【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

「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