万亿传感时代，罗姆（ROHM）如何给运放降噪？

在运算放大器和比较器的研发生产过程中，罗姆秉持着垂直整合的技术开发理念，将电路设计、布局和工艺有效连接融合，不断提升产品抗干扰性能。

全球数字化转型进程加速，物联网的发展带来的智能化、自动化趋势推动着万亿传感器时代的来临。传感器广泛应用于消费电子、工业设备、医疗、车载等领域，将微弱的环境变化转换为电气信号，以达到更高精度的控制要求。越来越多的传感器在各个领域发挥着重要作用，这也意味着检测并放大传感器信号的运算放大器和比较器变得越来越重要。

6月22日，罗姆（ROHM）在线上举办“模拟IC 的基础——运算放大器/比较器的降噪对策学习会暨超强抗EMI性能的轨到轨输入输出高速CMOS运算放大器产品发布会”。全新推出的产品主要面向车载引擎控制单元和FA设备的异常检测系统等，需要在恶劣环境下进行高速感测的车载和工业设备领域。

EMI与EMS

作为提高传感器系统精度的关键所在，运算放大器能够放大压力、声音、热能、重量等微弱信号，使A/D转换器能够清晰识别传感器信号。然而，运算放大器在使用过程中不可避免地存在误差，某些情况下甚至会导致系统误动作。导致运算放大器出现误差的因素主要包括输入偏置电流、输入失调电压和等效输入噪声电压。运算放大器的低噪声、抗干扰能力必不可少，因此，降噪成为剔除精度误差和误动作等不必要信号，提高传感器精度的途径之一。

阻碍传感器系统精度提高的噪声包括电磁干扰（EMI）和电磁耐受（EMS）两部分，一般统称为电磁兼容性（EMC）。EMI特性主要指IC本身给外部带来的噪声干扰，该特性优异的运算放大器不会产生电磁噪声干扰。EMS特性则指IC能够承受多少外界噪声干扰，特性优异的运算放大器能够不受外部噪声干扰，具有出色的抗EMI性能。

EMI与EMS

超低功耗运放

据罗姆半导体（上海）有限公司技术中心主管朱莎勤（Susan Zhu）介绍，罗姆根据EMC特性开发出超低噪声运算放大器和抗EMI性能出色的运算放大器。

从技术规格上看，低噪声可表述为“等效输入噪声电压”，罗姆推出超低噪声、低失调CMOS运算放大器，从工艺层面对集成电路内部产生的噪声进行评估，通过制造工艺、电路设计改善闪烁噪声和热噪声干扰，实现了10Hz到1kHz频率范围的超低噪声，满足了低电压传感器系统的高精度要求。

此外，该系列运放极大降低了输入偏置电流和输入失调电压，很大程度上减少了元件波动的影响，降低了系统功耗，同时通过提高相位裕度提高了系统的稳定性。

超低噪声运放

抗EMI性能出色的运放

如前所述，除超低功耗运放外，罗姆抗EMI性能出色的运放能够避免系统遭受外部噪声干扰。本次线上发布会重磅推出的EMARMOUR系列运算放大器“BD87581YG-C”和“BD87582YFVM-C”，主要应用于车载系统和工业设备领域，具有超强的抗干扰能力，有助于缩短异常检测系统的设计周期，降低设计成本，提高系统可靠性。另一方面，该系列产品无需RC滤波器作为降低外部噪声干扰的措施，减少元件使用数量。例如使用四通道产品时，最多可减少18个元件。据朱莎勤称，该产品已经于2021年5月份量产。

普通运放VS抗EMI性能出色的运放

本次发布的新产品经过了电子辐射抗扰度测试、BCI测试、近距离辐射抗扰度测试与DPI测试，并在这四种国际抗扰度评估测试中表现出色。此外，该产品配备了罗姆自有的高精度仿真建模技术，使仿真值与实际值完全一致，完全再现系统特性，防止仿真值与实际值误差太大导致频繁返工，也提高了应用产品的开发效率，节约了开发成本。

EMARMOUR系列运算放大器国际抗扰度评估测试

总结

罗姆运算放大器和比较器专注于车载和工业设备市场，2020年出货量超过5亿枚。其中，车载市场占比25%，工业市场占比12%。罗姆的技术团队经验丰富，在IC开发中占主导地位，追求工艺与布局技术的创新。在运算放大器和比较器的研发生产过程中，罗姆秉持着垂直整合的技术开发理念，将电路设计、布局和工艺有效连接融合，不断提升产品抗干扰性能。

朱莎勤表示，未来罗姆将会进一步加大研发力度，持续扩充抗EMI性能出色的EMARMOUR系列产品阵容，加紧布局低噪声运放的开发，提升运算放大器低功耗电流、低失调、高转换速率等基本性能，满足传感器日益增长的可靠性和高精度需求。