高耐圧 高出力 入出力フルスイング CMOS オペアンプ

NJU77903 高耐圧 高出力 入出力フルスイング CMOS オペアンプ ■ 概要 ■外形 NJU77903は高出力可能な40V耐圧 入出力フルスイングオペアンプです。 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. (200mApp typ.) NJU77903DL3 NJU77903KW2 ● 動作温度範囲 ：Topr= -40ºC to +125ºC (TO252-5) (ESON8-W2) ● 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（NJU77903KW2は外付け抵抗でリミット値調整可能） ● 外形 ：TO252-5、ESON8-W2 ■ 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 NJU77903DL3 (TO252-5) NJU77903KW2 (ESON8-W2) [ TOP VIEW ] [ TOP VIEW ] [ BOTTOM VIEW ] PAD 1 8 8 1 2 7 7 2 PAD 3 6 6 3 4 5 5 4 1 NC 2 OUTPUT - 1 2 3 4 5 3 V + 4 -INPUT 1 V 5 +INPUT 2 OUTPUT 6 LIM2（出力シンク電流 カレントリミット値 調整端子） - 3 V 7 LIM1（出力ソース電流 カレントリミット値 調整端子） + 4 -INPUT 8 V 5 +INPUT NC端子とパッケージ底面のPADは、いずれも 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。 Ver.02 - 1 -

NJU77903 ■ 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9） (2-layer / 4-layer) TO252-5 PD 1190（注5）/ 3125（注6） mW ESON8-W2 640（注7）/ 2080（注8） 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。 2 （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100mm （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）基板実装時 101.5×114.5×1.6mm (2 層 FR-4)でEIA/JEDEC 規格サイズ、且つExposed Pad 使用 （注8）基板実装時 101.5×114.5×1.6mm (4 層 FR-4)でEIA/JEDEC 規格サイズ、且つExposed Pad 使用 (4層基板内箔：99.5×99.5mm、JEDEC 規格JESD51-5 に基づき、基板にサーマルビアホールを適用) （注9）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10）NC端子とパッケージ底面のPADは、いずれも 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。 3500 3000 TO252-5 (4-layer) 2500 ESON8-W2 (4-layer) TO252-5 (2-layer) 2000 1500 1000 500 ESON8-W2 (2-layer) 0 0 25 50 75 100 125 150 周囲温度 Ta [ºC] 図１：消費電力 - 周囲温度特性 ■ 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 - 2 - Ver.02 消費電力 PD [mW]

NJU77903 ■ 電気的特性 + - （指定なき場合, V = +12V, V = 0V, VIC = +6V, RL=10kΩ, Ta=25ºC） 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 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 同相信号除去比 CMR VIC=0V to 6V, VIC=6V to 12V 55 75 - dB 同相入力電圧範囲 VICM CMR≧55dB 0 - 12 V 出力特性 + RL=10kΩ to V /2 11.97 11.99 - V VOH Isource=100mA 11.4 11.65 - V 最大出力電圧 + RL=10kΩ to V /2 - 0.01 0.03 V VOL Isink=100mA - 0.35 0.6 V [ NJU77903DL3 ] ： LIM1端子条件無し 出力ソース電流リミット１ ISOURCELIM1 250 375 495 mA [ NJU77903KW2 ] ： 端子LIM1=OPEN （図2-1参照） + 端子LIM1=V （図2-1参照） 出力ソース電流リミット２ ISOURCELIM2 0 50 150 mA NJU77903KW2のみ [ NJU77903DL3 ] ： LIM2端子条件無し 出力シンク電流リミット１ ISINKLIM1 200 375 545 mA [ NJU77903KW2 ] ： 端子LIM2=OPEN （図2-2参照） - 端子LIM2=V （図2-2参照） 出力シンク電流リミット２ ISINKLIM2 0 40 120 mA NJU77903KW2のみ 電源特性 消費電流 IDD No Signal, RL=OPEN - 9.5 12.5 mA 電源電圧変動除去比 + SVR V = 6.8V to 36V 70 85 - dB 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 + G =0dB, R =10kΩ to V /2, C =10pF, SR V L L 2.5 3.5 - V/µs （注11） Vin=4Vpp (4V to 8V) ノイズ特性 入力換算雑音電圧 en f=10kHz, RS=50Ω - 50 - nV/√Hz GV=6dB, R 全高調波歪率 THD F=10kΩ, RL=10kΩ, CL=10pF, - 0.03 - % Vo=2Vpp, f=10kHz （注11）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。 Ver.02 - 3 -

NJU77903 ■ 電気的特性 + - （指定なき場合, V = +15V, V = -15V, VIC= 0V, RL=10kΩ, Ta=25ºC） 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 - 2 8 mV 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=-14V to +14V, RL=10kΩ to 0V 80 100 - dB 同相信号除去比 CMR VIC=-15V to 0V, VIC=0V to 15V 60 80 - dB 同相入力電圧範囲 VICM CMR≧60dB -15 - 15 V 出力特性 + RL=10kΩ to V /2 14.97 14.99 - V VOH Isource=100mA 14.45 14.70 - V 最大出力電圧 + RL=10kΩ to V /2 - -14.99 -14.97 V VOL Isink=100mA - -14.70 -14.45 V [ NJU77903DL3 ] ： LIM1端子条件無し 出力ソース電流リミット１ ISOURCELIM1 - 400 - mA [ NJU77903KW2 ] ： 端子LIM1=OPEN （図2-1参照） + 端子LIM1=V （図2-1参照） 出力ソース電流リミット２ ISOURCELIM2 - 60 - mA NJU77903KW2のみ [ NJU77903DL3 ] ： LIM2端子条件無し 出力シンク電流リミット１ ISINKLIM1 - 400 - mA [ NJU77903KW2 ] ： 端子LIM2=OPEN （図2-2参照） - 端子LIM2=V （図2-2参照） 出力シンク電流リミット２ ISINKLIM2 - 30 - mA NJU77903KW2のみ 電源特性 消費電流 IDD No Signal, RL=OPEN - 12 16 mA 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 - 2 - MHz + 位相余裕 ΦM RL=10kΩ to V /2, CL=10pF - 70 - deg スルーレート + GV=0dB, RL=10kΩ to V /2, CL=10pF, SR - 4 - V/µs （注12） Vin=4Vpp (-2V to +2V) ノイズ特性 入力換算雑音電圧 en f=10kHz, RS=50Ω - 50 - nV/√Hz GV=6dB, RF=10kΩ, RL=10kΩ, CL=10pF, 全高調波歪 THD - 0.03 - % Vo=2Vpp, f=10kHz (注12) 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。 ■ 出力電流リミット調整回路図 V+ 1 8 1 8 RLIM2=0Ω to OPEN RLIM1 2 7 2 7 LIM1 V- LIM2 3 6 3 6 R =0Ω to OPEN 4 5 LIM1 4 5 RLIM2 図2−1：出力ソース電流リミットの調整 図2−2：出力シンク電流リミットの調整 - 4 - Ver.02

NJU77903 ■特性例 消費電流 対 電源電圧 特性例 (周囲温度) 消費電流 対 周囲温度 特性例 (電源電圧) - AV=0dB, RL=OPEN, V =0V AV=0dB, RL=OPEN 20 20 18 18 Ta=125ºC 16 16 14 Ta=85ºC 14 Ta=25ºC + - V /V =30V/0V 12 12 10 10 8 8 6 6 Ta=-40ºC + - V /V =12V/0V 4 4 2 2 + - V /V =6.8V/0V 0 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 電源電圧 + V [V] 周囲温度 [ºC] 入力オフセット電圧 対 電源電圧 特性例 (周囲温度) 入力オフセット電圧 対 周囲温度 特性例 (電源電圧) - AV=0dB, V =0V AV=0dB 10 10 8 8 Ta=125ºC 6 6 4 Ta=85ºC Ta=25ºC 4 + - V /V =30V/0V 2 2 0 0 -2 -2 + - + - V /V =12V/0V V /V =6.8V/0V -4 -4 Ta=-40ºC -6 -6 -8 -8 -10 -10 0 5 10 15 20 25 30 35 40 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 電源電圧 + V [V] 周囲温度 [ºC] 入力オフセット電圧 対 同相入力電圧 特性例 入力オフセット電圧 対 同相入力電圧 特性例 + - + - V /V =±6V V /V =±15V 15 15 12 12 9 9 Ta=-40℃ Ta=-40℃ 6 Ta=25℃ 6 Ta=25℃ Ta=125℃ Ta=125℃ 3 3 0 0 -3 -3 -6 -6 -9 -9 -12 -12 -15 -15 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 -16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 同相入力電圧 [V] 同相入力電圧 [V] Ver.02 - 5 - 入力オフセット電圧 [mV] 入力オフセット電圧 [mV] 消費電流 [mA] 入力オフセット電圧 [mV] 入力オフセット電圧 [mV] 消費電流 [mA]

NJU77903 入力オフセット電圧 対 出力電流 特性例 入力オフセット電圧 対 出力電流 特性例 + - V /V =±6V + - V /V =±15V 30 30 出力ソース電流 出力ソース電流 20 20 Ta=-40℃ Ta=25℃ 10 Ta=- 40℃ 10 Ta=25℃ 0 0 出力シンク電流 出力シンク電流 -10 -10 Ta=50℃ Ta=50℃ Ta=85℃ -20 -20 Ta=85℃ Ta=125℃ Ta=125℃ -30 -30 -250 -200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200 250 -250 -200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200 250 出力電流 [mA] 出力電流 [mA] 電源電圧変動除去比 対 周囲温度 特性例 電源電圧変動除去比 対 周波数 特性例 + - + - V =6.8V to 36V , V =0V V /V =12V/0V , VIN:2VPP, GV=40dB, RS=1kΩ, RF=100kΩ, Ta=25ºC 120 100 90 100 80 ‐ V 70 80 60 60 50 + V 40 40 30 20 20 10 0 0 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 100 1k 10k 100k 周囲温度 [ºC] 周波数 [Hz] 電源電圧変動除去比 対 周波数 特性例 + - V /V =30V/0V, VIN:2VPP, GV=40dB, RS=1kΩ, RF=100kΩ, Ta=25ºC 100 90 80 ‐ V 70 60 50 + 40 V 30 20 10 0 100 1k 10k 100k 周波数 [Hz] - 6 - Ver.02 電源電圧変動除去比 [dB] 電源電圧変動除去比 [dB] 入力オフセット電圧 [mV] 電源電圧変動除去比 [dB] 入力オフセット電圧 [mV]

NJU77903 同相信号除去比 対 周囲温度 特性例 同相信号除去比 対 周囲温度 特性例 + - + - V /V =±6V V /V =±15V 120 120 VICM=-15 to 0V 100 100 VICM=0 to 15V VICM=-6 to 0V V 80 ICM=0 to 6V 80 60 60 40 40 20 20 0 0 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 周囲温度 [ºC] 周囲温度 [ºC] 同相信号除去比 対 周波数 特性例 同相信号除去比 対 周波数 特性例 + - + - V /V =±6V, VIN=3VPP, GV=40dB, RS=1kΩ, RF=100kΩ, Ta=25ºC V /V =±15V, VIN=3VPP, GV=40dB, RS=1kΩ, RF=100kΩ, Ta=25ºC 100 100 90 90 80 80 70 70 60 60 50 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0 0 100 1k 10k 100k 100 1k 10k 100k 周波数 [Hz] 周波数 [Hz] 最大出力電圧 対 出力ソース電流 特性例 最大出力電圧 対 出力ソース電流 特性例 + - + - V /V =12V/0V V /V =30V/0V 12 30 11.8 29.8 11.6 29.6 Ta=-40℃ 11.4 Ta=-40℃ 29.4 11.2 29.2 Ta=25℃ Ta=25℃ 11 Ta=85℃ 29 Ta=85℃ Ta=125℃ Ta=125℃ 10.8 28.8 10.6 28.6 10.4 28.4 10.2 28.2 10 28 0 50 100 150 200 0 50 100 150 200 出力ソース電流 [mA] 出力ソース電流 [mA] Ver.02 - 7 - 最大出力電圧 [V] 同相信号除去比 [dB] 同相信号除去比 [dB] 最大出力電圧 [V] 同相信号除去比 [dB] 同相信号除去比 [dB]

NJU77903 最大出力電圧 対 出力シンク電流 特性例 最大出力電圧 対 出力シンク電流 特性例 + - V /V =12V/0V + - V /V =30V/0V 2 2 1.8 1.8 1.6 1.6 1.4 1.4 Ta=125℃ Ta=125℃ 1.2 1.2 Ta=85℃ Ta=85℃ 1 1 Ta=25℃ Ta=25℃ 0.8 0.8 Ta=-40℃ Ta=-40℃ 0.6 0.6 0.4 0.4 0.2 0.2 0 0 0 50 100 150 200 0 50 100 150 200 出力シンク電流 [mA] 出力シンク電流 [mA] 入力バイアス電流 対 周囲温度 特性例 (電源電圧) 入力オフセット電流 対 周囲温度 特性例 (電源電圧) VICM=0V VICM=0V 100n 10n 10n + - V /V =±15V 1n + - V /V =±15V 1n 100p 100p 10p 10p + - V /V =±6V + - V /V =±6V 1p 1p -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 周囲温度 [ºC] 周囲温度 [ºC] 過渡応答 特性例 (周囲温度) 過渡応答 特性例 (周囲温度) + - + - V /V ±6V, VIN4VP-P, f=100kHz V /V ±15V, VIN4VP-P, f=100kHz PulseEdge=10nsec, Gv=0dB, CL=10p, RL=10k PulseEdge=10nsec, Gv=0dB, CL=10p, RL=10k 12 4 12 4 入力電圧 入力電圧 4 4 10 2 10 2 2 2 8 0 8 0 0 0 6 -2 6 -2 Ta=25ºC Ta=25ºC 4 Ta=85ºC -4 4 85ºC -4 Ta=-40ºC -40ºC Ta=125ºC 2 4 125ºC -6 2 4-6 2 0 -8 0 2-8 -2 0-10 -2 0-10 出力電圧 出力電圧 -4 -12 -4 -12 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 時間 [usec] 時間 [usec] - 8 - Ver.02 入力バイアス電流 [A] 入力電圧 [V] 最大出力電圧 [V] 出力電圧 [V] 出力電圧 [V] 入力オフセット電流 [A] 最大出力電圧 [V] 入力電圧 [V]

NJU77903 スルーレート 対 周囲温度 特性例 スルーレート 対 周囲温度 特性例 + - + - V /V ±6V, VIN4VP-P, f=100kHz V /V ±15V, VIN4VP-P, f=100kHz PulseEdge=10nsec, Gv=0dB, CL=10p, RL=10k PulseEdge=10nsec, Gv=0dB, CL=10p, RL=10k 6 6 Rise 5 5 Rise 4 4 Fall 3 3 Fall 2 2 1 1 0 0 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 周囲温度 [ºC] 周囲温度 [ºC] 電圧利得 対 周囲温度 特性例 電圧利得 対 周囲温度 特性例 + - + - V /V =±6V, VO=-5V to 5V, RL=10kΩ V /V =±15V, VO=-14V to 14V, RL=10kΩ 160 160 140 140 120 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 0 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 周囲温度 [ºC] 周囲温度 [ºC] 入力換算雑音電圧 対 周波数 特性例 RF=2KΩ, RG=20Ω, Ta=25ºC 10000 + - 1000 V /V =30V/0V 100 + - V /V =12V/0V 10 1 1 10 100 1k 10k 100k 周波数 [Hz] Ver.02 - 9 - 入力換算雑音電圧 [nV/Hz] 電圧利得 [dB] スルーレート [V/usec] 電圧利得 [dB] スルーレート [V/usec]

NJU77903 閉ループ電圧利得 対 周波数 特性例 (周囲温度) 閉ループ電圧利得 対 周波数 特性例 (周囲温度) + - + - V /V =±6V, Gv=20dB, VIN=-30dBm, RL=10kΩ, CL=10pF V /V =±15V, Gv=20dB, VIN=-30dBm, RL=10kΩ, CL=10pF 40 180 40 180 -40℃ 25℃ -40℃ 25℃ 30 135 30 85℃ 125℃ 135 85℃ 125℃ 利得 利得 20 90 20 90 10 45 10 45 位相 位相 0 0 0 0 -10 -45 -10 -45 -20 -90 -20 -90 -30 -135 -30 -135 -40 -180 -40 -180 1k 10k 100k 1M 10M 100M 1k 10k 100k 1M 10M 100M 周波数 [Hz] 周波数 [Hz] ユニティゲイン周波数 対 負荷容量 特性例 ユニティゲイン周波数 対 負荷容量 特性例 + - + - V /V =±6V, RL=10kΩ, VIN=-30dBm, Gv=20dB V /V =±15V, RL=10kΩ, VIN=-30dBm, Gv=20dB 3.0 3.0 2.5 2.5 CL=10pF CL=10pF CL=1nF CL=1nF 2.0 2.0 1.5 1.5 C =10nF CL=10nF L 1.0 1.0 0.5 0.5 0.0 0.0 -60 -30 0 30 60 90 120 150 -60 -30 0 30 60 90 120 150 周囲温度 [ºC] 周囲温度 [ºC] 位相余裕 対 負荷容量 特性例 位相余裕 対 負荷容量 特性例 + - + - V /V =±6V, RL=10kΩ, VIN=-30dBm, Gv=20dB V /V =±15V, RL=10kΩ, VIN=-30dBm, Gv=20dB, 90 90 80 80 70 70 60 Ta=25℃ 60 50 50 Ta=-40℃ Ta=-40℃ Ta=125℃ 40 40 Ta=25℃ 30 Ta=125℃ 30 20 20 10 10 0 0 -10 -10 10p 100p 1n 10n 10p 100p 1n 10n 負荷容量 [F] 負荷容量 [F] - 10 - Ver.02 位相余裕 [deg] ユニティゲイン周波数 [MHz] 電圧利得 [dB] 位相 [deg] 位相余裕 [deg] ユニティゲイン周波数 [MHz] 電圧利得 [dB] 位相 [deg]

NJU77903 位相余裕 対 温度特性例 位相余裕 対 温度特性例 + - + - V /V =±6V, RL=10kΩ, VIN=-30dBm, Gv=20dB V /V =±15V, RL=10kΩ, VIN=-30dBm, Gv=20dB 90 90 80 80 70 70 CL=10pF 60 60 CL=10pF 50 50 40 40 C =10nF CL=1nF 30 L 30 CL=1nF CL=10nF 20 20 10 10 0 0 -10 -10 -60 -30 0 30 60 90 120 150 -60 -30 0 30 60 90 120 150 周囲温度 [ºC] 周囲温度 [ºC] 利得余裕 対 負荷容量特性例 利得余裕 対 負荷容量特性例 + - + - V /V =±6V, RL=10kΩ, VIN=-30dBm, Gv=20dB, V /V =±15V, RL=10kΩ, VIN=-30dBm, Gv=20dB 40 40 35 35 30 Ta=125℃ 30 25 25 Ta=125℃ 20 20 15 15 Ta=-40℃ Ta=-40℃ 10 10 5 5 Ta=25℃ 0 0 Ta=25℃ -5 -5 -10 -10 10p 100p 1n 10n 10p 100p 1n 10n 負荷容量 [F] 負荷容量 [F] 利得余裕 対 温度特性例 利得余裕 対 温度特性例 + - + - V /V =±6V, RL=10kΩ, VIN=-30dBm, Gv=20dB V /V =±15V, RL=10kΩ, VIN=-30dBm, Gv=20dB 50 50 40 40 CL=10pF CL=10pF CL=1nF 30 30 CL=1nF 20 20 10 10 CL=10nF CL=10nF 0 0 -10 -10 -60 -30 0 30 60 90 120 150 -60 -30 0 30 60 90 120 150 周囲温度 [ºC] 周囲温度 [ºC] Ver.02 - 11 - 利得余裕 [dB] 利得余裕 [dB] 位相余裕 [deg] 利得余裕 [dB] 利得余裕 [dB] 位相余裕 [deg]

NJU77903 全高調波歪率 対 出力電力 特性例 全高調波歪率 対 出力電力 特性例 + - + - V /V =±6V, GV=20dB, RF=9.1kΩ, RS=1kΩ, Ta=25ºC V /V =±15V, GV=20dB, RF=9.1kΩ, RS=1kΩ, Ta=25ºC 10 10 1 1 f=10kHz f=10kHz 0.1 0.1 0.01 0.01 f=1kHz f=1kHz f=100Hz f=100Hz 0.001 0.001 0.01 0.1 1 10 0.01 0.1 1 10 100 出力電力 [mW] 出力電力 [mW] 全高調波歪率 対 出力電圧 特性例 全高調波歪率 対 出力電圧 特性例 + - + - V /V =±6V, GV=20dB, RF=9.1kΩ, RS=1kΩ, Ta=25ºC V /V =±15V, GV=20dB, RF=9.1kΩ, RS=1kΩ, Ta=25ºC 100 10 10 1 f=10kHz 1 f=10kHz 0.1 0.1 0.01 0.01 f=1kHz f=1kHz f=100Hz f=100Hz 0.001 0.001 0.1 1 10 100 0.1 1 10 100 出力電圧 [Vpp] 出力電圧 [Vpp] サーマルシャットダウン温度 対 電源電圧 特性例 - V =0V 220 200 シャットダウン温度 180 160 140 復帰温度 120 100 0 5 10 15 20 2 5 30 35 40 電源電圧 + V [V] - 12 - Ver.02 全高調波歪率 + ノイズ [%] 全高調波歪率 + ノイズ [%] ジャンクション温度 [ºC] 全高調波歪率 + ノイズ [%] 全高調波歪率 + ノイズ [%]

NJU77903 出力ソース電流 リミット値 対 電源電圧 出力シンク電流 リミット値 対 電源電圧 - - Ta=25ºC, RL=1Ω,V =0V Ta=25ºC, RL=1Ω,V =0V 1000 1000 900 900 800 800 700 700 600 600 500 500 400 400 300 300 200 200 100 100 0 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 5 10 15 20 25 30 35 40 電源電圧 + V [V] 電源電圧 + V [V] 出力ソース電流 リミット値 対 周囲温度 出力シンク電流 リミット値 対 周囲温度 + - + - V /V =12V/0V, RL=1Ω V /V =12V/0V, RL=1Ω 1000 1000 900 900 800 800 700 700 600 600 500 500 400 400 300 300 200 200 100 100 0 0 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 周囲温度 [ºC] 周囲温度 [ºC] 出力ソース電流 リミット値 対 周囲温度 出力シンク電流 リミット値 対 周囲温度 + - + - V /V =30V/0V, RL=1Ω V /V =30V/0V, RL=1Ω 1000 1000 900 900 800 800 700 700 600 600 500 500 400 400 300 300 200 200 100 100 0 0 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 周囲温度 [ºC] 周囲温度 [ºC] Ver.02 - 13 - 出力ソース電流 リミット値 [mA] 出力ソース電流 リミット値 [mA] 出力ソース電流 リミット値 [mA] 出力シンク電流 リミット値 [mA] 出力シンク電流 リミット値 [mA] 出力シンク電流 リミット値 [mA]

NJU77903 出力ソース電流 リミット値 対 調整端子抵抗値 出力シンク電流 リミット値 対 調整端子抵抗値 + - + - V /V =12V/0V, Ta=25ºC, RL=1Ω V /V =12V/0V, Ta=25ºC, RL=1Ω 400 450 350 400 350 300 300 250 250 200 200 150 + NC 1 8 V+V NC 1 8 150 LIM1 OUT 2 7 LIM1 OUT 2 7 100 V- - 3 6 LIM2 100 3 6 V LIM2 INM 4 5 INP 50 INM 4 5 INP 50 0 0 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 抵抗値 [kΩ] 抵抗値 [kΩ] 出力ソース電流 リミット値 対 調整端子抵抗値 出力シンク電流 リミット値 対 調整端子抵抗値 + - + - V /V =30V/0V, Ta=25ºC, RL=1Ω V /V =30V/0V, Ta=25ºC, RL=1Ω 450 400 400 350 350 300 300 250 250 200 200 + 150 V NC 1 8 150 V+ NC 1 8 LIM1 OUT 2 7 LIM1 OUT 2 7 100 100 V- 3 6 V- 3 6 LIM2 LIM2 50 INM 4 5 INP 50 INM 4 5 INP 0 0 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 抵抗値 [kΩ] 抵抗値 [kΩ] - 14 - Ver.02 出力ソース電流 リミット値 [mA] 出力ソース電流 リミット値 [mA] 出力シンク電流 リミット値 [mA] 出力シンク電流 リミット値 [mA]

NJU77903 ■ 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。 Ver.02 - 15 -

NJU77903 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VDD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。 1  PR1  VDD VSS I A   VDD VO sin IO sind  0 1  V 　　 VDD V I  V O SS A  DD VO sin  sind  0 R 2 2VDDVO V 　　 V O DD VSS I A   R 2R IO IOsinθ VDD IA IO -IO VO Vosinθ R VSS -VO 0 π 2π 図1.1 時間0～πまでのNJU77903の内部電流 図1.2 抵抗負荷での出力電流、出力電圧の時間変化 - 16 - Ver.02

NJU77903 ■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。 1 2 PR2  VDD VSS IA   VO sin VSS IO sind   1 2 V 　　 V O DD VSS IA   VO sin VSS  sind   R 2 2VSSV V 　　 VDD VSS I  O  O A R 2R 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。 2 2VDDVO VO PR  VDD VSS IA   R 2R IO IOsinθ VDD IA -IO VO Vosinθ IO R -V V O SS 0 π 2π 図1.3 時間π～2πまでのNJU77903の内部電流 図1.4 抵抗負荷での出力電流、出力電圧の時間変化 ■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 2 2V V P  V V I  DD O VO R DD SS A  R 2R 2 26V 1V 1V  　　 6V  6V 1.5mA   184mW   20 2 20 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。 Ver.02 - 17 -

NJU77903 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 VDD 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 IA I 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 O 損失は次式で表されます。 1 PLO1  VDD VO cos IO sin VDDIO sin  VOIO sin 2 L 2 よって、時間0～πまでの内部損失は次式で表されます。 VSS 1  1  1 図1.5 時間0～πまでのNJU77903の内部電流 PL1  VDD VSS IA   VDDIO sind   0   VOIO sin 2d 0 2 2V 　　 V DDIO DD VSS IA   ■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、 1 P LO2  VO cos VSS IO sin  VeeIO sin  VOIO sin 2 2 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。 1 2 1 2 1 2V I PL2  VDD VSS I A   Vee IO sind  VO IO sin 2d　 V V I  SS O DD SS A     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。 2V P  V V I  DDIO L DD SS A  IO IOsinθ VDD IA -IO VO VOcosθ L IO -VO V 0 π 2π SS 図1.6 時間π～2πまでのNJU77903の内部電流 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 - 18 - Ver.02

NJU77903 ■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 2VDDIO 26V 50mA P L  VDD VSS IA   6V  6V 1.5mA  209mW   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、 2VDDI 2 12V 250mA PL  VDD V O SS IA   6V  6V 1.5mA  209mW   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。 VDD VDD/2 L L VDD/2 -VDD/2 図1.8 単電源回路と等価な両電源回路 内部損失の電源電圧依存性 インダクタンス負荷, IA=1.5mA 1400 Io=200mApp 1200 1000 Io=150mApp 800 Io=100mApp 600 400 Io=50mApp 200 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 電源電圧 [V] 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） Ver.02 - 19 - 内部損失 [mW]

NJU77903 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。 VDD A IA Open V SS 図1.10 出力段以外に流れる電流 IAを計測する回路 出力段以外の消費電流 対 電源電圧 特性例 AV=0dB, RL=OPEN 6 5 4 Ta=-40ºC 3 Ta=25ºC Ta=-55ºC 2 1 Ta=125ºC Ta=85ºC 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 電源電圧 [V] 図1.11 出力段以外に流れる電流 IAの電源電圧特性例 出力段以外の消費電流 対 周囲温度 特性例 AV=0dB, RL=OPEN 6 5 4 + 3 V =12V + V =30V 2 1 + V =6.8V 0 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 周囲温度 [ºC] 図1.12 出力段以外に流れる電流 IAの周囲温度特性例 - 20 - Ver.02 出力段以外の消費電流 [mA] 出力段以外の消費電流 [mA]