データ・シート
バイポーラ・アナログ集積回路 Bipolar Analog Integrated Circuit
µPC258,4558
デュアル低ノイズ演算増幅回路
μPC258, 4558は,位相補正回路を内蔵したデュアル演算増幅回路で,電気的特性は汎用演算増幅器μPC151, 741 と比較し,高速,広帯域,ロウ・ノイズなどの特徴があります。 したがって,アクティブ・フィルタ,オーディオ・アンプ,VCOなどの応用が簡単な回路構成で実現可能です。 使用セット,動作周囲温度に応じて通信工業用のμPC258と一般用のμPC4558があります。 また,特殊対応品として,DC項目選別品を用意しています。 なお,シリーズ品として,同一回路構成でクワッド・タイプのμPC458, 4741もあります。
特 徴
○入力オフセット電圧 ○入力オフセット電流 ○入力バイアス電流 ○スルーレート ○入力換算雑音(RIAA) ±0.5 mV(TYP.) ±5 nA(TYP.) 60 nA(TYP.) 1.0 V/μs(TYP.) 1.0μVr.m.s.(TYP.) ○位相補正回路を内蔵しています。 ○出力短絡保護回路を内蔵しています。 ○標準のデュアル・オペアンプの端子接続(ピン・コ ンパチブル)です。
オーダ情報
オーダ名称 μPC258C μPC258C(5) μPC258G2 μPC258G2(5) μPC4558C μPC4558C(5) μPC4558G2 μPC4558G2(5) 選別内容 一般品 DC項目選別品 一般品 DC項目選別品 一般品 DC項目選別品 一般品 DC項目選別品 パッケージ 8ピン・プラスチックDIP(300 mil) 〃 8ピン・プラスチックSOP(225 mil) 〃 8ピン・プラスチックDIP(300 mil) 〃 8ピン・プラスチックSOP(225 mil) 〃
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資料番号
G10518JJ9V0DSJ1(第9版) CP (K)
本文欄外の
印は,本版で改訂された主な箇所を示しています。
発行年月 January 2001 N
µPC258,4558
等価回路図(1/2回路) 端子接続図(Top View)
V+ R1 Q5 Q11 Q8 II IN Q1 Q2 C2 Q6 Q3 R2 V
−
Q7 Q13 R6 Q9 R5 R7 R8 Q12 Q10 R4 R9 D Q14 OUT Q15
μPC258C, 258G2 μPC4558C, 4558G2 OUT1 1 1
−+
8 V+
II1 2 2
+−
7 OUT2
IN1 3 V− 4
6 II2
Q4 R3 C1
5 IN2
絶対最大定格(TA = 25 ℃)
項 目 略 号 μPC258C μPC258C (5) 電源電圧
注1
μPC258G2
μPC4558C
μPC4558G2
単位
μPC258G2 5) μPC4558C ( (5) μPC4558G2 5) ( −0.3∼+36 ±30 V −0.3∼V +0.3 V −0.3∼V +0.3
− + − +
V+−V− VID VI
注3
V V V V 440
注5
差動入力電圧 入力電圧
注2
出力印加電圧 全損失
VO PT 350
注4
440
注5
350
注4
mW s
出力短絡時間注6 動作周囲温度 保存温度 TA Tstg −40∼+85
無 限 大 −20∼+80 −55∼+125
℃ ℃
注1.電源の逆接続は破壊の可能性がありますのでご注意ください。 2.特性劣化や破壊がなく,入力端子に印加可能な入力電圧範囲です。 電源ON/OFF時などの過渡状態も含めて定格を越えないようにご注意ください。 なお,オペアンプとして正常動作する入力電圧は,電気的特性の同相入力電圧範囲内です。 3.特性劣化や破壊がなく,出力端子に外部から印加可能な電圧範囲です。 電源ON/OFF時などの過渡状態も含めて定格を越えないようにご注意ください。 なお,オペアンプとして得られる出力電圧は,電気的特性の最大出力電圧の範囲内です。 4.TA≦+55 ℃での値です。TA>55 ℃では−5.0 mW/℃でディレーティングしてください。 5.TA≦+25 ℃での値です。TA>25 ℃では−4.4 mW/℃でディレーティングしてください。 6.全損失および注4,5のディレーティング以下でご使用ください。
推奨動作条件
項 目 電源電圧 略 号 V± MIN. ±4 TYP. MAX. ±16 単位 V
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G10518JJ9V0DS00
µPC258,4558
μPC258C, μPC258G2, μPC4558C, μPC4558G2
電気的特性(TA = 25 ℃,V± = ±15 V)
項 目 入力オフセット電圧 入力オフセット電流 入力バイアス電流 大振幅電圧利得 消費電力 同相信号除去比 電源変動除去比 最大出力電圧 最大出力電圧 同相入力電圧範囲 スルーレート 入力換算雑音電圧 チャネル・セパレーション 略 号 VIO IIO IB注7 AV Pd CMR SVR Vom Vom VICM SR Vn AV =1 RS = 1 kΩ, f = 1 Hz∼1 kHz (図1) f = 1 kHz (図2) RL≧2 kΩ,VO = ±10 V IO = 0 A,両チャネル RS≦10 kΩ RS≦10 kΩ RL≧10 kΩ RL≧2 kΩ ±12 ±10 ±12 70 20000 RS≦10 kΩ 条 件 MIN. TYP. ±0.5 ±5 60 100000 90 90 30 ±14 ±13 ±14 1.0 6 105 150 170 mW dB μV/V V V V V/μs μVp-p dB MAX. ±6.0 ±200 500 単 位 mV nA nA
注7.入力バイアス電流の方向は,初段がPNPトランジスタで構成されておりますので,ICから流れ出す方向です。
μPC258C(5), μPC258G2(5), μPC4558C(5), μPC4558G2(5)
電気的特性(TA = 25 ℃,V± = ±15 V)
項 目 入力オフセット電圧 入力オフセット電流 入力バイアス電流 大振幅電圧利得 消費電力 同相信号除去比 電源変動除去比 最大出力電圧 最大出力電圧 同相入力電圧範囲 スルーレート 入力換算雑音電圧 チャネル・セパレーション 略 号 VIO IIO IB
注7
条 件 RS≦10 kΩ
MIN.
TYP. ±0.5 ±5 60
MAX. ±2 ±50 100
単 位 mV nA nA
AV Pd CMR SVR Vom Vom VICM SR Vn
RL≧2 kΩ,VO = ±10 V IO = 0 A,両チャネル RS≦10 kΩ RS≦10 kΩ RL≧10 kΩ RL≧2 kΩ
50000
100000 90 135 mW dB 75 μV/V V V V V/μs μVp-p dB
85
90 30
±12.5 ±11 ±13
±14 ±13 ±14 1.0 6 105
AV =1 RS = 1 kΩ, f = 1 Hz∼1 kHz (図1) f = 1 kHz (図2)
注7.入力バイアス電流の方向は,初段がPNPトランジスタで構成されておりますので,ICから流れ出す方向です。
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µPC258,4558
図1 雑音測定回路 図2 チャネル・セパレーション測定回路
+15 V 100 kΩ 50 Ω − + 50 Ω 1 kΩ −15 V VN = オシロスコープ VO VO 2000 −
50 kΩ
VO2 + チャネル・セパレーション 1 VO2 = 20・log( ・ ) 1000 VO1
1 kΩ
10 kΩ 10 kΩ − VO1 +
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G10518JJ9V0DS00
µPC258,4558
特性曲線(TA = 25 ℃,TYP.)(参考値)
PT−TA(絶対最大定格) 600 500
全損失 PT(mW) 開放電圧利得 AV(dB)
AV−f 特性 120 V± = ±15 V 100 80 60 40 20 0 1 10 100 1 k 10 k 100 k 1 M 10 M
μPC258G2, 4558G2 400 300 200 100 0 20 40 60 80 100 μPC258C, 4558C 200 ℃/W
227 ℃/W
動作周囲温度 TA(℃)
周波数 f (Hz)
Vom−f 特性 36 32
最大出力電圧 Vom(V)
VO−RL 特性 30 V± = ±15 V
出力電圧 VO(Vp-p)
V± = ±15 V 25 20 15 10 5 100
28 24 20 16 12 8 4 0 100
1k
10 k
100 k
1M
1k 負荷抵抗 RL(Ω)
10 k
周波数 f(Hz)
IB−TA 特性 V± = ±15 V 100 80 60 40 20 0 −20 0 20 40 60 80
入力オフセット電圧 VIO(mV)
VIO−TA 特性 3 2 1 0 −1 −2 −3 −20 V± = ±15 V 任意のサンプル値
120
入力バイアス電流 IB(nA)
0
20
40
60
80
動作周囲温度 TA(℃)
動作周囲温度 TA(℃)
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µPC258,4558
ICC−V± 特性 4 20 VICM−V±特性
同相入力電圧 VICM(V)
0 ±10 電源電圧 V (V)
±
回路電流 ICC(mA )
3
10
2
0
1
−10
0 ±20
−20 0 ±10 電源電圧 V (V)
±
±20
出力応答特性 10 V = ±15 V
±
en−f 特性
入力換算電圧性ノイズ en(nV/ Hz)
1000
出力電圧 VO(V)
5
300
0
100
30
−5
10 1 10 100 1k
−10
0
10
20
30
40
時間 t(μs)
周波数 f(Hz)
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データ・シート
G10518JJ9V0DS00
µPC258,4558
応用回路例
RIAAプリアンプ AV = 32.5 dB 標準特性(参考値)
36 kΩ 390 kΩ
+ 100μF 1.0
全高調波ひずみ率 T.H.D.(%)
ひずみ率特性
33μF 2.2 kΩ
− μPC4558 + + 47μF
+ 33μF
出力
1
kH
0.1
zハ
イ
パ
56 kΩ
1 kΩ –15 V
100μF +
10 kΩ
・
フ
ィ
ル
0.001 0.01
20 Hz 0.1 1.0 10
出力電圧 VO(Vr.m.s.)
ピーク・レベル・メータ
本回路は,入力信号のピーク電圧(±10 mV∼±10 V程度)を直流電圧 (0.2 V∼1.3 V程度)に変換し,メータをド ライブします。 この出力電圧は入力信号のピーク電圧の対数値に比例しているため,従来のリニア指示方式に比較し,ダイナミッ ク・レンジの広い指示が得られます。
1S953 100 kΩ
30 kΩ 30 kΩ 15 kΩ 1S953 30 kΩ +15 V 1S953 ×2 − 1/4 μPC324 + 30 kΩ −15 V 10 kΩ + 2SK163 − 1/4 μPC324 + 20 kΩ +15 V 20 kΩ
1S953 − −40 dB∼+5 dB 1/2 (0 dB時1 Vp-p) μPC4558 + 100 kΩ 51kΩ 30 kΩ
1S953 +15 V − 1/2 μPC4558 + 30 kΩ −15 V
–15 V 200 kΩ 3.3μF 2 kΩ0.22μF 対数圧縮 全波整流 ピーク・ホールド メータ・アンプ
1
kH
0.01
タ
O
20 kH z 10 kH z
ス
N
z
データ・シート G10518JJ9V0DS00
0.0022μF 0.01μF +15 V
ひずみ率 0.03 %(VO = 1 Vr.m.s.,f = 1 kHz) 入力換算,入力ショート 雑 音 1.0 μVr.m.s. ピーク検波平均値指示
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µPC258,4558
使用上の注意事項
○未使用回路の処理 使用しない回路がある場合は次のように接続することをお勧めします。
未使用回路処理例
V+
V+
R −
+ R V− 同相入力電圧範囲 (VICM)内の電位へ V−
備考 この例では,V+とV−の中間電位を印加しています。
○使用電源(両電源/単電源)について オペアンプはV+−V−間に所定の電圧が印加されていれば動作します。したがって,単電源(V− = GND)でも動作 しますがGND近辺の入力,出力の動作ができませんので,同相入力電圧範囲,最大出力電圧に注意してご使用くだ さい。
○入力端子電圧,出力端子電圧の定格について 入力端子,出力端子の電圧が絶対最大定格を越えた場合には,IC内部の寄生ダイオードが導通し,特性劣化や破損 にいたる場合があります。なお,入力端子がV−より低くなる,もしくは出力端子が電源電圧を越える可能性がある 場合には,順方向電圧の小さいダイオード(ショットキィ・ダイオードなど)でクランプ回路を設け,保護するこ とを推奨します。
○同相入力電圧範囲について 電源電圧が電気的特性の条件と異なる場合の同相入力電圧範囲は次の範囲となります。 VICM(TYP.):V−+1∼V+−1(V)(TA = 25 ℃) なお,設計の際には特性バラツキ,温度特性などを考慮し,余裕をもって使用してください。
○最大出力電圧について 電源電圧が電気的特性の条件と異なる場合の最大出力電圧のTYP.値は次の範囲となります。 Vom+(TYP.):V+−1(V)(TA = 25 ℃),Vom−(TYP.):V−+1(V)(TA = 25 ℃) なお,設計の際には特性バラツキ,温度特性などを考慮し,余裕をもって使用してください。 また,出力電流が大きくなると,出力電圧範囲(Vom+−Vom−)は狭くなりますので,注意してください。
○ICの取り扱いについて 基板のソリや曲がりなどによりICに応力が加わると,圧電(ピエゾ)効果により特性が変動します。基板のソリや 曲がりに注意してください。 8
データ・シート G10518JJ9V0DS00
µPC258,4558
代表的オペアンプの主特性一覧表
分 類 通工用 品 名 一般用 電源電圧 (推奨値) 回路電流 ICC(mA) MAX. 低ノイズ μPC258 μPC458 μPC259 μPC4558 μPC4741 μPC4560 μPC4570 μPC4572 μPC4574 単電源 μPC1251 μPC451 μPC452 μPC842 μPC844 J-FET 入力 μPC801 μPC803 μPC804 μPC821 μPC822 μPC824 μPC831 μPC832 μPC834 μPC811 μPC812 μPC813 μPC814 高精度 μPC815 μPC816 マイクロパワー μPC802 μPC4250 μPC358 μPC324 μPC3403 μPC4742 μPC4744 μPC4081 μPC4082 μPC4084 μPC4071 μPC4072 μPC4074 μPC4061 μPC4062 μPC4064 μPC4091 μPC4092 μPC4093 μPC4094 ±4∼±16 ±4∼±16 ±4∼±16 ±4∼±16 ±2∼±7 ±4∼±16 +3∼+30 +3∼+30 +3∼+32 +3∼+32 +3∼+32 ±5∼±16 ±5∼±16 ±5∼±16 ±5∼±16 ±5∼±16 ±5∼±16 ±2∼±16 ±2∼±16 ±2∼±16 ±5∼±16 ±5∼±16 ±5∼±16 ±5∼±16 ±3∼±20 ±3∼±20 ±1∼±16 5.6 7 5.6 8 7 12 1.2 2 7 5.5 11 2.8 5.6 11.2 2.7 5 10 0.25 0.5 1 3.4 6.8 3.4 6.8 4.6 4.6 0.1(可変) 標準スルーレート 入力オフセット電圧 SR(V/μs) TYP. 1 1 2.8 7 7 6 0.3 0.3 0.8 7 7 13 13 13 13 13 13 3 3 3 15 15 25 25 1.6 7.6 ∼1 VIO(mV) MAX. ±6 ±5 ±6 ±5 ±5 ±5 ±7 ±7 ±7 ±5 ±6 ±15 ±15 ±15 ±10 ±10 ±10 ±10 ±10 ±10 ±2.5 ±3 ±2.5 ±3 ±0.06 ±0.06 ±6
注意1.表中の値は比較する際の参考データとしてお考えください。なお,品種ごとの詳細な特性については個別の データ・シートを参照してください。 2.オペアンプの選定法の詳細はインフォメーション資料「オペアンプ,コンパレータの選択法」 (G10617J) を 参照してください。
データ・シート G10518JJ9V0DS00
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µPC258,4558
外形図
8ピン・プラスチック DIP(300 mil)外形図(単位:mm)
8
5
1 10.16 MAX. 4.31 MAX.
5.08 MAX.
4 7.62 6.4
0.9 MIN.
0.51 MIN. 3.2±0.3 1.4 MIN. 0.50±0.10
2.54 1.27 MAX. 0.25+0.10 –0.05 0∼15˚
0.25
M
P8C-100-300B, C-1
10
データ・シート
G10518JJ9V0DS00
µPC258,4558
8ピン・プラスチック SOP(225 mil)外形図(単位 : mm)
8
5
端子先端形状詳細図
3 ° + 7° − 3° 1 5.2+0.17 −0.20
6.5 ± 0.3
4
1.59±0.21 1.49 S 0.78 MAX. 1.27 0.42 +0.08 −0.07 0.1 ± 0.1 0.12
M
4.4±0.15
1.1±0.2
0.6 ± 0.2 0.17 +0.08 −0.07 0.10 S
S8GM-50-225B-5
データ・シート G10518JJ9V0DS00
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µPC258,4558
半田付け推奨条件
この製品の半田付け実装は,次の推奨条件で実施してください。 半田付け推奨条件の詳細は,インフォメーション資料「半導体デバイス実装マニュアル」(C10535J)を参照して ください。 なお,推奨条件以外の半田付け方式および半田付け条件については,当社販売員にご相談ください。
表面実装タイプの半田付け推奨条件
μPC258G2, 258G2(5), 4558G2, 4558G2(5):8ピン・プラスチックSOP(225 mil)
半田付け方式 赤外線リフロ VPS ウエーブ・ソルダリング 半 田 付 け 条 件 パッケージ・ピーク温度:230 ℃,時間:30秒以内(210 ℃以上),回数:1回 パッケージ・ピーク温度:215 ℃,時間:40秒以内(200 ℃以上),回数:1回 半田槽温度:260 ℃以下,時間:10秒以内,回数:1回, 予備加熱温度:120 ℃ MAX.(パッケージ表面温度) 端子部分加熱 端子温度:300 ℃以下,時間:3秒以内(デバイスの一辺当たり) − 推奨条件記号 IR30-00-1 VP15-00-1 WS60-00-1
注意 半田付け方式の併用はお避けください(ただし,端子部分加熱方式は除く)。
挿入タイプの半田付け推奨条件
μPC258C, 258C(5), 4558C, 4558C(5):8ピン・プラスチックDIP(300 mil)
半田付け方式 ウエーブ・ソルダリング (端子のみ) 端子部分加熱 端子温度:300 ℃以下,時間:3秒以内(1端子当たり) 半 田 付 け 条 件 半田槽温度:260 ℃以下,時間:10秒以内
注意 ウエーブ・ソルダリングは端子のみとし,噴流半田が直接本体に接触しないようにご注意ください。
参考資料
オペアンプの用語と特性 オペアンプ,コンパレータの選択法 オペアンプ,コンパレータ Q&A集 +5 V動作オペアンプの使い方 J-FET入力オペアンプの使い方 高精度オペアンプの使い方
G10147J G10617J G12219J G13689J G13257J G13412J
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データ・シート
G10518JJ9V0DS00
µPC258,4558
〔メ モ〕
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13
µPC258,4558
〔メ モ〕
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〔メ モ〕
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15
µPC258,4558
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M7 98.8
お問い合わせ先
【技術的なお問い合わせ先】
NEC半導体テクニカルホットライン (電話:午前 9:00∼12:00,午後 1:00∼5:00)
電 話 FAX E-mail
: 044-435-9494 : 044-435-9608 : s-info@saed.tmg.nec.co.jp
【営業関係お問い合わせ先】
第一販売事業部 東 京 (03)3798-6106, 6107, 6108 名古屋 (052)222-2375 大 阪 (06)6945-3178, 3200, 3208, 3212 仙 台 (022)267-8740 郡 山 (024)923-5591 千 葉 (043)238-8116 第二販売事業部 東 京 (03)3798-6110, 6111, 6112 立 川 (042)526-5981, 6167 松 本 (0263)35-1662 静 岡 (054)254-4794 金 沢 (076)232-7303 松 山 (089)945-4149 第三販売事業部 東 京 (03)3798-6151, 6155, 6586, 1622, 1623, 6156 水 戸 (029)226-1702 広 島 (082)242-5504 高 崎 (027)326-1303 鳥 取 (0857)27-5313 太 田 (0276)46-4014 名古屋 (052)222-2170, 2190 福 岡 (092)261-2806
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【インターネット電子デバイス・ニュース】
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C00.6