ROHM開發出不會因負載電容發生振蕩的高速運算放大器「

2020-12-10 IT168

　　全球知名半導體製造商ROHM(總部位於日本京都市)開發出一款高速接地檢測CMOS運算放大器「BD77501G」,非常適用於計量設備、控制設備中使用的異常檢測系統、處理微小信號的各種傳感器等需要高速感測的工業設備和消費電子設備。

　　「BD77501G」是業界首創的支持異常檢測系統等所需的高速放大(10V/µs的高轉換速率),且不會因布線等的負載電容而振蕩的運算放大器。以往的高速運算放大器受負載電容影響有時會產生振蕩,不穩定,本產品不會發生振蕩,可穩定工作。另外,在整個噪聲頻段,普通產品的輸出電壓波動達到±200mV以上,而本產品僅為±20mV以內(普通產品的1/10),實現了非常優異的抗EMI性能*1(以下稱「抗幹擾性能」)。因此,當將本產品配置在傳感器等部件的後段時,可高速放大信號而不受負載電容和外部噪聲的影響,從而有助於減少應用的設計工時並提高可靠性。

　　本產品已於2020年3月開始出售樣品(樣品價格500日元/個,不含稅),預計將於2020年10月開始暫以月產100萬個的規模投入量產。

　　未來,ROHM將通過擴充本產品系列並將其擴展到車載領域,為減少更多應用的設計工時和提高應用的可靠性貢獻力量。

　　<背景>

　　近年來,隨著IoT的普及,在汽車和工業設備等各種應用中,搭載了很多電子元器件以實現高級控制。其中,在旨在確保安全性的各種異常檢測系統中,需要能夠高速放大傳感器等的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生振蕩,且難以處理,因此成為PCB設計的很大負擔。另外,隨著應用的電子化和高密度化發展,噪聲環境也越來越差,處理微小信號的元器件的降噪設計也成為巨大課題。

　　ROHM開發的EMARMOUR™系列運算放大器比較器*2,抗幹擾性能非常出色,可減輕降噪設計負擔,在車載和工業設備市場獲得了高度好評。此次開發的新產品,在整個負載電容範圍都不會發生振蕩,使該運算放大器系列中又新增了一款非常適用於異常檢測的高速型產品。

　　<什麼是EMARMOUR™?>

　　「EMARMOUR」是ROHM產品的品牌名,該品牌產品融入了ROHM的「電路設計技術」、「布局技術」、「工藝技術」優勢開發而成,並在ISO 11452-2國際抗擾度評估測試中,實現在整個噪聲頻段的輸出電壓波動均在±300mV以內的抗幹擾性能。由於抗幹擾性能非常出色,有助於解決系統開發過程中的噪聲幹擾問題,因而可減少設計工時並提高可靠性。

　　<新產品特點>

　　1.業界首創不振蕩的高速運算放大器,減少負載電容相關的設計工時

　　「BD77501G」採用ROHM獨有的電源IC技術「Nano Cap™」,實現了非常穩定的控制,不僅支持異常檢測系統等所要求的高速放大(轉換速率高達10V/µs),而且是業界首創的、不會因布線等的負載電容而發生振蕩的運算放大器。以往的高速運算放大器會因布線等的負載電容而變得不穩定,而且受布線和外圍部件的限制非常難以處理。而本產品可在不發生振蕩的狀態下穩定工作,非常有助於縮減應用的設計工時。

　　2.出色的抗幹擾性能,有助於減少降噪設計工時

　　(EMARMOUR™的特點)

　　在整個噪聲頻段,相對於普通產品±200mV以上的輸出電壓波動,新產品作為EMARMOUR運算放大器系列中的產品之一,輸出電壓波動僅±20mV以內,實現了出色的抗幹擾性能。由於無需針對各頻段噪聲採取對策(設計濾波電路),故可以減輕在系統中發揮重要作用的傳感器等的降噪設計負擔,從而有助於減少應用的設計工時並提高可靠性。

　　3.降噪部件數量減少10個 (EMARMOUR™的特點)

　　新產品的抗幹擾性能非常優異,所以可減少普通產品必不可少的外置降噪部件(電源、輸入、輸出的CR濾波器)數量。以ROHM單通道運算放大器為例,與普通產品相比,共可減少10個降噪部件。

　　<產品規格其他數據>

　　<應用示例>

　　適用於

　　■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 ■電晶體驅動用的預驅動器/緩衝器

　　等需要高速傳輸信號的工業設備和消費電子設備,可高速放大而無需擔心負載電容。

　　<什麼是Nano Cap™?>

　　「Nano Cap」是在ROHM的垂直統合型生產體制下,凝聚「電路設計」、「布局」、「工藝」三大先進模擬技術優勢而實現的超穩定控制技術。穩定控制解決了模擬電路中電容器相關的穩定運行課題,無論是在汽車和工業設備領域,還是在消費電子設備領域,這項技術都有助於減少各種應用的設計工時。

　　<術語解說>

　　*1) 抗EMI(Electromagnetic Interference: 電磁幹擾)性能

　　抗EMI性能是表示對周圍產生的噪聲幹擾的耐受性的指標。如果抗EMI性能較差,則當周圍產生噪聲幹擾時,元器件或系統有可能產生誤動作,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性能優異,則無需擔心噪聲幹擾的影響,這在減少針對噪聲的設計工時方面具有非常明顯的優勢。

　　*2) 運算放大器、比較器

　　運算放大器(Operational amplifier)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。

　　比較器(Comparator)用於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,並可輸出數字(High / Low)信號。

　　・「EMARMOUR™」和「Nano Cap™」是ROHM Co., Ltd.的商標或註冊商標。

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