NJM8901 データシート

NJM8901
2 回路入り JFET 入力オーディオ用オペアンプ
■ 概要
■ 外形
NJM8901 は、JFET 入力タイプのオーディオ用オペアンプで、
MUSES”で培ったノウハウを量産性の高い技術に落とし込むことに
より、高音質化を図ったオペアンプです。
NJM8901 では独自のプロセスチューニングと組み立て技術により、
コストアップを抑えながら高音質を達成しております。
NJM8901 は Vni=13nV/√Hz, SR=20V/µs, THD=0.003%(Av=10)と
いった特徴を持ち、オーディオ用プリアンプ、リファレンスアンプ、
アクティブフィルター、ラインアンプ等、さらに JFET の特徴である
低入力バイアス電流を活かして I/V 変換アンプにも最適です。
■ 特徴
●低雑音
NJM8901E
(EMP8)
■ 端子配列
●低歪率
●高利得帯域幅積
●スルーレート
●入力オフセット電圧
●入力バイアス電流
●電圧利得
●動作電源電圧
●JFET 構造
●外形
13nV/√Hz typ.
1.6uVrms typ. (RIAA)
0.003% typ.(Av=10)
5MHz typ.
20V/µs typ.
2mV typ. 10mV max.
30pA typ. 400pA max.
110dB typ.
±4V ~±18V
(Top View)
1
2
3
ピン配置
8
1. A OUTPUT
2. A -INPUT
3. A +INPUT
4. V5. B +INPUT
6. B -INPUT
7. B OUTPUT
8.V+
7
A
B
4
6
5
EMP8
■ 応用回路例
I/V
Digital
Input
DA
Converter
Analog
Output
I/V
LPF
Buff
DAC Output I/V converter + LPF circuit
Ver.2014-10-28
-1-
NJM8901
■ 絶対最大定格 (Ta=25ºC)
項目
記号
+
-
定格
単位
電源電圧
V /V
±18
V
同相入力電圧範囲
VICM
±15 (注 1)
V
差動入力電圧範囲
VID
±30
V
消費電力
PD
550 (注 2)
mW
動作温度
TOPR
-40~+85
ºC
保存温度
TSTG
-40~+125
ºC
(注 1)電源電圧が±15V 以下の場合は、電源電圧と等しくなります。
(注 2)消費電力は EIA/JEDEC 仕様基板(76.2×114.3×1.6mm、2 層、FR-4)実装時
ご使用にあたっては、消費電力(PD)の定格値の範囲を超えないよう、ディレーティングカーブ等を考慮してご使用下さい。
■ 推奨動作条件 (Ta=25ºC)
項目
記号
条件
V+/V-
電源電圧
最小
標準
最大
単位
±4.0
-
±18
V
最小
標準
最大
単位
-
4
6
mA
-
2
10
mV
-
30
400
pA
■ 電気的特性
● DC 特性 (指定無き場合には V+/V-=±15V, Vcm=0V, Ta=25ºC)
項目
記号
条件
消費電流
ICC
入力オフセット電圧
VIO RS=50Ω (注 3)
入力バイアス電流
RL=∞, 無信号時
IB
入力オフセット電流
IIO
入力抵抗
RIN
大振幅電圧利得
AV
(注 3)
RL≥2kΩ, Vo=±10V
-
5
200
pA
-
1012
-
Ω
86
110
-
dB
同相信号除去比
CMR VCM=±12V, Rs≤10kΩ
70
90
-
dB
電源電圧除去比
SVR V+/V-=±9.0 to ±18V, Rs≤10kΩ
76
100
-
dB
最大出力電圧
VOM RL≥10kΩ
±12
+13.5, -13
-
V
同相入力電圧範囲
VICM CMR≥70dB
±12
+15, -12.5
-
V
最小
標準
最大
単位
(注 3) 絶対値にて表記
● AC 特性 (指定無き場合には V+/V-=±15V, Vcm=0V, Ta=25ºC)
項目
記号
条件
スルーレート
SR RL≥2kΩ
-
20
-
V/us
利得帯域幅積
GB f=10kHz
-
5
-
MHz
入力換算雑音電圧 1
eN
RS=100Ω , f=1KHz
-
13
-
nV/√Hz
VNI
RIAA, RS=2.2kΩ, 30kHz, LPF
-
1.6
3
μVrms
THD f=1kHz ,AV=+10, Vo=5Vrms, RL=2kΩ
-
0.003
-
%
130
-
dB
入力換算雑音電圧 2
全高調波歪率
チャンネルセパレーション
-2-
CS f=1kHz , AV=-100, RS=1kΩ, RL=2kΩ
Ver.2014-10-28
NJM8901
■ パッケージパワーと消費電力、出力電力
IC はIC 自身の消費電力(内部損失)によって発熱し、ジャンクション温度Tj が許容値を超えると破壊される可能
性があります。この許容値は許容損失PD(=消費電力の最大定格)と呼ばれています。図1にPDの周囲温度依存性を示
します。
この図の特性は、次の2点から得ることができます。1点目は25ºCにおけるPDで、絶対最大定格の消費電力に相当
します。もう1点はこれ以上の発熱を許容できない、つまり許容損失0W の点です。この点は、IC の保存温度範囲
Tstg の上限を最大のジャンクション温度Tjmax とすることで求めることができます。これら2点を結び、25ºC以下
を25ºCと同じPDとすることで図1の特性を得ることができます。なお、これらの2点間のPDは次式で表されます。
許容損失 PD 
Tj max  Ta
[W] (Ta=25ºC~Ta=Tjmax)
ja
ここでθja は熱抵抗であり、パッケージ材料(樹脂、フレーム等)に依存します。次にIC自身の消費電力を導きます。
IC の消費電力は、次式で表されます。
消費電力=(電源電圧V+/V-)×(消費電流ICC)-(出力電力Po)
この消費電力がPDをこえない条件でICを使用してください。安定した動作を維持するためにも、許容損失PDに注
意し、余裕のある熱設計することを推奨します。
800
700
EMP8
Pd (mW)
600
500
400
300
200
100
0
-15
5
25
45
65
Ta (°C)
85
105
125
図 1 許容損失 PD の周囲温度特性例
Ver.2014-10-28
-3-
NJM8901
特性例
電圧利得 対 周波数特性例 (周囲温度)
電圧利得 対 周波数特性例 (周囲温度)
V+/V-=±15V, AV=+100, RL=2kΩ, CL=10pF
50
45
45
Gain
Gain
40
Ta=25ºC
0
Ta=-40ºC
25
-30
Phase
20
-60
Ta=85ºC
15
-90
Ta=25ºC
10
位相 [deg]
30
-150
5
-180
10M
0
-60
Ta=25ºC
-150
10k
100k
周波数 [Hz]
最大出力電圧 対 出力電流特性例 (周囲温度)
V+/V-=±15V, Gv=open, calculated by Vom/RL
15
Isource
10
Ta=25ºC
0
最大出力電圧 [V]
Ta=85ºC
5
Ta=25ºC
-5
-180
10M
1M
+Vom
10
最大出力電圧 [V]
-120
Ta=-40ºC
1k
V+/V-=±15V, Gv=open
Ta=-40ºC
-90
Ta=85ºC
最大出力電圧 対 負荷抵抗特性例 (周囲温度)
15
-30
Phase
15
0
1M
0
20
5
100k
周波数 [Hz]
Ta=-40ºC
25
10
10k
Ta=85ºC
30
-120
Ta=-40ºC
1k
Ta=25ºC
35
Ta=85ºC
電圧利得 [dB]
35
位相 [deg]
40
電圧利得 [dB]
V+/V-=±4V, AV=+100, RL=2kΩ, CL=10pF
50
Ta=85ºC
Ta=85ºC
Ta=-40ºC
Ta=25ºC
5
0
Ta=85ºC
-5
Ta=25ºC
Ta=-40ºC
Ta=-40ºC
-10
-10
-Vom
Isink
-15
-15
10
100
1k
負荷抵抗 [Ω]
10k
100k
0.1
10
出力電流 [mA]
100
V+/V-=±4V, Gv=open
V+/V-=±4V, Gv=open, calculated by Vom/RL
4
Ta=85ºC
3
Ta=-40ºC
最大出力電圧 [V]
最大出力電圧 [V]
2
Ta=25ºC
1
0
-1
Ta=25ºC
Isourcce
3
+Vom
2
Ta=-40ºC
-Vom
-2
1000
最大出力電圧 対 出力電流特性例 (周囲温度)
最大出力電圧 対 負荷抵抗特性例 (周囲温度)
4
1
Ta=-40ºC
Ta=25ºC
Ta=85ºC
1
0
Ta=-40ºC
-1
Ta=25ºC
-2
Ta=85ºC
-3
Isink
-3
Ta=85ºC
-4
-4
10
-4-
100
1k
負荷抵抗 [Ω]
10k
100k
0.01
0.1
1
出力電流 [mA]
10
100
Ver.2014-10-28
NJM8901
■ 特性例
THD+N 対 出力電圧特性例
入力換算雑音電圧 対 周波数特性例
V+/V-=±15V, AV=+10, RL=2kΩ, Ta=25ºC
1
V+/V-=±15V, AV=+100, RS=100Ω, RL=, Ta=25ºC
100
入力換算雑音電圧 [nV/Hz]
THD+N [%]
90
f=20kHz
0.1
f=1kHz
0.01
70
60
50
40
30
20
10
f=20Hz
0.001
0.01
80
0
0.1
1
出力電圧 [Vrms]
1
10
10
10k
100k
消費電流 対 周囲温度特性例
消費電流 対 電源電圧特性例 (周囲温度)
GV=0dB,VIN=0V
6
100
1k
周波数 [Hz]
V+/V-=±15V, GV=0dB,VIN=0V
6
5
4
4
3
Ta=85ºC
Ta=25ºC
2
消費電流 [mA]
消費電流 [mA]
Ta=-40ºC
5
1
3
2
1
0
0
0
±2
±4
±6 ±8 ±10 ±12 ±14 ±16 ±18
電源電圧 V+/V- [V]
-50
入力オフセット電圧 対 電源電圧特性例 (周囲温度)
25 50 75
周囲温度 [ºC]
100 125 150
VICM=0V, VIN=0V
3
2
1
Ta=25ºC
ta=-40ºC
0
-1
-2
-3
Ta=85ºC
-4
入力オフセット電圧 [mV]
2
入力オフセット電圧 [mV]
0
入力オフセット電圧 対 周囲温度特性例 (電源電圧)
VICM=0V, VIN=0V
3
-25
V+/V-=±15V
1
V+/V-=±9V
0
-1
-2
-3
V+/V-=±4V
-4
-5
-5
0
Ver.2014-10-28
±2
±4
±6 ±8 ±10 ±12 ±14 ±16 ±18
電源電圧 V+/V- [V]
-50
-25
0
25 50 75
周囲温度 [ºC]
100 125 150
-5-
NJM8901
■ 特性例
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 (周囲温度)
(周囲温度)
V+/V-=±15V
3
2
入力オフセット電圧 [mV]
2
入力オフセット電圧 [mV]
V+/V-=±4V
3
Ta=-40ºC
1
0
-1
-2
Ta=25ºC
-3
Ta=85ºC
-4
Ta=25ºC
1
Ta=-40ºC
0
-1
-2
-3
Ta=85ºC
-4
-5
-5
-16
-12
-8
-4
0
4
同相入力電圧 [V]
8
12
16
-4
-2
-1
0
1
2
同相入力電圧 [V]
3
4
5
同相信号除去比 対 周囲温度特性例
入力バイアス電流 対 周囲温度特性例 (電源電圧)
VICM=0
100n
-3
V+/V-=±15V, VICM=-12V to +12V
120
10n
1n
同相信号除去比 [dB]
入力バイアス電流 [A]
110
V+/V-=±15V
100p
V+/V-=±4V
100
90
80
70
60
50
10p
40
-50
-25
0
100 125 150
-50
0
25 50 75
周囲温度 [ºC]
100 125 150
電圧利得 対 周囲温度特性例
VICM=0V, V+/V-=±9V to ±18V
V+/V-=±15V, GV=open, VO=-10V to +10V, RL=2kΩ
140
130
120
120
電圧利得 [dB]
130
110
100
90
110
100
90
80
80
70
70
60
60
-50
-6-
-25
電源電圧除去比 対 周囲温度特性例
140
電源電圧除去比 [dB]
25 50 75
周囲温度 [ºC]
-25
0
25 50 75
周囲温度 [ºC]
100 125 150
-50
-25
0
25 50 75
周囲温度 [ºC]
100 125 150
Ver.2014-10-28
NJM8901
■ 特性例
過渡応答特性 (周囲温度)
過渡応答特性 (電源電圧)
V+/V-=±15V, Gv=0dB, CL=10pF, RL=2kΩ
V+/V-=±15V, Gv=0dB, CL=10pF, RL=2kΩ
電圧 [1V/div]
Input
電圧 [1V/div]
Input
Ta=-40ºC
Ta=25ºC
V+/V-=±4V
V+/V-=±15V
Ta=85ºC
Output
Output
時間 [1μsec/div]
時間 [1μsec/div]
チャンネルセパレーション 対 周波数特性 (電源電圧)
AV=-100, RS=1k, RL=2k, Ta=25ºC
チャンネルセパレーション [dB]
-110
-115
V+/V-=±4V
-120
-125
-130
V+/V-=±15V
-135
-140
-145
-150
10
100
1k
周波数 [Hz]
10k
100k
<注意事項>
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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。
Ver.2014-10-28
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