テキサス・インスツルメンツ

アナログ製品 よくあるご質問

■更新情報

2017/09/14 : ロジックのFAQを1件、オペアンプのFAQを2件追加しました。

2017/08/31 : アナログ製品全般のFAQを3件追加しました。

2017/08/15 : 電源ICのFAQを2件、インターフェイスのFAQを1件追加しました。

2017/08/10 : アナログ製品全般のFAQを1件、モータドライバのFAQを1件、オペアンプのFAQを2件追加しました。

2017/08/04 : アナログ製品全般のFAQを1件、モータドライバのFAQを1件追加しました。

アナログ製品全般

Q:

使用予定のICの底面に放熱用のPADがついていますが、IC部での電力消費が少なく、ICの発熱が十分に低い場合には、放熱用PADを基板ベタパターンに接続しなくても大丈夫でしょうか?

A:

製品のデータシート内に指示がない限り、基本的に放熱用PADはGNDへの接続が必要となります。(底面PADは、それ自体がGNDピンの役割を持っているわけではありません)

底面PADは、パッケージの放熱のためSilicon-Chipのサブストレートに接続されており、シリコン全体の電位を安定させるため、GNDへの接続が必要となります。

Q:

データシートに記載された熱抵抗θjcを使用して、パッケージの表面温度からからICのジャンクション温度を推定したいのですが、可能でしょうか?

A:

θjcは、ジャンクションから生じる熱を全てケース表面から吸い取る評価環境(無限大放熱板)で測定されます。しかしながら、この評価環境のような状態は実際の機器では作り出す事は不可能で、すべての電力消費のすべてがケース表面から放熱される状態というのは実機では有り得ないものとなります。

よって、θjcの値を用いてジャンクション温度を推定しようとすると、実機での実際のジャンクション温度に対して、大きなずれが生じるケースがありますので、お薦めできません。

最近は、実機でのケース温度からジャンクション温度を推定する為の擬似的な熱パラメーターとして、ψjtというものが定義されているICがあります。

ψjtは、ある一定の電力消費をICチップで発生させたときの、ジャンクション温度とケース表面温度を測定し、規定します。

本来はジャンクションで消費される電力の全てがジャンクション~ケース間を流れるわけではありませんが、そうなっていると仮定して計算しているため、あくまで擬似的な熱パラメーターとなりますが、θjcを測定している環境より実機に近いものとなりますので、ケース表面温度からジャンクション温度を推定するには、こちらの値の方が有効なものとなります。

Q:

DC/DCコンバータのIC部の電力消費を知りたいのですが、、、

A:

DC/DCコンバータのIC部での電力消費を考える場合、

  • IC自体の消費電力
  • 内蔵FETの導通損
  • 内蔵FET部のスイッチングロス
  • 内蔵FETのゲート駆動損

等を主な損失として考えます。

しかしながら、ICの熱抵抗がどの程度になるか、周辺に他に熱源となるものが無いか等、計算と実測の差となる要素も多く、計算のみで温度上昇がどれくらいになるかを判断することは困難です。

その他、電源系統全体の効率を考えた場合には、インダクタ部での損失や、入出力コンデンサ部での損失、非同期整流のDC/DCコンバータの場合には還流ダイオード部の損失を考慮する必要があります。

Q:

TI社のデバイスのCADシンボルやフットプリントのデータを提供してもらえませんか。

A:

TI社ではほぼすべての製品のCADシンボル/フットプリントのデータを提供しています。下記の手順を参考に入手してください。

 

  1. TIの製品ページ(例:http://www.tij.co.jp/product/jp/DRV8881)に移動し、「品質とパッケージ」をクリックしてください。
  2. 品質とパッケージ

  3. ページの一番下にある「CAD シンボル/フットプリント」から利用するパッケージのCADファイル(拡張子:bxl)をダウンロードしてください。
  4. CADシンボル

  5. Ultra Librarian Readerでbxlファイルを読み込ませてご確認ください。Ultra Librarian Readerはこちらから無償でダウンロードできます。

Q:

端子に電源電圧以上の電圧を印加しても問題ありませんか?

A:

決して印加しないでください。

データシートに規定されている絶対最大定格(Absolute Maximum Ratings)を超える電圧が印加されるとデバイスが破損する可能性があります。

また、正常な動作が保証されているのは推奨動作条件(Recommended Operating Conditions)となりますので、デバイスを使用する際には推奨動作条件の規定を守っていただくようお願いします。

モータードライバ

Q:

DRV8824EVMに電源投入し、GUIを立ち上げ/設定後に[Enanle Motor]ボタンをクリックしてもモーターが駆動しません。

A:

GUIにDRV8824のnRESET端子、nSLEEP端子を制御する機能がないためモーターが駆動しません。

モーターを駆動するには下図の評価ボード上のテストピン(赤丸部分)に外部からHigh入力(2V~5.25V)していただく必要があります。

なお、同様の問題がDRV8825EVMにもあります。

DRV8824EVM

Q:

Tri-level(スリーステート)制御端子をハイ・インピーダンス制御する方法を教えてください。

A:

TI社のモータードライバの評価ボードでは、ボード搭載の制御用マイコン(MSP430)のポート機能を出力方向から入力方向に切り替えることでハイ・インピーダンス制御を実現しています。

また、Tri-level入力端子は、デバイス内部では下図のように抵抗分圧されており、外部から印加電圧がない場合は中間電圧になるようになっています。

そのため、ご利用のマイコンのポート機能を出力方向から入力方向に切り替えることでハイ・インピーダンス制御が実現できます。

Tri-level制御

出典:Texas Instruments Inc. DRV8880データシート

オペアンプ

Q:

オペアンプの未使用端子の処理方法を教えてください。

A:

未使用の入力端子は入力電圧範囲の中点電位に接続してください。未使用の出力端子はオープンにしてください。

Q:

オペアンプは片電源でも使用することはできますか?

A:

推奨動作電圧、及び入出力の信号レベルがそれぞれの動作電圧範囲内であれば、片/両電源に関わらず使用可能です。

Q:

オペアンプの入力に電源電圧以上の電圧が印加されることが想定されます。どうすればよろしいでしょうか?

A:

入力端子へ流せる最大電流が規定されているオペアンプの場合、高電圧印加時にその電流以下になるような電流制限抵抗を入れることで保護が出来ます。最大電流が規定されていない場合は、オペアンプの入力端子と電源間にダイオードを接続してください。また、高電圧印加時にダイオードが破壊されないように、オペアンプの入力端子と信号入力側に電流制限抵抗を入れてください。

Q:

オペアンプの出力端子がGNDと短絡する場合が想定されます。どうすればよろしいでしょうか?

A:

オペアンプによりますが、現代の多くのオペアンプでは、無制限時間の出力短絡が許容されるものが多数あります。まずは、検討中のオペアンプがそのようなものか確認してください。

TI製品では以下のものが無制限時間の出力短絡が許容されるオペアンプとなります。

電源IC

Q:

LM2660をはじめとするチャージポンプ型DC/DCコンバータのデータシートを見ると、セラミックコンデンサの使用を推奨していないようです。セラミックコンデンサは使用できないのでしょうか?

A:

セラミックコンデンサは使用可能です。高い容量値を要求される場合は複数個使いすることになる可能性があります。

Q:

LM2776に+5Vを入力し-5Vを生成しようとしているのですが、リップル電圧が大きく低減対策を検討しています。

LM2776で出力負荷が軽すぎるとリップル電圧が大きくなることはありますか?もしある場合、最低何mA流す位の負荷が必要でしょうか?

A:

LM2776は、PFMモード(パルス周波数変調モード)を持っており、負荷電流に応じてリップル電圧が変動します。60mA以下の軽負荷ではリップルが100mV前後あります。

負荷電流が同じであれば、出力コンデンサの容量を変えてもリップル電圧自体は変わりません。低リップルにするためには、負荷を70~100mAにする必要があります。

インターフェイス

Q:

TVS3300のデータシートのアプリケーション情報にIO-Linkと記載がありますが、IO-Linkの最速伝送速度230.4kbps(COM3モード)のラインにも対応可能でしょうか?

A:

TVS3300は寄生容量が大きすぎるため230.4kbpsには対応できません。データシートP.10に最大4kHzと記載されています。データレートに換算すると最大8kbpsとなります。これ以上の周波数はリークが大きくなるため使用することはできません。

ロジック

Q:

74HCシリーズを3.3Vで使用する場合、5Vの信号を入力することは可能でしょうか?

A:

74HCシリーズは5Vトレラントではありません。入力可能な電圧は電源電圧までです。74AHCシリーズや74LVシリーズなどは5Vトレラントですので、こちらをご使用ください。