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ROHM
2018/07/09
ROHM开发业界最低 噪声CMOS运算放大器
半导体制造商ROHM(总公司:日本国京都市)针对处理微小讯号的光传感器、声纳及硬盘中使用的加速度传感器等需要高精度感测的工业装置,研发出业界顶级的低噪声CMOS*1运算放大器「LMR1802G-LB」。
「LMR1802G-LB」融合ROHM「电路设计」「电路布局」「制程」等三大先进模拟电源技术优势研发而成,是一款输入换算杂音电压密度(以下简称噪声性能)仅为市面同级产品(以下简称传统产品)的1/2左右(1kHz 时2.9nV/√Hz,10Hz 时7.8nV/√Hz),在低噪声性能上具有绝对优势,大幅提升传感器讯号检测性能的运算放大器。另外,与低噪声性能呈现冲突关系的相位边限和负载容量耐受度驱动,也分别实现了业界顶级性能(相位边限68°,负载容量耐受度500pF),是一款具备业界顶级低噪声性能,并具有卓越安定性(不易振荡,易于操作)的产品。因此即便是仅仅几µV的电压也可以准确地加以放大,有助于促进需要高精度感测的工业装置及家电的发展。
近年来,随着IoT的普及,为实现更高性能并进行高精度控制,包括行动装置在内,在汽车及工业装置中均搭载了许多传感器。传感器是将各种环境、物理变化转换为讯号的组件,需要具备高精度,同时,在节能化(省电化)的大趋势下,传感器外围电路的也朝向低电压发展。
另一方面,运算放大器被配置于传感器后端,用来将传感器输出讯号放大,传感器输出多为微小的模拟讯号,为了可以传输高精度讯号,对运算放大器自身的噪声要求也越来越严苛。ROHM透过优异的模拟设计技术,并发挥垂直整合生产体制的独自优势,去年起针对车电市场研发出具超强抗噪声(抗外部噪声性能优异)性能的运算放大器,此次则针对工业装置及家电等领域,研发出业界顶级的低噪声(电子电路产生的噪声较少)运算放大器。

另外,过去在研发运算放大器的低噪声性能时,存在着相位边限和负载容量耐受度恶化、容易振荡等电路设计方面的课题。而ROHM在运算放大器的同相输入电压上采用了新电路设计,不仅实现了业界顶级的低噪声性能,还同时兼顾业界顶级的68°相位边限和500pF负载容量耐受度驱动。这些都让传感器的讯号检测性能有了显著提升(例如提高至传统产品的2倍等),即使是仅几µV的电压也可准确地放大,非常有助于以「高精度」为卖点的传感器装置展现出更高性能。
新产品的输入补偿电压仅为450µV(传统产品的1/4),输入偏压电流仅为0.5pA(传统产品的1/2),从减少误差的角度来看也可实现高精度的放大运算。


「LMR1802G-LB」融合ROHM「电路设计」「电路布局」「制程」等三大先进模拟电源技术优势研发而成,是一款输入换算杂音电压密度(以下简称噪声性能)仅为市面同级产品(以下简称传统产品)的1/2左右(1kHz 时2.9nV/√Hz,10Hz 时7.8nV/√Hz),在低噪声性能上具有绝对优势,大幅提升传感器讯号检测性能的运算放大器。另外,与低噪声性能呈现冲突关系的相位边限和负载容量耐受度驱动,也分别实现了业界顶级性能(相位边限68°,负载容量耐受度500pF),是一款具备业界顶级低噪声性能,并具有卓越安定性(不易振荡,易于操作)的产品。因此即便是仅仅几µV的电压也可以准确地加以放大,有助于促进需要高精度感测的工业装置及家电的发展。
近年来,随着IoT的普及,为实现更高性能并进行高精度控制,包括行动装置在内,在汽车及工业装置中均搭载了许多传感器。传感器是将各种环境、物理变化转换为讯号的组件,需要具备高精度,同时,在节能化(省电化)的大趋势下,传感器外围电路的也朝向低电压发展。
另一方面,运算放大器被配置于传感器后端,用来将传感器输出讯号放大,传感器输出多为微小的模拟讯号,为了可以传输高精度讯号,对运算放大器自身的噪声要求也越来越严苛。ROHM透过优异的模拟设计技术,并发挥垂直整合生产体制的独自优势,去年起针对车电市场研发出具超强抗噪声(抗外部噪声性能优异)性能的运算放大器,此次则针对工业装置及家电等领域,研发出业界顶级的低噪声(电子电路产生的噪声较少)运算放大器。

1.低噪声且更容易运用,具业界最高性能的低噪声CMOS运算放大器
新产品作为融合ROHM的「电路设计(同相输入电压新电路)」、「电路布局(多年积累的模拟布局)」、「制程(为了低噪声而优化)」三大模拟技术优势研发而成的低噪声CMOS运算放大器,输入换算杂音电压密度在1kHz时为2.9nV/√Hz、10Hz时为7.8nV/√Hz,与传统产品相比噪声量仅为1/2左右,在低噪声性能上具有绝对优势。另外,过去在研发运算放大器的低噪声性能时,存在着相位边限和负载容量耐受度恶化、容易振荡等电路设计方面的课题。而ROHM在运算放大器的同相输入电压上采用了新电路设计,不仅实现了业界顶级的低噪声性能,还同时兼顾业界顶级的68°相位边限和500pF负载容量耐受度驱动。这些都让传感器的讯号检测性能有了显著提升(例如提高至传统产品的2倍等),即使是仅几µV的电压也可准确地放大,非常有助于以「高精度」为卖点的传感器装置展现出更高性能。
2.力求降低引发误差的输入补偿电压和输入偏压电流
运算放大器当输入电压为0V时输出电压应为0V,不过由于结构原因会产生补偿电压,进而出现误差。另外,当传感器输出的电阻较高时,如果运算放大器的输入偏压电流较大,将影响到传感器的输出电压。这两点将导致运算放大器产生误差,所以通常会要求其数值要尽量减少。新产品的输入补偿电压仅为450µV(传统产品的1/4),输入偏压电流仅为0.5pA(传统产品的1/2),从减少误差的角度来看也可实现高精度的放大运算。




