JAJSUY1C May   2004  – December 2025 LOG114

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 説明
  5. 4 ピン構成
  6. 5 仕様
    1. 5.1 絶対最大定格
    2. 5.2 ESD 定格
    3. 5.3 推奨動作条件
    4. 5.4 熱に関する情報
    5. 5.5 電気的特性 (±5V)
    6. 5.6 電気的特性 (5V)
    7. 5.7 代表的特性：VS = ±5V
  7. 6 詳細説明
    1. 6.1 概要
    2. 6.2 機能ブロック図
    3. 6.3 機能説明
      1. 6.3.1 対数および差動アンプ
      2. 6.3.2 COM 電圧範囲
      3. 6.3.3 VCM IN
      4. 6.3.4 補助オペ アンプ
    4. 6.4 デバイスの機能モード
  8. 7 アプリケーションと実装
    1. 7.1 アプリケーション情報
      1. 7.1.1 伝達関数
      2. 7.1.2 入力電流範囲
      3. 7.1.3 リファレンス電流の設定
      4. 7.1.4 負の入力電流
      5. 7.1.5 電圧入力
      6. 7.1.6 大電流線形補正
      7. 7.1.7 誤差発生源
        1. 7.1.7.1 精度
        2. 7.1.7.2 合計誤差
        3. 7.1.7.3 誤差 RTO および RTI
        4. 7.1.7.4 対数適合性
        5. 7.1.7.5 個別の誤差成分
    2. 7.2 代表的なアプリケーション
      1. 7.2.1 デュアル電源構成の設計例
      2. 7.2.2 単一電源構成の設計例
      3. 7.2.3 デュアル電源動作の利点
      4. 7.2.4 ログ比
      5. 7.2.5 データ圧縮
      6. 7.2.6 3.3V 動作
      7. 7.2.7 エルビウム添加光ファイバ増幅器 (EDFA)
    3. 7.3 電源に関する推奨事項
    4. 7.4 レイアウト
      1. 7.4.1 レイアウトのガイドライン
      2. 7.4.2 レイアウト例
  9. 8 デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 8.1 デバイス サポート
      1. 8.1.1 デバイスの命名規則
    2. 8.2 ドキュメントのサポート
      1. 8.2.1 関連資料
      2. 8.2.2 PSpice® for TI
      3. 8.2.3 TINA-TI™ (無料のダウンロード ソフトウェア)
    3. 8.3 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    4. 8.4 サポート・リソース
    5. 8.5 商標
    6. 8.6 静電気放電に関する注意事項
    7. 8.7 用語集
  10. 9 改訂履歴
  11. 10メカニカル、パッケージ、および注文情報

パッケージ・オプション

メカニカル・データ（パッケージ｜ピン）
サーマルパッド・メカニカル・データ
発注情報

7.2.2 単一電源構成の設計例

以下の条件が与えられた場合：

表 7-2 単一電源パラメータの設計パラメータ例

パラメータ

値の例
正電源電圧 5V
負電源電圧 0V
入力信号 100pA～10mA
リファレンス電圧 2.5V
出力電圧 0.5V ～ 2.5V
  1. 信号入力ピンとして、I1 または I2 のいずれかを選択します。この例では、I2 を使用します。リファレンス電流として I1 選択すると、抵抗ネットワークの A4 の周辺がシンプルになります。(注：電流は I1 ピンと I2 ピンにのみ流れます。)
  2. リファレンス電流の大きさを選択します。信号 (I2) が 8 ディケードにわたるため、I1 は、I2 の最小値の 1μA − 4 ディケード上および I2 の最大値の 4 ディケード下に設定します。(値を中央に配置する必要はありません。I2 が 7 ディケードにわたる場合は、I1 は、I2 の最小値の 3 ディケード上および最大値の 4 ディケード下に設定します。)この構成では、負方向のスイング振幅が大きくなり、電流信号が減少するときに感度が高くなります (ΔI2 あたり ΔVO4)。
  3. 式 1 を使って、VLOGOUT 時のログ出力の予測範囲を計算します。
    式 22. For I2=10mA:VLOGOUT=0.375×log(1μA10mA)=-1.5V For I2=100pA:VLOGOUT=0.375×log(1μA100pA)=1.5V

    したがって、アンプ A3 の出力で想定される電圧範囲は次のとおりです。

    式 23. -1.5V≤VLOGOUT≤1.5V

    この結果は、出力がグランドよりも低くスイングできるデュアル電源システム (V+ = 5V、V− = −5V) では許容されますが、5Vの単一電源システムでは許容されません。そのため、システムにオフセット電圧を加算する必要があります。

  4. 出力を (V−) + 0.6V と (V+) −0.6V の間にセンタリングするために使用するオフセット電圧 VCOM を選択します。これは、A3 アンプのフルスケール出力能力です。VCOM = 2.5V を選択し、式 2 を使用して VLOGOUT の電圧出力範囲の期待値を再計算すると、次のようになります。
    式 24. 1V≤VLOGOUT≤4V
  5. A4 アンプは、ADC で使用する VLOGOUT 信号を次の式でスケーリングおよびオフセットします。
    式 25. VO4=-GA4×VLOGOUT+VOFFSET

    A4 アンプは、(V−) +0.5V から (V+) −0.5V までの定格出力スイング能力が規定されています。

    したがって、最終的な A4 出力を選択します。

    式 26. 0.5V≤VO4≤2.5V

    この出力の結果、3V VLOGOUT 範囲で電圧範囲が 2V になるので、A4 には 2/3 のゲインが必要になります。

  6. I2 = 10mA のとき、VLOGOUT = 1V、VO4 = 2.5V です。手順 5 の 式 25 を使用：
    式 27. 2.5V=-2V3V×(1V)+VOFFSET

    したがって、VOFFSET = 3.17V となります。

    図 7-10に、VO4 = −2/3(VLOGOUT) + 3.17に対応する A4 アンプ構成を示します。

    全体的な伝達関数は次のとおりです。

    式 28. VO4=-0.25×logI1I2+1.5V
    LOG114 8 ディケードにわたり測定する場合の単一電源構成の例
    A. 単一電源の構成では、VCM IN を 1V 以上に接続する必要があります。
    B. フォトダイオードのカソードは VREF に戻り、フォトダイオード全体がゼロバイアスになります。カソードを VCM IN より高い電圧に戻すと、フォトダイオード容量を減らすための逆バイアスが発生し、速度を上昇させることができます。
    図 7-9 8 ディケードにわたり測定する場合の単一電源構成の例

同様のプロセスを使用して、OPA383 などの外部レール ツー レール出力オペアンプを構成できます。OPA383 オペアンプはほぼ 0V までスイングできるため (詳細については OPA383 のデータシートを参照)、スケーリング係数は 2.5/3、対応するVOFFSETは 1.24V と概算できます。この回路構成を、図 7-10 に示します。

LOG114 ADC ステージへの出力のスケーリングおよびオフセット用オペアンプの構成図 7-10 ADC ステージへの出力のスケーリングおよびオフセット用オペアンプの構成