Analog Devices SSM2164S, SSM2164P Datasheet

0 (0)

a

Low Cost Quad

Voltage Controlled Amplifier

 

 

 

 

 

SSM2164

 

 

 

FEATURES

Four High Performance VCAs in a Single Package 0.02% THD

No External Trimming 120 dB Gain Range

0.07 dB Gain Matching (Unity Gain) Class A or AB Operation

APPLICATIONS

Remote, Automatic, or Computer Volume Controls Automotive Volume/Balance/Faders

Audio Mixers Compressor/Limiters/Compandors Noise Reduction Systems Automatic Gain Controls

Voltage Controlled Filters

Spatial Sound Processors Effects Processors

GENERAL DESCRIPTION

The SSM2164 contains four independent voltage controlled amplifiers (VCAs) in a single package. High performance

(100 dB dynamic range, 0.02% THD) is provided at a very low cost-per-VCA, resulting in excellent value for cost sensitive gain control applications. Each VCA offers current input and output for maximum design flexibility, and a ground referenced

–33 mV/dB control port.

All channels are closely matched to within 0.07 dB at unity gain, and 0.24 dB at 40 dB of attenuation. A 120 dB gain range is possible.

A single resistor tailors operation between full Class A and AB modes. The pinout allows upgrading of SSM2024 designs with minimal additional circuitry.

The SSM2164 will operate over a wide supply voltage range of

±4 V to ±18 V. Available in 16-pin P-DIP and SOIC packages, the device is guaranteed for operation over the extended industrial temperature range of –40°C to +85°C.

FUNCTIONAL BLOCK DIAGRAM

VC

 

 

 

IIN

 

VCA1

IIOUT

VC

 

 

 

IIN

 

VCA2

IIOUT

VC

 

 

 

IIN

 

VCA3

IIOUT

VC

 

 

 

IIN

 

VCA4

IIOUT

 

POWER SUPPLY

 

AND BIASING CIRCUITRY

V+

GND

V–

MODE

REV. 0

Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties which may result from its use. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices.

One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood. MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 617/329-4700 Fax: 617/326-8703

SSM2164–SPECIFICATIONS

ELECTRICAL SPECIFICATIONS(VS = ±15 V, AV = 0 dB, 0 dBu = 0.775 V rms, VIN = 0 dBu, RIN = ROUT = 30 kΩ, f = 1 kHz, –40°C < TA < +85°C using Typical Application Circuit (Class AB), unless otherwise noted. Typical specifications apply at TA = +25°C.)

 

 

 

SSM2164

 

 

Parameter

Conditions

Min

Typ

Max

Units

 

 

 

 

 

 

AUDIO SIGNAL PATH

 

 

 

 

 

Noise

VIN = GND, 20 kHz Bandwidth

 

–94

 

dBu

Headroom

Clip Point = 1% THD+N

 

22

 

dBu

Total Harmonic Distortion

2nd and 3rd Harmonics Only

 

 

 

 

 

AV = 0 dB, Class A

 

0.02

.1

%

 

AV = ±20 dB, Class A1

 

0.15

 

%

 

AV = 0 dB, Class AB

 

0.16

 

%

 

AV = ±20 dB, Class AB1

 

0.3

 

%

Channel Separation

 

 

–110

 

dB

Unity Gain Bandwidth

CF = 10 pF

 

500

 

kHz

Slew Rate

CF = 10 pF

 

0.7

 

mA/μs

Input Bias Current

 

 

±10

 

nA

Output Offset Current

VIN = 0

 

±50

 

nA

Output Compliance

 

 

±0.1

 

V

CONTROL PORT

 

 

 

 

kΩ

Input Impedance

 

 

5

 

Gain Constant

(Note 2)

 

–33

 

mV/dB

Gain Constant Temperature Coefficient

0 dB to –40 dB Gain Range3

 

–3300

 

ppm/°C

Control Feedthrough

 

1.5

8.5

mV

Gain Matching, Channel-to-Channel

AV = 0 dB

 

0.07

 

dB

 

AV = –40 dB

 

0.24

 

dB

Maximum Attenuation

 

 

–100

 

dB

Maximum Gain

 

 

+20

 

dB

 

 

 

 

 

 

POWER SUPPLIES

 

±4

 

±18

 

Supply Voltage Range

 

 

V

Supply Current

Class AB

 

6

8

mA

Power Supply Rejection Ratio

60 Hz

 

90

 

dB

 

 

 

 

 

 

NOTES

1–10 dBu input @ 20 dB gain; +10 dBu input @ –20 dB gain. 2After 60 seconds operation.

3+25°C to +85°C.

Specifications subject to change without notice.

TYPICAL APPLICATION AND TEST CIRCUIT

VC

14

 

 

 

 

 

100pF

 

VC4

 

 

 

 

 

 

 

 

IIN

15

 

VCA4

 

13

IIOUT

30kΩ

 

 

 

 

 

 

1/2

 

30kΩ

 

 

 

 

 

 

VOUT4

V

 

 

 

 

 

 

OP275

IN4

 

 

 

 

 

 

 

 

500Ω

 

 

 

 

 

 

 

 

560pF

 

POWER SUPPLY

 

 

 

 

 

AND BIASING CIRCUITRY

 

 

 

 

9

8

16

 

1

 

 

 

 

 

V–

GND

V+

MODE

 

 

 

 

0.1µF

0.1µF

 

RB (7.5kΩ CLASS A)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(OPEN CLASS AB)

 

 

–15V

+15V

 

 

 

 

Figure 1. RIN = ROUT = 30 kΩ, CF = 100 pF. Optional RB = 7.5 kΩ, Biases Gain Core to Class A Operation. For Class AB, Omit RB.

–2–

REV. 0

SSM2164

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

Supply Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ±18 V Input, Output, Control Voltages . . . . . . . . . . . . . . . . V– to V+ Output Short Circuit Duration to GND . . . . . . . . . Indefinite Storage Temperature Range . . . . . . . . . . . . –65°C to +150°C Operating Temperature Range . . . . . . . . . . . . . –40°C to +85°C Junction Temperature Range . . . . . . . . . . . . –65°C to +150°C Lead Temperature Range (Soldering 60 sec) . . . . . . . . +300°C

Package Type

θJA*

θJC

Units

16-Pin Plastic DIP (P Suffix)

76

33

°C/W

16-Pin SOIC (S Suffix)

92

27

°C/W

*θJA is specified for the worst case conditions; i.e., θJA is specified for device in socket for P-DIP packages, θJA is specified for device soldered in circuit board for SOIC package.

ORDERING GUIDE

 

Temperature

Package

Package

Model

Range

Description

Options

 

 

 

 

SSM2164P

–40°C to +85°C

Plastic DIP

N-16

SSM2164S

–40°C to +85°C

Narrow SOIC

R-16A

PIN CONFIGURATION

16-Lead Epoxy DIP and SOIC

 

 

 

 

 

 

 

MODE

1

 

 

 

16

V+

 

 

 

 

 

 

 

IIN1

2

 

 

 

15

IIN4

 

 

 

 

 

 

 

VC1

3

 

 

 

14

VC4

IOUT1

 

SSM2164

 

IOUT4

4

13

 

 

TOP VIEW

 

 

IOUT2

5

(Not to Scale)

12

IOUT3

 

 

VC2

6

 

 

 

11

VC3

IIN2

 

 

 

 

 

IIN3

7

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

GND

8

 

 

 

9

V–

 

 

 

 

 

 

 

CAUTION

ESD (electrostatic discharge) sensitive device. Electrostatic charges as high as 4000 V readily accumulate on the human body and test equipment and can discharge without detection. Although the SSM2164 features proprietary ESD protection circuitry, permanent damage may occur on devices subjected to high energy electrostatic discharges. Therefore, proper ESD precautions are recommended to avoid performance degradation or loss of functionality.

WARNING!

ESD SENSITIVE DEVICE

REV. 0

–3–

Analog Devices SSM2164S, SSM2164P Datasheet

SSM2164

Typical Performance Characteristics

 

1.0

 

 

 

 

 

 

CLASS A

 

 

 

 

 

VS = ±15V

 

 

 

 

 

LPF = 80kHz

 

 

 

+ N – %

 

 

AV = + 20dB

 

0.1

 

 

 

 

THD

 

 

AV

= – 20dB

 

 

 

 

 

 

 

 

AV = 0dB

 

 

0.01

 

 

 

 

 

20

100

1k

10k

20k

 

 

 

FREQUENCY – Hz

 

 

Figure 2. THD+N vs. Frequency, Class A

 

1.0

 

 

 

 

 

 

 

 

CLASS AB

 

 

 

 

 

VS = ±15V

 

 

 

 

 

LPF = 80kHz

 

 

 

AV = +20dB

AV = –20dB

 

 

 

 

 

 

 

N – %

0.1

 

AV = 0dB

 

 

THD +

 

 

 

 

 

 

0.01

 

 

 

 

 

20

100

1k

10k

20k

FREQUENCY – Hz

Figure 3. THD+N vs. Frequency Class, AB

300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

280

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VS = ±15V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

260

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TA = +25°C

 

 

 

 

 

240

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1200 CHANNELS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

220

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

180

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

160

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UNITS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

140

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.005

0.010

0.015

0.020

0.025

0.030

0.035

0.040

0.045

0.050

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

THD – %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 4. THD Distribution, Class A

210

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VS = ±15V

 

 

 

 

 

 

190

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

180

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TA = +25°C

 

 

 

 

 

 

170

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1200 CHANNELS

 

 

160

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

140

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

130

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UNITS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

THD – %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 5. THD Distribution, Class AB

 

1.0

 

 

 

 

 

 

VS ±15V

 

 

 

 

 

AV = 0dB

 

 

 

 

 

LPF = 22kHz

 

 

 

N – %

0.1

CLASS AB

 

 

 

+

 

 

 

 

THD

 

 

 

 

 

 

 

CLASS A

 

 

 

 

0.01

 

 

 

 

 

20

100

1k

10k

20k

 

 

AMPLITUDE – VRMS

 

 

Figure 6. THD+N vs. Amplitude

0.10

LPF = 80kHz

0.08

%

0.06

THD + N –

0.04

0.02

0

0

±4

±8

±12

±16

±20

SUPPLY – Volts

Figure 7. THD+N vs. Supply Voltage, Class A

–4–

REV. 0

Loading...
+ 8 hidden pages