NJU7040 データシート

NJU7040
入出力フルスイング 高出力電流
1回路入り CMOS オペアンプ
■概要
NJU7040 は1回路入りの入出力フルスイング CMOS オペアンプで
す。
当社従来の C-MOS オペアンプに比べ、高出力電流を特徴とし、
CMOS ならでは低消費電流、低電圧動作、高入力インピーダンスと
多くの特徴を持っています。
■特徴
●動作電源電圧:
●入出力フルスイング
●オフセット電圧:
●広同相入力電圧範囲:
●消費電流:
●高入力インピーダンス:
●低バイアス電流:
●GND センシング可能
●外形:
■外形
NJU7040F
2.2V to 5.5V
VIO=10mV max.
VSS to VDD
IDD=350μA typ. (at VDD=3V)
1TΩ Typ.
IIB=1pA typ.
SOT-23-5
■ 端子配列
1
2
5
+
−
3
4
ピン配置
1. +INPUT
2. VSS
3. -INPUT
4. OUTPUT
5. VDD
NJU7040F
(Top View)
Ver.2012-10-30
-1-
NJU7040
■ 絶対最大定格
項 目
記 号
定 格
単 位
圧
囲
囲
VDD
VICM
VID
7
0 to 7( 注1)
±7
V
V
V
力
PD
出 力 流 出 電 流 ・ 流 入 電 流
動
作
温
度
保
存
温
度
IO
T opr
T st g
電
同
差
源
入 力
入 力
相
動
消
電
電
費
電
圧
圧
範
範
電
200 [ SOT-23-5]
390 [ SOT-23-5]( 注2)
520 [ SOT-23-5]( 注3)
±75 [ SOT-23-5]
-40 to +85
-55 to +125
mW
mA
˚C
˚C
( 注1) 入力電圧は、VDD または電源電圧最大定格より小さい方の値を越えて印加しないで下さい。
( 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。
( 注3) 消費電力は EIA/JEDEC 仕様基板(76.2×114.3×1.6mm、4層、FR-4)実装時。
消費電力 - 周囲温度特性
パッケージ種別
(1)SOT-23-5[4層時] : ∆PD= -5.2(mW/°C)
(2)SOT-23-5[2層時] : ∆PD= -3.9(mW/°C)
消費電流 PD(mW)
600
500
400
(注4)
IC での消費電力が絶対最大定格で示されている
「消費電力:PD」を越えないで下さい。
周囲温度(Ta)が Ta≧25℃である場合の許容損失
は、左記グラフ"消費電力 - 周囲温度特性"をご参照
下さい。
(1)
(2)
300
200
100
0
25
75
50
100
周囲温度 Ta(℃)
■ 推奨動作電圧(Ta=25℃)
項目
動
-2-
作
電
圧
記号
定格
単位
V DD
2.2 to 5.5
V
Ver.2012-10-30
NJU7040
■ 電気的特性
●DC特性(VDD=5V, Ta=25˚C)
項 目
記号
消
費
電
流
入 力 オ フ セ ッ ト 電 圧
入 力 バ イ ア ス 電 流
入 力 オ フ セ ッ ト 電 流
電
圧
利
得
I DD
V IO
IB
I IO
AV
条 件
最小
標準
最大
単位
無信号時
70
450
1
1
90
700
10
-
µA
mV
pA
pA
dB
R L =10kΩ to 2.5V,
Vo=2.5V±2.4V
同
相
信
号
除
去
比
CMR
CMR+: 2.5V ≤ V CM ≤ 5V
CMR-: 0V ≤ V CM ≤ 2.5V
(注5)
44
60
-
dB
電
源
電
圧
除
去
比
SVR
4.0V ≤ V DD ≤ 5.5V,
V CM =V DD /2
55
85
-
dB
最
大
出
力
電
圧
1
V OH 1
V OL 1
R L =10kΩ to 2.5V
R L =10kΩ to 2.5V
4.95
-
-
0.05
V
V
最
大
出
力
電
圧
2
V OH 2
V OL 2
R L =600Ω to 2.5V
R L =600Ω to 2.5V
4.9
-
-
0.1
V
V
流
流
囲
I SO URCE
I SI NK
V ICM
V O =2.5V
V O =2.5V
CMR ≥ 44dB
70
70
0
-
5
mA
mA
V
出
出
同
力
流
力
流
相 入 力
出
電
入
電
電 圧 範
( 注 5 ) CMR は CMR+,CMR-両 方 を 測 定 し 、 低 い ほ う を 採 用 し ま す 。
●AC特性(VDD=5V, Ta=25˚C)
項 目
利
全
入
得
帯
域
高
調
波
歪
力 換 算 雑 音 電
幅
率
圧
記号
条 件
最小
標準
最大
単位
GB
THD
V NI
R L =10kΩ to 2.5V
f=1kHz, VIN=1Vpp, AV=0dB
f=1kHz
-
0.8
0.05
40
-
MHz
%
nV/√Hz
記号
条 件
最小
標準
最大
単位
SR
R L =10kΩ to 2.5V
-
0.85
-
V/µs
●過渡応答特性(VDD=5V, Ta=25˚C)
項 目
ス
ル
ー
Ver.2012-10-30
レ
ー
ト
-3-
NJU7040
■ 電気的特性
●DC特性(VDD=3V, Ta=25˚C)
項 目
記号
消
費
電
流
入 力 オ フ セ ッ ト 電 圧
入 力 バ イ ア ス 電 流
入 力 オ フ セ ッ ト 電 流
電
圧
利
得
I DD
V IO
IB
I IO
AV
条 件
最小
標準
最大
単位
無信号時
70
350
1
1
90
600
10
-
µA
mV
pA
pA
dB
R L =10kΩ to 1.5V,
Vo=1.5V±1.4V
同
相
信
号
除
去
比
CMR
CMR+: 1.5V ≤ V CM ≤ 3V
CMR-: 0V ≤ V CM ≤ 1.5V
(注6)
42
60
-
dB
電
源
電
圧
除
去
比
SVR
2.7V ≤ V DD ≤ 4.0V,
V CM =V DD /2
50
80
-
dB
最
大
出
力
電
圧
1
V OH 1
V OL 1
R L =10kΩ to 1.5V
R L =10kΩ to 1.5V
2.95
-
-
0.05
V
V
最
大
出
力
電
圧
2
V OH 2
V OL 2
R L =600Ω to 1.5V
R L =600Ω to 1.5V
2.9
-
-
0.1
V
V
流
流
囲
I SO URCE
I SI NK
V ICM
V O =1.5V
V O =1.5V
CMR ≥ 42dB
30
30
0
40
40
-
3
mA
mA
V
出
出
同
力
流
力
流
相 入 力
出
電
入
電
電 圧 範
( 注 6 ) CMR は CMR+,CMR-両 方 を 測 定 し 、 低 い ほ う を 採 用 し ま す 。
●AC特性(VDD=3V, Ta=25˚C)
項 目
利
全
入
得
帯
域
高
調
波
歪
力 換 算 雑 音 電
幅
率
圧
記号
条 件
最小
標準
最大
単位
GB
THD
V NI
R L =10kΩ to 1.5V
f=1kHz, VIN=1Vpp, AV=0dB
f=1kHz
-
0.8
0.05
40
-
MHz
%
nV/√Hz
記号
条 件
最小
標準
最大
単位
SR
R L =10kΩ to 1.5V
-
0.7
-
V/µs
●過渡応答特性(VDD=3V, Ta=25˚C)
項 目
ス
ル
-4-
ー
レ
ー
ト
Ver.2012-10-30
NJU7040
●DC特性(VDD=2.2V, Ta=25˚C)
項 目
記号
条 件
最小
標準
最大
単位
消
費
電
流
入 力 オ フ セ ッ ト 電 圧
入 力 バ イ ア ス 電 流
入 力 オ フ セ ッ ト 電 流
電
圧
利
得
I DD
V IO
IB
I IO
AV
無信号時
70
300
1
1
90
500
10
-
µA
mV
pA
pA
dB
R L =10kΩ to 1.1V,
Vo=1.1V±1.0V
同
相
信
号
除
去
比
CMR
CMR+: 1.1V ≤ V CM ≤ 2.2V
CMR-: 0V ≤ V CM ≤ 1.1V
(注7)
30
60
-
dB
電
源
電
圧
除
去
比
SVR
2.2V ≤ V DD ≤ 2.7V,
V CM =V DD /2
45
70
-
dB
最
大
出
力
電
圧
1
V OH 1
V OL 1
R L =10kΩ to 1.1V
R L =10kΩ to 1.1V
2.15
-
-
0.05
V
V
最
大
出
力
電
圧
2
V OH 2
V OL 2
R L =600Ω to 1.1V
R L =600Ω to 1.1V
2.1
-
-
0.1
V
V
流
流
囲
I SO URCE
I SI NK
V ICM
V O =1.1V
V O =1.1V
CMR ≥ 30dB
10
10
0
15
15
-
2.2
mA
mA
V
出
出
同
力
流
力
流
相 入 力
出
電
入
電
電 圧 範
( 注 7 ) CMR は CMR+,CMR-両 方 を 測 定 し 、 低 い ほ う を 採 用 し ま す 。
●AC特性(VDD=2.2V, Ta=25˚C)
項 目
利
全
入
得
帯
域
高
調
波
歪
力 換 算 雑 音 電
幅
率
圧
記号
条 件
最小
標準
最大
単位
GB
THD
V NI
R L =10kΩ to 1.1V
f=1kHz, VIN=1Vpp, AV=0dB
f=1kHz
-
0.8
0.05
40
-
MHz
%
nV/√Hz
記号
条 件
最小
標準
最大
単位
SR
R L =10kΩ to 1.1V
-
0.6
-
V/µs
●過渡応答特性(VDD=2.2V, Ta=25˚C)
項 目
ス
ル
ー
Ver.2012-10-30
レ
ー
ト
-5-
NJU7040
■ 特性例
消費電流 対 電源電圧特性例
消費電流 対 周囲温度特性例
(無信号時, AV=0dB)
(無信号時, AV=0dB)
600
600
Ta=+125oC
500
V+/V-=±2.5V
500
o
Ta=+85 C
消費電流 [uA]
消費電流 [uA]
V+/V-=±1.5V
400
300
Ta=+25oC
200
Ta=-50oC
400
300
V+/V-=±1.1V
200
Ta=-40oC
100
100
0
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
-50
-25
0
4
4
入力オフセット電圧 [mV]
入力オフセット電圧 [mV]
5
3
Ta=+125oC
Ta=+85oC
Ta=+25oC
0
Ta=-40oC
3
2
V+/V-=±2.5V
V+/V-=±1.5V
V+/V-=±1.1V
1
0
-2
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
-50
25
50
75
100
125
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
(VDD/VSS=±1.5V, RL=10kΩ)
(RL=10kΩ, Ta=25oC)
5
4
4
Ta=-40oC
2
o
Ta=+25 C
1
0
o
Ta=+85 C
-1
0
周囲温度 [oC]
5
3
-25
電源電圧 VDD/VSS [V]
入力オフセット電圧 [mV]
入力オフセット電圧 [mV]
125
-1
Ta=-50oC
-2
3
VDD/VSS=±1.5V
2
VDD/VSS=±1.1V
1
0
VDD/VSS=±2.5V
-1
-2
-2
-3
-2
-1
0
1
同相入力電圧 [V]
-6-
100
(無信号時, AV=0dB)
5
-1
75
入力オフセット電圧 対 周囲温度特性例
(無信号時, Av=0dB)
1
50
周囲温度 [ C]
入力オフセット電圧 対 電源電圧特性例
2
25
o
電源電圧 VDD/VSS [V]
2
3
-3
-2
-1
0
1
2
3
同相入力電圧 [V]
Ver.2012-10-30
NJU7040
■ 特性例
最大出力電圧 対 電源電圧特性例
最大出力電圧 対 出力負荷特性例(周囲温度特性)
GV=OPEN, RL=600Ω
VDD/VSS=±1.5V, GV=OPEN
2.0
4
3
1.5
Ta=+85oC
+VOM
1.0
1
最大出力電圧 [V]
最大出力電圧 [V]
2
Ta=-40oC
0
Ta=+25oC
-1
0.5
0.0
-0.5
-2
-1.0
-3
-1.5
Ta=-40℃
Ta=+25℃
Ta=+85℃
-VOM
-4
-2.0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
0.01
0.1
1
100
同相信号除去比 対 周囲温度特性例
最大出力電圧 対 周囲温度特性例
(無信号時, AV=0dB)
GV=OPEN, RL=600Ω
3
100
90
VDD/VSS=±1.5V
VDD/VSS=±2.5V
同相信号除去比 CMR [dB]
2
最大出力電圧 [V]
10
出力負荷 [kΩ]
電源電圧 VDD/VSS [V]
1
+VOM
VDD/VSS=±1.1V
0
-VOM
-1
-2
80
V+/V-=±2.5V
70
60
50
V+/V-=±1.5V
40
V+/V-=±1.1V
30
-3
20
-50
-25
0
25
50
75
100
125
-50
-25
0
25
50
75
100
125
周囲温度 Ta [oC]
周囲温度 [oC]
電源電圧除去比 対 周囲温度特性例
(無信号時, AV=0dB)
140
V+=2.2V~2.7V
電源電圧除去比 SVR [dB]
130
V+=2.7V~4.0V
120
V+=4.0V~5.5V
110
100
90
80
70
60
50
40
-50
-25
0
25
50
75
100
125
o
周囲温度 [ C]
Ver.2012-10-30
-7-
NJU7040
■ 特性例
電圧利得/位相 対 周波数特性例
電圧利得/位相 対 周波数特性例(周囲温度)
GV=40dB,RF=100KΩ, Ta=+25oC
RG=1kΩ,RL=10kΩ,CL=3pF,VIN=-30dBm
VDD/VSS=±1.5V,GV=40dB,RF=100KΩ,
RG=1kΩ,RL=10kΩ,CL=3pF,VIN=-30dBm
60
180
60
120
40
180
電圧利得
位相
0
60
0
-20
-60
-40
120
VDD/VSS=±2.5V
VDD/VSS=±1.5V
VDD/VSS=±1.1V
20
位相
0
60
0
-20
-60
-120
-40
-120
-180
100k
-60
位相 [deg]
Ta=-40oC
Ta=+25oC
位相 [deg]
電圧利得 [dB]
20
電圧利得 [dB]
電圧利得
40
Ta=+85oC
-60
1
k
10
k
100
k
1k
10k
1
k
10
k
100
k
1k
-180
100k
10k
周波数 [kHz]
周波数 [kHz]
VFピーク 対 周波数特性例
VFピーク 対 周波数特性例
VDD/VSS=±1.5V, GV=0dB,RL=10kΩ,
VDD/VSS=±1.5V, GV=0dB,RL=600Ω,
o
Vin=-30dBm,Ta=+27 C
Vin=-30dBm,Ta=+27oC
15
15
CL=680pF
CL=470pF
CL=330pF
10
CL=470pF
10
5
CL=220pF
電圧利得 [dB]
電圧利得 [dB]
CL=330pF
CL=220pF
0
CL=0pF
-5
5
0
CL=0pF
-5
CL=100pF
CL=100pF
-10
-10
-15
-15
k
10
k
100
1k
10k
k
10
位相余裕 対 負荷容量特性例
GV=40dB,RF=100KΩ,RG=1kΩ,RL=10kΩ,
60
60
50
50
40
Ta=-40oC
o
Ta=+25 C
Ta=+85oC
40
30
VDD/VSS=±2.5V
VDD/VSS=±1.5V
VDD/VSS=±1.1V
20
10
10
0
0
10
100
負荷容量 [pF]
-8-
10k
VIN=-30dBm,Ta=+25oC
位相余裕 [deg]
位相余裕 [deg]
位相余裕 対 負荷容量特性例
70
20
1k
GV=40dB,RF=100KΩ,RG=1kΩ,RL=10kΩ,
VIN=-30dBm,VDD/VSS=±1.5V
70
30
k
100
周波数 [KHz]
周波数 [KHz]
1000
10
100
1000
負荷容量 [pF]
Ver.2012-10-30
NJU7040
■ 特性例
利得帯域幅積 対 負荷容量特性例
利得帯域幅積 対 負荷容量特性例
GV=40dB,RF=100kΩ,RG=1kΩ,RL=10kΩ,
VIN=-30dBm,VDD/VSS=±1.5V
GV=40dB,RF=100KΩ,RG=1kΩ,RL=10kΩ,
VIN=-30dBm,Ta=+25oC
1.4
1.4
1.2
1.2
1
利得帯域幅積 [MHz]
0.8
0.6
Ta=+25oC
o
Ta=+85 C
0.4
0.2
1
0.8
VDD/VSS=±2.5V
VDD/VSS=±1.5V
VDD/VSS=±1.1V
0.6
0.4
0.2
0
0
10
100
1000
10
100
負荷容量 [pF]
パルス応答特性例 (上昇時)
パルス応答特性例 (下降時)
VDD/VSS=±1.5V, AV=0dB, f=50kHz,
VIN=1VPP, RL=10KΩ, CL=15pF
VDD/VSS=±1.5V, AV=0dB, f=50kHz,
VIN=1VPP, RL=10KΩ, CL=15pF
1.0
0.5
2.5
1.0
2.0
0.5
2.5
2.0
-0.5
1.0
0.5
OUTPUT
Ta=-40oC
Ta=+25oC
Ta=+85oC
-1.5
-2.0
-2.5
-4
-2
0
2
4
入力電圧 [V]
1.5
出力電圧 [V]
入力電圧 [V]
0.0
0.0
1.5
-0.5
1.0
-1.0
0.0
-1.5
-0.5
-2.0
-1.0
-2.5
6
-1.0
6
8
パルス応答特性例 (下降時)
16
VDD/VSS=±1.5V, AV=0dB, f=50kHz,
VIN=1VPP, RL=10KΩ, CL=470pF
2.5
1.0
2.0
0.5
2.5
2.0
1.5
-0.5
1.0
0.5
OUTPUT
Ta=+85oC
-1.5
Ta=+25oC
Ta=-40oC
0.0
-2.0
-2.5
-2
0
2
時間 [µsec]
4
6
入力電圧 [V]
INPUT
出力電圧 [V]
入力電圧 [V]
14
パルス応答特性例 (上昇時)
0.0
Ver.2012-10-30
12
時間 [µsec]
INPUT
-4
10
時間 [µsec]
1.0
-1.0
0.0
-0.5
VDD/VSS=±1.5V, AV=0dB, f=50kHz,
VIN=1VPP, RL=10KΩ, CL=470pF
0.5
0.5
Ta=-40oC
Ta=+25oC
Ta=+85oC
OUTPUT
出力電圧 [V]
INPUT
INPUT
-1.0
1000
負荷容量 [pF]
0.0
1.5
-0.5
1.0
-1.0
-1.5
-0.5
-2.0
-1.0
-2.5
0.5
Ta=-40oC
Ta=+25oC
OUTPUT
出力電圧 [V]
利得帯域幅積 [MHz]
Ta=-40oC
0.0
o
Ta=+85 C
-0.5
-1.0
6
8
10
12
14
16
時間 [µsec]
-9-
NJU7040
■ 特性例
オーバーシュート 対 負荷容量特性例
オーバーシュート 対 負荷容量特性例
VIN=1VPP,f=10kHz,GV=0dB
VIN=1VPP,f=10kHz,GV=0dB
RL=600Ω,RS=50Ω、Ta=27oC
RL=10kΩ,RS=50Ω、Ta=27oC
20
30
VDD/VSS=±2.5V
VDD/VSS=±1.5V
オーバーシュート [%]
オーバーシュート [%]
25
15
10
5
VDD/VSS=±0.9V , VDD/VSS=±1.1V
20
15
10
5
点線:上昇
実線:下降
0
VDD/VSS=±0.9V , VDD/VSS=±1.1V
点線:上昇
実線:下降
0
10
100
1000
10
100
1000
負荷容量 [pF]
負荷容量 [pF]
入力換算雑音電圧 対 周波数特性例
入力換算雑音電圧 対 信号源抵抗特性例
V+/V-=±1.5V,GV=40dB,RS=600Ω,RG=100Ω,RF=10kΩ,Ta=25oC
RF=100kΩ, RG=100Ω, JIS A, Ta=27oC
300
100
250
入力換算雑音電圧 VNI [uV]
入力換算雑音電圧 [nV/√Hz]
VDD/VSS=±2.5V
VDD/VSS=±1.5V
200
150
100
50
0
10
k
100
k
周波数 [Hz]
1k
10k
VDD/VSS=±1.1V
VDD/VSS=±1.5V
VDD/VSS=±2.5V
10
1
0.01
0.1
1
10
100
信号源抵抗 RS [kΩ]
<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。
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Ver.2012-10-30