近年來,隨著IoT的普及,在汽車和工業(yè)設(shè)備等各種應(yīng)用中,搭載了很多電子元器件以實現(xiàn)高級控制。隨著應(yīng)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(shè)計已成為巨大課題。

全球知名半導(dǎo)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(yùn)算放大器“BD77502FVM”,非常適用于計量設(shè)備、控制設(shè)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(shè)備和消費(fèi)電子設(shè)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(yùn)算放大器,但高速運(yùn)算放大器會因布線等的負(fù)載電容而容易發(fā)生振蕩,且難以處理,因此成為PCB設(shè)計的很大負(fù)擔(dān)。

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(shù)“Nano Cap?”,且不會因負(fù)載容量影響而發(fā)生振蕩的單通道高速CMOS運(yùn)算放大器“BD77501G”。

該產(chǎn)品收到了眾多領(lǐng)域和地區(qū)包括客戶和其他領(lǐng)域技術(shù)人員在內(nèi)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(zhuǎn)換速率),同時不會因布線等負(fù)載容量而振蕩等特點(diǎn),并且內(nèi)置兩路(2ch)已獲得高度好評的高速運(yùn)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(nèi)(普通產(chǎn)品的1/10),而且在受負(fù)載容量影響容易產(chǎn)生振蕩的高速型運(yùn)算放大器中也不會發(fā)生振蕩,可穩(wěn)定工作。

因此,當(dāng)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(fù)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(yīng)用的設(shè)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(yù)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(jìn)一步加速擴(kuò)充本系列產(chǎn)品陣容,并推進(jìn)車載級產(chǎn)品的開發(fā),為減少廣泛應(yīng)用的設(shè)計工時和提高應(yīng)用的可靠性貢獻(xiàn)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(shè)計技術(shù)”、“布局技術(shù)”、“工藝技術(shù)”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(nèi)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(shè)計工時并提高可靠性。

二、新產(chǎn)品特點(diǎn)

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

在實現(xiàn)以下特點(diǎn)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(yīng)用電路板設(shè)計。

1.不振蕩的高速運(yùn)算放大器,減少負(fù)載容量引起的設(shè)計工時新產(chǎn)品采用ROHM自有的電源技術(shù)“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(zhuǎn)換速率高達(dá)10V/μs),而且是不會因布線等的負(fù)載容量而發(fā)生振蕩的運(yùn)算放大器。普通的高速運(yùn)算放大器會因布線等的負(fù)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(yīng)用的設(shè)計工時。

2.出色的抗噪聲性能,可減輕降噪設(shè)計負(fù)擔(dān)(EMARMOUR?的特點(diǎn))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(yùn)算放大器系列中的產(chǎn)品之一,輸出電壓波動僅±20mV以內(nèi),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(shè)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(shè)計負(fù)擔(dān),從而有助于減少應(yīng)用的設(shè)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(diǎn))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(yùn)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(yīng)用示例

適用于異常電流檢測器和氣體檢測器等設(shè)備管理裝置

需要高速控制(信號傳輸)的電機(jī)

逆變器控制設(shè)備

晶體管驅(qū)動用的預(yù)驅(qū)動器和緩沖器以及其他需要高速傳輸信號的工業(yè)設(shè)備和消費(fèi)電子設(shè)備,可高速放大而無需擔(dān)心負(fù)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(shè)計”、“布局”、“工藝”三大尖端模擬技術(shù)優(yōu)勢而實現(xiàn)的超穩(wěn)定控制技術(shù)。穩(wěn)定控制技術(shù)解決了模擬電路中電容器相關(guān)的穩(wěn)定運(yùn)行課題,無論是在汽車和工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域,還是在消費(fèi)電子設(shè)備領(lǐng)域,這項技術(shù)都有助于減少各種應(yīng)用的設(shè)計工時。

五、術(shù)語解說

運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器(Operationalamplifier)簡稱“運(yùn)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(dá)到微控制器等可識別的電壓電平。經(jīng)常與運(yùn)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?？蓪鞲衅鞯妮敵鲂盘柕冗M(jìn)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(biāo)。如果抗EMI性能較差,則當(dāng)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(dān)心噪聲干擾的影響,這在減少針對噪聲的設(shè)計工時方面具有非常明顯的優(yōu)勢。