ICの絶対最大定格について

質問

電子回路を勉強し始めた者です。

電子回路の設計において、
アナログスイッチIC、オペアンプICなどのデータシートを見ますと、絶対最大定格（最大電圧、最大電流など）があります。
この定格に合わせるために、電圧の場合、抵抗を用いて分圧を行えば、
望みの電圧に調整できますが、
電流はどのように調整するのが一般的なのでしょうか？
抵抗を直列に繋ぐことで、電流を落とすことはできると思いますが、
もちろん電圧も落ちてしまいますよね？
電圧を犠牲にして電流を落とす方法が一般的なのでしょうか？

ご教授よろしくお願い致します。

回答No.3

tance

tanceです。

絶対最大定格をオーバーする場合というのは大体きまっています。
電圧で言うと、
電源電圧のサージ
過大入力信号（ノイズ）

電流では、
過負荷（負荷ショート等）
IC内蔵保護回路への過大電流
負荷側からの逆流（逆駆動）

くらいです。

電源に大きなサージが乗ることが解っているときはフィルターやツェナー
ダイオードやバリスタ（ZNR等）を使ってサージが乗らないように
します。

入力の過大信号はツェナーダイオードや、電源に向かうダイオードで
保護することが一般的です。ダイオードの場合、電源電圧±0.8V
くらいのレベルに押さえられますが、これだとわずかに最大定格
オーバーになることがあります。その場合はショットキダイオードを
使います。または、この保護ダイオードとICとの間に少し抵抗を入れ
ます。ここに抵抗があることで、過大入力があってもIC内蔵の保護
回路が有効に効きます。

負荷ショート等が避けられない場合は何らかの電流リミッタを入れる
しかないでしょう。（ほとんどの小信号デバイスには負荷ショート保護
機能がもりこまれています）電流リミッタはいろいろあるので、用途
によって設計します。

IC内蔵保護回路への過大電流は上述の、保護ダイオードとIC間の抵抗
で防げます。

負荷からの逆駆動はめったにないことですが、あり得るなら、何らかの
電流リミッタが必要でしょう。負荷の構成によっては電圧リミッタでも
良いかもしれません。

たまに、電源電圧以内であっても最大定格オーバーになる端子があったり
するので注意が必要です。

お礼

詳しくありがとうございます。

僕はどうやら、電流に関して大きな勘違いしていたみたいです。
供給側が例えば、5V, 10Aの電源だとすると、
常に10Aが流れているわけではなく、
10Aまで供給できるということを表しているのですよね？
そのため、10Aをいかにして減らすのかを考えてばかりいました…。

もう一度、基礎から出直してきます…。

回答No.2

tance

この定格に合わせるために・・・とありますが、絶対最大定格に
合わせるという言葉がひっかかりました。

絶対最大定格は、その値を超えると壊れるという値であって、
「合わせる」ものではないからです。合わせるというのは「守る」
という意味でしょうか。

そうであれば、印加電圧がその値を超えないように入り口でクリップ
（クランプ）させるなどの方法で守ります。
電流については大抵はIC内部に電流リミッタがついていて、負荷を
ショートしても大丈夫なようになっていますが、そうでないものは
やはり抵抗を直列に入れるとか、予定外の電圧がかからないように
ツェナーなどで保護します。（異常電圧がかからなければ保護抵抗
で決まる電流異常は流れない）

保護の仕方は仕様によって様々です。

補足

ありがとうございます。

絶対最大定格に"合わせる"というのは、"守る"ということです。
分かりにくくてすみません。

回答No.1

rabbit_cat

何をしようとしているのかよくわかりませんが、
アナログスイッチを使いたいとして、電圧値を入出力で伝達したいのであれば、出力端子に直列に抵抗をいれておいたうえで、出力電圧は出力端子から直接取り出せば、電流を制限した上で電圧値はそのまま伝えられますよね。

あるいは、オペアンプの出力から電流を引っ張りたいってことですか。それなら、負荷のインピーダンスが低すぎるなら、抵抗を負荷と直列にいれるのが一般的だと思いますが。

お礼

ありがとうございます。

電流の適切な調整方法がわからなかったので、参考になりました。
特に、出力側に抵抗をつけて、電圧を一定にしたままICに通す方法は、
とても参考になりました。