オペアンプのデータシートの見方

質問

データシートの読み方で分からないことがあります．

Texas InstrumentsのOPA544というオペアンプ(http://www.tij.co.jp/product/jp/opa544)のデータシートP6の"Safe Operating Area"のグラフについてなのですが，
横軸が|Vs - Vo|となっていますが，これは「オペアンプの電源の電圧 - アウトプットの電圧」ということなのでしょうか．
例えば，オペアンプに+/-30Vの電圧をかけて，アウトプットの電圧が20Vの時には，
|Vs - Vo|=10の時の値(Tc=85で2.5A)を読めばいいのでしょうか．

とても初歩的なことで，聞くのも恥ずかしいのですが，
よろしくお願いいたします．

回答No.1

inara1 · ベストアンサー

＞これは「オペアンプの電源の電圧 - アウトプットの電圧」ということなのか
そうですが、出力電流の向きによって Vs の意味が違います。出力端子から外に電流が流れ出すときには Vcc - Vo の意味で、出力端子に外から電流が流れ込むときは Vee - Vo の意味になります。出力電流の向きが変わる場合は、この２つの量のうち、大きいほうが安全動作領域(SOA）を超えないようにします。

添付図は、前回の質問にあったように、単電源（0V、+50V）から作った仮想GND(+25V）を使った電圧－電流変換回路に負荷（LOAD）がつながっているときの電流の向きを示したものです（赤色は出力端子から外に電流が流れ出すとき、青色は出力端子に外から電流が流れ込むとき）。右端はオペアンプの出力回路です（この例はLM675ですがたいていのオペアンプはこのような構成になっています）。出力端子から外に電流が流れ出すときには、上側の出力トランジスタの（Q36）がONとなり、出力電流がVccからQ36を通って、出力端子から外に流れ出します。このときオペアンプの発熱量は Vcc と Vo の電圧差と、Q36に流れる電流（出力電流）の積になります。逆に出力端子に外から電流が流れ込むときには、下側の出力トランジスタの（Q39）がONとなり、出力電流はVoからQ39を通ってVeeという経路で流れま。このときオペアンプの発熱量は Vo と Vee の電圧差と、Q39に流れる電流（出力電流）の積になります。

＞オペアンプに+/-30Vの電圧をかけて，アウトプットの電圧が20Vの時には|Vs - Vo|=10の時の値(Tc=85で2.5A)を読めばいいのか
その電圧は、仮想GNDを基準電圧とした場合の数値ですね。負荷の一端が仮想GNDに接続されている場合には、出力電圧が20Vのときには上側の出力トランジスタの（Q36）がONになるので、OPA544の発熱量は ( 30V - 20 V )×出力電流(A) になります。

前回の質問でお答えした内容の件ですが、負荷に流れる電流の向きによって、元の電源（0V、+50V）に流れる電流が異なることに注意してください。添付図のような回路では、負荷に流れる電流の向きがどちらであっても、仮想GND(+25V）に流れる電流は0でない（負荷電流と電圧源－電流変換の消費電流の和）ので、仮想GNDを作っているオペアンプ（LM675）の発熱量は、静的な発熱量よりも大きくなります。

お礼

いつも丁寧なご回答恐れ入ります．大変よく分かりました！
慣れている(&よく勉強されている)方には何でもないような回路なのでしょうが，
素人に毛が生えたような私にはデータシートを理解するのにも一苦労で(周りに教えてくれる人も少なく)このまま作ってしまっても動作するのか判断に迷っていたところです．
inara1のアドバイスで少し前に進めそうです．ありがとうございました．