ROHM开发出业界顶级的低噪声CMOS运算放大器“LMR1802G-LB”

发布时间：2018-08-18 00:00
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来源：ROHM半导体集团
阅读量：3280

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＜概要＞

ROHM开发出业界顶级的低噪声CMOS运算放大器“LMR1802G-LB”

LMR1802G-LB融合ROHM的“电路设计”、“工艺”、“布局”三大模拟技术优势开发而成，是一款等效输入电压噪声密度（以下简称“噪声性能”）仅为市场流通产品（以下简称“传统产品”）的1/2左右（1kHz 时2.9nV/√Hz，10Hz 时7.8nV/√Hz）、低噪声性能具有绝对优势、传感器信号检测性能显著提升的运算放大器。另外，与低噪声性能呈矛盾关系的相位裕量和容性负载驱动也分别实现了业界顶级性能（相位裕量68°，容性负载500pF），还是一款具备业界顶级的低噪声性能，并具有卓越的稳定性（不易振荡，易于操作）的运放产品。这使得准确地放大仅几µV的电压也成为可能，非常有助于促进需要高精度感测的工业设备以及家电发展。全球知名半导体制造商ROHM（总部位于日本京都）面向处理微小信号的光传感器、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设备应用，开发出业界顶级的低噪声CMOS*1运算放大器“LMR1802G-LB”

本产品从2018年6月开始出售样品（样品价格：500日元/个，不含税），预计于2018年10月开始暂以月产50万个的规模投入量产。前期工序的生产基地为ROHM Hamamatsu Co.,Ltd.（日本滨松市），后期工序的生产基地为ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd.。同时，新产品在AMEYA360开始网售。

未来ROHM还会将低噪声运算放大器开发技术应用到本公司的其他产品中，不断为实现应用的更高精度和系统的更高可靠性贡献力量。

＜背景＞

近年来，随着IoT的普及，为实现更高性能并进行高级控制，包括移动设备在内，汽车、工业设备等所有应用中均搭载了诸多传感器。传感器是将各种环境、物理变化转换为信号的元器件，要求具备高精度，而同时在节能化（省电化）的大趋势下，传感器外围电路的电压呈日益降低趋势。

另一方面，运算放大器被配置于传感器后端，用来将传感器输出信号放大，传感器输出多为微小的模拟信号，为了高精度地传输信号，对运算放大器自身的噪声要求已经越来越严苛。

ROHM通过发挥模拟设计技术和独有的工艺等垂直统合型生产体制优势，去年面向车载市场开发出超强抗噪声（抗外部噪声性能优异）运算放大器，此次则面向工业设备及家电等领域开发出业界顶级的低噪声（电子电路产生的噪声少）运算放大器。

ROHM开发出业界顶级的低噪声CMOS运算放大器“LMR1802G-LB”

＜特点详情＞

1．低噪声且更易用，业界顶级性能的低噪声CMOS运算放大器

ROHM开发出业界顶级的低噪声CMOS运算放大器“LMR1802G-LB”

新产品作为融合ROHM的“电路设计（差分输入级新电路）”、“布局（多年积累的模拟布局）”、“工艺（为了低噪声而优化）”三大模拟技术优势开发而成的低噪声CMOS运算放大器，等效输入电压噪声密度实现1kHz 时2.9nV/√Hz、10Hz 时7.8nV/√Hz，与市场流通品相比，噪声量仅为1/2左右，低噪声性能具有绝对优势。

另外，以往在追求运算放大器的低噪声性能时，存在相位裕量和容性负载特性恶化、容易振荡等电路设计方面的难题。而ROHM通过在运算放大器的差分输入级采用新电路，不仅实现了业界顶级的低噪声性能，还同时实现了业界顶级的68°相位裕量和500pF容性负载驱动。

这使得传感器信号检测性能显著提升（例如提高至传统产品的2倍等），仅几µV的电压也可准确地放大，非常有助于以“高精度”为关键词的搭载传感器的设备实现更高性能。

2．引发误差的输入失调电压和输入偏置电流也力求极小化

ROHM开发出业界顶级的低噪声CMOS运算放大器“LMR1802G-LB”

运算放大器当输入电压为0V时输出电压应为0V，不过因其结构方面的原因将产生失调电压而出现误差。另外，当传感器输出的阻抗较高时，如果运算放大器的输入偏置电流较大，则将影响到传感器输出电压。这两个特性作为导致运算放大器误差的主要因素，要求其值要尽量小。

新产品的输入失调电压仅为450µV（传统产品的1/4），输入偏置电流仅为0.5pA（传统产品的1/2），从减少误差的角度看也可实现高精度放大。

＜应用示例＞

搭载声纳和光传感器的测距设备

安保设备、红外线遥控器及夜视装置等搭载红外传感器的设备

硬盘等精密工作设备

流量计、气体检测仪等设备管理装置

其他搭载传感器并需要高精度检测的工业设备、消费电子设备

＜产品规格其他数据＞

ROHM开发出业界顶级的低噪声CMOS运算放大器“LMR1802G-LB”

＜术语解说＞

  • *1) CMOS (Complementary metal-oxide-semiconductor的缩写，互补型MOS的简称)

  • 与Bipolar相比，具有输入电流小、适合低电压工作的特点。

（备注：文章来源于网络，信息仅供参考，不代表本网站观点，如有侵权请联系删除！）

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　　全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都)，开发出6款沟槽栅结构※1)SiC MOSFET “SCT3xxx xR系列”产品(650V/1200V耐压)，非常适用于要求高效率的服务器用电源、太阳能逆变器及电动汽车的充电站等。　　此次新开发的系列产品采用4引脚封装(TO-247-4L)，可充分地发挥出SiC MOSFET本身的高速开关性能。与以往3引脚封装(TO-247N)相比，开关损耗可降低约35%，非常有助于进一步降低各种设备的功耗。　　另外，罗姆也已开始供应SiC MOSFET评估板“P02SCT3040KR-EVK-001”，该评估板中配置有非常适用于SiC元器件的驱动的ROHM栅极驱动器IC(BM6101FV-C)、各种电源IC及分立产品，可为客户提供轻松进行元器件评估的解决方案。　　本系列产品已于2019年8月起以月产50万个的规模逐步投入量产(样品价格2,100日元起，不含税)。生产基地为ROHM Apollo Co., Ltd.(日本福冈)。此外，本系列产品和评估板已于2019年9月起开始网售，可从AMEYA360、icHub购买。　　近年来，随着AI和IoT的发展与普及，对云服务的需求日益增加，与此同时，在全球范围对数据中心的需求也随之增长。数据中心所使用的服务器正在向大容量、高性能方向发展，而如何降低功耗量就成为一个亟需解决的课题。另一方面，以往服务器的功率转换电路中，主要采用的是硅(Si)元器件，如今，损耗更低的SiC元器件被寄予厚望。特别是采用了TO-247-4L封装的SiC MOSFET，与以往封装相比，可降低开关损耗，因此有望应用于服务器、基站、太阳能发电等高输出应用中。　　2015年，ROHM成功实现沟槽栅结构SiC MOSFET的量产，并一直致力于先进的产品开发。此次新开发出650V/1200V耐压的低损耗SiC MOSFET，未来也会继续推进创新型元器件的开发，同时提供包括非常适用于SiC驱动的栅极驱动器IC等在内的解决方案，为进一步降低各种设备的功耗贡献力量。　　<特点>　　采用4引脚封装(TO-247-4L)，开关损耗降低约35%在传统的3引脚封装(TO-247N)中，源极引脚的电感分量※2)会引起栅极电压下降，并导致开关速度延迟。　　此次，SCT3xxx xR系列所采用的4引脚封装(TO-247-4L)，可以分离电源源极引脚和驱动器源极引脚，因此，可减少电感分量的影响。这样，能够充分地发挥出SiC MOSFET的高速开关性能，尤其是可以显著改善导通损耗。与以往产品相比，导通损耗和关断损耗合起来预计可降低约35%的损耗。　　<产品阵容>　　SCT3xxx xR系列是采用沟槽栅结构的SiC MOSFET。此次新推出了共6款机型，其中包括650V的3款机型和1200V的3款机型。　　<应用>服务器、基站、太阳能逆变器、蓄电系统、电动汽车的充电站等。　　<评估板信息>　　SiC MOSFET评估板“P02SCT3040KR-EVK-001”中配备了非常适用于SiC元器件驱动的ROHM栅极驱动器IC(BM6101FV-C)、各种电源IC及分立产品，可轻松进行元器件的评估。为了提供在同一条件下的评估环境，该评估板不仅可以评估TO-247-4L封装的产品，还可安装并评估TO-247N封装的产品。另外，使用该评估板，可进行双脉冲测试、Boost电路、两电平逆变器、同步整流型Buck电路等评估。　　<术语解说>　　※1 沟槽栅结构　　沟槽(Trench)意为凹槽。是在芯片表面形成凹槽，并在其侧壁形成MOSFET栅极的结构。不存在平面型MOSFET在结构上存在的JFET电阻，比平面结构更容易实现微细化，有望实现接近SiC材料原本性能的导通电阻。　　※2 电感分量　　表示电流变化时由电磁感应产生的电动势大小的量。
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