ROHM開發(fā)出業(yè)界頂級的低噪聲CMOS運算放大器

全球知名半導(dǎo)體制造商ROHM(總部位于日本京都)面向處理微小信號的光傳感器、聲納及硬盤中使用的加速度傳感器等需要高精度感測的工業(yè)設(shè)備應(yīng)用，開發(fā)出業(yè)界頂級的低噪聲CMOS*1運算放大器“LMR1802G-LB”。

近年來，隨著IoT的普及，為實現(xiàn)更高性能并進(jìn)行高級控制，包括移動設(shè)備在內(nèi)，汽車、工業(yè)設(shè)備等所有應(yīng)用中均搭載了諸多傳感器。傳感器是將各種環(huán)境、物理變化轉(zhuǎn)換為信號的元器件，要求具備高精度，而同時在節(jié)能化(省電化)的大趨勢下，傳感器外圍電路的電壓呈日益降低趨勢。

另一方面，運算放大器被配置于傳感器后端，用來將傳感器輸出信號放大，傳感器輸出多為微小的模擬信號，為了高精度地傳輸信號，對運算放大器自身的噪聲要求已經(jīng)越來越嚴(yán)苛。

ROHM通過發(fā)揮模擬設(shè)計技術(shù)和獨有的工藝等垂直統(tǒng)合型生產(chǎn)體制優(yōu)勢，去年面向車載市場開發(fā)出超強(qiáng)抗噪聲(抗外部噪聲性能優(yōu)異)運算放大器，此次則面向工業(yè)設(shè)備及家電等領(lǐng)域開發(fā)出業(yè)界頂級的低噪聲(電子電路產(chǎn)生的噪聲少)運算放大器。

LMR1802G-LB融合ROHM的“電路設(shè)計”、“工藝”、“布局”三大模擬技術(shù)優(yōu)勢開發(fā)而成，是一款等效輸入電壓噪聲密度(以下簡稱“噪聲性能”)僅為市場流通產(chǎn)品(以下簡稱“傳統(tǒng)產(chǎn)品”)的1/2左右(1kHz 時2.9nV/√Hz，10Hz 時7.8nV/√Hz)、低噪聲性能具有絕對優(yōu)勢、傳感器信號檢測性能顯著提升的運算放大器。另外，與低噪聲性能呈矛盾關(guān)系的相位裕量和容性負(fù)載驅(qū)動也分別實現(xiàn)了業(yè)界頂級性能(相位裕量68°，容性負(fù)載500pF)，還是一款具備業(yè)界頂級的低噪聲性能，并具有卓越的穩(wěn)定性(不易振蕩，易于操作)的運放產(chǎn)品。這使得準(zhǔn)確地放大僅幾µV的電壓也成為可能，非常有助于促進(jìn)需要高精度感測的工業(yè)設(shè)備和家電發(fā)展。

本產(chǎn)品從2018年6月開始出售樣品(樣品價格：500日元/個，不含稅)，預(yù)計于2018年10月開始暫以月產(chǎn)50萬個的規(guī)模投入量產(chǎn)。前期工序的生產(chǎn)基地為ROHM Hamamatsu Co.,Ltd.(日本濱松市)，后期工序的生產(chǎn)基地為ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd.。同時，新產(chǎn)品在AMEYA360、Right IC、Mouser開始網(wǎng)售。

未來ROHM還會將低噪聲運算放大器開發(fā)技術(shù)應(yīng)用到本公司的其他產(chǎn)品中，不斷為實現(xiàn)應(yīng)用的更高精度和系統(tǒng)的更高可靠性貢獻(xiàn)力量。

<特點詳情>

1.低噪聲且更易用，業(yè)界頂級性能的低噪聲CMOS運算放大器

新產(chǎn)品作為融合ROHM的“電路設(shè)計(差分輸入級新電路)”、“布局(多年積累的模擬布局)”、“工藝(為了低噪聲而優(yōu)化)”三大模擬技術(shù)優(yōu)勢開發(fā)而成的低噪聲CMOS運算放大器，等效輸入電壓噪聲密度實現(xiàn)1kHz 時2.9nV/√Hz、10Hz 時7.8nV/√Hz，與市場流通品相比，噪聲量僅為1/2左右，低噪聲性能具有絕對優(yōu)勢。

另外，以往在追求運算放大器的低噪聲性能時，存在相位裕量和容性負(fù)載特性惡化、容易振蕩等電路設(shè)計方面的難題。而ROHM通過在運算放大器的差分輸入級采用新電路，不僅實現(xiàn)了業(yè)界頂級的低噪聲性能，還同時實現(xiàn)了業(yè)界頂級的68°相位裕量和500pF容性負(fù)載驅(qū)動。這使得傳感器信號檢測性能顯著提升(例如提高至傳統(tǒng)產(chǎn)品的2倍等)，僅幾µV的電壓也可準(zhǔn)確地放大，非常有助于以“高精度”為關(guān)鍵詞的搭載傳感器的設(shè)備實現(xiàn)更高性能。

2.引發(fā)誤差的輸入失調(diào)電壓和輸入偏置電流也力求極小化

運算放大器當(dāng)輸入電壓為0V時輸出電壓應(yīng)為0V，不過因其結(jié)構(gòu)方面的原因?qū)a(chǎn)生失調(diào)電壓而出現(xiàn)誤差。另外，當(dāng)傳感器輸出的阻抗較高時，如果運算放大器的輸入偏置電流較大，則將影響到傳感器輸出電壓。這兩個特性作為導(dǎo)致運算放大器誤差的主要因素，要求其值要盡量小。

新產(chǎn)品的輸入失調(diào)電壓僅為450µV(傳統(tǒng)產(chǎn)品的1/4)，輸入偏置電流僅為0.5pA(傳統(tǒng)產(chǎn)品的1/2)，從減少誤差的角度看也可實現(xiàn)高精度放大。

<應(yīng)用示例>

■搭載聲納和光傳感器的測距設(shè)備

■安保設(shè)備、紅外線遙控器及夜視裝置等搭載紅外傳感器的設(shè)備

■硬盤等精密工作設(shè)備

■流量計、氣體檢測儀等設(shè)備管理裝置

■其他搭載傳感器并需要高精度檢測的工業(yè)設(shè)備、消費電子設(shè)備

<網(wǎng)購平臺>

<產(chǎn)品規(guī)格其他數(shù)據(jù)>

<術(shù)語解說>

*1) CMOS (Complementary metal-oxide-semiconductor的縮寫，互補型MOS的簡稱)

與Bipolar相比，具有輸入電流小、適合低電壓工作的特點。

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