推奨動作条件とは

すいしょうどうさじょうけん

電源電圧や周囲温度など、ICを正常に動作させるための条件の範囲。電気的特性表のmin/maxの値は、この範囲内で使ったときに保証される。例えば3.3 V品の電源電圧なら3.0〜3.6 Vのように規定される。

「推奨動作条件」は、1分野の2問の練習問題に出てきます(データシートの読み方など)。

この用語の分野: データシートの読み方

推奨動作条件の練習問題に挑戦

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。

  1. A絶対最大定格の範囲内であれば壊れないうえ、電気的特性表に書かれた値もすべてそのまま保証される
  2. B絶対最大定格は超えると壊れるおそれのある限界値で、特性が保証されるのは推奨動作条件の範囲内である
  3. C推奨動作条件は連続して動作させるときの上限で、絶対最大定格は短時間であれば常用してよい上限である
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正解:B. 絶対最大定格は超えると壊れるおそれのある限界値で、特性が保証されるのは推奨動作条件の範囲内である

絶対最大定格は、一瞬でも超えると破壊や劣化のおそれがある限界の値で、この範囲内なら壊れないというだけで、正しく動くことは保証していません。電気的特性表の値が保証されるのは推奨動作条件の範囲内です。例えば3.3 V品で、電源電圧の絶対最大定格が −0.3〜4.6 V、推奨動作条件が 3.0〜3.6 V のように規定されます。設計では推奨動作条件の中で使い、絶対最大定格はノイズやサージを含めても超えないことを確認します。

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。

  1. A入力の変化が遅いと、入力端子の静電容量が充電されすぎて、入力端子が壊れてしまうため
  2. B入力がしきい値付近に長くとどまると、貫通電流が増えたり出力が振動したりするため
  3. C入力の変化が遅いほど伝搬遅延が短くなりすぎて、後段で誤動作するため
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正解:B. 入力がしきい値付近に長くとどまると、貫通電流が増えたり出力が振動したりするため

ゆっくり変化する入力は、HとLの判定が定まらない中間の電圧に長くとどまります。その間、入力段のpMOSとnMOSが同時に半分オンして電源からグラウンドへ貫通電流が流れ、消費電流や発熱が増えます。また、ノイズによって判定がH・L・Hと何度も入れ替わり、出力が振動することがあります。そのため推奨動作条件で入力の変化の速さに下限が設けられています。遅い信号を受ける必要があるときは、ヒステリシスをもつシュミットトリガ入力の製品を選びます。

解説の中の「推奨動作条件」

「推奨動作条件」が出てくる問題(2問)

  1. 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。
  2. 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。

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