c
k h 5 6 3 d a t a s h e e t r e v . 1 a j a n u a r y 2 0 0 8 1 1 f o r t h e c i r c u i t o f f i g u r e 1 , t h e e q u i v a l e n t i n p u t n o i s e v o l t a g e m a y b e c a l c u l a t e d u s i n g t h e d a t a s h e e t s p o t n o i s e s a n d r s = 2 5 , r l = . r e c a l l t h a t 4 k t = 1 6 e - 2 1 j . a l l t e r m s c a s t a s ( n v / h z ) 2 g a i n a c c u r a c y ( d c ) : a c l a s s i c a l o p a m p s g a i n a c c u r a c y i s p r i n c i p a l l y s e t b y t h e a c c u r a c y o f t h e e x t e r n a l r e s i s t o r s . t h e k h 5 6 3 a l s o d e p e n d s o n t h e i n t e r n a l c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e f o r w a r d c u r r e n t g a i n a n d i n v e r t i n g i n p u t i m p e d a n c e . t h e p e r f o r m a n c e e q u a t i o n s f o r a v a n d r o a l o n g w i t h t h e t h e v i n i n m o d e l o f f i g u r e 5 a r e t h e m o s t d i r e c t w a y o f a s s e s s i n g t h e a b s o l u t e g a i n a c c u r a c y . n o t e t h a t i n t e r n a l t e m p e r a t u r e d r i f t s w i l l d e c r e a s e t h e a b s o l u t e g a i n s l i g h t l y a s t h e p a r t w a r m s u p . a l s o n o t e t h a t t h e p a r a - m e t e r t o l e r a n c e s a f f e c t b o t h t h e s i g n a l g a i n a n d o u t p u t i m p e d a n c e . t h e g a i n t o l e r a n c e t o t h e l o a d m u s t i n c l u d e b o t h o f t h e s e e f f e c t s a s w e l l a s a n y v a r i a t i o n i n t h e l o a d . t h e i m p a c t o f e a c h p a r a m e t e r s h o w n i n t h e p e r f o r m a n c e e q u a t i o n s o n t h e g a i n t o t h e l o a d ( a l ) i s s h o w n b e l o w . i n c r e a s i n g c u r r e n t g a i n g i n c r e a s e s a l i n c r e a s i n g i n v e r t i n g i n p u t r i d e c r e a s e s a l i n c r e a s i n g r f l n c r e a s e s a l i n c r e a s i n g r g d e c r e a s e s a l a p p l i c a t i o n s s u g g e s t i o n s d r i v i n g a c a p a c i t i v e l o a d : t h e k h 5 6 3 i s p a r t i c u l a r l y s u i t a b l e f o r d r i v i n g a c a p a c i t i v e l o a d . u n l i k e a c l a s s i c a l o p a m p ( w i t h a n i n d u c t i v e o u t p u t i m p e d a n c e ) , t h e k h 5 6 3 s o u t p u t i m p e d a n c e , w h i l e s t a r t i n g o u t r e a l a t t h e p r o g r a m m e d v a l u e , g o e s s o m e - w h a t c a p a c i t i v e a t h i g h e r f r e q u e n c i e s . t h i s y i e l d s a v e r y s t a b l e p e r f o r m a n c e d r i v i n g a c a p a c i t i v e l o a d . t h e o v e r a l l r e s p o n s e i s l i m i t e d b y t h e ( 1 / r c ) b a n d w i d t h s e t b y t h e k h 5 6 3 s o u t p u t i m p e d a n c e a n d t h e l o a d c a p a c i t a n c e . i t i s t h e r e f o r e a d v a n t a g e o u s t o s e t a l o w r o w i t h t h e c o n s t r a i n t t h a t e x t r e m e l y l o w r f v a l u e s w i l l d e g r a d e t h e d i s t o r t i o n p e r f o r m a n c e . r o = 2 5 w a s s e l e c t e d f o r t h e d a t a s h e e t p l o t s . n o t e f r o m d i s t o r t i o n p l o t s i n t o a c a p a c i t i v e l o a d t h a t t h e k h 5 6 3 a c h i e v e s b e t t e r t h a n 6 0 d b c t h d ( 1 0 - b i t s ) d r i v i n g 2 v p p i n t o a 5 0 p f l o a d t h r o u g h 3 0 m h z . i m p r o v i n g t h e o u t p u t i m p e d a n c e m a t c h v s . f r e q u e n c y - u s i n g r x : u s i n g t h e l o o p g a i n t o p r o v i d e a n o n - z e r o o u t p u t i m p e d a n c e p r o v i d e s a v e r y g o o d i m p e d a n c e m a t c h a t l o w f r e q u e n c i e s . a s s h o w n o n t h e o u t p u t r e t u r n l o s s p l o t , h o w e v e r , t h i s m a t c h d e g r a d e s a t h i g h e r f r e q u e n c i e s . a d d i n g a s m a l l e x t e r n a l r e s i s t o r i n s e r i e s w i t h t h e o u t p u t , r x , a s p a r t o f t h e o u t p u t i m p e d a n c e ( a n d a d j u s t i n g t h e p r o g r a m m e d r o a c c o r d i n g l y ) p r o v i d e s a m u c h b e t t e r m a t c h o v e r f r e q u e n c y . f i g u r e 9 s h o w s t h i s a p p r o a c h . f i g u r e 9 : i m p r o v i n g o u t p u t i m p e d a n c e m a t c h v s . f r e q u e n c y i n c r e a s i n g r x w i l l d e c r e a s e t h e a c h i e v a b l e v o l t a g e s w i n g a t t h e l o a d . a m i n i m u m r x s h o u l d b e u s e d c o n s i s t e n t w i t h t h e d e s i r e d o u t p u t m a t c h . a s d i s c u s s e d i n t h e t h e r m a l a n a l y s i s d i s c u s s i o n , r x i s a l s o v e r y u s e f u l i n l i m i t i n g t h e i n t e r n a l p o w e r u n d e r a n o u t p u t s h o r t e d c o n d i t i o n . i n t e r p r e t i n g t h e s l e w r a t e : t h e s l e w r a t e s h o w n i n t h e d a t a s h e e t a p p l i e s t o t h e v o l t - a g e s w i n g a t t h e l o a d f o r t h e c i r c u i t o f f i g u r e 1 . t w i c e t h i s v a l u e w o u l d b e r e q u i r e d o f a l o w o u t p u t i m p e d a n c e a m p l i f i e r u s i n g a n e x t e r n a l m a t c h i n g r e s i s t o r t o a c h i e v e t h e s a m e s l e w r a t e a t t h e l o a d . l a y o u t s u g g e s t i o n s : t h e f a s t e s t f i n e s c a l e p u l s e r e s p o n s e s e t t l i n g r e q u i r e s c a r e f u l a t t e n t i o n t o t h e p o w e r s u p p l y d e c o u p l i n g . g e n e r a l l y , t h e l a r g e r e l e c t r o l y t i c c a p a c i t o r g r o u n d c o n n e c t i o n s s h o u l d b e a s n e a r t h e l o a d g r o u n d ( o r c a b l e s h i e l d c o n n e c t i o n ) a s i s r e a s o n a b l e , w h i l e t h e h i g h e r f r e q u e n c y c e r a m i c d e - c o u p l i n g c a p s s h o u l d b e a s n e a r t h e k h 5 6 3 s s u p p l y p i n s a s p o s s i b l e t o a l o w i n d u c t a n c e g r o u n d p l a n e . e v a l u a t i o n b o a r d s : a n e v a l u a t i o n b o a r d ( s h o w i n g a g o o d h i g h f r e q u e n c y l a y - o u t ) f o r t h e k h 5 6 3 i s a v a i l a b l e . t h i s b o a r d m a y b e o r d e r e d a s p a r t # 7 3 0 0 1 9 . t h e r m a l a n a l y s i s a n d p r o t e c t i o n a t h e r m a l a n a l y s i s o f a c h i p a n d w i r e h y b r i d i s d i r e c t e d a t d e t e r m i n i n g t h e m a x i m u m j u n c t i o n t e m p e r a t u r e o f a l l t h e i n t e r n a l t r a n s i s t o r s . f r o m t h e t o t a l i n t e r n a l p o w e r d i s s i p a t i o n , a c a s e t e m p e r a t u r e m a y b e d e v e l o p e d u s i n g t h e a m b i e n t t e m p e r a t u r e a n d t h e c a s e t o a m b i e n t t h e r m a l i m p e d a n c e . t h e n , e a c h o f t h e d o m i n a n t p o w e r d i s s i p a t i n g p a t h s a r e c o n s i d e r e d t o d e t e r m i n e w h i c h h a s t h e m a x i m u m r i s e a b o v e c a s e t e m p e r a t u r e . t h e t h e r m a l m o d e l a n d a n a l y s i s s t e p s a r e s h o w n b e l o w . a s i s t y p i c a l , t h e m o d e l i s c a s t a s a n e l e c t r i c a l m o d e l w h e r e t h e t e m p e r a t u r e s a r e v o l t a g e s , t h e p o w e r d i s s i p a - t o r s a r e c u r r e n t s o u r c e s , a n d t h e t h e r m a l i m p e d a n c e s a r e r e s i s t a n c e s . r e f e r t o t h e s u m m a r y d e s i g n e q u a t i o n s a n d f i g u r e 1 f o r a d e s c r i p t i o n o f t e r m s . e 2.1 .07 .632 1.22 .759 .089 2.62nv/ hz n 22 2 2 2 2 = () + () + () + () + () + () = r g v i r l v o r x r f k h 5 6 3 + - k h 5 6 3 f i g 9 r s r ' o = r x + r o c x r o = r ' o - r x w i t h : r o = k h 5 6 3 o u t p u t i m p e d a n c e a n d r o + r x = r l g e n e r a l l y a m b i e n t t e m p e r a t u r e c a 2 0 0 c / w 2 0 c / w t j ( t ) t a p t t j ( q ) p q p c i r c u i t c a s e t e m p e r a t u r e t c c a s e t o a m b i e n t t e r m a l i m p e d a n c e
d a t a s h e e t k h 5 6 3 1 2 r e v . 1 a j a n u a r y 2 0 0 8 f i g u r e 1 0 : t h e r m a l m o d e l n o t e t h a t t h e p t a n d p q e q u a t i o n s a r e w r i t t e n f o r p o s i t i v e v o . a b s o l u t e v a l u e s o f - v c c , v o , a n d i o , s h o u l d b e u s e d f o r a n e g a t i v e g o i n g v o . s i n c e w e a r e o n l y i n t e r e s t e d i n d e l t a v s . f o r b i p o l a r s w i n g s , t h e t w o p o w e r s f o r e a c h o u t p u t p o l a r i t y a r e d e v e l o p e d a s s h o w n a b o v e t h e n r a t i o e d b y t h e d u t y c y c l e . h a v i n g t h e t o t a l i n t e r n a l p o w e r , a s w e l l a s i t s c o m p o n e n t p a r t s , t h e m a x i m u m j u n c t i o n t e m p e r a t u r e m a y b e c o m p u t e d a s f o l l o w s . t c = t a + ( p q + p t + p c i r c u l t ) ? c a c a s e t e m p e r a t u r e c a = 3 5 c / w f o r t h e k h 5 6 3 w i t h n o h e a t s i n k i n s t i l l a i r t j ( t ) =t c + p t ? 2 0 c / w o u t p u t t r a n s i s t o r j u n c t i o n t e m p e r a t u r e t j ( q ) = t c + p q ? 2 0 0 c / w h o t t e s t i n t e r n a l j u n c t i o n t e m p e r a t u r e t h e l i m i t i n g f a c t o r f o r o u t p u t p o w e r i s m a x i m u m j u n c t i o n t e m p e r a t u r e r e d u c i n g c a t h r o u g h e i t h e r h e a t s i n k i n g a n d / o r a i r f l o w c a n g r e a t l y r e d u c e t h e j u n c t i o n t e m p e r a t u r e s . o n e e f f e c t i v e m e a n s o f h e a t s i n k i n g t h e k h 5 6 3 i s t o u s e a t h e r m a l l y c o n d u c t i v e p a d u n d e r t h e p a r t f r o m t h e p a c k - a g e b o t t o m t o a t o p s u r f a c e g r o u n d p l a n e o n t h e c o m p o - n e n t s i d e . t e s t s h a v e s h o w n a c a o f 2 4 c i n s t i l l a i r u s i n g a s i l p a d a v a i l a b l e f r o m b e r g q u i s t ( 8 0 0 - 3 4 7 - 4 5 7 2 ) . a s a n e x a m p l e o f c a l c u l a t i n g t h e m a x i m u m i n t e r n a l j u n c - t i o n t e m p e r a t u r e s , c o n s i d e r t h e c i r c u i t o f f i g u r e 1 d r i v i n g 2 . 5 v , 5 0 % d u t y c y c l e , s q u a r e w a v e i n t o a 5 0 l o a d . n o t e t h a t 1 / 2 o f t h e t o t a l p t a n d p a p o w e r s w e r e u s e d h e r e s i n c e t h e 5 0 % d u t y c y c l e o u t p u t s p l i t s t h e p o w e r e v e n l y b e t w e e n t h e t w o h a l v e s o f t h e c i r c u i t w h e r e a s t h e t o t a l p o w e r s w e r e u s e d t o g e t c a s e t e m p e r a t u r e . e v e n w i t h t h e o u t p u t c u r r e n t i n t e r n a l l y l i m i t e d t o 2 5 0 m a , t h e k h 5 6 3 s s h o r t c i r c u i t i n g c a p a b i l i t y i s p r i n c i p a l l y a t h e r m a l i s s u e . g e n e r a l l y , t h e k h 5 6 3 c a n s u r v i v e s h o r t d u r a t i o n s h o r t s t o g r o u n d w i t h o u t a n y s p e c i a l e f f o r t . f o r p r o t e c t i o n a g a i n s t s h o r t s t o t h e 1 5 v o l t s u p p l y v o l t a g e s , i t i s v e r y u s e f u l t o r e d u c e s o m e o f t h e v o l t a g e a c r o s s t h e o u t p u t s t a g e t r a n s i s t o r s b y u s i n g s o m e e x t e r n a l o u t p u t r e s i s t a n c e , r x , a s s h o w n i n f i g u r e 9 . e v a l u a t i o n b o a r d a n e v a l u a t i o n b o a r d ( p a r t n u m b e r 7 3 0 0 1 9 ) f o r t h e k h 5 6 3 i s a v a i l a b l e . r50 410 5 51 45.6 i 2.5v/ 45.6 eq o = ? ? ? ? ? ? ? ? = = () ? ? ? ? = = =+ () + () ? ? ? ? ? ? = 54.9ma i 54.9ma 54.9ma .06 t 1 2 22 6 6 8.1ma p 68.1ma 15 2.5 0.7 15.3 68.1ma t =???? ? ? ? ? ?= = 733mw total power in both sides of the output stage e p 1 68.1ma 15 1.4 17.3 68.1ma 84.5 q =? ?? ? ? ? ? ? = 0 . ? m mw total power in both sides of hottest junctions pr r ior to output stage p 1.3 15 2 68.1m circuit =? () ?? a a 54.9ma 19.2ma 733mw 169mw 1.058w powe ?+ ? ? ? ? ??= r r in the remainder of circuit with these powers and t t 25cand 35c/w t 25 c .733 .169 1.05 aca c = = =+ + + 8 835 94c case temperature from this, the hott () ?= e est internal junctions may be found as tt 94c j () = + + () ?= () =+ 1 2 j 1 2 .733 20 101 c output stage tq 94c . . 0845 200 102 c hottest internal junction () ?= r g v i r l v o r x r f k h560 + - kh560 fig 9 r s r ' o = r x + r o c x r o = r' o - r x w ith: r o = kh560 output impedance and r o + r x = r l generally ambient temperature ca 200 c/w 20 c/w t j (t) t a p t t j (q) p q p circuit case temperature t c case to ambient t ermal impedance i v /r total output current with r r ra a ooeq eq l fl l = = ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? =++ () ? ? ? ? ? 1 total load iii.06 t 1 2 oo 2 2 ? ? =? ? total internal output stage current piv ttcc 1 1.4 17.3 i output stage power p.1iv t qtc ?? () =?? ? 0 c co t v 0.7 15.3 i power in hottest internal j ?? ? ? () ? u u nction prior to output stage p1.3v circuit cc =? ? 2 2 i i 19.2ma p p power in remainder of ci to tq ?? + () ?? r r cuit [note v | v |] cc cc =?
k h 5 6 3 p a c k a g e d i m e n s i o n s d a t a s h e e t k h 5 6 3 b1 a l d1 pin #1 i ndex q b e d e e1 c a1 24-pin 0.6" side-brazed ceramic dip symbol inches milimeters minimun maximum minimum maximum a 0.225 5.72 a1 0.139 0.192 3.53 4.88 b 0.014 0.026 0.36 0.66 b1 0.050 bsc 1.27 bsc c 0.008 0.018 0.20 0.46 d 1.190 1.290 30.23 32.77 d1 1.095 1.105 27.81 28.07 e 0.500 0.610 12.70 15.49 e1 0.600 bsc 15.24 bsc e 0.100 bsc 2.54 bsc l 0.165 bsc 4.19 bsc q 0.015 0.075 0.38 1.91 notes: seal: seam weld (am, ak), epoxy (ai) lead finish: gold finish package composition: package: ceramic lid: kovar/nickel (am, ak), ceramic (ai) leadframe: alloy 42 die attach: epoxy ?998 kota microcircuits, inc. l i f e s u p p o r t p o l i c y c a d e k a s p r o d u c t s a r e n o t a u t h o r i z e d f o r u s e a s c r i t i c a l c o m p o n e n t s i n l i f e s u p p o r t d e v i c e s o r s y s t e m s w i t h o u t t h e e x p r e s s w r i t t e n a p p r o v a l o f t h e p r e s i d e n t o f c a d e k a m i c r o c i r c u i t s , i n c . a s u s e d h e r e i n : 1 . l i f e s u p p o r t d e v i c e s o r s y s t e m s a r e d e v i c e s o r s y s t e m s w h i c h , a ) a r e i n t e n d e d f o r s u r g i c a l i m p l a n t i n t o t h e b o d y , o r b ) s u p p o r t o r s u s t a i n l i f e , a n d w h o s e f a i l u r e t o p e r f o r m , w h e n p r o p e r l y u s e d i n a c c o r d a n c e w i t h i n s t r u c t i o n s f o r u s e p r o v i d e d i n t h e l a b e l i n g , c a n b e r e a s o n a b l y e x p e c t e d t o r e s u l t i n a s i g n i f i c a n t i n j u r y t o t h e u s e r . 2 . a c r i t i c a l c o m p o n e n t i s a n y c o m p o n e n t o f a l i f e s u p p o r t d e v i c e o r s y s t e m w h o s e f a i l u r e t o p e r f o r m c a n b e r e a s o n a b l y e x p e c t e d t o c a u s e t h e f a i l u r e o f t h e l i f e s u p p o r t d e v i c e o r s y s t e m , o r t o a f f e c t i t s s a f e t y o r e f f e c t i v e n e s s . c a d e k a d o e s n o t a s s u m e a n y r e s p o n s i b i l i t y f o r u s e o f a n y c i r c u i t r y d e s c r i b e d , a n d c a d e k a r e s e r v e s t h e r i g h t a t a n y t i m e w i t h o u t n o t i c e t o c h a n g e s a i d c i r c u i t r y a n d s p e c i f i c a t i o n s . w w w . c a d e k a . c o m ? 2 0 0 8 c a d e k a m i c r o c i r c u i t s , l l c

▲Up To Search▲

Price & Availability of KH563

	To Download KH563 Datasheet File
If you can't view the Datasheet, Please click here to try to view without PDF Reader .