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NJU7793-Z 絶対最大定格 ( 指定無き場合には Ta=5 C) 項目記号定格単位 電源電圧 差動入力電圧 ( 注 ) D ±36 入力電圧 ( 注 ) N to 入力電流 N ± ( 注 3) m 出力印加電圧 ( 注 ) to 消

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NJU77903-Z2

高耐圧 高出力 入出力フルスイング CMOS オペアンプ

■ 概要 NJU77903 は高出力可能な 36V 動作電圧 入出力フルスイング CMOS オペアンプです。従来の外付けパワートランジスタを必要としていた高出 力用途に最適です。また、RF ノイズ耐性に優れています。 ■ 特徴

● 高出力電流 :±100mA typ.( 200mA pp typ.) ● 動作温度範囲 :Topr=-40ºC to +125ºC ● 入出力フルスイング特性 ● 高 RF ノイズ耐性 ● 動作電圧 :6.8V to 36V ● 消費電流 :9.5mA typ. ● 電圧利得 :100dB typ. ● 入力バイアス電流 :1pA typ. ● スルーレート :3.5V/μs typ. ● ユニティゲイン周波数 :1.5MHz typ. ● サーマルシャットダウン回路内蔵 ● カレントリミット回路内蔵 ● 外形 :TO252-5 ■ アプリケーション ● レゾルバドライブ ● モータードライブ ● スピーカードライブ ● 半導体テスター ● リニアパワーブースター ■ 端子配列 ● パッケージ底面の PAD は、IC の V− 端子と同電位になるように最短の経路で接続してください。 ■外形 NJU77903DL3-Z2 (TO252-5) 1 V+ 2 OUTPUT 3 V -4 -INPUT 5 +INPUT NJU77903DL3-Z2 1 2 3 4 5 PAD [ TOP VIEW ]

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NJU77903-Z2

■ 絶対最大定格 (指定無き場合には Ta=25˚C) 項目 記号 定格 単位 電源電圧 V+ - V- 40 V 差動入力電圧 (注 1) VID ±36 V 入力電圧 (注 2) VIN V- - 0.3 to V+ + 0.3 V 入力電流 IIN ±10 (注 3) mA 出力印加電圧 (注 4) VO V- - 0.3 to V+ + 0.3 V 消費電力 (注 7) PD (2-layer / 4-layer) mW TO252-5 1190(注 5) / 3125(注 6) 動作温度範囲 Topr -40 to +125 °C 保存温度範囲 Tstg -55 to +150 °C (注 1)差動入力電圧は+INPUT 端子と-INPUT 端子の電位差です。 (注 2)入力端子に印加可能な電圧範囲です。 オペアンプとして正常に動作する範囲は電気的特性の同相入力電圧範囲になります。 (注 3)入力電圧が電源電圧を超える場合は、制限抵抗を用いて入力電流を 10mA 以下に抑えてください (注 4)出力端子に印加可能な電圧範囲です。 (注 5)76.2 x 114.3 x 1.6mm(EIA/JEDEC 規格サイズ、2 層、FR-4)基板実装時、且つ銅箔面積 100mm2 (注 6)76.2 x 114.3 x 1.6mm(EIA/JEDEC 規格サイズ、4 層、FR-4)基板実装時

(4 層内箔面積: 74.2  74.2mm、JEDEC standard JESD51-5 に準拠しサーマルビアホールを適用) (注 7)Ta>25ºC で使用する場合、その値は 1ºC につき PD/(Tstg(MAX)-25)[mW/ºC]の割合で減少します。 下の図1を参照してください。 (注 8)パッケージ底面の PAD は、IC の V− 端子と同電位になるように最短の経路で接続してください。 ■ 推奨動作電圧 (Ta=25˚C) 項目 記号 値 単位 電源電圧 V+-V- +6.8 to +36 V 図1:消費電力 - 周囲温度特性 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0 25 50 75 100 125 150 周囲温度 Ta [ºC] 消費電 力 P D [ m W ] TO252-5(2-layer) TO252-5 (4-layer)

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NJU77903-Z2

■ 電気的特性 (指定なき場合, V+ = +12V, V- = 0V, VIC = +6V, RL=10kΩ, Ta=25ºC) (注9)正または負のスルーレートの遅いほうの値を、スルーレート値とします。 項目 記号 条件 最小 標準 最大 記号 入力特性 入力オフセット電圧 VIO RS=50Ω - 1 6 mV RS=50Ω, Ta = -40ºC to 125ºC - - 15 入力オフセット電圧ドリフト ΔVio/ΔT Ta = -40ºC to 125ºC - 20 - µV/ºC 入力バイアス電流 IB - 1 - pA 入力オフセット電流 IIO - 1 - pA 電圧利得 AV VO=1V to 11V, RL=10kΩ to V+/2 80 100 - dB VO=1V to 11V, RL=10kΩ to V + /2, Ta= -40ºC to 125ºC 75 - - 同相信号除去比 CMR VIC=0V to 6V, VIC=6V to 12V 55 75 - dB VIC=0V to 6V, VIC=6V to 12V, Ta = -40ºC to 125ºC 50 - - 同相入力電圧範囲 VICM CMR≧55dB 0 - 12 V CMR≧50dB, Ta = -40ºC to 125ºC 0 - 12 出力特性 最大出力電圧 VOH RL=10kΩ to V + /2 11.97 11.99 - V RL=10kΩ to V+/2, Ta = -40ºC to 125ºC 11.97 - - Isource=100mA 11.4 11.65 - V Isource=100mA, Ta = -40ºC to 125ºC 11.2 - - VOL RL=10kΩ to V+/2 - 0.01 0.03 V RL=10kΩ to V+/2, Ta = -40ºC to 125ºC - - 0.03 Isink=100mA - 0.35 0.6 V Isink=100mA, Ta = -40ºC to 125ºC - - 0.8 出力ソース電流リミット1 ISOURCELIM1 250 375 495 mA Ta = -40ºC to 125ºC 200 - 495 出力シンク電流リミット1 ISINKLIM1 200 375 545 mA Ta = -40ºC to 125ºC 175 - 575 電源特性 消費電流 IDD No Signal, RL=OPEN - 9.5 12.5 mA No Signal, RL=OPEN, Ta = -40ºC to 125ºC - - 12.5 電源電圧変動除去比 SVR V + = 6.8V to 36V 70 85 - dB V+ = 6.8V to 36V, Ta = -40ºC to 125ºC 65 - - ダイナミック特性 AC 特性 ユニティゲイン周波数 fT RL=10kΩ to V+/2, CL=10pF - 1.5 - MHz 位相余裕 ΦM RL=10kΩ to V + /2, CL=10pF - 75 - deg スルーレート (注 9) SR GV=0dB, RL=10kΩ to V+/2, CL=10pF, Vin=4Vpp (4V to 8V) 2.5 3.5 - V/µs GV=0dB, RL=10kΩ to V + /2, CL=10pF, Vin=4Vpp (4V to 8V), Ta = -40ºC to 125ºC 2 - - ノイズ特性 入力換算雑音電圧 en f=10kHz, RS=50Ω - 50 - nV/√Hz 全高調波歪率 THD GV=6dB, RF=10kΩ, RL=10kΩ, CL=10pF, Vo=2Vpp, f=10kHz - 0.03 - %

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NJU77903-Z2

■特性例 消費電流 対 周囲温度 特性例 (電源電圧) AV=0dB, RL=OPEN 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 周囲温度 [ºC] 消費電 流 [ mA ] V+/V-=6.8V/0V V+/V-=30V/0V V+/V-=12V/0V 入力オフセット電圧 対 電源電圧 特性例 (周囲温度) AV=0dB, V -=0V -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 0 5 10 15 20 25 30 35 40 電源電圧 V+ [V] 入力オフセット 電 圧 [ m V ] Ta=-40ºC Ta=125ºC Ta=85ºC Ta=25ºC 入力オフセット電圧 対 周囲温度 特性例 (電源電圧) AV=0dB -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 周囲温度 [ºC] 入力オフセット 電 圧 [ m V ] V+/V-=6.8V/0V V+/V-=30V/0V V+/V-=12V/0V 入力オフセット電圧 対 同相入力電圧 特性例 V+/V-=±6V -15 -12 -9 -6 -3 0 3 6 9 12 15 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 同相入力電圧 [V] 入力オフセット 電 圧 [ m V ] Ta=-40℃ Ta=25℃ Ta=125℃ 入力オフセット電圧 対 出力電流 特性例 V+/V-=±6V -30 -20 -10 0 10 20 30 -250 -200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200 250 出力電流 [mA] 入力オフセット電 圧 [ m V ] Ta=25℃ Ta=- 40℃ Ta=50℃ Ta=85℃ Ta=125℃ 出力シンク電流 出力ソース電流 消費電流 対 電源電圧 特性例 (周囲温度) AV=0dB, RL=OPEN, V-=0V 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 5 10 15 20 25 30 35 40 電源電圧 V+ [V] 消費電 流 [ mA ] Ta=-40ºC Ta=125ºC Ta=85ºC Ta=25ºC

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電源電圧変動除去比 対 周囲温度 特性例 V+=6.8V to 36V , V-=0V 0 20 40 60 80 100 120 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 周囲温度 [ºC] 電源電圧変動除去 比 [ d B ] 同相信号除去比 対 周囲温度 特性例 V+/V-=±6V 0 20 40 60 80 100 120 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 周囲温度 [ºC] 同相信号除去 比 [ d B ] VICM=-6 to 0V VICM=0 to 6V 同相信号除去比 対 周波数 特性例 V+/V-=±6V, V IN=3VPP, GV=40dB, RS=1kΩ, RF=100kΩ, Ta=25ºC 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 100 1k 10k 100k 周波数 [Hz] 同相信号除去 比 [ d B ] 最大出力電圧 対 出力シンク電流 特性例 V+/V-=12V/0V 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 0 50 100 150 200 出力シンク電流 [mA] 最大出力電 圧 [ V ] Ta=-40℃ Ta=25℃ Ta=85℃ Ta=125℃ 最大出力電圧 対 出力ソース電流 特性例 V+/V-=12V/0V 10 10.2 10.4 10.6 10.8 11 11.2 11.4 11.6 11.8 12 0 50 100 150 200 出力ソース電流 [mA] 最大出力電 圧 [ V ] Ta=-40℃ Ta=25℃ Ta=85℃ Ta=125℃ 電源電圧変動除去比 対 周波数 特性例 V+/V-=12V/0V , V IN:2VPP, GV=40dB, RS=1kΩ, RF=100kΩ, Ta=25ºC 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 100 1k 10k 100k 周波数 [Hz] 電源電圧変動除去 比 [ d B ] V+ V

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入力バイアス電流 対 周囲温度 特性例 (電源電圧) VICM=0V 1p 10p 100p 1n 10n 100n -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 周囲温度 [ºC] 入力バイアス電 流 [ A ] V+/V-=±15V V+/V-=±6V 入力オフセット電流 対 周囲温度 特性例 (電源電圧) VICM=0V 1p 10p 100p 1n 10n -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 周囲温度 [ºC] 入力オフセッ ト 電 流 [ A ] V+/V-=±15V V+/V-=±6V 過渡応答 特性例 (周囲温度) V+/V-±6V, V IN4VP-P, f=100kHz PulseEdge=10nsec, Gv=0dB, CL=10p, RL=10k -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 時間 [usec] 入力電 圧 [ V ] -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 出力電 圧 [ V ] 入力電圧 出力電圧 Ta=125ºC Ta=85ºC Ta=25ºC Ta=-40ºC 0 2 4 0 2 4 電圧利得 対 周囲温度 特性例 V+/V-=±6V, VO=-5V to 5V, RL=10kΩ 0 20 40 60 80 100 120 140 160 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 周囲温度 [ºC] 電圧利 得 [ d B ] 入力換算雑音電圧 対 周波数 特性例 RF=2KΩ, RG=20Ω, Ta=25ºC 1 10 100 1000 10000 1 10 100 1k 10k 100k 周波数 [Hz] 入力換算雑音電 圧 [ n V / H z ] V+/V-=30V/0V V+/V-=12V/0V スルーレート 対 周囲温度 特性例 V+/V-±6V, V IN4VP-P, f=100kHz PulseEdge=10nsec, Gv=0dB, CL=10p, RL=10k 0 1 2 3 4 5 6 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 周囲温度 [ºC] スルーレー ト [ V /u sec ] Rise Fall

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NJU77903-Z2

利得余裕 対 負荷容量特性例 V+/V-=±6V, RL=10kΩ, VIN=-30dBm, Gv=20dB, -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 10p 100p 1n 10n 負荷容量 [F] 利得余 裕 [ d B ] Ta=-40℃ Ta=25℃ Ta=125℃ 位相余裕 対 負荷容量 特性例 V+/V-=±6V, R L=10kΩ, VIN=-30dBm, Gv=20dB -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10p 100p 1n 10n 負荷容量 [F] 位相余 裕 [ d e g ] Ta=-40℃ Ta=25℃ Ta=125℃ ユニティゲイン周波数 対 負荷容量 特性例 V+/V-=±6V, R L=10kΩ, VIN=-30dBm, Gv=20dB 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 -60 -30 0 30 60 90 120 150 周囲温度 [ºC] ユニティゲイン周波 数 [ M H z ] CL=1nF CL=10pF CL=10nF 位相余裕 対 温度特性例 V+/V-=±6V, R L=10kΩ, VIN=-30dBm, Gv=20dB -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 -60 -30 0 30 60 90 120 150 周囲温度 [ºC] 位相余 裕 [ d e g ] CL=1nF CL=10pF CL=10nF 位相余裕 対 温度特性例 V+/V-=±6V, RL=10kΩ, VIN=-30dBm, Gv=20dB -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 -60 -30 0 30 60 90 120 150 周囲温度 [ºC] 位相余 裕 [ d e g ] CL=1nF CL=10pF CL=10nF 閉ループ電圧利得 対 周波数 特性例 (周囲温度) V+/V-=±6V, Gv=20dB, V IN=-30dBm, RL=10kΩ, CL=10pF -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 1k 10k 100k 1M 10M 100M 周波数 [Hz] 電圧利 得 [ d B ] -180 -135 -90 -45 0 45 90 135 180 位 相 [ d e g ] -40℃ 25℃ 85℃ 125℃ 利得 位相

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NJU77903-Z2

全高調波歪率 対 出力電力 特性例 V+/V-=±6V, G V=20dB, RF=9.1kΩ, RS=1kΩ, Ta=25ºC 0.001 0.01 0.1 1 10 0.01 0.1 1 10 出力電力 [mW] 全高調波歪 率 + イ ズ [ % ] f=100Hz f=1kHz f=10kHz 全高調波歪率 対 出力電圧 特性例 V+/V-=±6V, G V=20dB, RF=9.1kΩ, RS=1kΩ, Ta=25ºC 0.001 0.01 0.1 1 10 100 0.1 1 10 100 出力電圧 [Vpp] 全高調波歪 率 + イ ズ [ % ] f=100Hz f=1kHz f=10kHz サーマルシャットダウン温度 対 電源電圧 特性例 V-=0V 100 120 140 160 180 200 220 0 5 10 15 20 25 30 35 40 電源電圧 V+ [V] ジャンクション温 度 [ ºC ] シャットダウン温度 復帰温度

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■ アプリケーションノート

NJU77903 は高出力可能な 40V 耐圧の入出力フルスイングオペアンプであり、外付けトランジスタなどのパワーブ ースター無しで高出力電流を得ることができます。 このオペアンプを用いて高出力電流を扱うアプリケーションを設計するに際しては、内部損失による発熱を理解する 事や、サーマルシャットダウン、カレントリミット等の動作を把握することは、思いがけないトラブルを回避する方法 の一つとして有効です。 本アプリケーションノートは高出力オペアンプとしてご使用いただく際の参考として、以下の内容で構成されていま す。 ・ 内部損失の計算 ・ サーマルシャットダウン ・ カレントリミット ・ レゾルバ信号出力回路 ・ 過大入力における対策 なお、本アプリケーションノートの記載内容は実際の動作を保証するものではございません。実際の動作は必ず実機 にてご確認ください。

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1. 内部損失の計算

NJU77903 の内部損失は接続される負荷によって異なります。本アプリケーションノートでは、抵抗負荷の場合とイ ンダクタンス負荷の場合の内部損失を説明します。また、この章においては V+を V DDとして、V−を VSSと定義して計算 します。 1.1 抵抗負荷での内部損失 時間 0∼π までと時間 π∼2π までに分けて内部損失を考えます。 ■t=0∼π まで 図 1.1 は時間 0∼π までの NJU77903 の内部電流を、図 1.2 は出力電流と出力電圧の時間変化を示しています。Io は 出力電流、IAは NJU77903 の出力段以外に流れる電流です。ここで時間 0 からπ までの内部損失は次式で表されます。

R

V

R

V

V

I

V

V

d

R

V

V

V

I

V

V

d

I

V

V

I

V

V

P

O O DD A SS DD O O DD A SS DD O O DD A SS DD R

2

2

sin

sin

1

sin

sin

1

2 0 0 1

 

  

  

図 1.1 時間 0∼π までの NJU77903 の内部電流

V

DD

V

SS

R

I

A

I

O 図 1.2 抵抗負荷での出力電流、出力電圧の時間変化 Vosinθ π 2π 0 IOsinθ IO -IO VO -VO

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NJU77903-Z2

■t=π∼2π まで 一方、図 1.3 は時間π から 2π までの NJU77903 の内部電流を表しており、このときの内部損失は次式で表されます。

R

V

R

V

V

I

V

V

d

R

V

V

V

I

V

V

d

I

V

V

I

V

V

P

O O SS A SS DD O SS O A SS DD O SS O A SS DD R

2

2

sin

sin

1

sin

sin

1

2 2 2 2

   

  

  

ここで VDD=-VSSとすると、内部損失 PRは以下のように求められます。

R

V

R

V

V

I

V

V

P

DD O O A SS DD R

2

2

2

■使用実例 電源電圧 VDD/VSS=+6V/-6V、Vo=1Vpk、R=20Ω(Io=1Vpk/20Ω=50mApk=100mApp)、IA=1.5mA とすると

V

V

mA

V

V

 

V

mW

R

V

R

V

V

I

V

V

P

DD O O A SS DD R

184

20

2

1

20

1

6

2

5

.

1

6

6

2

2

2 2

  

となります。また、電源電圧 VDD/VSS=+12V/0V、Vo=1Vpk、IA=1.5mA の場合でも抵抗 R=20Ω が中点の 6V に接地され ていれば、内部損失は同様に PR=184mW となります。 図 1.3 時間π∼2π までの NJU77903 の内部電流

V

DD

V

SS

R

I

A

I

O 図 1.4 抵抗負荷での出力電流、出力電圧の時間変化 Vosinθ π 2π 0 IOsinθ IO -IO VO -VO

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NJU77903-Z2

1.2 インダクタンス負荷での内部損失 抵抗負荷の場合と同様に時間0∼π までと時間π∼2π までに分けて、インダクタンス負荷での内部損失を導出します。 ■t=0∼π まで 図 1.5 は時間 0∼π までの NJU77903 の内部電流を、図 1.7 は出力 電流と出力電圧の時間変化を示しています。インダクタンス負荷であ るため出力電流と出力電圧の位相が 90°違います。Io は出力電流、IA は NJU77903 の出力段以外に流れる電流です。ここで時間 0∼π まで の出力電流による損失は次式で表されます。

sin

2

2

1

sin

sin

cos

1 DD O O DD O O O LO

V

V

I

V

I

V

I

P

よって、時間 0∼π までの内部損失は次式で表されます。

  O DD A SS DD O O O DD A SS DD L

I

V

I

V

V

d

I

V

d

I

V

I

V

V

P

2

2

sin

2

1

1

sin

1

0 0 1

  

■t=π∼2π まで 次に時間 t=π∼2π での損失を考えます。このときの出力電流は図 1.6 に示すように NJU77903 に流れ込む方向に流れ ます。したがって、出力電流によるオペアンプ内部での損失は、

sin

2

2

1

sin

sin

cos

2 O SS O ee O O O LO

V

V

I

V

I

V

I

P

となります。同様に t=π∼2π の間での内部損失を導出します。

    O SS A SS DD O O O ee A SS DD L

I

V

I

V

V

d

I

V

d

I

V

I

V

V

P

sin

2

2

2

1

1

sin

1

2 2 2

ここで VDD=-VSSとすると、内部損失は以下のように表されます。

O DD A SS DD L

I

V

I

V

V

P

2

図 1.5 時間 0∼π までの NJU77903 の内部電流

V

DD

V

SS

L

I

A

I

O 図 1.6 時間π∼2π までの NJU77903 の内部電流

V

DD

V

SS

L

I

A

I

O 図 1.7 インダクタンス負荷での出力電流、出力電圧の時間変化 IOsinθ VOcosθ π 2π 0 IO -IO VO -VO

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NJU77903-Z2

■使用実例 例えば、電源電圧 VDD/VSS=+6V/-6V、Io=50mApk(100mApp)、IA=1.5mA とすると

V

V

I

V

I

V

V

mA

V

mA

mW

P

DD O A SS DD L

209

50

6

2

5

.

1

6

6

2

となります。 単電源回路で内部損失を計算する場合、図 1.8 のように両電源回路に置き換えて考えます。したがって、電源電圧 VDD/VSS=+12V/0V、Io=50mApk(0mA センターで 100mApp)、IA=1.5mA の場合、

V

V

I

V

I

V

V

mA

V

mA

mW

P

DD O A SS DD L

209

50

2

12

2

5

.

1

6

6

2

となります。 参考までに図 1.9 にインダクタンス負荷での内部損失の電源電圧依存性を示します。ただし電源電圧は単電源です。 実使用上では、内部損失がパッケージパワーPD以下となる条件でご使用ください。 内部損失の電源電圧依存性 インダクタンス負荷, IA=1.5mA 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 0 5 10 15 20 25 30 35 40 電源電圧 [V] 内 部損 失 [ m W ] Io=200mApp Io=150mApp Io=100mApp Io=50mApp 図 1.9 インダクタンス負荷での内部損失の電源電圧依存性(電源電圧は単電源) 図 1.8 単電源回路と等価な両電源回路

V

DD

L

V

DD

/2

V

DD

/2

-V

DD

/2

L

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1.3 NJU77903 の出力段以外に流れる電流 NJU77903 の出力段以外に流れる電流 IAは図 1.10 の回路で計測できます。この計測結果を図 1.11、図 1.12 に示しま す。 図 1.10 出力段以外に流れる電流 IAを計測する回路 図 1.11 出力段以外に流れる電流 IAの電源電圧特性例 図 1.12 出力段以外に流れる電流 IAの周囲温度特性例 出力段以外の消費電流 対 電源電圧 特性例 AV=0dB, RL=OPEN 0 1 2 3 4 5 6 0 5 10 15 20 25 30 35 40 電源電圧 [V] 出力段以外の消費電 流 [ mA ] Ta=-40ºC Ta=-55ºC Ta=125ºC Ta=85ºC Ta=25ºC 出力段以外の消費電流 対 周囲温度 特性例 AV=0dB, RL=OPEN 0 1 2 3 4 5 6 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 周囲温度 [ºC] 出力段以外の消費電 流 [ mA ] V+=6.8V V+=30V V+=12V

V

DD

V

SS

I

A

A

Open

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2. サーマルシャットダウン

NJU77903 はパッケージの放熱性を超える発熱、つまり内部損失がパッケージパワーPDを超えた場合に備えて、サー マルシャットダウン機能を有します。図 2.1 にサーマルシャットダウン温度、復帰温度の電源電圧特性例を示します。 例えば電源電圧 12V では、NJU77903 のジャンクション温度が約 175 ºC になったときサーマルシャットダウンが ON し、出力電流をストップします。このとき NJU77903 の出力端子はハイインピーダンスであり、出力端子電位はオープ ン状態と等価となります。もし、サーマルシャットダウン時の出力電圧を GND 電位にしたい場合は、出力端子と GND を抵抗で接続してください。 出力電流がストップすることで NJU77903 自身のジャンクション温度が低下すると、NJU77903 は自動的に復帰し、 再び出力電流を流し始めます。このときの復帰温度は、電源電圧 12V において約 160 ºC です。 なお、サーマルシャットダウン機能はヒートシンクの代わりとなるものではありません。もしものオーバーロードに 備えた機能です。NJU77903 はジャンクション温度 Tj の絶対最大定格値 150 ºC 以下でご使用ください。 サーマルシャットダウン温度 対 電源電圧 100 120 140 160 180 200 220 0 5 10 15 20 25 30 35 40 電源電圧 [V] ジ ャ ン ク シ ョ ン 温度 [ ℃ ] シャットダウン温度 復帰温度 図 2.1 サーマルシャットダウン温度/復帰温度の電源電圧特性

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3. カレントリミット

NJU77903 は地絡、天絡に備えてカレントリミット機能を備えます。図 3.1 は出力ソース電流、図 3.2 は出力シンク 電流のカレントリミット値の周囲温度特性例です。出力ソース電流、出力シンク電流ともに温度上昇に伴ってカレント リミット値が引き下がる特性を有します。 図 3.3 には t=0sec で地絡したときの出力ソース電流リミット値の時間変化を示しています。時間経過とともに出力ソ ース電流リミット値が低下します。この低下は出力電流によって NJU77903 のジャンクション温度 Tj が上昇すること でカレントリミット値が引き下がるため生じます。使用温度範囲は超えますが、図 3.3 に示されるように Ta=150 ºC で 地絡した場合、ジャンクション温度 Tj がサーマルシャットダウン動作温度に到達し、一時的に出力電流が停止します(図 3.3 の t=55msec∼75msec)。ジャンクション温度 Tj がサーマルシャットダウンの復帰温度まで低下すると、再び出力 電流を流し始めます(図 3.3 の t=75msec∼100msec)。 出力ソース電流 リミット値 対 周囲温度 VDD=12V, RL=1Ω 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 周囲温度 [℃] 出 力 ソ ー ス 電 流 リ ミ ッ ト 値 [ m A ] 出力シンク電流 リミット値 対 周囲温度 VDD=12V, RL=1Ω 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 周囲温度 [℃] 出 力 シ ン ク 電 流 リ ミ ッ ト 値 [ m A ] 図 3.1 出力ソース電流のカレントリミット値の 周囲温度特性例 図 3.2 出力シンク電流のカレントリミット値の 周囲温度特性例 過電流保護回路動作 VDD=12V, RL=1Ω 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 -25 0 25 50 75 100 125 150 時間 [msec] 出 力 ソ ー ス 電 流 [ m A ] Ta=25℃ Ta=85℃ Ta=125℃ Ta=150℃ サーマル シャットダウン サーマル シャットダウン 図 3.3 出力ソース電流のカレントリミット値の時間変化

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4. レゾルバ励磁信号 出力回路

図 4.1 に典型的なレゾルバ励磁信号出力回路を示します。回路の前段には 2 回路入り汎用オペアンプ NJM2904、後 段には NJU77903 を使用しています。NJM2904(A)は中点電位を形成するために用いますが、図 4.2 のように省略する こともできます。NJM2904(B)は正弦波信号の位相を反転させるために用います。位相が反転した正弦波信号を予め準 備されている場合は図 4.3 のように NJM2904 を省略できます。

図 4.4 に出力信号例を示します。出力電圧 Vout はインダクタンスの両端の電圧、出力電流 Iout は上側の NJU77903 から流れ出る方向を正としています。インダクタンス負荷であるため、出力電圧 Vout と出力電流 Iout には約 90 度の位 相差を生じます。ただしインダクタンス負荷に内部抵抗が含まれるため、丁度 90 度の位相差にならないことにご注意 ください。 なお、ご使用の際は必ず実機にて動作の確認、検証をしてください。 図 4.1 典型的なレゾルバ励磁信号出力回路 図 4.2 典型的なレゾルバ励磁信号出力回路 (中点電位生成用のアンプ削除) 図 4.3 典型的なレゾルバ励磁信号出力回路 (位相の異なる正弦波が準備されている場合) Vout Iout NJU77903 NJU77903 NJM2904 AC

Vout

Iout

NJU77903

NJU77903

AC1 AC2 Vout Iout NJU77903 NJU77903 NJM2904(A) NJM2904(B) AC DC

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図 4.4 レゾルバ励磁 出力信号例 レゾルバ励磁 出力電圧信号例 V+/V-=12V/0V, Freq=10kHz -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 0 0.05 0.1 0.15 0.2 時間 [msec] 出力電 圧 V o u t [V ] -40℃ 25℃ 125℃ レゾルバ励磁 出力電流信号例 V+/V-=12V/0V, Freq=10kHz -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 0 0.05 0.1 0.15 0.2 時間 [msec] 出力電 流 I o u t [mA ] -40℃ 25℃ 125℃

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5. 過大入力における対策

入力信号電圧が電源ラインを超える場合は、図 5.1 に示すように電流制限用抵抗を用いて入力電流を定格以下に制限 する必要があります。電流制限用の抵抗値については、以下の式より算出することができます。

IIN = ≦10mA, (VSIG>V+) IIN = ≦10mA, (VSIG<V-)

図 5.1a 入力端子印加電圧例(VSIG>V+) 図 5.1b 入力端子印加電圧例(VSIG<V-)

VSIG − V+ RIN V-− VSIG RIN V+ V -VOUT RIN RIN VSIG+ V SIG-IIN IIN V+ V -VOUT RIN RIN VSIG+ V SIG-IIN IIN

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■ パッケージ外形図 <注意事項> このデータブックの掲載内容の正確さには万全を期しておりますが、 掲載内容について何らかの法的な保証を行うものではありません。 とくに応用回路については、製品の代表的な応用例を説明するためのも のです。また、工業所有権その他の権利の実施権の許諾を伴うものでは なく、第三者の権利を侵害しないことを保証するものでもありません。 6.54 ± 0.19 5.34 ±0 .12 6 . 0 4 ± 0 . 0 6 1 . 1 4 ± 0 . 1 3 0.52 ± 0.06 0.52 ±0 .06 5.34 ± 0.12 M I N 4 . 1 5 2.29± 0.09 (4.8) (2.5) (1 .4 ) (0 .9 ) (1 .7 ) 0 ∼ 0.25 0. 5 1 1. 2 7 0 . 5 ± 0 . 1 2 2.5 ± 0 . 5

TO252

5

単位:mm

参照

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