データシートの読み方
絶対最大定格と推奨動作条件、typ値とmin/maxの違い、入出力レベルとタイミング、熱抵抗と接合温度、MOSFETやオペアンプの代表的な項目まで、データシートの読み方を3択問題で学べます。
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データシートの読み方の要点
部品を選び、回路を設計するときに最も頼りになる資料がデータシートです。ただし、書かれた数字をそのまま使えばよいわけではありません。壊れないための限界を示す絶対最大定格と、性能が保証される推奨動作条件の違い、保証されたmin/maxと目安にすぎないtyp値の違い、そして値に付いた温度や電源電圧などの測定条件を読み分けることが基本です。
入出力の電圧レベルとノイズマージン、セットアップ・ホールドなどのタイミング、熱抵抗を使った接合温度の計算に加え、MOSFET、オペアンプ、レギュレータ、ADコンバータの代表的な項目、パッケージや静電気耐性、吸湿感度など実装にかかわる情報の読み方も学びます。
データシートの読み方の問題一覧（50問）
- データシートの「絶対最大定格」と「推奨動作条件」の違いとして正しいものはどれか。
- 試作中の基板で、電源電圧が絶対最大定格を一瞬だけ超えるサージが見つかった。ICはその後も正常に動いている。考え方として適切なものはどれか。
- 部品の「ディレーティング」の考え方として適切なものはどれか。
- 電気的特性表の「typ(標準値)」の説明として正しいものはどれか。
- 電流制限値が min 1.0 A、typ 1.5 A、max 2.2 A と規定されたロードスイッチ(電源の入り切りをするIC)で、負荷に最大1.2 Aを流したい。正しい判断はどれか。
- 電気的特性表の冒頭に「特記なき限り Ta = 25 ℃、VDD = 3.3 V」と書かれている。この表を読むときの注意として正しいものはどれか。
- 電気的特性表の脚注に「設計および特性評価により保証。出荷試験は行っていない」と書かれた項目の意味として正しいものはどれか。
- 入力のしきい値が VIH(min) = 2.0 V、VIL(max) = 0.8 V と規定されたICの入力端子に、1.4 Vの電圧を加えた。どう判定されるか。
- 出力側のICが VOH(min) = 2.9 V、VOL(max) = 0.4 V、入力側のICが VIH(min) = 2.0 V、VIL(max) = 0.8 V のとき、Lレベルのノイズマージンはいくらか。
- 3.3 V電源のICの出力を、5 V電源で動くCMOS入力(VIH(min) = 0.7 × VDD)に直接つなぐときの問題として正しいものはどれか。
- データシートで入力端子が「5 Vトレラント」とされている意味として正しいものはどれか。
- オープンドレイン出力のプルアップ抵抗の値を小さくしたときの変化として正しいものはどれか。
- CMOSロジックICの1つの出力に、多数のCMOS入力をつないだときに主に問題になることはどれか。
- 動作電流が「120 µA/MHz」と規定されたマイコンを16 MHzで動かすとき、動作電流のおよその値はどれか。
- スタンバイ電流が「25 ℃で typ 0.5 µA、85 ℃で max 10 µA」のように温度ごとに規定されている主な理由はどれか。
- リニアレギュレータの「静止電流(IQ)」の説明として正しいものはどれか。
- コア用1.0 VとI/O用3.3 Vの2つの電源をもつICのデータシートで、電源の投入順序が指定されている主な理由はどれか。
- 電源が入っていないICの入力端子に、ほかの回路から3.3 Vの信号が加わったときに起こりうることとして正しいものはどれか。
- データシートが「0.1 µFのセラミックコンデンサを各電源端子のできるだけ近くに配置すること」と推奨している主な理由はどれか。
- 送信側のICのクロック→出力の遅延が max 6 ns、基板配線の遅延が1 ns、受信側のICのセットアップ時間が3 nsのとき、クロックのずれを無視すると、使える最大のクロック周波数はいくらか。
- 受信側のホールド時間を満たしているかを確認するとき、送信側のクロック→出力の遅延として使うべき値はどれか。
- ロジックICのデータシートにある伝搬遅延 tPLH の一般的な定義として正しいものはどれか。
- ロジックICの推奨動作条件に、入力の立ち上がり・立ち下がりの遅さの上限(例えば 10 ns/V)が規定されている主な理由はどれか。
- タイミング図で、アドレスやデータのバスを上下2本の平行線で描き、ところどころで×の形に交差させる表記の意味として正しいものはどれか。
- データシートに記載された θJA(接合〜周囲の熱抵抗)を、実際の機器の熱設計に使うときの注意として正しいものはどれか。
- 最大接合温度 Tj(max) = 125 ℃、θJA = 50 ℃/W のICを、周囲温度 Ta = 85 ℃ で使うとき、許される消費電力の上限はいくらか。
- ヒートシンクを取り付けて使うパワーデバイスの接合温度を見積もるとき、接合から周囲までの熱抵抗として使う組み合わせはどれか。
- データシートにある ψJT(接合〜パッケージ上面の熱特性パラメータ)の使い方として正しいものはどれか。
- 許容損失が周囲温度25 ℃までは1.0 Wで、それより高い温度では直線的に減って150 ℃で0 Wになるパッケージがある。周囲温度75 ℃での許容損失はいくらか。
- データシートに RDS(on) = 10 mΩ(Tj = 25 ℃、VGS = 10 V)とあるシリコンのパワーMOSFETを、Tj = 125 ℃付近で使うときの考え方として正しいものはどれか。
- VGS(th) = 1.0〜2.5 V(ID = 250 µA)と規定されたMOSFETについて正しいものはどれか。
- 総ゲート電荷 Qg = 50 nC のMOSFETを、ゲート電圧10 V、スイッチング周波数100 kHzで駆動するとき、ゲートの駆動に必要な電力はおよそいくらか。
- パワーMOSFETの安全動作領域(SOA)のグラフの読み方として正しいものはどれか。
- ダイオードのデータシートにある逆回復時間 trr について正しいものはどれか。
- スルーレートが0.5 V/µsのオペアンプで、振幅(ピーク値)10 Vの正弦波をひずませずに出力できる最大の周波数はおよそいくらか。
- 入力オフセット電圧が max 2 mV のオペアンプで、利得100倍の非反転増幅回路をつくった。入力を0 Vにしたとき、出力に現れうる誤差電圧の最大の目安はどれか。
- 単電源5 Vで使うオペアンプのデータシートに、入力同相電圧範囲が「0 V〜(V+ − 1.5 V)」と書かれている。正しいものはどれか。
- 出力3.3 VのLDOで、ドロップアウト電圧が max 300 mV(出力電流500 mA時)と規定されている。500 mAを流しながら出力電圧を保つのに必要な最低の入力電圧はいくらか。
- PSRR(電源電圧変動除去比)が1 kHzで60 dBのLDOの入力に、1 kHz・振幅100 mVのリップルが乗っている。出力に現れるリップルの目安はどれか。
- ADコンバータのデータシートにある「ミッシングコードなし(no missing codes)」の保証と、最も関係が深い条件はどれか。
- 16ビットのADコンバータで、SINAD(信号対雑音・ひずみ比)が74 dBと規定されている。有効ビット数(ENOB)はおよそいくらか。
- QFPやSOPなどのパッケージで、ピン番号の一般的な付け方として正しいものはどれか。
- QFNパッケージの裏面にある大きな露出パッド(エクスポーズドパッド)の一般的な扱いとして正しいものはどれか。
- データシートに「ESD耐性:HBM ±2 kV、CDM ±500 V」とある。この値の解釈として正しいものはどれか。
- MSL 3(吸湿感度レベル3)と表示された表面実装部品の扱いとして正しいものはどれか。
- 電子部品の「RoHS対応」の意味として正しいものはどれか。
- データシートの改版履歴(Revision History)を確認する主な目的はどれか。
- マイコンなどで提供される「エラッタ(Errata)」と呼ばれる文書の内容として正しいものはどれか。
- データシートの「代表特性(Typical Characteristics)」のグラフの扱いとして正しいものはどれか。
- 横軸が対数目盛のグラフで、10と100の目盛のちょうど中間の位置が表す値に最も近いものはどれか。
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