nju72060 - 新日本無線（njr）全高調波歪率 thd+n po=400mw, bw=400hz-20khz - 0.2 - %...

NJU72060

- 1 - Ver.0.8 http://www.njr.co.jp/

BIAS TSD

-IN

+IN

V+

OUTA

OUTBBypass

SD

GND

ShutdownControl

Speaker

Vin-

V+

+

Vin+

500mW モノラルスピーカーアンプ ■特長 ■概要 ■アプリケーション ■モノラルスピーカーアンプバリエーション

出力電力品名備考 3.0W NJU8759 D級 1.2W NJU7089 - 1.2W NJU72065 ボリューム内蔵

■応用回路図

・動作電圧 +2.7 to +5.5V ・消費電流 3mA typ. (V+=5V, RL=∞, No signal) シャットダウン時 2μA max.(V+=5V, RL=∞, No signal)

・出力電力 500mW typ. (V+=5V, RL=8Ω, THD=1%) 500mW typ. (V+=5V, RL=16Ω, THD=1%) 270mW typ. (V+=3.3V, RL=8Ω, THD=1%) ・シングルエンド入力、差動入力対応・ポップノイズ抑制回路・サーマルシャットダウン回路・CMOS構造・外形 VSP8, HSOP8-M1, ESON8-V1

NJU72060 は、500mW 出力可能なオーディオパワーアンプです。音声案内、報知音、警告音等が必要とされる

様々な機器のアプリケーションに最適です。シャットダウン機能を搭載しており、入力信号のミュートと

同時に消費電流の低減が可能です。また、シャットダウン

モード切替時のポップノイズ対策を施しています。

・家電全般・住宅設備全般・ポータブル機器全般

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NJU72060


■端子配置図 VSP8 HSOP8-M1

ESON8-V1

端子番号端子名機能 1 SD シャットダウン端子 2 Bypass 基準電圧端子 3 +IN 非反転入力端子 4 -IN 反転入力端子 5 OUTA 出力端子A 6 V+ 電源電圧端子 7 GND 接地端子 8 OUTB 出力端子B

Exposed Pad (1) - 接地端子 (HSOP8-M1, ESON8-V1) (1): 裏面中央部の電極は、内部SUB電位であるため、GNDに接続してください。 ■品名の付け方

■オーダーインフォメーション

製品名パッケージ RoHS Halogen- Free めっき組成マーキング製品重量

(mg) 最低発注数量

(pcs) NJU72060R VSP8 ○ ○ Sn2Bi 72060 21 2,000 NJU72060GM1 HSOP8-M1 ○ ○ Pure Sn 72060 81 3,000 NJU72060KV1 ESON8-V1 ○ ○ SnAnCu 72060 4.6 3,000

NJU72060 GM1 (TE1)

品番パッケージテーピング

1 8

54

8 1

45

1 8

5 4

8 1

45

Exposed Pad

1 432

8 567

8 567

1 432

ExposedPad


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■絶対最大定格項目記号定格単位

電源電圧 V+ +7 V 入力電圧 (1) VIN -0.3 to V+ +0.3 V 出力電流 IO 400 mA 消費電力 (Ta=25˚C)

VSP8 (2) HSOP8-M1 (3) ESON8-V1 (3)

PD

(2-layer / 4-layer)) 520 / 680 720 / 1800 530 / 1400

mW

ジャンクション温度 Tjmax +150 °C 保存温度 Tstg -40 to +150 °C

(1): SD, +IN, -IN, OUTA, OUTB端子 ■熱特性

項目記号値単位接合部—周囲雰囲気間

VSP8 (2) HSOP8-M1 (3) ESON8-V1 (3)

θja

(2-layer / 4-layer) 242.6 / 182.5 174.6 / 70.7 234.7 / 86.8

˚C/W

接合部—ケース表面間 VSP8 (2) HSOP8-M1 (3) ESON8-V1 (3)

ψjt

(2-layer / 4-layer)) 57.9 / 49.2 42.2 / 28.4 29.7 / 21.5

˚C/W

(2): 基板実装時 76.2 x 114.3 x 1.6mm(EIA/JEDEC規格サイズ 2層 FR-4)準拠による。基板実装時 76.2 x 114.3 x 1.6mm(EIA/JEDEC規格サイズ 4層 FR-4)準拠による。

(3): 基板実装時 101.5 x 114.5 x 1.6mm(EIA/JEDEC規格サイズ 2層 FR-4)且つExposed Pad使用。基板実装時 101.5 x 114.5 x 1.6mm(EIA/JEDEC規格サイズ 4層 FR-4)且つExposed Pad使用。 4層基板内箔: 99.5 x 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。

■消費電力－周囲温度特性例

0

500

1000

1500

2000

0 25 50 75 100 125 150

Pow

er D

issi

patio

n Pd

[mW

]

Ambient Temperature Ta [˚C]

2-layer

VSP8ESON8-V1

HSOP8-M1

0

500

1000

1500

2000

0 25 50 75 100 125 150

Pow

er D

issi

patio

n Pd

[mW

]


4-layer

ESON8-V1

VSP8

HSOP8-M1


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■推奨動作条件項目記号値単位

動作電圧範囲 V+ +2.7 to +5.5 V 動作温度範囲 Topr -40 to +105 °C

■電気的特性 ♦アンプ部 (指定なき場合は、Ta=25C, V+=+5V, GV=6dB, f=1kHz, RL=8Ω, アクティブモード)

項目記号条件最小標準最大単位消費電流1 IDD1 無信号, RL=∞ - 3 6 mA 消費電流2 IDD2 無信号, RL=∞, VSD=0.25V - - 2 μA 出力電力1 PO1 THD≤1%, BW=400Hz-20kHz - 500 - mW

出力電力2 PO2 THD≤1%, BW=400Hz-20kHz, RL=16Ω

- 500 - mW

出力電力3 PO3 THD≤1%, BW=400Hz-20kHz, V+=3.3V - 270 - mW

最大出力電圧1 VOM1 VIN=0V, OUTA-OUTB 2.5 3 - V 最大出力電圧2 VOM2 VIN=5V, OUTA-OUTB - -3 -2.5 V 電圧利得 GV Vin=0.5Vrms 5 6 7 dB シャットダウン減衰量 ATTSD ΔVIN=±2.5V, Shutdown - 135 - dB 全高調波歪率 THD+N PO=400mW, BW=400Hz-20kHz - 0.2 - % 電源電圧除去比 SVR V+=3 to 5V - 70 - dB 出力電圧 VO - - 2.5 - V 出力間電位差 VOD 無信号 - - 35 mV

VSD: SD端子電圧 ♦制御部 (指定なき場合は、Ta=25C)

項目記号条件最小標準最大単位 SD端子ハイレベル電圧 VIH - 1.5 - V+ V SD端子ローレベル電圧 VIL - 0 - 0.25 V

■制御端子説明

モード制御信号(SD端子) 状態シャットダウン L (=VIL) ICを待機状態にします。アクティブ H (=VIH) ICを動作状態にします。


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BIAS TSD

-IN

+IN

V+

OUTA

OUTBBypass

SD

GND

RL=∞

20kΩ

20kΩ

0.39μF

V+

+

1μF

V+

BIAS TSD

-IN

+IN

V+

OUTA

OUTBBypass

SD

GND

RL=8Ω

Vin

V+

+

20kΩ

20kΩ

0.39μF

1μF

V+

■測定回路図 IDD1, IDD2 PO1, PO2, PO3, GV, THD+N, VO, VOD


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BIAS TSD

-IN

+IN

V+

OUTA

OUTBBypass

SD

GND

RL=8Ω

VIN

V+

+

20kΩ

20kΩ

1μF

V+

BIAS TSD

-IN

+IN

V+

OUTA

OUTBBypass

SD

GND

RL=8Ω

V++

20kΩ

20kΩ

0.39μF

1μF

V+

VOM1, VOM2, ATTSD SVR


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■端子等価回路

端子端子名機能名内部等価回路端子電圧

1 SD シャットダウン端子

0V

2 Bypass 基準電圧端子

V+/2

3 +IN 非反転入力端子

V+/2

4 -IN 反転入力端子

V+/2

5 8

OUTA

OUTB

出力端子A

出力端子B

V+/2

SD 2kΩ

100kΩ

GND

V+

GND

Bypass 10kΩ

V+

75kΩ

50kΩ

50kΩ

GND

+IN 1kΩ

V+

GND

-IN 1kΩ

V+

GND

OUTAOUTB

300Ω

20kΩ

V+


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■応用回路図

BIAS

+

TSDSD

Bypass

+IN

-IN

OUTB

OUTA 8ΩSpeaker

V+

GNDShutdown

Control

Cb

Ci RiVin

Rf

BIAS

+

TSDSD

Bypass

+IN

-IN

OUTB

OUTA 8ΩSpeaker

V+

GNDShutdown

Control

Cb

Ci RiVin-

Rf

Ci RiVin+

Rf

0.39uF

20kΩ

20kΩ

20kΩ

20kΩ

20kΩ

0.39uF

0.39uF

1uF

1uF


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■オーディオアンプ IC 使用上のご注意 1. 電源

IC の安定した動作のため、安定した電源を使用してください。また、予期せぬ過電流による ICの破壊とその影響の拡大を防ぐため、必要以上の電流を流さない設計を行ってください。

2. 誘導性負荷

誘導性の負荷を駆動する場合、ICがON時に突入電流が発生したり、OFF時に逆起電力による電流が発生することにより、IC の誤動作や破壊が起きたりすることがあります。これを防止するために保護回路を接続してください。ICが破壊した場合、発煙･発火に至ることがあります。

3. 周辺部品

IC の周辺部品(入力および帰還抵抗やコンデンサなど)やスピーカーなど負荷部品の選定は定格、温度などの特性変動、リーク電流特性など十分に考慮してください。特に入力や、負帰還回路に用いられるコンデンサのリーク電流が大きい場合、ICの出力にDC 電圧が発生し、過電流の発生により IC やスピーカーが劣化、さらには故障のため発煙･発火に至ることがあります。

4. 補助機能

オーディオアンプ IC には、予期せぬ異常な使用状態に陥った際に、IC 自身の破壊を抑制する補助機能を備えているものがあります。これらの補助機能は絶対最大定格を超えた際に働くため、動作を保証していません。IC を使用する際は、これら回路が動作しないように設計を行ってください。また、これらの機能を利用した設計を行わないでください。

4.1 サーマルシャットダウン回路サーマルシャットダウン回路は予期せぬ事態により、IC のジャンクション温度が際限なく大きくなる事を防ぐため、ICの動作を停止する回路です。ジャンクション温度が低下すると復帰します。この回路が動作する温度は絶対最大定格を超えている為、動作を保証していません。ご使用方法や状況により、回路が正

常に動作しなかったり、動作する前に IC が破壊したりすることがあります。

4.2 カレントリミット回路カレントリミット回路は予期せぬ事態により、出力電流が際限なく大きくなる事を防ぐため、出力電流をある一定値に制限をか

ける回路です。絶対最大定格を超えた場合など、ご使用方法や状況によりカレントリミット回路が正常に動作しなかったり、動作する前に IC が破壊したりすることがあります。


NJU72060


BIAS1

2

3

4

ShutdownControl

8

5

7

6 V+

Vin -

+

-

+

TSD

V+

OUTA

OUTB

GNDSD

Bypass

+IN

-IN

Ci0.39μF

Ri20kΩ

Cb1μF

Rf20kΩ

Amp-B

Amp-A

Cv10μF

SW

IrefRL8Ω+

+

BIAS1

2

3

4

ShutdownControl

8

5

7

6 V+

Vin - -

+

-

+

TSD

V+

OUTA

OUTB

GNDSD

Bypass

+IN

-IN

Ci0.39μF

Ri20kΩ

Cb1μF

Rf20kΩ

Amp-B

Amp-A

Cv10μF

SW

IrefRL8Ω+

+

Vin + Ci

0.39μFRi

20kΩ Rf20kΩ

アプリケーションノート

NJU72060は低電圧動作スピーカーアンプです。電源電圧2.7Vから動作できます。さらにBTLアンプですので、出力カップリングコンデンサレスを実現します。電圧利得は二つの外付け抵抗(Ri, Rf)の比と内部ボリュームによって調整可能です。シャットダウン機能を有しており、シャットダウン時は消費電流を低減すると同時にミュート状態になります。また、シャットダウンの

切り換え時に発生するポップノイズを低減しています。このアプリケーションノートでは、動作概要と使用上の注意について述べています。

1. 動作概要図 1、図 2は NJU72060のブロック図及び応用回路例です。NJU72060は、2個のパワーアンプ（アンプ A[Amp-A]、アンプ

B[Amp-B]）とバイアス源[BIAS]、サーマルシャットダウン回路[TSD]で構成されています。アンプ A は外付け抵抗を使用し、利得を調整します。アンプ Bは、アンプ Aの出力信号を 0dBで反転します。これらアンプの出力間にスピーカーの負荷を接続しBTL接続とすることで、シングルエンド形式と比べて2倍の出力電圧、4倍の出力電力を得ることができます。NJU72060のシャットダウン機能は、図1、図2の内部スイッチSWを開放し、基準電流 Irefを止めることで全回路を停止させますので、低消費電流に貢献します。また、そのシャットダウン切り換え時には、外付容量Cbと内部回路の抵抗の時定数を利用して、ポップノイズを低減しています。ポップノイズの詳細は、3. SD端子切り換えノイズを参照してください。しかしながら、ポップノイズ低減のための充電動作により、Cb を大きくするほどターンオン時間(スタンバイ→アクティブ)が長くなります。この詳細は、4. ターンオン時間/ターンオフ時間を参照してください。

図1 ブロック図及び応用回路例(シングルエンド入力) 図2 ブロック図及び応用回路例(差動入力)


NJU72060


2. 外付け部品 2.1 電源バイパスコンデンサ電源バイパスコンデンサCvは、ノイズの低減、電源電圧の安定化に貢献します。Cvは温度特性に余裕があり、高周波特性の良いものを使用し、基板の配線抵抗の影響が小さくなるように、できるだけ IC 近傍に設置してください。大電流を扱う場合は、さらに配線抵抗を下げる必要があります。そのため、ESRの小さいチップセラミックコンデンサを推奨します。

2.2 入力抵抗と帰還抵抗入力抵抗Riと帰還抵抗Rfにより、NJU72060の利得が決定します。また、RiとRfの抵抗値の増加は出力雑音電圧とポップノイズに影響します。特に Riは低周波特性に影響しますので、2.3項に記載の入力カップリングコンデンサについても考慮した上で、抵抗値を選ぶ必要があります。

NJU72060の BTL出力時の電圧利得Gvは、下記の式で計算できます。

][220 dBRR

LogVVVV

Gvi

f

ININ

OUTBOUTA

2.3 入力カップリングコンデンサ入力カップリングコンデンサ Ciは DC カットのために必要です。入力信号は、入力カップリングコンデンサ Ci と入力抵抗

Riとで形成されるハイパスフィルタによって低域がカットされます。Ci, Riを大きくすることで、より低周波の信号まで通過させるようになりますが、Ciの増加はポップノイズを悪化させることがあります。カットオフ周波数を fcとすると、入力カップリングコンデンサCiは下記の式で計算できます。

][2

1 FfR

Cci

i

2.4 基準電圧バイパスコンデンサ基準電圧バイパスコンデンサCbは Bypass端子に接続され、基準電圧の安定化に貢献します。ポップノイズと、PSRR、ターンオン時間に影響します。Cbを大きくすることでポップノイズ、PSRRが改善されます。詳しくは 3. SD端子切り換えノイズと 5. PSRRとCbを参照してください。但し、Cbを大きくすると、ターンオン時間が長くなります。詳しくは 4. ターンオン時間/ターンオフ時間を参照してください。

外付け部品の設定範囲の推奨値を示します。あくまで推奨値ですので、その範囲を外れたとしても、実使用上問題がない可

能性があります。実機にて確認の上、決定することが重要です。

表1 外付部品の機能、推奨値、及び設定範囲

外付部品機能推奨値設定範囲

Cv 電源デカップリング 10μF 1μF

NJU72060


0 0.25 0.5 0.75 1

Time[sec]

Term

inal

vol

tage

[5V/

div]

0 0.25 0.5 0.75 1

Time[sec]

term

inal

vol

tage

[5V/

div]

OUTA

OUTBBypass

Ci Ri

Cb

Rf

Amp-B

Amp-A

-

+

-

+

-

+

Amp-1

Amp-2

V+

IN-

SignalInput

IN+ OUTA

OUTBBypass

Ci Ri

Cb

Rf

Amp-B

Amp-A

-

+

-

+

-

+

Amp-1

Amp-2

V+

IN-

IN+

SignalInput

3. SD端子切り替えノイズ NJU72060は内部回路を利用してSD端子切り替え時のポップノイズの対策を行っています。しかし、外付部品定数によっては聞こえやすくなることがあります。ここでは、ポップノイズを低減するためのポイントを示します。

3.1 ターンオン: シャットダウン(SD端子=Low) → アクティブ(SD端子=High)

NJU72060はBTL出力のため、切り替わり時に2つの出力が等しく動けば音とはなりません。しかし、アクティブ切り替え時に入力コンデンサCiを充電するため、アンプA[Amp-A]の出力電位が基準電圧(Bypass端子電圧)より高く、アンプB[Amp-B]の出力電圧が基準電圧(Bypass端子電圧)より低くなり、出力間に差が発生してポップノイズとなります。NJU72060では、ポップノイズ低減のため、基準電圧が上昇するまではボルテージフォロワのアンプ 2[Amp-2]が起動しており(図3)、アンプAの出力もアンプBの出力も基準電圧と同電位となることから、電位差が生じずポップノイズの発生を防ぐことができます。標準回路では、Ciが充電され、-IN端子電圧が上昇してから反転アンプに切り換わるように設計されています(図4)。

図3 ボルテージフォロワ動作時図4 反転アンプ動作時

アンプ 2からアンプ 1に切り換わる瞬間に+IN端子と-IN端子の電位差が小さければ(Ciの充電が完了していれば)、ポップノイズは小さくなります(図5)。Ci、Ri、Rfの定数を大きくすると、Ciの充電の時定数が大きくなるため、内部アンプが切り換わる瞬間の-IN端子と+IN端子の電位に差が生じます(図6)。この電位差が増幅されてOUT端子に出力されるため、ポップノイズが大きくなります。ポップノイズ対策としては、Ciを小さく、Bypass端子の基準電圧バイパスコンデンサCbを大きくする必要があります。Ciを小さくすると低域周波数特性が悪化し、Cbを大きくするとターンオン時間が長くなるため、これらに注意して部品定数を決定することが重要です。

図5 標準回路における各端子電圧図6 Rf=100kΩ時の各端子電圧

IN+ ,IN-

OUTA

SD

OUTB

OUTA-OUTB ポップノイズ小

電位差小

IN+ ,IN-

OUTA

SD

OUTB

OUTA-OUTB ポップノイズ大

電位差大


NJU72060


表2～表6に応用回路と同等レベルのポップノイズを保つためのCbの容量値を示します。

表2 Ri=10kΩ時のCb容量値対応表

10kΩ 20kΩ 30kΩ 40kΩ 50kΩ0.047µF 0.1µF 0.33µF 0.33µF 0.33µF 0.33µF

0.1µF 0.33µF 0.33µF 1µF 1µF 1µF0.39µF 1µF 1µF 2µF 2µF 3.3µF0.47µF 1µF 2µF 2µF 3.3µF 3.3µF

1µF 2µF 3.3µF 4.7µF 10µF 10µF

Ci

Rf





Ci

Rf





Ci

Rf





Ci

Rf





Ci

Rf


NJU72060


0 0.25 0.5 0.75 1

Time[sec]

Term

inal

Vol

tage

[5V/

div]

3.2 ターンオフ: アクティブ(SD端子=High) → シャットダウン(SD端子=Low) シャットダウン切り換わり時は、出力を急峻に立ち下げます(図7)。BTL動作においては、OUTAとOUTBを同時に立ち下げることにより、ポップノイズは発生しにくくなります。また、その際に基準電圧(Bypass端子電圧)も同時に急峻に立ち下げます。これにより、連続的にアクティブとスタンバイを繰り返した際のポップノイズを低減しています。シングルエンド出力

で使用する場合は、ポップノイズが発生しますので注意が必要です。

図7 シャットダウン時の各端子電圧

シャットダウン時のポップノイズは、アンプ A、アンプ Bの出力段を同時に立ち下げることによって低減してい

ます。出力電位は、入力コンデンサCiと内部回路の時定数により低下します。

BTLではOUTAとOUTBを急峻にたち下げても、同時に

立ち下げていればボツ音が発生しにくくなります。


NJU72060


0

500

1000

1500

2000

0 5 10

Turn

On

Tim

e [m

s]

Bypass Capacitor for Reference Voltage Cb [μF]

Turn On Time vs. Bypass Capacitor Cb[Single-end Input]

V+=5V, RL=8Ω, f=1kHz, Vin=1Vrms

0

500

1000

1500

2000

0 5 10

Turn

On

Tim

e [m

s]


Turn On Time vs. Bypass Capacitor Cb[Differential Input]

V+=5V, RL=8Ω, f=1kHz, Vin=1Vrms

0

500

1000

1500

2000

0 5 10

Turn

On

Tim

e [m

s]


Turn On Time vs. Bypass Capacitor Cb[Single-end Input]

V+=3.3V, RL=8Ω, f=1kHz, Vin=1Vrms

0

500

1000

1500

2000

0 5 10

Turn

On

Tim

e [m

s]


Turn On Time vs. Bypass Capacitor Cb[Differential Input]

V+=3.3V, RL=8Ω, f=1kHz, Vin=1Vrms

4. ターンオン時間/ターンオフ時間 Bypass端子の基準電圧バイパスコンデンサCbを大きくすることでポップノイズ、PSRRが改善されます。しかし、Cbを大きくすると充電に時間がかかるため、ターンオン時間が長くなります。ターンオフ時は、Cbに関わらず急峻に立ち下がります。当社応用回路例における Cb とターンオン時間の特性例を図 8～図 11 に示します。ここでターンオン時間とは、SD 端子を

LOW→HIGHに切り換えてから出力振幅が安定するまでの時間で規定しています。ただし、Bypass端子内蔵抵抗値にばらつきがあるため、ターンオン時間もばらつきがあります。

図8 ターンオン時間対 Cb 図9 ターンオン時間対 Cb (シングルエンド入力、V+=5V) (差動入力、V+=5V)

図10 ターンオン時間対 Cb 図11 ターンオン時間対 Cb (シングルエンド入力、V+=3.3V) (差動入力、V+=3.3V)


NJU72060


0

20

40

60

80

100

10 100 1000 10000 100000

PSR

R [d

B]

Frequency [Hz]

PSRR vs. Frequency [Differential Input]V+=3.3V, RL=8Ω, Vripple=100mVrms, Bandpass

Cb=0.1μF

Cb=0.47μF

Cb=1μF

Cb=4.7μF

0

20

40

60

80

100

10 100 1000 10000 100000

PSR

R [d

B]

Frequency [Hz]

PSRR vs. Frequency [Single-end Input]V+=3.3V, RL=8Ω, Vripple=100mVrms, Bandpass

Cb=0.1μF

Cb=0.47μF

Cb=1μF

Cb=4.7μF

0

20

40

60

80

100

10 100 1000 10000 100000P

SRR

[dB

]Frequency [Hz]

PSRR vs. Frequency [Differential Input]V+=5V, RL=8Ω, Vripple=100mVrms, Bandpass

Cb=0.1μF

Cb=0.47μF

Cb=1μF

Cb=4.7μF

0

20

40

60

80

100

10 100 1000 10000 100000

PSR

R [d

B]

Frequency [Hz]

PSRR vs. Frequency [Single-end Input]V+=5V, RL=8Ω, Vripple=100mVrms, Bandpass

Cb=0.1μF

Cb=0.47μF

Cb=1μF

Cb=4.7μF

5. PSRRとCb Bypass端子の基準電圧バイパスコンデンサ Cbを大きくすることで PSRRが改善されます。しかし、Cbはポップノイズとターンオン時間にも影響します。定数決定の際はこれらをよく考慮することが重要です。当社応用回路例における PSRR 対周波数の特性例を図12～図15に示します。

図12 PSRR 対 Cb 図13 PSRR 対 Cb (シングルエンド入力、V+=5V) (差動入力、V+=5V)

図14 PSRR 対 Cb 図15 PSRR 対 Cb (シングルエンド入力、V+=3.3V) (差動入力、V+=3.3V)


NJU72060


-1

-0.5

0

0.5

1

-50 0 50 100 150

Cur

rent

Lim

it [A

]

Temperature [˚C]

Current Limit vs. TemperatureV+=3.3V

Source

Sink

-1

-0.5

0

0.5

1

-50 0 50 100 150

Cur

rent

Lim

it [A

]

Temperature [˚C]

Current Limit vs. TemperatureV+=5V

Source

Sink

0

1

2

3

4

5

125 150 175 200

Supp

ly C

urre

nt [

mA]

Temperature [˚C]

Supply Current vs. Temperature[Thermal Shutdown]

V+=5V, RL=Open, No signal

0

1

2

3

4

5

125 150 175 200

Sup

ply

Cur

rent

[mA]

Temperature [˚C]

Supply Current vs. Temperature[Thermal Shutdown]

V+=3.3V, RL=Open, No signal

6. 補助機能 NJU72060 には、予期せぬ異常な使用状態に陥った際に、IC 自身の破壊を抑制する補助機能を備えています。これらの補助機能は絶対最大定格を超えた際に働くため、動作を保証していません。NJU72060を使用する際は、これらの回路が動作しないように設計を行ってください。また、これらの機能を利用した設計を行わないでください。

6.1 サーマルシャットダウン回路

ICのジャンクション温度が異常に高くなった場合、サーマルシャットダウン回路が動作し、OUTA端子、OUTB端子がハイインピーダンスとなります。ジャンクション温度が下がると、自動復帰します。

図16 サーマルシャットダウン図17 サーマルシャットダウン (V+=5V) (V+=3.3V)

6.2 カレントリミット回路

NJU72060のOUTA端子, OUTB端子に絶対最大定格を大きく超える電流が流れると、カレントリミット回路が働き、出力電流をある一定値に制限をかけます。出力電流が減少すると、カレントリミット回路は停止します。

図18 カレントリミット対温度図19 カレントリミット対温度 (V+=5V) (V+=3.3V)


NJU72060


7. 出力電力 7.1 出力電流と出力電力

NJU72060は、絶対最大定格において出力電流を定めているため、考慮して使用する必要があります。出力電流をIo(rms)[Arms]、Io[A]とすると、例えば、負荷RL=8Ω、出力信号がsin波の場合の最大出力電力Po_maxは、下記の式で求めることができます。

][64.0824.0

2

222^

max_ WRI

RIP LO

LrmsOO

7.2 消費電力と出力電力

ICは IC自身の消費電力によって発熱し、ジャンクション温度 Tjが許容値を超えると破壊します。この許容値は許容損失PD(=消費電力の最大定格)であり、その電力を超えないように使用する必要があります。図20にNJU72060のPD vs Taを示します。この図は、次の 2点から得ることができます。1点目は 25˚Cにおける許容損失で、絶対最大定格の消費電力です。25℃以下でも、許容損失はこの値となります。もう一点は、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、25˚C以下を 25˚Cと同じ値とすることで、図20が得られます。周囲温度Ta≥25˚Cにおける許容損失PDは、以下の式で求めることができます。

CTaWja

TaTjPD

25][max

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。 IC自身の消費電力Pは以下の式で求めることができます。

ORDD

OALL

PIIV

PIVVP

L出力電力負荷消費電流消費電流電源電圧

出力電力端子に供給する電流電源電圧消費電力

この消費電力 Pが PDを超えない条件で NJU72060を使用してください。安定した動作をするために、使用する条件を考慮し、余裕をもって設計することを推奨します。


NJU72060


0

500

1000

1500

2000

0 25 50 75 100 125 150

Pow

er D

issi

patio

n Pd

[mW

]


Power Dissipation vs Ambient Temperature4-layer

ESON8-V1

VSP8

HSOP8-M1

設計の際には実際の IC の消費電力 P を実測し検証する必要がありますが、簡易的にデータシートの特性例 Power Dissipation vs Output Powerより読み取ることができます。図21に Ta=25˚C, V+=5V, Gv=+6dB, RL=8Ω BTLにおける特性例を示します。以下に算出例を示します。

例1 使用する最大出力電力Poがわかっている場合の動作可能周囲温度Taの求め方

NJU72060Rは、最大ジャンクション温度 Tjmax=150˚C、VSP8の消費電力 PD=680mW(4layers)です。許容損失 PDの式より、熱抵抗θjaは下記のようになります。

]/[8.18368.0

25150max WCP

TaTjjaD

V+=5V、RL=8Ω BTLにおいて、最大出力電力Po=0.5Wの場合、図 21より消費電力Pの最大値はおおよそ 0.65Wなので、許容周囲温度Taは下記より求めることができます。

][5.308.18365.0150max CjaPTjTa D

例2 周囲温度Taがわかっている場合の許容損失PD、最大出力d電力POの求め方周囲温度Ta=60˚Cとすると、例1で求めた θja=183.8˚C/Wより、許容損失PDは下記のようになります。

][49.08.18360150max W

jaTaTjPD

図21より、V+=5V、RL=8Ω BTLにおいて、PD=0.49Wの場合、Ta=60˚C時の最大出力電力は、おおよそ0.15Wであることがわかります。

図20 消費電力対周囲温度図21 消費電力対出力電力 8. 基板レイアウト

ICの性能を最適化するためには、プリント基板を適切にレイアウトする必要があります。電源とグランウンド、出力信号ラインは、可能な限り配線抵抗が小さくなるようにレイアウトして下さい。また、全てのグラウンドは、電源バイパスコンデンサのグラ

ウンド単一点に直接接続してください。 4層以上の基板の場合、配線レイヤーに近接して電源プレーンを配置すると、PSRRが悪化することがあります。配線レイヤーと電源プレーンの間にグラウンドプレーンを挿入することを推奨いたします。

0

0.5

1

0 0.5 1

Pow

er D

issi

patio

n [W

]

Output Power [W]

Power Dissipation vs. Output Power V+=5V, RL=8Ω


NJU72060


0

1

2

3

4

5

0 1 2 3 4 5 6 7

Supp

ly C

urre

nt [m

A]

Supply Voltage [V]

Supply Current vs. Supply VoltageRL=Open, No signal

0

1

2

3

4

5

-50 -25 0 25 50 75 100 125 150

Supp

ly C

urre

nt [m

A]

Temperature [˚C]

Supply Current vs. TemperatureV+=+5V, RL=Open, No signal

0

1

2

3

4

5

-50 -25 0 25 50 75 100 125 150

Supp

ly C

urre

nt [μ

A]

Temperature [˚C]

Supply Current vs. Temperature [Shutdown]V+=+5V, RL=Open, No signal

0

1

2

3

4

5

-50 -25 0 25 50 75 100 125 150

Supp

ly C

urre

nt [m

A]

Temperature [˚C]

Supply Current vs. TemperatureV+=+3.3V, RL=Open, No signal

0

1

2

3

4

5

-50 -25 0 25 50 75 100 125 150

Supp

ly C

urre

nt [μ

A]

Temperature [˚C]

Supply Current vs. Temperature [Shutdown]V+=+3.3V, RL=Open, No signal

0

1

2

3

4

5

0 1 2 3 4 5 6 7

Supp

ly C

urre

nt [μ

A]

Supply Voltage [V]

Supply Current vs. Supply Voltage [Shutdown]RL=Open, No signal

■特性例


NJU72060


0

1

2

3

4

5

0 0.5 1 1.5 2

Supp

ly C

urre

nt [m

A]

SD Terminal Voltage [V]

Supply Current vs. SD Terminal VoltageV+=+5V, RL=Open, No signal

Ta=+105˚C

Ta=+25˚C

Ta=-40˚C

0

1

2

3

4

5

0 0.5 1 1.5

Supp

ly C

urre

nt [m

A]

SD Terminal Voltage [V]

Supply Current vs. SD Terminal VoltageV+=+3.3V, RL=Open, No signal

Ta=+105˚C

Ta=+25˚C

Ta=-40˚C

-180

-120

-60

0

60

120

180

-60

-40

-20

0

20

40

60

1k 10k 100k 1M 10M

Pha

se [d

eg.]

Volta

ge G

ain

[dB

]

Frequency [Hz]

Voltage Gain / Phase vs. FrequencyV+=+5V, RL=8Ω, Gv=40dB

Voltage Gain

Phase

-180

-120

-60

0

60

120

180

-60

-40

-20

0

20

40

60

1k 10k 100k 1M 10M

Pha

se [d

eg.]

Volta

ge G

ain

[dB]

Frequency [Hz]

Voltage Gain / Phase vs. FrequencyV+=5V, RL=16Ω, Gv=40dB

Voltage Gain

Phase

-180

-120

-60

0

60

120

180

-60

-40

-20

0

20

40

60

1k 10k 100k 1M 10M

Pha

se [d

eg.]

Volta

ge G

ain

[dB]

Frequency [Hz]

Voltage Gain / Phase vs. FrequencyV+=3.3V, RL=16Ω, Gv=40dB

Voltage Gain

Phase

-180

-120

-60

0

60

120

180

-60

-40

-20

0

20

40

60

1k 10k 100k 1M 10MP

hase

[deg

.]

Volta

ge G

ain

[dB

]

Frequency [Hz]

Voltage Gain / Phase vs. FrequencyV+=+3.3V, RL=8Ω, Gv=40dB

Voltage Gain

Phase

■特性例


NJU72060


0

20

40

60

80

100

10 100 1000 10000 100000

PSR

R [d

B]

Frequency [Hz]

PSRR vs. Frequency [Single-end Input]V+=5V, RL=8Ω, Vripple=100mVrms, Bandpass

0

20

40

60

80

100

10 100 1000 10000 100000

PSR

R [d

B]Frequency [Hz]

PSRR vs. Frequency [Single-end Input]V+=3.3V, RL=8Ω, Vripple=100mVrms, Bandpass

0

20

40

60

80

100

10 100 1000 10000 100000

PSR

R [d

B]

Frequency [Hz]

PSRR vs. Frequency [Differential Input]V+=5V, RL=8Ω, Vripple=100mVrms, Bandpass

0

20

40

60

80

100

10 100 1000 10000 100000

PSR

R [d

B]

Frequency [Hz]

PSRR vs. Frequency [Differential Input]V+=3.3V, RL=8Ω, Vripple=100mVrms, Bandpass

0

0.5

1

0 1 2 3 4 5 6 7

Out

put P

ower

[W]

Supply Voltage [V]

Output Power vs. Supply VoltageRL=8Ω, THD=1%

0

0.5

1

0 1 2 3 4 5 6 7

Out

put P

ower

[W]

Supply Voltage [V]

Output Power vs. Supply VoltageRL=16Ω, THD=1%

■特性例


NJU72060


0

0.5

1

0 0.5 1

Pow

er D

issi

patio

n [W

]

Output Power [W]

Power Dissipation vs. Output Power RL=8Ω

V+=3.3V

V+=5V

0

0.5

1

0 0.5 1

Pow

er D

issi

patio

n [W

]

Output Power [W]

Power Dissipation vs. Output Power RL=16Ω

V+=3.3V

V+=5V

0.01

0.1

1

10

100

0.001 0.01 0.1 1 10

THD

+N [%

]

Output Power [W]

THD+N vs. Output Power [Single-end Input]V+=5V, RL=8Ω

BW: 22-22kHz(f=100Hz, 1kHz), 22-80kHz(f=10kHz)

f=100Hz

f=1kHz

f=10kHz

0.01

0.1

1

10

100

0.001 0.01 0.1 1 10

THD

+N [%

]

Output Power [W]

THD+N vs. Output Power [Single-end Input]V+=5V, RL=16Ω


f=100Hz

f=1kHz

f=10kHz

0.01

0.1

1

10

100

0.001 0.01 0.1 1 10

THD

+N [%

]

Output Power [W]

THD+N vs. Output Power [Differential Input]V+=5V, RL=8Ω


f=100Hz

f=1kHz

f=10kHz

0.01

0.1

1

10

100

0.001 0.01 0.1 1 10

THD

+N [%

]

Output Power [W]

THD+N vs. Output Power [Differential Input]V+=5V, RL=16Ω


f=100Hz

f=1kHz

f=10kHz

■特性例


NJU72060


0.01

0.1

1

10

100

0.001 0.01 0.1 1 10

THD

+N [%

]

Output Power [W]

THD+N vs. Output Power [Single-end Input]V+=3.3V, RL=8Ω


f=100Hz

f=1kHz

f=10kHz

0.01

0.1

1

10

100

0.001 0.01 0.1 1 10TH

D+N

[%]

Output Power [W]

THD+N vs. Output Power [Single-end Input]V+=3.3V, RL=16Ω


f=100Hz

f=1kHz

f=10kHz

0.01

0.1

1

10

100

0.001 0.01 0.1 1 10

THD

+N [%

]

Output Power [W]

THD+N vs. Output Power [Differential Input]V+=3.3V, RL=8Ω


f=100Hz

f=1kHz

f=10kHz

0.01

0.1

1

10

100

0.001 0.01 0.1 1 10

THD

+N [%

]

Output Power [W]

THD+N vs. Output Power [Differential Input]V+=3.3V, RL=16Ω


f=100Hz

f=1kHz

f=10kHz

■特性例


NJU72060


■外形寸法図

41

0～10゚

58

2.9+0.3

-0.1

2.8±0.2

4.0±0.3

+0.1

-0.05

+0.1

-0.05

0.2±0.10.1

0.1

M

0.1

1.1±0.1

0.6max 0.65 0.127

0.55±0.2

■フットパターン

VSP8 Unit: mm

1.95

1.0

0.23 0.65

3.5


NJU72060


■外形寸法図

0～10°

Ａ部詳細図Ａ

0.10 S

0.4±0.10.12 M

0.08±0.05

0.05±0.05

5.2±0.3

6.2±0.3

4.4±0.2

1.27

0.895max

1.55±0.15

S

2.7±0.05

2.9±0.05

0.15+0.10-0.05

0.4±0.2

HSOP8-M1 Unit: mm


NJU72060


■フットパターン

2.4

1.27

6.99

2.6

1.270.5

4.31

＜ランドパターン＞

1.27

2.7

0.875

0.2

0.2

2.9

4.31

6.99

0.50.771.27

＜メタルマスク＞

HSOP8パッケージの裏面電極にスタンドオフがある為、実装の際には以下の点に注意して下さいますようお願い致します。

(1) リード部と裏面電極のリフロー温度プロファイル

リード部と裏面電極部のリフロー温度プロファイルが、共に設定した温度以上であることが必要です。

実装時にリード部と裏面電極部に温度差があり、はんだ溶融温度(ぬれ温度)より低い場合、実装不良が発生する可能性があります。

(2) フットパターン/メタルマスクのデザイン

はんだパターン印刷用のメタルマスク厚が “0.13mm” 以上必要です。

(3) はんだペースト

フットパターン/メタルマスクおよび以下のはんだペーストを用い実装評価を行っております。はんだ組成が同じでもメーカーや型番に

よって実装性が大きく異なる場合がありますので、ご使用のフットパターン/メタルマスク及びはんだペーストを用い実装性について

事前評価することを強く推奨致します。

はんだペースト組成 Sn37Pb(千住金属工業製：OZ7053-340F-C)

Sn3Ag0.5Cu(千住金属工業製：M705-GRN350-32-11)

HSOP8-M1 Unit: mm


NJU72060


■外形寸法図 ■フットパターン

ESON8-V1 Unit: mm

1.84

0.32

1.22

2.5

0.28

R0.07

R0.37

2.3±0.05

2.3±0.05

0.075 S

0.397±0.03

0.01+0.010

-0.008

S

0.05 S

C0.5

3-R0.5

0.5

0.26+0.06-0.04

φ0.05 M S AB

0.21+0.06

-0.04

1.38+0.06

-0.04

0.25

1.86+0.06-0.04

A

B


NJU72060


■包装仕様テーピング寸法

Feeddirection

B

A

W1

P2 P0

P1

φD0

EF

W

T

T2φD1

SYMBOL

A

B

D0

D1

E

F

P0

P1

P2

T

T2

W

W1

DIMENSION

4.4

3.2

1.5

1.5

1.75±0.1

5.5±0.05

4.0±0.1

8.0±0.1

2.0±0.05

0.30±0.05

2.0(MAX.)

12.0±0.3

9.5

REMARKS

BOTTOMDIMENSION

BOTTOMDIMENSION

THICKNESS0.1max

+0.10+0.10

リール寸法

A

W1

E

C D

W

B

SYMBOL

A

B

C

D

E

W

W1

DIMENSION

φ254±2

φ100±1

φ 13±0.2

φ 21±0.8

2±0.5

13.5±0.5

2.0±0.2

テーピング状態

Feeddirection

Sealingwithcoveringtape

Emptytape Devices Emptytape Coveringtape

morethan20pitch 2000pcs/reel morethan20pitch reelmorethan1round

梱包状態

Label

Putareelintoabox

Label

VSP8 Unit: mm

Insertdirection

(TE1)


NJU72060



Feeddirection

A

B

P2 P0

P1

φD0

φD1E

F

W

T

K0

T2

SYMBOL

A

B

D0

D1

E

F

P0

P1

P2

T

T2

K0

W

DIMENSION

6.7±0.1

5.55±0.1

1.55±0.05

2.05±0.05

1.75±0.1

5.5±0.05

4.0±0.1

8.0±0.1

2.0±0.05

0.3±0.05

2.47

2.1±0.1

12.0±0.2

REMARKS

リール寸法

A

E

C D

B

W

W1

SYMBOL

A

B

C

D

E

W

W1

DIMENSION

φ330±2

φ 80±1

φ 13±0.2

φ 21±0.8

2±0.5

13.5±0.5

17.5±1


400mmMIN. 3000pcs/reel

Emptytape

500mmMIN.

Coveringtape

400mmMIN.


Feeddirection

Devices Emptytape

梱包状態 Label

Putareelintoabox

Label

HSOP8-M1 Unit: mm

Insertdirection

(TE1)


NJU72060



Feeddirection

A

BW1

P2 P0

P1

φD0

EF

W

T

T2

K0φD1

SYMBOL

A

B

D0

D1

E

F

P0

P1

P2

T

T2

K0

W

W1

DIMENSION

2.55±0.05

2.55±0.05

1.5

0.5±0.1

1.75±0.1

3.5±0.05

4.0±0.1

4.0±0.1

2.0±0.05

0.25±0.05

1.00±0.07

0.65±0.05

8.0±0.2

5.5

REMARKS

BOTTOMDIMENSION

BOTTOMDIMENSION

THICKNESS0.1max

+0.10

リール寸法

A

E

C D

B

W1

W

SYMBOL

A

B

C

D

E

W

W1

DIMENSION

φ180

φ 60

φ 13±0.2

φ 21±0.8

2±0.5

9

1.2

0-1.5+10

0+0.3


morethan40pitch 3000pcs/reel

Emptytape

morethan25pitch

Coveringtape

reelmorethan1round


Feeddirection

Devices Emptytape

梱包状態 Label

Putareelintoabox

Label

ESON8-V1 Unit: mm

Insertdirection

(TE3)


NJU72060


■推奨実装方法リフローはんだ法

＊リフロー温度プロファイル

a：温度上昇勾配： 1～4˚C/s b：予備加熱温度時間

： 150～180˚C ： 60～120s

c：温度上昇勾配： 1～4˚C/s d：実装領域A温度時間 e：実装領域B温度時間

： 220˚C ： 60s以内： 230˚C ： 40s以内

f：ピーク温度： 260˚C以下ｇ：冷却温度勾配： 1～6˚C/s a b c

e

g

150˚C

260˚C

常温

f

180˚C

230˚C 220˚C d

EAJ-D1006-000-00


NJU72060


■注意事項１．当社は、製品の品質、信頼性の向上に努めておりますが、半導体製品はある確率で故障が発生することがありますので、当

社半導体製品の故障により結果として、人身事故、火災事故、社会的な損害等を生じさせることのないように、お客様の責任

においてフェールセーフ設計、冗長設計、延焼対策設計、誤動作防止設計等の安全設計を行い、機器の安全性の確保に十

分留意されますようお願いします。２．このデータシート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。このデータシートに記載されている商標は、各社に帰属します。

３．このデータシートに掲載されている製品を、特に高度の信頼性が要求される下記の機器にご使用になる場合は、必ず事前に

当社営業窓口までご相談願います。 · 航空宇宙機器 · 海底機器 · 発電制御機器 (原子力、火力、水力等) · 生命維持に関する医療装置 · 防災/ 防犯装置 · 輸送機器 (飛行機、鉄道、船舶等) · 各種安全装置

４．このデータシートに掲載されている製品の仕様を逸脱した条件でご使用になりますと、製品の劣化、破壊等を招くことがあり

ますので、なさらないように願います。仕様を逸脱した条件でご使用になられた結果、人身事故、火災事故、社会的な損害等

を生じた場合、当社は一切その責任を負いません。

５．ガリウムヒ素（GaAs）の安全性について対象製品：GaAs MMIC、フォトリフレクタガリウムヒ素（GaAs）製品取り扱い上の注意事項この製品は、法令で指定された有害物のガリウムヒ素（GaAs）を使用しております。危険防止のため、製品を焼いたり、砕いたり、化学処理を行い気体や粉末にしないでください。廃棄する場合は関連法規に従い、一般産業廃棄物や家庭ゴミとは混

ぜないでください。６．このデータシートに掲載されている製品の仕様等は、予告なく変更することがあります。ご使用にあたっては、納入仕様書の

取り交わしが必要です。

nju72060 - 新日本無線（njr）全高調波歪率 thd+n po=400mw, bw=400hz-20khz - 0.2 - %...

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