双通道高速接地检测CMOS运算放大器“BD77502FVM”

近年来,随着IoT的普及,在汽车和工业设备等各种应用中,搭载了很多电子元器件以实现高级控制。随着应用的电子化和高密度化发展,噪声环境也越来越差,传感器等处理微小信号的元器件的降噪设计已成为巨大课题。

全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)开发出一款双通道高速接地检测CMOS运算放大器“BD77502FVM”,非常适用于计量设备、控制设备中使用的异常检测系统以及处理微小信号的各种传感器等需要高速感测的工业设备和消费电子设备。

此外,在旨在确保安全性的各种异常检测系统中,需要能够高速放大微小信号的运算放大器,但高速运算放大器会因布线等的负载电容而容易发生振荡,且难以处理,因此成为PCB设计的很大负担。

ROHM已经在抗干扰性能出色的EMARMOUR?系列中,推出了采用自有电源技术“Nano Cap?”,且不会因负载容量影响而发生振荡的单通道高速CMOS运算放大器“BD77501G”。

该产品收到了众多领域和地区包括客户和其他领域技术人员在内的广泛反响,因此,为满足市场需求,此次又推出了双通道的新产品。

“BD77502FVM”是一款新产品,具有抗EMI性能(以下称“抗噪声性能”)非常出色、支持高速放大(10V/μs的高转换速率),同时不会因布线等负载容量而振荡等特点,并且内置两路(2ch)已获得高度好评的高速运算放大器。

由于具备出色的抗噪声性能,因此不仅可将各噪声频段的输出电压波动控制在±20mV以内(普通产品的1/10),而且在受负载容量影响容易产生振荡的高速型运算放大器中也不会发生振荡,可稳定工作。

因此,当将本产品配置在传感器等输出微小信号的元器件后级时,可以不受外部噪声和负载容量的影响而实现高速信号放大,作为双通道产品,更加紧凑,有助于减少应用的设计工时并提高可靠性。

本产品已于2020年8月开始出售样品(样品价格 500日元/个,不含税),预计于2020年10月开始暂以月产100万个的规模投入量产。未来,ROHM将会进一步加速扩充本系列产品阵容,并推进车载级产品的开发,为减少广泛应用的设计工时和提高应用的可靠性贡献力量。

一、什么是EMARMOUR??

“EMARMOUR”是ROHM产品的品牌名,该品牌产品融合了ROHM的“电路设计技术”、“布局技术”、“工艺技术”优势开发而成,并在ISO 11452-2国际抗扰度评估测试中,实现在整个噪声频段的输出电压波动均在±300mV以内的抗干扰性能。由于抗噪声性能非常出色,有助于解决系统开发过程中的噪声干扰问题,因而可减少设计工时并提高可靠性。

二、新产品特点

新产品“BD77502FVM”属于抗噪声出色的EMARMOUR?系列中的高速型运算放大器,具有不会因负载容量而发生振荡的特点,是在工业设备市场备受青睐的单通道接地检测CMOS运算放大器“BD77501G”的扩展产品。

在实现以下特点的同时,作为双通道产品,还支持市场要求的更加紧凑的应用电路板设计。

1.不振荡的高速运算放大器,减少负载容量引起的设计工时新产品采用ROHM自有的电源技术“Nano Cap?”,实现了非常稳定的控制,不仅支持异常检测系统等所要求的高速放大(转换速率高达10V/μs),而且是不会因布线等的负载容量而发生振荡的运算放大器。普通的高速运算放大器会因布线等的负载容量而变得不稳定,而且受布线和外围部件的限制非常难以处理。而本产品可在不发生振荡的状态下稳定工作,非常有助于缩减应用的设计工时。

2.出色的抗噪声性能,可减轻降噪设计负担(EMARMOUR?的特点)在整个噪声频段,相对于普通产品±200mV以上的输出电压波动,新产品作为EMARMOUR运算放大器系列中的产品之一,输出电压波动仅±20mV以内,实现了出色的抗噪声性能。由于无需针对各频段噪声采取对策(设计滤波电路),故可以减轻在系统中发挥重要作用的传感器等的降噪设计负担,从而有助于减少应用的设计工时并提高可靠性。

3.降噪部件数量减少16个 (EMARMOUR?的特点)新产品的抗噪声性能非常优异,所以可减少普通产品必不可少的外置降噪部件(电源、输入、输出的CR滤波器)数量。以ROHM双通道运算放大器为例,与普通产品相比,共可减少16个降噪部件。

三、应用示例

适用于异常电流检测器和气体检测器等设备管理装置

需要高速控制(信号传输)的电机

逆变器控制设备

晶体管驱动用的预驱动器和缓冲器以及其他需要高速传输信号的工业设备和消费电子设备,可高速放大而无需担心负载容量。

四、什么是Nano Cap??

“Nano Cap”是在ROHM的垂直统合型生产体制下,凝聚“电路设计”、“布局”、“工艺”三大尖端模拟技术优势而实现的超稳定控制技术。稳定控制技术解决了模拟电路中电容器相关的稳定运行课题,无论是在汽车和工业设备领域,还是在消费电子设备领域,这项技术都有助于减少各种应用的设计工时。

五、术语解说

运算放大器运算放大器(Operationalamplifier)简称“运放”,可放大输入信号。通过放大传感器输出信号等微小信号,使之达到微控制器等可识别的电压电平。经常与运算放大器一起出现的比较器(Comparator)用于判断输入信号的阈值。可对传感器的输出信号等进行阈值判断,并可输出数字(High / Low)信号。

抗EMI(Electromagnetic Interference: 电磁干扰)性能抗EMI性能是表示对周围产生的噪声干扰的耐受性的指标。如果抗EMI性能较差,则当周围产生噪声干扰时,元器件或系统有可能产生误动作,因此需要使用滤波器(电容器、电阻器等)和屏蔽(金属板)来降低噪声。反之,如果抗EMI性能优异,则无需担心噪声干扰的影响,这在减少针对噪声的设计工时方面具有非常明显的优势。