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Last Saved: 2010/04/24 22:17 / Edit: 1 特長 低入力オフセット電圧 : 50 µv max 低入力オフセット電圧ドリフト : 0.6 µv/ C max 超低バイアス電流 : 100 pa max 超高オープンループゲイン : 2000 V/mV min 低電源

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高精度オペアンプ

OP297

 

特長 

低入力オフセット電圧: 50 µV max 低入力オフセット電圧ドリフト: 0.6 µV/°C max 超低バイアス電流: 100 pA max 超高オープンループゲイン: 2000 V/mV min 低電源電流( アンプあたり): 625 µA max 動作電源電圧 ±2 V ~ ±20 V 高同相電圧除去比: 120 dB min

アプリケーション

ストレーン・ゲージ、ブリッジ・アンプ 高安定熱電対アンプ 計装アンプ フォト電流モニター 高ゲイン・リニアリティ・アンプ 長時間積分器/フィルター サンプル・アンド・ホールド・アンプ ピーク・ディテクタ ログ・アンプ バッテリー駆動装置

概要 

 

OP297 は高精度性能を省スペースの産業界標準 8 ピン SOIC に 収納した初めてのデュアルオペアンプです。デュアルOP297 は 高性能、低消費電流、超低入力バイアス電流と3つの特性が揃 っており、幅広い分野のアプリケーションで有効に利用できま す。 OP297 の高精度特性には超低オフセット(50uV 以下)、低ド リフト(0.6 µV/°C 以下)が含まれます。オープン・ループ・ゲ インは2000 V/mV 以上あるのでほとんどのアプリケーションで 高い直線性を維持できます。  同相電圧除去比は120 dB 以上あるので、同相信号による誤差 が削除され、又バッテリ駆動装置で経験したオフセット電圧変 化を最小限に抑えられます。OP297 の消費電流は 625 µA 以下 です。  OP297 の入力段はスーバーβ構造で、さらにバイアス電流キャ ンセル回路を使用してますので、全温度範囲でpA レベルの入 力バイアス電流を維持します。この事はFET 入力オペアンプと は対照的です。FET 入力オペアンプの場合、入力バイアス電流 は25°C では pA レベルですが、温度が 10°C 上がるごとに2倍 になり、85°C 以上になると nA レベルになります。OP297 の入 力バイアス電流は25°C で 100 pA 以下で、全軍用温度範囲で 450 pA 以下です。電源電圧は最低 2 V で動作します。 

ピン配置 

8 7 6 5 1 2 3 4 OUTA –INA +INA V+ OUTB –INB +INB V– B A 00300-001   図1.

 

TEMPERATURE (°C) IN P U T C URRE NT ( p A ) 60 –60 40 20 0 –20 –40 –75 –50 –25 0 25 50 75 100 125 IOS IB+ IB– VS = ±15V VCM = 0V 003 00-0 02   図2. 全温度範囲に渡って低バイアス電流 

 

INPUT OFFSET VOLTAGE (µV)

NUM BE R O F UNI T S 400 0 300 200 100 1200 UNITS –100 –80 –60 –40 –20 0 20 40 60 80 100 TA = 25°C VS = ±15V VCM = 0V 0 030 0-003   図3. 超低オフセット OP297 には高精度、低消費電力、低バイアス電流の3つの特性 が揃っており、計装アンプ、ログアンプ、ホトダイオードプリ アンプ、長時間積分器など数々のアプリケーションに適してい ます。1個入りはOP97 を、4個入りは OP497 をご覧くださ い。 

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目次

特長 ... 1  アプリケーション ... 1  概要 ... 1  ピン配置 ... 1  改訂履歴 ... エラー! ブックマークが定義されていません。  仕様 ... 3  電気的特性 ... 3  絶対最大定格... 4  熱抵抗 ... 4  ESD の注意 ... 4  標準的な性能特性 ... 5  アプリケーケーション情報 ... 9        AC 性能 ... 9  ガードとシールド ... 9  オープン・ループ・ゲイン・リニアリティー ...10  アプリケーション回路 ...11  高精度絶対値アンプ ...11  高精度 電流供給回路 ...11  高精度 ・正ピーク・ディテクタ ...11  簡単なブリッジ信号処理アンプ ...11  非線形回路 ...12  外形寸法 ... エラー! ブックマークが定義されていません。  オーダー・ガイド ...14 

 

 

 

 

 

改訂履歴

4/08—Rev. F to Rev. G  Changes to Table 2 Conditions ... 3  Changes to Table 2 Power Supply Rejection Parameter ... 3  Changes to Figure 5, Figure 6, Figure 7 ... 5  Changes to Figure 16 ... 6  Updated Outline Dimensions ... 13  Changes to Ordering Guide ... 14    2/06—Rev. E to Rev. F  Updated Format ... Universal  Changes to Features ... 1  Deleted OP297 Spice Macro Model Section ... 9  Updated Outline Dimensions ... 13  Changes to Ordering Guide ... 14    7/03—Rev. D to Rev. E  Changes to TPCs 13 and 16 ... 4  Edits to Figures 12 and 14 ... 8  Changes to Nonlinear Circuits Section ... 8           10/02—Rev. C to Rev. D  Edits to Figure 16 ... 6    10/02—Rev. B to Rev. C  Edits to Specifications ... 2  Deleted Wafer Test Limits ... 3  Deleted Dice Characteristics ... 3  Deleted Absolute Maximum Ratings ... 4  Edits to Ordering Guide ... 4  Updated Outline Dimensions ... 12 

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仕様

電気的特性

 特に指定のない限り、VS    15 V, TA   25°C. 

表 1

.  

OP297E OP297F OP297G

Parameter Symbol Conditions Min Typ Max Min Typ Max Min Typ Max Unit

Input Offset Voltage VOS 25 50 50 100 80 200 µV

Long-Term Input Voltage

Stability 0.1 0.1 0.1 µV/month

Input Offset Current IOS VCM = 0 V 20 100 35 150 50 200 pA

Input Bias Current IB VCM = 0 V +20 ±100 +35 ±150 +50 ±200 pA

Input Noise Voltage enp-p 0.1 Hz to 10 Hz 0.5 0.5 0.5 μV p-p

Input Noise Voltage Density en fOUT = 10 Hz 20 20 20 nV/√Hz

fOUT = 1000 Hz 17 17 17 nV/√Hz

Input Noise Current Density in fOUT = 10 Hz 20 20 20 fA/√Hz

Input Resistance

Differential Mode RIN 30 30 30 MΩ

Common-Mode RINCM 500 500 500 GΩ

Large Signal Voltage Gain AVO VOUT = ±10 V,

RL = 2 kΩ

2000 4000 1500 3200 1200 3200 V/mV

Input Voltage Range1 V

CM ±13 ±14 ±13 ±14 ±13 ±14 V

Common-Mode Rejection CMRR VCM = ±13 V 120 140 114 135 114 135 dB

Power Supply Rejection PSRR VS = ±2 V to

±20 V 120 130 114 125 114 125 dB

Output Voltage Swing VOUT RL = 10 kΩ ±13 ±14 ±13 ±14 ±13 ±14 V

RL = 2 kΩ ±13 ±13.7 ±13 ±13.7 ±13 ±13.7 V

Supply Current per Amplifier ISY No load 525 625 525 625 525 625 µA

Supply Voltage VS Operating range ±2 ±20 ±2 ±20 ±2 ±20 V

Slew Rate SR 0.05 0.15 0.05 0.15 0.05 0.15 V/µs

Gain Bandwidth Product GBWP AV = +1 500 500 500 kHz

Channel Separation CS VOUT = 20 V p-p,

fOUT = 10 Hz 150 150 150 dB Input Capacitance CIN 3 3 3 pF   1 CMR テストによって保証されてます。  特に指定のない限り, VS    15 V,  40°C   TA    85°C.

 

 

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OP297E OP297F OP297G

Parameter Symbol Conditions Min Typ Max Min Typ Max Min Typ Max Unit

Input Offset Voltage VOS 35 100 80 300 110 400 μV

Average Input Offset Voltage

Drift TCVOS 0.2 0.6 0.5 2.0 0.6 2.0 μV/°C

Input Offset Current IOS VCM = 0 V 50 450 80 750 80 750 pA

Input Bias Current IB VCM = 0 V +50 ±450 +80 ±75

0 +80 ±750 pA

Large Signal Voltage Gain AVO VOUT = ±10 V,

RL = 2 kΩ

120

0 3200 1000 2500 800 2500 V/mV

Input Voltage Range1 V

CM ±13 ±13.5 ±13 ±13.5 ±13 ±13.5 V

Common-Mode Rejection CMRR VCM = ±13 114 130 108 130 108 130 dB

Power Supply Rejection PSRR VS = ±2.5 V to

±20 V

114 108 108 dB

Output Voltage Swing VOUT RL = 10 kΩ ±13 ±13.4 ±13 ±13.4 ±13 ±13.4 V

Supply Current per Amplifier ISY No load 550 750 550 750 550 750 μA

Supply Voltage VS Operating range ±2.5 ±20 ±2.5 ±20 ±2.5 ±20 V

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絶対最大定格

表 2.

Parameter  Rating  Supply Voltage  ±20 V  Input Voltage1  ±20 V  Differential Input Voltage1  40 V  Output Short‐Circuit Duration  Indefinite  Storage Temperature Range    Z‐Suffix  −65°C to +175°C  P‐Suffix, S‐Suffix  −65°C to +150°C  Operating Temperature Range    OP297E (Z‐Suffix)  −40°C to +85°C  OP297F, OP297G (P‐Suffix, S‐Suffix)  −40°C to +85°C  Junction Temperature    Z‐Suffix  −65°C to +175°C  P‐Suffix, S‐Suffix  −65°C to +150°C  Lead Temperature (Soldering, 60 sec)  300°C    1 ±20V 以下の電源電圧では、絶対最大入力電圧は電源電圧に等しい。   上記の絶対最大定格を超えるストレスを加えると、デバイスに 恒久的な損傷を与える可能性があります。この定格はストレス についてのみを規定するものです;デバイスの動作機能につい てはこの定格あるいはこの仕様の動作部分に記載する規定値 以上のいかなる条件についても定めたものではありません。デ バイスを長時間絶対最大定格の状態に置くと、デバイスの信頼 性に影響を与えることがあります。

       

 

熱抵抗

θJAはワーストケース条件で規定、すなわちCERDIP と PDIP

パッケージの場合、デバイスをソケットに 装着した状態で θJA を規定;SOIC パッケージの場合、デバイスを回路ボードにハ ンダ付けした状態でθJAを規定されてます.

 

 3. 熱抵抗 

Package Type  θJA  θJC  Unit  8‐Lead CERDIP (Z‐Suffix)   134   12   °C/W   8‐Lead PDIP (P‐Suffix)   96   37   °C/W   8‐Lead SOIC (S‐Suffix)   150   41   °C/W  

 

ESD の注意 

ESD(静電放電)の影響を受けやすいデバイスです。 充電したデバイスや回路基板が検知されないまま放電する事 があります。本製品は当社独自の ESD 保護回路を内蔵してい ますが、デバイスが高エネルギーの静電放電を被った場合、 回復不能の損傷を生じる可能性があります。したがって、性 能劣化や機能低下を防止するため、ESD に対する適切な予措 置を講じることをお勧めします。

 

 

 

 

 

 

 

 

  00 30 0-00 4 + 1/2 OP297 + 1/2 OP297 50kΩ 50Ω 2kΩ V1 20V p-p @ 10Hz V2

CHANNEL SEPARATION = 20 log V1 V2/10000

 

(5)

標準の性能特性

NU M B E R O F U N IT S 400 0 300 200 100

INPUT OFFSET VOLTAGE (µV)

–100 –80 –60 –40 –20 0 20 40 60 80 100 1200 UNITS TA = 25°C VS = ±15V VCM = 0V 003 00 -0 05   図5. 入力オフセット電圧の分布 1200 UNITS TA = 25°C VS = ±15V VCM = 0V NU M B E R O F UN IT S 250 0 200 150 100

INPUT BIAS CURRENT (pA)

–100 –80 –60 –40 –20 0 20 40 60 80 100 50 00 30 0-0 06 図6. 入力バイアス電流の分布

INPUT OFFSET CURRENT (pA)

–100 –80 –60 –40 –20 0 20 40 60 80 100 00 30 0-00 7 0 1200 UNITS NUM BE R O F U N IT S 400 300 200 100 TA = 25°C VS = ±15V VCM = 0V 図7. 入力オフセット電流の分布 TEMPERATURE (°C) IN P U T CURR E N T ( p A) 60 –60 40 20 0 –20 –40 –75 –50 –25 0 25 50 75 100 125 IOS IB+ IB– VS = ±15V VCM = 0V 00 30 0-00 8 図8. 入力バイアス、オフセット電流 対 温度 COMMON-MODE VOLTAGE (V) –15 –10 –5 0 5 10 15 IN P U T CUR RE NT ( p A) 60 –40 40 20 0 –20 IOS IB+ IB– VS = ±15V VCM = 0V 00 30 0-00 9 図9. 入力バイアス、オフセット電流 対 同相電圧

TIME AFTER POWER APPLIED (Minutes)

D E V IAT IO N F R O M F INAL V A L U E ( µ V ) 0 ±1 ±3 ±2 0 1 2 3 4 5 TA = 25°C VS = ±15V VCM = 0V 003 00 -0 10 図10. 入力オフセット電圧ウォームアップドリフト

(6)

100 1k 100 1k 10k 100k 1M 10k 10 10 10M EF F E C T IV E O F F SET VO L T A G E ( µ V) SOURCE RESISTANCE (Ω) BALANCED OR UNBALANCED VS = ±15V VCM = 0V –55°C ≤ TA ≤ +125°C TA = +25°C 0 03 00-0 11 図11. 実効オフセット電圧 対 ソース抵抗 1 10 1k 10k 100k 1M 10M 100 0.1 100 100M EF F E C T IV E O F F SET VO L T A G E D R IF T ( µ V/ °C ) SOURCE RESISTANCE (Ω) BALANCED OR UNBALANCED VS = ±15V VCM = 0V 0 03 00-0 12 図12. 実効 TCVOS 対 ソース抵抗

TIME FROM OUTPUT SHORT (Minutes)

S H O R T -CI RC UI T CUR RE NT ( m A) 35 –35 20 5 25 30 15 10 0 –30 –25 –20 –15 –10 –5 0 1 2 3 4 TA = –55°C TA = +25°C TA = +125°C TA = –55°C TA = +25°C TA = +125°C VS = ±15V OUTPUT SHORTED TO GROUND 00 30 0-01 3 図13. 短絡電流 対 時間、温度 SUPPLY VOLTAGE (V) T O T A L S U P P L Y CURRE NT ( µ A) 1300 800 0 ±5 ±10 ±15 ±20 1200 1100 1000 900 NO LOAD TA = –55°C TA = +25°C TA = +125°C 00 30 0-01 4 図14. 全電源電流 対 電源電圧 CO M M O N -M O D E RE JE CT IO N ( d B) 160 40 140 120 100 80 60 TA = 25°C VS = ±15V 1 10 100 1k 10k 100k 1M FREQUENCY (Hz) 0030 0-01 5 図15. 同相電圧除去対周波数 P O W E R S U P P L Y RE JE C T IO N ( d B) 160 20 40 140 120 100 80 60 TA = 25°C VS = ±15V ΔVS = 10V p-p 1 10 100 1k 10k 100k 1M FREQUENCY (Hz) 0.1 00 30 0-01 6 図16. 電源電圧除去 対 周波数

(7)

FREQUENCY (Hz) 1k 1 1 1k 10 10 1 C URRE N T NO IS E D E NS IT Y ( fA /√ Hz ) 100 100 1k 10 100 0 030 0-0 17 V O L T AG E NO IS E DE NS IT Y ( n V /√ Hz ) CURRENT NOISE VOLTAGE NOISE TA = 25°C VS = ±2V TO ±15V 図17. 電圧ノイズ密度、電流ノイズ密度対周波数 SOURCE RESISTANCE (Ω) 10 0.01 10M 1 TO TA L N O IS E D E N S IT Y ( n V /√ Hz ) 1M 100k 10k 1k 100 0.1 10Hz 1kHz TA = 25°C VS = ±2V TO ±20V 00 30 0-01 8 1kHz 10Hz 図18. 全ノイズ密度 対 ソース抵抗 LOAD RESISTANCE (kΩ) OP E N -L OOP GA IN ( V /m V ) 10k 100 1 1k 4 3 2 5 10 20 VS = ±15V VOUT = ±10V TA = –55°C TA = +25°C TA = +125°C 8 7 6 5 9 003 00 -0 19 図19. オープン・ループ・ゲイン 対 負荷抵抗 OUTPUT VOLTAGE (V) D IF F ER E N T IA L I N PU T VO L T A G E ( 10 µ V /D IV) 0 –15 RL = 10kΩ VS = ±15V VCM = 0V –10 –5 0 5 10 15 00 30 0-02 0 TA = –55°C TA = +25°C TA = +125°C 図20. 差動入力電圧 対 出力電圧 LOAD RESISTANCE (Ω) O U TP U T S W IN G ( V p -p) 0 5 10 15 20 25 30 35 10 100 1k 10k TA = 25°C VS = ±15V AVCL = +1 1% THD fOUT = 1kHz 00 30 0-02 1 図21.出力振幅 対 負荷抵抗 FREQUENCY (Hz) OU T P U T S W IN G ( V p-p) 0 5 10 15 20 25 30 35 100 1k 10k 100k TA = 25°C VS = ±15V AVCL = +1 1% THD fOUT = 1kHz RL = 10kΩ 00 30 0-02 2 図22. 最大出力振幅 対 周波数

(8)

OP E N -L OOP GA IN ( d B ) –40 P HAS E S H IF T ( D eg rees) –20 0 20 40 270 225 180 135 90 60 100 80 1k 10k 100k 1M 10M 100 FREQUENCY (Hz) GAIN PHASE TA = –55°C TA = +125°C VS = ±15V CL = 30pF RL = 1MΩ 00 30 0-02 3 図23. オープン・ループ・ゲイン対周波数 LOAD CAPACITANCE (pF) O VER SH O O T ( % ) 0 10 100 10 20 30 40 50 60 70 1k 10k TA = 25°C VS = ±15V AVCL = +1 VOUT = 100mV p-p –EDGE +EDGE 0 03 00 -0 24 図24. 小信号オーバーシュート 対 負荷コンデンサ FREQUENCY (Hz) O U T P UT I M P E D A NCE ( ) 1k 0.001 100 10 0.01 0.1 1 100 1k 10k 100k 1M 10 TA = 25°C VS = ±15V 00 30 0-0 25 図25. オープン・ループ・出力インピーダンス 対 周波数

(9)

アプリケーション情報

全軍用温度範囲で超低入力バイアス電流のOP297 は、広い温度 範囲での動作が要求されるサンプル・ホールド・アンプ、ピー クディテクタ、ログアンプなどのアプリケーションに最適です。 OP297 の場合、入力抵抗はバランスがとれている必要はありま せん。例え入力抵抗がアンバランスでも、オフセット電圧、 TCVOS は高ソース抵抗によりわずかに減定格するだけです。 OP297 の入力端子は過大差動電圧に対して back-to-back ダイオ ードと電流制限抵抗により保護されてます。入力の同相電圧は 広く、使用する電源電圧の全範囲にわたって変化する可能性あ ります。 OP297 は各電源レール付近までのわずかな動作領域でも動作可 能で, 動作電源電圧は最低±2V まで規定しています。標準的には 同相電圧範囲は各電源レール の 1V 以内まであります。出力は 負荷抵抗10 kΩ の時、標準的には各電源レールの 1V 以内まで 振れます。 

AC 性能

OP297 の AC 特性は全動作温度範囲に渡って高度に安定してま す。図26 にユニティー・ゲイン小信号応答を示します。 OP297 出力の容量負荷ドライブ能力は極めて高く、容量負荷が 1000pF でも優れた応答特性を示します(図 27 を参照)。  10 100 90 0% 10 20mV 5µs 0 030 0-0 26   図26. 小信号過度応答 (CL = 100 pF, AVCL = +1)

 

5µs 20mV 10 0% 100 90 00 30 0-02 7   図27. 小信号過度応答(CL = 1000 pF, AVCL = +1) 5µs 20mV 10 0% 100 90 003 00 -0 28   図 28. 大信号過度応答(AVCL = +1) 

ガードとシールド

OP297 の超高入力インピーダンスを維持するためには、回路基 板設計、製造において十分な注意が必要です。基板表面を十分 に清潔にし、湿気がない状態にしなければなりません。湿気が 入らないように適切なコーテング処理することを推奨します。 清潔なPCB でさえ、基板上の隣接したパターン間で 100 pA の リーク電流があるので、入力のまわりにガード・リングを施す 事が必要です。図29 に示すようにガード・リング・パターンの 電位を入力の電圧に近い値に設定すれば、リーク電流は最小に なります。 非反転入力回路ではガード・リングを反転入力端子 (ピン2)で同相電圧に接続します。反転入力回路では、両方 の入力端子はグランド電位を維持するので、ガード・リング・ パターンはグランドに接続されるべきです。ガード・リング・ パターンを回路基板の両側に作成する必要があります。 UNITY-GAIN FOLLOWER + 1/2 OP297 INVERTING AMPLIFIER + 1/2 OP297 MINI-DIP BOTTOM VIEW 8 B 1 A NONINVERTING AMPLIFIER + 1/2 OP297 003 00-02 9   図29. ガード・リング・レイアウトと方法 

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オープン・ループ・ゲイン リニアリティ

OP297 は 2000 V/mVmin の超高ゲインと、安定したゲイン・リ ニアリティを持ちます。 これらの特性により OP297 の精度が 向上し、高いクローズド・ループ・ゲイン回路でも高精度が得 られます。図30 に OP297 の全軍用温度範囲での標準的なオー プン・ループ・ゲイン・リニアリティを示します。    OUTPUT VOLTAGE (V) D IF F ER E N T IA L I N PU T VO L T A G E ( 10 µ V /D IV) 0 –15 RL = 10kΩ VS = ±15V VCM = 0V –10 –5 0 5 10 15 00 30 0-03 0 TA = –55°C TA = +25°C TA = +125°C   図 30. OP297 のオープン・ループ・リニアリティ

(11)

アプリケーション回路

高精度絶対値アンプ

図31 に示す回路は入力インピーダンス 30 MΩ の高精度絶対値

回路です。OP297 は高ゲイン、低 TCVOSなので、uV レベルの入

力信号でも高精度な動作を維持します。この回路では入力信号 はオペアンプに対し常に同相信号として入力します。OP297 の CMR は 120dB 以上あるので誤差は 2 ppm 以下です。  +15V –15V 5 6 7 1 3 4 + 1/2 OP297 + 1/2 OP297 2 8 R1 1kΩ 1kΩR3 D1 1N4148 D2 1N4148 R2 2kΩ 0V < VOUT < 10V C1 30pF C2 0.1µF C3 0.1µF VIN 00300-0 3 1   図 31. 高精度絶対値アンプ 

高精度電流供給回路 

図32 に示す高精度電流供給回路の最大出力電流は 10 mA で す。. 電圧コプラインスは 15 V 電源で 10 V です。電流伝送回 路の出力インピーダンスは16 ビット以上のリニアリティで 3  MΩ 以上です。この回路の抵抗 R1~ R4 はマッチングしていな ければなりません。  +15V 5 6 7 1 2 8 3 –15V + 1/2 OP297 + 1/2 OP297 R1 10kΩ R2 10kΩ VIN R3 10kΩ R4 10kΩ R5 100kΩ IOUT 10mA MAX IOUT = = = 10mA/V VIN R5 VIN 100Ω 00 30 0-03 2   図 32. 高精度電流供給回路 

 

 

高精度・正ピーク検出回路 

図33 で CH は誘電吸収とリーク電流を最小にするためにポリス チレン、テフロン又はポリエチレンにする必要があります。ド ループレートはCH の大きさと OP297 のバイアス電流により決 定されます。  2N930 +15V 1N4148 RESET VIN 5 6 7 1 3 –15V + 1/2 OP297 + 1/2 OP297 2 1kΩ 1kΩ 1kΩ 1kΩ CH 0.1µF 0.1µF VOUT 00 300-033   図 33. 高精度・正ピーク検出回路 

簡単なブリッジ信号処理アンプ 

図34 に OP297 を使った簡単なブリッジ信号処理アンプを示し ます。伝達関数は 

R

R

R

R

R

V

V

F REF OUT

 

REF43 はブリッジ用高精度、高安定の基準電圧源です。最高の 回路精度を得るためにRFには低温度係数で、0.1% 以下の精度 の抵抗を使用する必要があります。  15V 3 2 1 5 6 7 4 8 REF43 4 + 1/2 OP297 + 1/2 OP297 VREF RF R + ΔR VOUT VOUT = VREF R + ΔRΔR RF R 00 30 0-03 4   図 34. OP297 を使用した簡単なブリッジ信号処理アンプ 

(12)

非線形回路 

OP297 は低入力バイアス電流なので、図 35、図 36 のように二 乗回路や平方根回路のような非線形回路の理想的なログアンプ になります。例として図35 の二乗回路を使いトランジスタ Q1,  トランジスタQ2, トランジスタ Q3,トランジスタ Q4 を通した電 圧関係式を書くことにより解析を始めます。

 

















S4 REF T4 S3 OUT T3 S IN T2 S1 IN T1

I

I

V

I

I

V

I

I

V

I

I

V

ln

ln

ln

ln

2

 

MAT04 に内蔵のすべてのトランジスタは高精度にマッチングが 取れており又同じ温度の環境です。従って上記の式でIS と VT項 はキャンセルでき、下記の式になります。   2lnIIN   lnIOUT   lnIREF   lnIOUT   IREF  

両サイドの式を指数に変換すると次の式が得られます。 

 

REF IN OUT

I

I

I

2

 

オペアンプA2 は電流電圧変換回路になっており、VOUT   R2   

IOUT が得られます。又 IIN の変わりに VIN/R1 を代入すると、IOUT に関する前の式は次のようになります。  2





R1

V

I

R2

V

IN REF OUT   図 36 の平方根回路に対しても似たような解析を行う事により、 下記の伝達関数が得られます。 

 

R1

I

V

R2

V

IN REF OUT

  7 6 5 –15V 1 2 3 V+ V– Q3 Q1 Q2 Q4 13 14 12 8 9 10 4 8 6 5 7 2 3 1 MAT04E + 1/2 OP297 + 1/2 OP297 VIN R1 33kΩ C1 100pF R3 50kΩ R4 50kΩ IREF C2 100pF R2 33kΩ VOUT IOUT 003 00-035   図 35. 二乗アンプ 

 

 

7 6 5 IOUT –15V 1 2 3 V+ V– Q1 7 9 10 4 8 3 1 MAT04E 8 Q3 5 6 Q4 13 12 14 Q2 R2 33kΩ C2 100pF C1 100pF R1 33kΩ R3 50kΩ R4 50kΩ VOUT IREF + 1/2 OP297 + 1/2 OP297 VIN 00300-036   図 36. 平方根アンプ  これらの回路でIREF は負電源の関数です。従って精度を保つた めには、負電源電圧は十分安定していなければなりません。非 常に高精度が要求されるアプリケーションには、IREF を設定す るのに、基準電圧源を使用する事もできます。二乗回路で注意 しなければならない事は入力が大きすぎると出力アンプの出力 が動作範囲を超過してしまうことです。このような場合IREFの スケールを抵抗R4 で変えるか又は出力電圧を動作有効範囲に 保つためにR1; R2 を変更する事ができます。  平方根回路の無調整精度は100 mV to 10 V の入力電圧範囲で 0.1%以上です。似たような入力電圧範囲で二乗回路の精度は 0.5%以上あります。 

(13)

外形寸法

 

COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-001

CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN INCHES; MILLIMETER DIMENSIONS (IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF INCH EQUIVALENTS FOR REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN.

CORNER LEADS MAY BE CONFIGURED AS WHOLE OR HALF LEADS. 07060

6-A 0.022 (0.56) 0.018 (0.46) 0.014 (0.36) SEATING PLANE 0.015 (0.38) MIN 0.210 (5.33) MAX 0.150 (3.81) 0.130 (3.30) 0.115 (2.92) 0.070 (1.78) 0.060 (1.52) 0.045 (1.14) 8 1 4 5 0.280 (7.11) 0.250 (6.35) 0.240 (6.10) 0.100 (2.54) BSC 0.400 (10.16) 0.365 (9.27) 0.355 (9.02) 0.060 (1.52) MAX 0.430 (10.92) MAX 0.014 (0.36) 0.010 (0.25) 0.008 (0.20) 0.325 (8.26) 0.310 (7.87) 0.300 (7.62) 0.195 (4.95) 0.130 (3.30) 0.115 (2.92) 0.015 (0.38) GAUGE PLANE 0.005 (0.13) MIN   図37. 8 ピン プラスチック・デュアル・イン・ライン・パッケージ [PDIP] P-Suffix (N-8) 寸法:インチ(カッコ内mm)

 

CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN INCHES; MILLIMETER DIMENSIONS (IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF INCH EQUIVALENTS FOR REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN.

0.310 (7.87) 0.220 (5.59) 0.005 (0.13) MIN 0.055 (1.40)MAX 0.100 (2.54) BSC 15° 0.320 (8.13) 0.290 (7.37) 0.015 (0.38) 0.008 (0.20) SEATING PLANE 0.200 (5.08) MAX 0.405 (10.29) MAX 0.150 (3.81) MIN 0.200 (5.08) 0.125 (3.18) 0.023 (0.58) 0.014 (0.36) 0.070 (1.78) 0.030 (0.76) 0.060 (1.52) 0.015 (0.38) 1 4 5 8   図38. 8 ピン セラミック・デュアル・イン・ライン・パッケージ [CERDIP] Z-Suffix (Q-8) 寸法:インチ(カッコ内mm)  

 

(14)

CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS; INCH DIMENSIONS (IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF MILLIMETER EQUIVALENTS FOR REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN.

COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-012-AA

01 24 07 -A 0.25 (0.0098) 0.17 (0.0067) 1.27 (0.0500) 0.40 (0.0157) 0.50 (0.0196) 0.25 (0.0099) 45° 1.75 (0.0688) 1.35 (0.0532) SEATING PLANE 0.25 (0.0098) 0.10 (0.0040) 4 1 8 5 5.00 (0.1968) 4.80 (0.1890) 4.00 (0.1574) 3.80 (0.1497) 1.27 (0.0500) BSC 6.20 (0.2441) 5.80 (0.2284) 0.51 (0.0201) 0.31 (0.0122) COPLANARITY 0.10   図 39. 8 ピン標準スモール・アウトライン・パッケージ [SOIC_N] ナローボディ S-Suffix (R-8) 寸法:mm(カッコ内インチ)

 

オーダー・ガイド 

Model   Temperature Range   Package Description   Package Options  

OP297EZ   −40°C to +85°C   8‐Lead CERDIP   Q‐8 (Z‐Suffix) 

OP297FP   −40°C to +85°C   8‐Lead PDIP   N‐8 (P‐Suffix) 

OP297FPZ1  −40°C to +85°C   8‐Lead PDIP   N‐8 (P‐Suffix) 

OP297FS   −40°C to +85°C   8‐Lead SOIC_N  R‐8 (S‐Suffix) 

OP297FS‐REEL   −40°C to +85°C   8‐Lead SOIC_N  R‐8 (S‐Suffix) 

OP297FS‐REEL7   −40°C to +85°C   8‐Lead SOIC_N  R‐8 (S‐Suffix) 

OP297FSZ1  −40°C to +85°C   8‐Lead SOIC_N  R‐8 (S‐Suffix) 

OP297FSZ‐REEL1  −40°C to +85°C   8‐Lead SOIC_N  R‐8 (S‐Suffix) 

OP297FSZ‐REEL71  −40°C to +85°C   8‐Lead SOIC_N  R‐8 (S‐Suffix) 

OP297GP  −40°C to +85°C   8‐Lead PDIP   N‐8 (P‐Suffix) 

OP297GPZ1  −40°C to +85°C   8‐Lead PDIP   N‐8 (P‐Suffix) 

OP297GS   −40°C to +85°C   8‐Lead SOIC_N  R‐8 (S‐Suffix) 

OP297GS‐REEL   −40°C to +85°C   8‐Lead SOIC_N  R‐8 (S‐Suffix) 

OP297GS‐REEL7   −40°C to +85°C   8‐Lead SOIC_N  R‐8 (S‐Suffix) 

OP297GSZ1  −40°C to +85°C   8‐Lead SOIC_N  R‐8 (S‐Suffix) 

OP297GSZ‐REEL1  −40°C to +85°C   8‐Lead SOIC_N  R‐8 (S‐Suffix) 

OP297GSZ‐REEL71  −40°C to +85°C   8‐Lead SOIC_N  R‐8 (S‐Suffix) 

 

図 4. チャンネル間分離テスト回路
図 31 に示す回路は入力インピーダンス 30 MΩ の高精度絶対値

参照

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