小さなジオメトリ・プロセスに基づいて設計された高性能A/Dコンバータ（ADC）は、一般に1.8～5Vの単電源または±5Vの両電源で動作します 。±10V以上の実際の信号を処理する場合は、ADCの前にアンプを配置することがよくあります。このアンプで信号を減衰し、ADC入力の飽和や過電圧によるダメージを防ぐことができます。このアンプは一般にシングルエンド出力を出力しますが、ダイナミック・レンジの増大、同相ノイズ除去比の改善、ノイズ感度の低減など、差動入力ADCの利点をフル活用するには差動出力のほうが有効です。図1は、ゲインが½の差動出力アンプ・システムを示します。
差動アンプA1は½のゲインとなるよう構成されています。このアンプの出力はアンプA2の非反転入力とアンプA3の反転入力に入力されます。アンプA2とA3も½のゲインで動作します。位相が180°ずれたこれらの出力は、差動信号を形成します。差動出力電圧 VOUT A2 – VOUT A3 は、したがって、VIN/4 – (–VIN/4) と表され、差動出力電圧VIN /2となります。
VOFFSET 端子を用いて出力をオフセットし、ADCのダイナミック・レンジを増大させることもできます。VOFFSETから 出力までの差動ゲインは－1です。オフセットの調整が不要な場合は、このノードをグラウンドに接続してください。
VCM 端子で、差動出力の同相電圧を設定します。回路の出力同相電圧を電源中央値に設定できるので、この端子は特に単電源ADCを駆動するときに役に立ちます。VCMから出力までのゲインは1です。同相電圧のシフトが不要な場合は、このノードをグラウンドに接続してください。
図2は回路の性能を示します。入力は25kHz、20Vp-pのサイン波です。プロットのチャンネル1は非反転出力、チャンネル2（チャンネル１のプロットと 重なって表示）は反転出力、チャンネル3は入力信号です。Mと表示されている演算チャンネル（Math Channel）は、反転、非反転の出力間の差です。各出力は入力信号の¼となっていて、2つの出力は互いを基準に反転され、その差の振幅は入力信号の½となります。
図3は回路の周波数応答とゲインの関係を示しており、帯域幅1MHz、ピーキング1dB未満で、ゲインは安定しています。
図4では、大きな矩形波入力に対する回路の応答に顕著なオーバーシュートはなく、短時間でセトリングしていることを示しています。各アンプは 信号の半分の振幅しか伝送しないので、差動出力は各出力の2倍の速さでスルーします。
デュアル・ディファレンス・アンプのAD8279 はナローボディの14ピン SOICパッケージを採用し、AD8278 は8ピンMSOPパッケージを採用しています。高精度レーザートリム抵抗はアンプと同じチップに集積されるので、抵抗のオフセット、ゲイン誤差、同相電圧誤差、それに温度の変化に伴うドリフトが最小限に抑えられ、高精度システムに有効に機能します。AD8278（200μA）とAD8279（1アンプ当たり200μA）は、低消費電力でありながら、システムの帯域幅は1MHz、スルーレートは2.4V/μsです。AD8278／AD8279は、単電源の2.5Vから両電源の±18Vまで、非常に広い電源範囲で動作できます。入力は電源レールを更に越えてスイングできるので、大きな同相電圧／ノイズが存在する中で大信号（±20V以上）を測定することが可能です。そのため、これは高性能の低電圧ADCにとって理想的なフロントエンドとなります。
