低雑音素子（入力段用デュアル品）

アンプの初段差動増幅用に使われる素子です。 バイポーラＴｒとJ-FETがあり、入力バイアス電流の問題がなく音質の悪いｶｯﾌﾟﾘﾝｸﾞコンデンサを排除できるFETが一般的。バイポーラＴｒはMCヘッドアンプのような超低雑音が必要な所で有用ですが、FETでも同じ位低雑音の超高gm素子が開発されて初段用としてはあまり使われなくなりました。 同じ複合素子でも素子自体が一体の1chipと、２つのチップを一つのﾊﾟｯｹｰｼﾞに搭載したもの、単に別パッケージの素子を２つくっつけただけの物があり、熱的な整合性は1chipが最良。 2chipを一つのﾊﾟｯｹｰｼﾞに搭載したものはリードからの熱流入でチップの温度差が発生しやすく、金属Canパッケージのほうが熱平衡的に優れています。 別パッケージを単に組み合わせたのでも、リードからの熱流入に配慮して気流の影響を避ける為の実装的な熱的シールドを施す事で単一パッケージに近い性能が得られる。 1chipデュアルFET 　赤い品番はP-ch型。P-chの1chipは東芝の２つしかない。 NECのCan型はgmは低いが高周波特性に優れ、入力容量が小さいので計測器の初段にも使われています。 Enは入力電圧ノイズで正しい単位はnV/√Hz。1nVで62Ωの抵抗の熱雑音と同等になります。FET入力のOPアンプICは入力雑音が4nv/Hz程度で、uPA63Hの差動で2.5*1.4=3.5nVですから、これ以上のgmの素子はFET入力のOPアンプICより雑音特性は良い。 この中で現行品はJFE2140のみで、NECはまだ市場流通在庫が少しある。東芝のはオークションの対象。 　型名　　 メーカー Vds Pd (W) Idss(mA) min　max gm (mS) @Id (mA) Cis (pF) Crs (pF) パッケージ En(nV)/ Id(mA) uPA50A NEC 60 0.2 1.5 18 4 1 To-5 複合 uPA60A NEC 40 0.25 0.5 5 2 0.5 2.5 0.5 To-5 複合 3nV/1m uPA61A NEC 40 0.25 0.5 5 2 0.5 2.5 0.5 To-5 複合 3nV/1m uPA70A NEC 40 0.25 0.5 5 2 0.5 2.5 0.5 To-18 複合 3nV/1m uPA71A NEC 40 0.25 0.5 5 2 0.5 2.5 0.5 To-18 複合 3nV/1m uPA63H NEC 60 0.25 1.5 20 4 1 6 1.6 Sip7pin 2.5nV/1m uPA68H NEC 50 0.25 1 18 7 1 15 3 Sip7pin 2SK244 NEC 40 0.5 1.4 10 6 Idss Sip8pin 2SK150 東芝 50 0.2 1 14 12 3 15 3 Sip7pin 1.6nV/1m 2SJ90 東芝 30 0.2 2.6 20 22 Idss 95 29 Sip7pin 1.2nV/1m 2SK270 東芝 40 0.3 1 20 20 3 25 5.5 Sip7pin 1.2nV/1.5m 2SJ109 東芝 30 0.2 2.6 20 22 Idss 95 25 Zip7pin 1.2nV/1m 2SK389 東芝 50 0.2 2.6 20 20 Idss 25 5.5 Zip7pin 1.2nV/1.5m JFE2140 TI 40 0.3 12 23 10 2 12 3 SOP8 1.1nV/2m 2chipデュアルFET 　選別した特性の近い２つを一つのﾊﾟｯｹｰｼﾞに封入したもの。 メーカーが空欄の所は海外製です。国内製のも含めて赤字の金属Can型品はとても古い物ばかりで、gmの値も小さい。ただ、Can型はchipを同じ金属ベース上に絶縁して取り付けるので熱平衡性は良好。Mold型の物は２つのゲート端子にそれぞれのchipが載っていて、熱的には少し遠い。 gmの値が40mSを超えるような超高gm品種はMCヘッドアンプに使える低雑音特性を持ちます。三菱K171はK240の8パラ相当の超低Enですが入力容量も巨大。詳細不明ですが2SK100も超高gm品種の一つ。東芝K2145は唯一の現行品で、ソース共通なので差動専用。 　型名　　 メーカー Vds Pd (W) Idss(mA) min　max gm (mS) @Id (mA) Cis (pF) Crs (pF) パッケージ 備考 2N3954 50 0.25 0.5 5 2 Idss 3 To-18 複合 FD1840 50 0.25 0.5 5 2 3.2 To-18 複合 2N3954相当 2N3958 50 0.25 2.3 2m To-18 複合 IMF3958 40 0.25 5 3 To-18 複合 E-400 40 0.35 To-18 複合 E-401 To-18 複合 E-412 To-18 複合 U-411 40 0.35 0.5 5 2.4 Idss 4.5 1.2 To-18 複合 2N5912 25 0.35 6 5m 3 1 To-5 複合 FM1111 25 0.5 10 1.4 3 To-5 複合 2SK18 東芝 40 0.2 0.45 2.8 1.5 Idss 4.5 2 To-5 複合 K15 Dual 2SK72 東芝 20 0.2 0.6 6.5 3 Idss 6 3 To-5 複合 K48 Dual UN21 新電元 150 0.25 0.5 12 3.5 2 25 3 To-5 複合 UN22 新電元 200 0.25 0.5 12 3.5 2 25 3 To-5 複合 UP24 新電元 100 0.25 Sip7pin UN24 新電元 100 0.25 Sip7pin 2SK99 YAMAHA Sip7pin 2SK100 YAMAHA Sip7pin 超低En 2SK101 YAMAHA 15 3 200 75 5 Sip7pin 超低En 2SJ39 三菱 50 0.15 1 12 3.5 Idss 20 Sip7pin J40 Dual 2SK109A 三菱 50 0.15 1 12 15 Idss 20 Sip7pin K108 Dual 2SK111 三菱 30 0.2 2.5 35 45 5 55 Sip7pin K110 Dual 2SK171 三菱 20 0.2 5 60 100 7 200 Sip7pin En0.4nV/5mA 2SK58 SONY 27 0.27 1 16.5 5 Idss 2 DIP6pin K107 Dual 2SK97 SONY 30 0.21 0.9 14.3 12 Idss 5 2.4 DIP6pin K43 Dual 2SK245 SONY 0.75 DIP6pin 2SK332 三洋 40 0.2 1.2 12 17 Idss 13 3 平型6pin K222 Dual 2SK333 三洋 80 0.2 1.2 12 15 Idss 11 2 平型6pin K223 Dual 2SK2145 東芝 50 0.3 2.6 14 15 3.2 SOT23-5 K117 Dual ２個複合FET 　Mold型(To-92)を２個、アルミのキャップを被せて簡易的に熱結合したもの。単品のFETを自分で２個熱結合しても同じような物が作れます。 J-FETは温度係数がバイポーラＴｒほど大きくないので、このような簡易的な方法でも意味があったのです。東芝の４品種がポピュラーですが、SONY, NECのもあります。 いずれも廃品種で市場流通はごく一部のみ。 　型名　　 メーカー Vds Pd (W) Idss(mA) min　max gm (mS) @Id (mA) Cis (pF) Crs (pF) 備考 2SJ73 東芝 25 0.6 5 30 40 Idss 185 55 J72 Dual 2SK146 東芝 40 0.6 5 30 40 5 75 15 K147 Dual 2SJ75 東芝 25 0.4 1 20 22 Idss 105 32 J74 Dual 2SK240 東芝 40 0.4 2.6 20 22 Idss 30 6 K170 Dual 2SK129 NEC? K68A Dual? 2SK131 NEC 30 0.25 5 30 32 5 55 10 K130 Dual 2SK194 NEC 40 0.4 5 24 45 5 55 10 K162 Dual 2SK185 SONY 30 0.32 0.9 14.3 15 Idss 2.4 K43 Dual 2SK228 SONY 27 0.25 0.9 14.3 7 Idss 5 1.8 K107 Dual 1chipデュアルＴｒ（RF用の超高速SW品は除く） 　バイポーラで1chipの品種はとても少なく、東芝とNECのしかありません。 東芝のコンプリも用途欄には初段のカスコード、ｶﾚﾝﾄﾐﾗｰ用とあり、低雑音が必要な初段そのものとしては作られていない。コレクタ層の下に素子分離の為の接合を入れるので、Rbb'が低く出来ないのかもしれません。 バイポーラではOPアンプICで十分低雑音の品種がありますから無理してディスクリートを使う必要性はなく、市場から消えたのもある意味当然と言えます。 ﾒｰｶｰ PNP Vcbo Ic (A) Pc (W) hFE ft (MHz) Cob (pF) NPN Vcbo Ic (A) Pc (W) hFE ft (MHz) Cob (pF) 外形 東芝 2SA1349 80 0.1 0.2 400 170 3.6 2SC3381 80 0.1 0.2 400 170 3.6 ZIP7pin NEC μPA41C 　不明 　- DIP8pin NEC μPA49A 60 0.05 0.3 150 250 μPA38A 60 0.05 0.3 550 To-5 複合 NEC μPA75V 80 0.05 0.3 500 4.5 μPA74V 80 0.05 0.3 500 3.1 ZIP7pin NEC μPA75HA 80 0.05 0.3 500 4.5 μPA74HA 80 0.05 0.3 500 3.1 SIP7pin 2chipデュアルＴｒ 　NPNしかないCan型品は、いずれもhFEが小さくて初段には適さない古い石です。 非常によく見かける三菱の５本足デュアルＴｒも1chipではなく、個別品をそれぞれのコレクタリードに乗せて１パッケージにしたもので熱的平衡度は1chipより劣ります。 バイポーラＴｒはVbeの温度特性が約2mV/℃あるので、チップの温度差が0.005℃あるとそれだけで10μＶもの温度ドリフトが発生する。アンプのDC漏れ保護回路動作レベルは100mV以上あるので入力換算で2mV程度のドリフトは許されるが、アンプ内部で発熱部からの気流の影響を受けるとデュアルＴｒを使っていてもＤＣのふらつきはかなり劣化してしまいます。 カレントミラーで受ける側も同様なので、周囲からの熱の流入を遮断する実装上の注意が必要。 ﾒｰｶｰ PNP Vcbo Ic (A) Pc (W) hFE ft (MHz) Cob (pF) NPN Vcbo Ic (A) Pc (W) hFE ft (MHz) Cob (pF) 外形 Central 2N2223 100 0.5 0.5 100 70 10 To-5 複合 沖 2SC420 25 0.08 0.15 130 To-5 複合 NEC μPA15A 25 0.05 0.3 140 To-5 複合 NEC 2SC294 25 0.05 0.3 80 200 4.5 To-5 複合 NEC 2SC457 25 0.05 0.3 80 200 4.5 To-5 複合 ソニー 2SA884 65 0.2 0.27 250 140 6 2SC1963 25 0.2 0.27 300 140 4.5 DIP6pin 三菱 2SA798 50 0.1 0.2 600 100 3 2SC1583 50 0.1 0.2 500 100 3 5pinMold 三菱 2SA979 100 0.05 0.2 500 150 2.5 2SC2259 100 0.05 0.2 600 100 1.8 5pinMold 三菱 2SA995 100 0.1 0.2 500 100 3 2SC2291 100 0.1 0.2 600 100 2.5 5pinMold 三菱 2SA1113 70 0.2 0.2 300 100 24 2SC2601 70 0.2 0.2 300 100 22 SIP7pin 三菱 2SA1155 100 0.1 0.2 600 100 3 2SC2725 100 0.1 0.2 600 100 2.5 SIP7pin 三洋 2SA1237 55 0.15 0.35 250 100 5 2SC3064 55 0.15 0.35 500 100 2.5 平型6pin 三洋 2SA1238 55 0.15 0.35 250 100 5 2SC3065 55 0.15 0.35 500 100 2.5 平型6pin 三洋 2SA1239 130 0.05 0.35 250 110 2 2SC3066 130 0.05 0.35 500 160 1.6 平型6pin 三洋 2SA1240 130 0.05 0.35 250 110 2 2SC3067 130 0.05 0.35 500 160 1.6 平型6pin 三洋 2SA1604 60 0.5 0.2 300 200 5.6 2SC4156 60 0.5 0.2 300 300 3.7 平型6pin ｲｻﾊﾔ 2SA1927 50 0.1 0.2 400 100 2SC5168 50 0.1 0.2 400 150 2.5 SIP5pin ｲｻﾊﾔ 2SA1928 100 0.05 0.2 400 150 2.5 2SC5169 100 0.1 0.2 400 150 1.8 SIP5pin ｲｻﾊﾔ 2SA1929 100 0.1 0.2 400 100 2SC5170 100 0.1 0.2 400 SIP5pin 東芝 2SA1618 50 0.15 0.3 250 112 7 2SC4207 60 0.15 0.3 250 112 3.5 SOT23-5 東芝 HN4A06J 120 0.1 0.15 400 100 4 HN4C06J 120 0.1 0.15 400 100 3 SOT23-5 ５本足のﾊﾟｯｹｰｼﾞでは差動増幅用のＥ共通と、ｶﾚﾝﾄﾐﾗｰ用のＢ共通の２種類があります。三菱A995/C2291とイサハヤA1929/C5170はＢ共通なので注意が必要。東芝の現行品（５端子チップ型）はＥ共通のみ。 　　　　使用素子の知識の目次に戻る　　　　アンプ設計のTOPに戻る