【データシートの読み方】シリーズの記事は下記を目的として作成しています。

電子部品のデータシートにありがちな説明不足を補い、
データシートに記載されているたくさんの情報の中から、要点を抽出し解説する

第一回目は、個別の部品ではなく、基礎的な前提知識として多くのデータシートに記載される以下の用語について解説します。

「絶対最大定格（Absolute Maximum Ratings）」

「推奨動作範囲（Recommended Operating Conditions）」

「電気的特性（Electrical Characteristics）」

　　　DC特性（DC Characteristics）

　　　AC特性（AC Characteristics）

絶対最大定格と推奨動作範囲

『絶対最大定格』と『推奨動作範囲』は、その部品の使用条件（外的要因）を規定します。

例えば対象部品に対して、使用できる周囲温度、印加できる電圧、流せる電流などが規定されます。

『絶対最大定格（Absolute Maximum Ratings）』とは
『推奨動作範囲（Recommended Operating Conditions）』とは
『絶対最大定格』と『推奨動作範囲』の違い
『電気的特性（Electrical Characteristics）』とは
1. DC特性（DC Characteristics）
2. AC特性（AC Characteristics）

『絶対最大定格（Absolute Maximum Ratings）』とは

「一瞬たりとも超えてはならない定格」を意味し、これを超えた環境では部品が破損します。

絶対最大定格に対しては、十分なマージン（余裕）をもって設計する必要があります。

『推奨動作範囲（Recommended Operating Conditions）』とは

「正常に動作することが保証された範囲」を意味し、これを超えると部品の性能が引き出せず、誤動作に至ります。

推奨動作定格に対してマージン（余裕）をとるかどうかは、設計するシステムに要求される信頼性によって異なります。

『絶対最大定格』と『推奨動作範囲』の違い

『絶対最大定格』と『推奨動作範囲』の違いは、超えたときに破損に至るか否か、です。

『推奨動作範囲』を超える環境では、部品の正常動作が保証されなくなりますが、一方で『絶対最大定格』を超えなければ、破損に至ることはありません。

『絶対最大定格』と『推奨動作範囲』の関係を下図に示します。

電気的特性

『電気的特性』は『絶対最大定格』や『推奨動作範囲』と同じように各パラメータがデータシート上で羅列されているため混同されがちですが、これらとは似て非なるものです。

『電気的特性（Electrical Characteristics）』とは

「部品自身の性能・仕様を定義」したパラメータです。

例えば、その部品の消費電力、外部入力電圧に対する論理閾値、などがあります。

電気的特性は、『DC特性（DC Characteristics）』や『AC特性（DC Characteristics）』に分別されることがあります。

DC特性（DC Characteristics）

『DC特性』は、その名の通り「直流特性」を意味します。

オシロスコープで測定する場合の”縦軸”に関する特性と考えると、分かりやすいかもしれません。

「電流値」、「電圧値」、等が『DC特性』にあたります。

AC特性（AC Characteristics）

『AC特性』は、「交流特性」を意味し、アナログ回路の周波数応答特性が元となっていますが、昨今ではデジタル回路における、「タイミング特性」を意味します。

オシロスコープで測定する場合の”横軸（時間軸）”に関する特性と考えると、分かりやすいかもしれません。

「立ち上がり/立ち下がり時間」、「セットアップ時間」、「ホールド時間」、等が『AC特性』にあたります。

『絶対最大定格』、『推奨動作定格』と『電気的特性』の違い

『絶対最大定格』や『推奨動作範囲』と『電気的特性』との違いをすごく簡単に言うと、以下のイメージです。

『絶対最大定格』『推奨動作定格』　：　”この部品は「・・・」の条件で使用すること“

『電気的特性』　：　”この部品の性能・仕様は「・・・」です“　

「・・・」の部分が各部品のデータシート上で具体的なパラメータとして表記されます。

設計例

電源ICで生成した電源をロジックICへ供給する例を考えます。

１）”電源ICが出力する電圧”が、２）”ロジックICの電源に要求される仕様”を満足するか？確認する必要があります。

１）電源ICが出力する電圧は、電源ICの「性能・仕様」ですので、電源ICのデータシートに『電気的特性』として、その出力電圧範囲が記載されています。

２）ロジックICの電源に要求される仕様は、ロジックICへ印加可能な電源電圧、つまりロジックICの「使用条件」ですので、ロジックICのデータシートに『絶対最大定格』または『推奨動作範囲』として規定されています。

このように、１）で確認した電圧範囲が、２）で確認した電圧範囲に収まっていることを確認します。

まとめ

『絶対最大定格』、『推奨動作範囲』、『電気的特性』の意味は、知ってしまえばその言葉通りであり、何も違和感はありませんが、慣れない内は混同することもあると思います。

下表に、本記事の内容をまとめます。

項目	説明	違反した場合	パラメータの例
絶対最大定格	デバイスの（外的）環境・条件を定義	部品が破損する	電源電圧入力電圧周囲温度
推奨動作範囲	同上	電気的特性が保証されない	同上
電気的特性	デバイスの性能・仕様を定義	－	消費電力入力論理閾値