近年來,隨著IoT的普及,在汽車和工業(yè)設備等各種應用中,搭載了很多電子元器件以實現(xiàn)高級控制。隨著應用的電子化和高密度化發(fā)展,噪聲環(huán)境也越來越差,傳感器等處理微小信號的元器件的降噪設計已成為巨大課題。

全球知名半導體制造商ROHM(總部位于日本京都市)開發(fā)出一款雙通道高速接地檢測CMOS運算放大器“BD77502FVM”,非常適用于計量設備、控制設備中使用的異常檢測系統(tǒng)以及處理微小信號的各種傳感器等需要高速感測的工業(yè)設備和消費電子設備。

此外,在旨在確保安全性的各種異常檢測系統(tǒng)中,需要能夠高速放大微小信號的運算放大器,但高速運算放大器會因布線等的負載電容而容易發(fā)生振蕩,且難以處理,因此成為PCB設計的很大負擔。

ROHM已經(jīng)在抗干擾性能出色的EMARMOUR?系列中,推出了采用自有電源技術“Nano Cap?”,且不會因負載容量影響而發(fā)生振蕩的單通道高速CMOS運算放大器“BD77501G”。

該產(chǎn)品收到了眾多領域和地區(qū)包括客戶和其他領域技術人員在內的廣泛反響,因此,為滿足市場需求,此次又推出了雙通道的新產(chǎn)品。

“BD77502FVM”是一款新產(chǎn)品,具有抗EMI性能(以下稱“抗噪聲性能”)非常出色、支持高速放大(10V/μs的高轉換速率),同時不會因布線等負載容量而振蕩等特點,并且內置兩路(2ch)已獲得高度好評的高速運算放大器。

由于具備出色的抗噪聲性能,因此不僅可將各噪聲頻段的輸出電壓波動控制在±20mV以內(普通產(chǎn)品的1/10),而且在受負載容量影響容易產(chǎn)生振蕩的高速型運算放大器中也不會發(fā)生振蕩,可穩(wěn)定工作。

因此,當將本產(chǎn)品配置在傳感器等輸出微小信號的元器件后級時,可以不受外部噪聲和負載容量的影響而實現(xiàn)高速信號放大,作為雙通道產(chǎn)品,更加緊湊,有助于減少應用的設計工時并提高可靠性。

本產(chǎn)品已于2020年8月開始出售樣品(樣品價格 500日元/個,不含稅),預計于2020年10月開始暫以月產(chǎn)100萬個的規(guī)模投入量產(chǎn)。未來,ROHM將會進一步加速擴充本系列產(chǎn)品陣容,并推進車載級產(chǎn)品的開發(fā),為減少廣泛應用的設計工時和提高應用的可靠性貢獻力量。

一、什么是EMARMOUR??

“EMARMOUR”是ROHM產(chǎn)品的品牌名,該品牌產(chǎn)品融合了ROHM的“電路設計技術”、“布局技術”、“工藝技術”優(yōu)勢開發(fā)而成,并在ISO 11452-2國際抗擾度評估測試中,實現(xiàn)在整個噪聲頻段的輸出電壓波動均在±300mV以內的抗干擾性能。由于抗噪聲性能非常出色,有助于解決系統(tǒng)開發(fā)過程中的噪聲干擾問題,因而可減少設計工時并提高可靠性。

二、新產(chǎn)品特點

新產(chǎn)品“BD77502FVM”屬于抗噪聲出色的EMARMOUR?系列中的高速型運算放大器,具有不會因負載容量而發(fā)生振蕩的特點,是在工業(yè)設備市場備受青睞的單通道接地檢測CMOS運算放大器“BD77501G”的擴展產(chǎn)品。

在實現(xiàn)以下特點的同時,作為雙通道產(chǎn)品,還支持市場要求的更加緊湊的應用電路板設計。

1.不振蕩的高速運算放大器,減少負載容量引起的設計工時新產(chǎn)品采用ROHM自有的電源技術“Nano Cap?”,實現(xiàn)了非常穩(wěn)定的控制,不僅支持異常檢測系統(tǒng)等所要求的高速放大(轉換速率高達10V/μs),而且是不會因布線等的負載容量而發(fā)生振蕩的運算放大器。普通的高速運算放大器會因布線等的負載容量而變得不穩(wěn)定,而且受布線和外圍部件的限制非常難以處理。而本產(chǎn)品可在不發(fā)生振蕩的狀態(tài)下穩(wěn)定工作,非常有助于縮減應用的設計工時。

2.出色的抗噪聲性能,可減輕降噪設計負擔(EMARMOUR?的特點)在整個噪聲頻段,相對于普通產(chǎn)品±200mV以上的輸出電壓波動,新產(chǎn)品作為EMARMOUR運算放大器系列中的產(chǎn)品之一,輸出電壓波動僅±20mV以內,實現(xiàn)了出色的抗噪聲性能。由于無需針對各頻段噪聲采取對策(設計濾波電路),故可以減輕在系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用的傳感器等的降噪設計負擔,從而有助于減少應用的設計工時并提高可靠性。

3.降噪部件數(shù)量減少16個 (EMARMOUR?的特點)新產(chǎn)品的抗噪聲性能非常優(yōu)異,所以可減少普通產(chǎn)品必不可少的外置降噪部件(電源、輸入、輸出的CR濾波器)數(shù)量。以ROHM雙通道運算放大器為例,與普通產(chǎn)品相比,共可減少16個降噪部件。

三、應用示例

適用于異常電流檢測器和氣體檢測器等設備管理裝置

需要高速控制(信號傳輸)的電機

逆變器控制設備

晶體管驅動用的預驅動器和緩沖器以及其他需要高速傳輸信號的工業(yè)設備和消費電子設備,可高速放大而無需擔心負載容量。

四、什么是Nano Cap??

“Nano Cap”是在ROHM的垂直統(tǒng)合型生產(chǎn)體制下,凝聚“電路設計”、“布局”、“工藝”三大尖端模擬技術優(yōu)勢而實現(xiàn)的超穩(wěn)定控制技術。穩(wěn)定控制技術解決了模擬電路中電容器相關的穩(wěn)定運行課題,無論是在汽車和工業(yè)設備領域,還是在消費電子設備領域,這項技術都有助于減少各種應用的設計工時。

五、術語解說

運算放大器運算放大器(Operationalamplifier)簡稱“運放”,可放大輸入信號。通過放大傳感器輸出信號等微小信號,使之達到微控制器等可識別的電壓電平。經(jīng)常與運算放大器一起出現(xiàn)的比較器(Comparator)用于判斷輸入信號的閾值。可對傳感器的輸出信號等進行閾值判斷,并可輸出數(shù)字(High / Low)信號。

抗EMI(Electromagnetic Interference: 電磁干擾)性能抗EMI性能是表示對周圍產(chǎn)生的噪聲干擾的耐受性的指標。如果抗EMI性能較差,則當周圍產(chǎn)生噪聲干擾時,元器件或系統(tǒng)有可能產(chǎn)生誤動作,因此需要使用濾波器(電容器、電阻器等)和屏蔽(金屬板)來降低噪聲。反之,如果抗EMI性能優(yōu)異,則無需擔心噪聲干擾的影響,這在減少針對噪聲的設計工時方面具有非常明顯的優(yōu)勢。