저전압화와 신호 처리의 대폭적인 고정밀도화를 실현하는
모션 센서 신호 증폭에 최적인 OP Amp 개발

2013년 11월 8일

패키지 <개요>
로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 가속도 (충격), 각속도 및 압력 등의 모션 센서 앰프 용도에 최적인 OP Amp 「BD5291G / BD5291FVE」를 개발하였습니다.
오늘날 스마트폰, 타블렛 PC, 포터블 게임기를 비롯한 다양한 어플리케이션에서 가속도, 각속도 등의 정보를 검지하기 위해 센서가 사용되고 있습니다. 센서는 어플리케이션의 다양한 물리적 변화를 신호로 변환하는 디바이스이며, 출력된 미세 신호를 이용하기 위해서는 이 신호를 증폭시켜야 합니다. 센서용 앰프는 센서의 후단에 배치하여 신호를 증폭시키지만, 미세한 신호를 고정밀로 증폭시켜야 하므로 섬세한 아날로그 기술이 필요합니다.
본 제품은 로옴의 우수한 아날로그 기술로 구현하여 1.7V의 저전압 동작으로 입출력 풀스윙을 실현함과 동시에 미세 신호 처리 시에 기존 대비 약 18배의 고정밀도화 (높은 동상신호 제거비)를 달성하였습니다.
BD5291G 는 2013년 8월부터 샘플을 출하 (샘플 가격 50엔)하였으며, 2013년 11월부터 월 50만개의 생산 체제로 양산을 개시하였습니다. 생산 거점은 전공정 로옴 하마마츠 주식회사 (하마마츠시), 후공정 ROHM Electronics Philippines Inc. (필리핀)에서 실시합니다. 또한, 패키지를 소형화한 BD5291FVE는 2013년 12월부터 샘플 출하 (샘플 가격 50엔), 2014년 3월부터 월 50만개의 생산 체제로 양산을 개시할 예정이며, 생산 거점은 전공정 로옴 와코 주식회사 (오카야마현), 후공정 ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd. (태국)에서 실시할 예정입니다.

<특징>

1. 저전압 동작과 입력 풀스윙 동시 실현
전원전압 1.7V 동작을 보증하는 저전원전압 동작과 입출력 풀스윙을 동시에 실현하여, 저전압 동작의 다양한 어플리케이션에 최적입니다.

2. 고정밀도 신호 증폭 가능
차동 입력단에서 발생하는 오프셋 전압의 변화량을 대폭 저감함으로써 70dB (Min)의 높은 동상신호 제거비를 실현하였습니다. 센서 등의 미세한 신호를 한층 더 고정밀도로 증폭시킬 수 있습니다.

저전압 동작과 입력 풀스윙 동시 실현 고정밀도 신호 증폭 가능

동상신호 제거비 (CMRR) 비교 <신제품의 상세 내용>
본제품은 저전압 동작, 입출력 풀스윙, 높은 동상신호 제거비를 동시에 실현하여, 센서 출력 신호와 같은 미세한 신호를 다루는 어플리케이션의 고정밀화에 기여합니다. 또한, 마이크 앰프 및 액티브 필터, 버퍼 앰프, 증폭 회로 등 일반적인 OP Amp 용도에도 사용 가능합니다.
디지털계와 아날로그계 전원의 1선화에 따른 전원전압의 저전압화에 대해, 기존의 입출력 풀스윙 OP Amp는 1.8V에서부터 동작을 보증하는 반면, 본 제품은 전원전압 변동에 대한 마진을 확보할 수 있는 1.7V의 저전압 동작을 실현하였습니다. 또한, 동상신호 제거비는 기존품이 45dB (Min)인 반면, 70dB (Min)을 실현하여 한층 더 고정밀도의 신호 증폭이 가능합니다. (CMRR은 동상신호의 변화량을 출력전압 변동량으로 나눈 값이며, 45dB은 약 178배, 70dB은 약 3162배입니다.)

<어플리케이션>
◇스마트폰
◇타블렛 PC
◇포터블 게임기
◇포터블 CD / DVD 플레이어
    등 모션 센서를 필요로 하는 기기

◇마이크 앰프
◇액티브 필터
◇버퍼 앰프
◇증폭 회로
    등 일반적인 OP Amp 용도

어플리케이션 블록도

○신제품의 성능
앞으로도 저전압 동작, 입출력 풀스윙의 장점을 살린 시리즈 제품을 개발해 나갈 것입니다.

제품명 전원전압 범위
(VDD)[V]
입출력 범위
[V]
CMRR
(Min)[dB]
입력 오프셋 전압
(Max)[mV]
패키지 패키지 사이즈
[mm]
NEW
BD5291G
1.7 ~ 5.5 0 ~ VDD 70 ±2.5 SSOP5 2.9 x 2.8 x 1.25
개발중
BD5291FVE
VSOF5 1.6 x 1.6 x 0.6
기존품 1.8 ~ 5.5 0 ~ VDD 45 ±9 SSOP5 2.9 x 2.8 x 1.25
※SSOP5는 SOT23-5 상당

<로옴의 입출력 풀스윙 CMOS OP Amp 시리즈>

제품명 회로수 패키지 동작전압 범위
(VDD)[V]
회로전류
(Typ) [μA]
입력 오프셋 전압
(Max) [mV]
CMRR
(Min)[dB]
GBW
(Typ)[MHz]
Slew Rate
(Typ)[V/μs]
BD5291G 1 SSOP5 1.7 ~ 5.5 650 ±2.5 70 3.2 2.5
BD5291FVE VSOF5
BU7295HFV 1 HVSOF5 1.8 ~ 5.5 150 ±6 45 1 1
BU7261G 1 SSOP5 1.8 ~ 5.5 250 ±9 45 2 1.1
BU7262F 2 SOP8 1.8 ~ 5.5 550 ±9 45 2 1.1
BU7262FVM MSOP8
BU7262NUX VSON008X2030
BU7264F 4 SOP14 1.8 ~ 5.5 1100 ±9 45 2 1.1
BU7264FV SSOP-B14
BU7275HFV 1 HVSOF5 1.8 ~ 5.5 40 ±6 45 0.6 0.3
BU7241G 1 SSOP5 1.8 ~ 5.5 70 ±9 45 0.9 0.4
BU7242F 2 SOP8 1.8 ~ 5.5 180 ±9 45 0.9 0.4
BU7242FVM MSOP8
BU7242NUX VSON008X2030
BU7244F 4 SOP14 1.8 ~ 5.5 360 ±9 45 0.9 0.4
BU7244FV SSOP-B14
BU7271G 1 SSOP5 1.8 ~ 5.5 8.6 ±8 45 0.09 0.05
BU7205HFV 1 HVSOF5 1.8 ~ 5.5 0.4 ±9.5 45 0.0025 0.0025
BU7265G 1 SSOP5 1.8 ~ 5.5 0.35 ±8.5 45 0.004 0.0024
BU7266F 2 SOP8 1.8 ~ 5.5 0.7 ±8.5 45 0.004 0.0024
BU7266FV SSOP-B8
BU7266FVM MSOP8
BU7255HFV 1 HVSOF5 2.4 ~ 5.5 540 ±9 40 4 3.4
BU7291G 1 SSOP5 2.4 ~ 5.5 470 ±9 40 2.8 3

<용어 설명>

  1. 입출력 풀스윙
    전원전압의 하한 (VSS)에서 전원전압의 상한 (VDD)까지 신호의 입력 / 출력이 가능한 제품.
    일반적인 OP Amp의 최대 출력전압 진폭은 전원전압의 상한 (VDD) 및 하한 (VSS)부터 1V~2V 정도, 회로가 동작하지 않는 영역이 존재합니다. 동작 전원전압이 낮은 경우, 입력 가능한 전압 범위가 좁아져 출력전압을 충분히 출력할 수 없습니다. 반면에 입출력 풀스윙 OP Amp는 입력전압을 전원전압의 상한 (VDD) 및 하한 (VSS)까지 입력이 가능하여 출력전압을 VDD 및 VSS까지 출력할 수 있습니다.

  2. 동상신호 제거비 (CMRR / Common-Mode Rejection Ratio)
    앰프 (증폭기)에서 2개의 입력 단자에 동일한 신호 (동상신호)를 입력한 경우, 이상적으로는 출력이 zero가 됩니다. 그러나 실제로는 오프셋 전압에 의해 전압이 출력되어 오차가 발생합니다. 이 동상신호를 제거하는 능력의 척도를 동상신호 제거비 (CMRR)라고 합니다. 동상신호 제거비가 높은 앰프는 동상 전압 상의 미세한 신호를 증폭하는 경우나 2개 신호의 전압차가 중요시되는 경우에 선택할 수 있습니다.
   

본 제품에 대한 문의