- 1 -

NJU77903

Ver.02

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.)

● 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（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

■外形

NJU77903DL3

(TO252-5)

NJU77903KW2

(ESON8-W2)

1 V+

2 OUTPUT

3 V-

4 -INPUT

5 +INPUT

NJU77903DL3 (TO252-5)

1 NC

2 OUTPUT 3 V

-

4 -INPUT

5 +INPUT

6 LIM2（出力シンク電流 カレントリミット値 調整端子）

7 LIM1（出力ソース電流 カレントリミット値 調整端子）

8 V+

NJU77903KW2 (ESON8-W2)

1 2 3 4 5

PAD

[ TOP VIEW ]

1

2

3

4

8

7

6

5

[ TOP VIEW ]

PAD

1

2

3

4

8

7

6

5

[ BOTTOM VIEW ]

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。

NJU77903

- 2 - Ver.02

■ 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）

PD

(2-layer / 4-layer)

mW TO252-5 1190（注5）/ 3125（注6）

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。

（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）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。

■ 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

PD [

mW

]

TO252-5 (4-layer)

ESON8-W2 (4-layer)

TO252-5 (2-layer)

ESON8-W2 (2-layer)

NJU77903

- 3 - Ver.02

■ 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

最大出力電圧

VOH RL=10kΩ to V

+/2 11.97 11.99 - V

Isource=100mA 11.4 11.65 - V

VOL

RL=10kΩ to V+/2 - 0.01 0.03 V

Isink=100mA - 0.35 0.6 V

出力ソース電流リミット１ ISOURCELIM1

[ NJU77903DL3 ] ：

LIM1端子条件無し 250 375 495 mA

[ NJU77903KW2 ] ：

端子LIM1=OPEN （図2-1参照）

出力ソース電流リミット２ ISOURCELIM2

端子LIM1=V+ （図2-1参照）

NJU77903KW2のみ 0 50 150 mA

出力シンク電流リミット１ ISINKLIM1

[ NJU77903DL3 ] ：

LIM2端子条件無し 200 375 545 mA

[ NJU77903KW2 ] ：

端子LIM2=OPEN （図2-2参照）

出力シンク電流リミット２ ISINKLIM2

端子LIM2=V- （図2-2参照）

NJU77903KW2のみ 0 40 120 mA

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

（注11） SR

GV=0dB, RL=10kΩ to V+/2, CL=10pF,

Vin=4Vpp (4V to 8V) 2.5 3.5 - V/µs

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 - %

（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。

NJU77903

- 4 - Ver.02

■ 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

最大出力電圧

VOH RL=10kΩ to V

+/2 14.97 14.99 - V

Isource=100mA 14.45 14.70 - V

VOL

RL=10kΩ to V+/2 - -14.99 -14.97 V

Isink=100mA - -14.70 -14.45 V

出力ソース電流リミット１ ISOURCELIM1

[ NJU77903DL3 ] ：

LIM1端子条件無し - 400 - mA

[ NJU77903KW2 ] ：

端子LIM1=OPEN （図2-1参照）

出力ソース電流リミット２ ISOURCELIM2

端子LIM1=V+ （図2-1参照）

NJU77903KW2のみ - 60 - mA

出力シンク電流リミット１ ISINKLIM1

[ NJU77903DL3 ] ：

LIM2端子条件無し - 400 - mA

[ NJU77903KW2 ] ：

端子LIM2=OPEN （図2-2参照）

出力シンク電流リミット２ ISINKLIM2

端子LIM2=V- （図2-2参照）

NJU77903KW2のみ - 30 - mA

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

（注12） SR

GV=0dB, RL=10kΩ to V+/2, CL=10pF,

Vin=4Vpp (-2V to +2V) - 4 - V/µs

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 THD

GV=6dB, RF=10kΩ, RL=10kΩ, CL=10pF, Vo=2Vpp, f=10kHz

- 0.03 - %

(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

図2−2：出力シンク電流リミットの調整 図2−1：出力ソース電流リミットの調整

1

2

3

4 5

6

7

8V+

LIM1

RLIM1=0Ω to OPEN

RLIM1

1

2

3

4 5

6

7

8

LIM2

RLIM2

RLIM2=0Ω to OPEN

V-

NJU77903

- 5 - Ver.02

■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

[m

A]

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=85ºCTa=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 同相入力電圧 特性例V

+/V

-=±15V

-15

-12

-9

-6

-3

0

3

6

9

12

15

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16

同相入力電圧 [V]

入力オフセット電圧

[m

V]

Ta=-40℃Ta=25℃

Ta=125℃

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

[m

A]

Ta=-40ºC

Ta=125ºC

Ta=85ºC

Ta=25ºC

NJU77903

- 6 - Ver.02

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

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]

入力オフセット電圧 対 出力電流 特性例V

+/V

-=±15V

-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

電源電圧変動除去比 対 周波数 特性例V

+/V

-=12V/0V , VIN: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‐

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

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‐

NJU77903

- 7 - Ver.02

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 周囲温度 特性例V

+/V

-=±15V

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=-15 to 0V

VICM=0 to 15V

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

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]

同相信号除去比 対 周波数 特性例 V

+/V

-=±15V, VIN=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℃

最大出力電圧 対 出力ソース電流 特性例V

+/V

-=30V/0V

28

28.2

28.4

28.6

28.8

29

29.2

29.4

29.6

29.8

30

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℃

NJU77903

- 8 - Ver.02

最大出力電圧 対 出力シンク電流 特性例V

+/V

-=30V/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℃

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, VIN4VP-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

過渡応答 特性例 (周囲温度)V

+/V

-±15V, VIN4VP-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]

出力電圧

[V

]

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

入力電圧

[V

]

入力電圧

出力電圧

125ºC

85ºC

Ta=25ºC

-40ºC

0

2

4

0

2

4

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℃

NJU77903

- 9 - Ver.02

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]

電圧利得 対 周囲温度 特性例V

+/V

-=±15V, VO=-14V to 14V, 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/

Hz]

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, VIN4VP-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

/ us

ec

] Rise

Fall

スルーレート 対 周囲温度 特性例V

+/V

-±15V, VIN4VP-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

/ us

ec

]

Rise

Fall

NJU77903

- 10 - Ver.02

位相余裕 対 負荷容量 特性例V

+/V

-=±6V, RL=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

eg

]

Ta=-40℃

Ta=25℃

Ta=125℃

位相余裕 対 負荷容量 特性例V

+/V

-=±15V, RL=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

eg

]

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, RL=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

Hz]

CL=1nFCL=10pF

CL=10nF

ユニティゲイン周波数 対 負荷容量 特性例V

+/V

-=±15V, RL=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

Hz]

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, VIN=-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

eg

]

-40℃ 25℃

85℃ 125℃

利得

位相

閉ループ電圧利得 対 周波数 特性例 (周囲温度)V

+/V

-=±15V, Gv=20dB, VIN=-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

eg

]

-40℃ 25℃

85℃ 125℃

利得

位相

NJU77903

- 11 - Ver.02

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℃

利得余裕 対 負荷容量特性例V

+/V

-=±15V, 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 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

eg

]

CL=1nF

CL=10pF

CL=10nF

位相余裕 対 温度特性例V

+/V

-=±15V, 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

eg

]

CL=1nF

CL=10pF

CL=10nF

利得余裕 対 温度特性例V

+/V

-=±6V, RL=10kΩ, VIN=-30dBm, Gv=20dB

-10

0

10

20

30

40

50

-60 -30 0 30 60 90 120 150

周囲温度 [ºC]

利得余裕

[d

B]

CL=10nF

CL=1nF

CL=10pF

利得余裕 対 温度特性例V

+/V

-=±15V, RL=10kΩ, VIN=-30dBm, Gv=20dB

-10

0

10

20

30

40

50

-60 -30 0 30 60 90 120 150

周囲温度 [ºC]

利得余裕

[d

B]

CL=10nF

CL=1nFCL=10pF

NJU77903

- 12 - Ver.02

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

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

+ ノ

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, GV=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

+ ノ

イズ

[%

]

f=100Hz

f=1kHz

f=10kHz

全高調波歪率 対 出力電力 特性例V

+/V

-=±15V, GV=20dB, RF=9.1kΩ, RS=1kΩ, Ta=25ºC

0.001

0.01

0.1

1

10

0.01 0.1 1 10 100

出力電力 [mW]

全高調波歪率

+ ノ

イズ

[%

]

f=100Hz

f=1kHz

f=10kHz

全高調波歪率 対 出力電圧 特性例 V

+/V

-=±15V, GV=20dB, RF=9.1kΩ, RS=1kΩ, Ta=25ºC

0.001

0.01

0.1

1

10

0.1 1 10 100

出力電圧 [Vpp]

全高調波歪率

+ ノ

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

NJU77903

- 13 - Ver.02

出力ソース電流 リミット値 対 周囲温度V

+/V

-=12V/0V, 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 [ºC]

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V

+/V

-=12V/0V, 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 [ºC]

出力シンク電流

リミット値

[m

A]

出力シンク電流 リミット値 対 電源電圧Ta=25ºC, RL=1Ω,V

-=0V

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 5 10 15 20 25 30 35 40

電源電圧 V+ [V]

出力シンク電流

リミット値

[m

A]

出力ソース電流 リミット値 対 電源電圧Ta=25ºC, RL=1Ω,V

-=0V

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 5 10 15 20 25 30 35 40

電源電圧 V+ [V]

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V

+/V

-=30V/0V, 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 [ºC]

出力シンク電流

リミット値

[m

A]

出力ソース電流 リミット値 対 周囲温度V

+/V

-=30V/0V, 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 [ºC]

出力ソース電流

リミット値

[m

A]

NJU77903

- 14 - Ver.02

出力ソース電流 リミット値 対 調整端子抵抗値V

+/V

-=12V/0V, Ta=25ºC, RL=1Ω

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 20 40 60 80 100

抵抗値 [kΩ]

出力ソース電流

リミット値

[m

A]

1

2

3

4 5

6

7

8

INM INP

NCV+

OUTLIM1

LIM2V-

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

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 20 40 60 80 100

抵抗値 [kΩ]

出力シンク電流

リミット値

[m

A]

1

2

3

4 5

6

7

8

INM INP

NC V+

OUT LIM1

LIM2V-

出力ソース電流 リミット値 対 調整端子抵抗値V

+/V

-=30V/0V, Ta=25ºC, RL=1Ω

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 20 40 60 80 100

抵抗値 [kΩ]

出力ソース電流

リミット値

[m

A]

1

2

3

4 5

6

7

8

INM INP

NCV+

OUTLIM1

LIM2V-

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

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 20 40 60 80 100

抵抗値 [kΩ]

出力シンク電流

リミット値

[m

A]

1

2

3

4 5

6

7

8

INM INP

NC V+

OUT LIM1

LIM2V-

NJU77903

- 15 - Ver.02

■ 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。

NJU77903

- 16 - Ver.02

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。

R

V

R

VVIVV

dR

VVVIVV

dIVVIVVP

OODDASSDD

OODDASSDD

OODDASSDDR

2

2

sinsin1

sinsin1

2

0

01

　　

　　

図1.1 時間0～πまでのNJU77903の内部電流

VDD

VSS

R

IA IO

図1.2 抵抗負荷での出力電流、出力電圧の時間変化

Vosinθ

π 2π0

IOsinθIO

-IO

VO

-VO

NJU77903

- 17 - Ver.02

■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

VVIVV

dR

VVVIVV

dIVVIVVP

OOSSASSDD

OSSOASSDD

OSSOASSDDR

2

2

sinsin1

sinsin1

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

VVIVVP OODDASSDDR

2

22

■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

mWVVV

mAVV

R

V

R

VVIVVP OODDASSDDR

184202

1

20

1625.166

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

VDD

VSS

R

IA

IO

図1.4 抵抗負荷での出力電流、出力電圧の時間変化

Vosinθ

π 2π0

IOsinθIO

-IO

VO

-VO

NJU77903

- 18 - Ver.02

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。

2sin2

1sinsincos1 OOODDOODDLO IVIVIVVP

よって、時間0～πまでの内部損失は次式で表されます。

ODDASSDD

OOODDASSDDL

IVIVV

dIVdIVIVVP

2

2sin2

11sin

1

001

　　

■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、

2sin2

1sinsincos2 OOOeeOSSOLO IVIVIVVP

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。

OSSASSDDOOOeeASSDDL

IVIVVdIVdIVIVVP

22sin

2

11sin

1 222 　

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。

ODDASSDDL

IVIVVP

2

図1.5 時間0～πまでのNJU77903の内部電流

VDD

VSS

L

IA IO

図1.6 時間π～2πまでのNJU77903の内部電流

VDD

VSS

L

IA

IO

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 2π0

IO

-IO

VO

-VO

NJU77903

- 19 - Ver.02

■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

mWmAV

mAVVIV

IVVP ODDASSDDL 2095062

5.1662

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、

mWmAV

mAVVIV

IVVP ODDASSDDL 209502122

5.1662

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

VDD

L

VDD/2

VDD/2

-VDD/2

L

NJU77903

- 20 - Ver.02

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

[m

A]

Ta=-40ºC

Ta=-55ºC

Ta=125ºCTa=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

[m

A]

V+=6.8V

V+=30VV

+=12V

VDD

VSS

IA

A

Open

NJU77903

- 21 - Ver.02

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℃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℃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℃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例

NJU77903

- 22 - Ver.02

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℃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 [

mA

]

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

NJU77903

- 23 - Ver.02

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

NJU77903

- 24 - Ver.02

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

Vo

ut

[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

Io

ut

[mA

]

-40℃

25℃

125℃

NJU77903

- 25 - Ver.02

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-

VOUTRIN

RIN

VSIG+

VSIG-

IIN

IIN

V+

V-

VOUTRIN

RIN

VSIG+

VSIG-

IIN

IIN

NJU77903

- 26 - Ver.02

■ パッケージ外形図

6.54±0.19

5.34±0.12

6.04±

0.06

1.14±

0.13

0.52±0.06

0.52±0.06

5.34±0.12

MIN4.15

2.29±0.09

(4.8)

(2.5)(1

.4)

(0.9

)

(1.7

)0～0.25

0.51

1.27

0.5±0.12 2.5±

0.5

TO252−5

単位：mm

NJU77903

- 27 - Ver.02

1.5

+0

.06

-0.0

4

0.0

1 +0

.010

-0.0

08

3.0±0.05

3.0

±0

.05

0.2 S

0.7

±0

.05

0.325 0.3 AB M S

0.3

±0

.05

0.65

B

A

S

S 0.05

2.3 +0.06 -0.04

+0.06 -0.04

0.05

C0.5

3-R0.5

S A 0.10 M

S

M

B

0.1

0

＜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。

ESON8−W2

単位：mm