업계 최초, 부하 용량 영역에서 발진하지 않는 고속 OP Amp 「BD77501G」 개발
압도적인 노이즈 내량의 「EMARMOUR이엠아머™」 OP Amp 시리즈로,
이상 검출에 최적인 CMOS 고속 타입 개발

2020년 5월 21일

※2020년 5월 21일 현재 로옴 조사

<개요>

BD77501G SSOP5 package (2.9mm×2.8mm×1.25mm)

로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 계측 기기 및 제어 기기에서 사용되는 이상 검출 시스템, 미세 신호를 취급하는 각종 센서 등, 고속 센싱을 필요로 하는 산업기기 · 민생기기용으로 고속 타입의 그라운드 센스 CMOS OP Amp 「BD77501G」를 개발하였습니다.
「BD77501G」는 이상 검출 시스템 등에서 요구되는 고속 증폭 (High slew rate 10V/µs)에 대응함과 동시에, 배선 등의 부하 용량에서 전혀 발진하지 않는 업계 최초의 OP Amp입니다. 기존의 고속 OP Amp는 부하 용량에서 발진하여 동작이 불안정해지는 경우가 있지만, 본 제품은 발진하지 않으므로 안정적인 동작이 가능합니다. 또한, 일반품의 경우 모든 노이즈 주파수 대역에서 출력전압이 ±200mV 이상 변동하는 반면, 본 제품은 압도적인 EMI 내량*1 (이하, 노이즈 내량)으로 ±20mV 이하 (일반품의 1/10)를 실현하였습니다. 이에 따라, 센서 등의 후단에 설치하는 경우, 부하 용량과 외부 노이즈로부터 영향을 받지 않고 고속으로 신호 증폭이 가능하므로, 어플리케이션의 설계 공수 삭감과 고신뢰화에 크게 기여합니다.
본 제품은 2020년 3월부터 샘플 (샘플 가격 500엔/개, 세금 불포함) 출하를 개시하였으며, 2020년 10월부터 월 100만개의 생산 체제로 양산을 개시할 예정입니다.
향후 본 제품을 라인업화하여 오토모티브용으로도 전개함으로써, 폭넓은 어플리케이션의 설계 공수 삭감과 고신뢰화에 기여해 나갈 것입니다.

<배경>

최근 IoT의 확대에 따라, 자동차 및 산업기기 등 모든 어플리케이션에서 고도의 제어를 위해 많은 전자 부품이 탑재되고 있습니다. 그 중에서 안전을 위해 각종 이상 상태를 검출하는 시스템에서는 센서 등의 미세한 신호를 고속으로 증폭시킬 수 있는 OP Amp가 필요합니다. 이러한 고속 타입의 OP Amp는 배선 등의 부하 용량으로 인해 발진하기 쉽다는 점에서 취급이 어려워, 기판 설계 시의 부하가 크다는 과제가 있습니다. 또한, 어플리케이션의 전자화 및 고밀도화가 추진됨에 따라 노이즈 환경은 더욱 악화되어, 미세 신호를 취급하는 디바이스의 노이즈 설계도 중요한 과제입니다.
로옴이 개발한 EMARMOUR™ 시리즈의 OP Amp · 콤퍼레이터*2는 압도적인 노이즈 내량으로 노이즈 설계의 부하를 경감할 수 있어, 자동차 및 산업기기 시장에서 높은 평가를 받고 있습니다. 이러한 OP Amp 시리즈로서, 모든 부하 용량 영역에서 발진하지 않아 이상 상태 검출에 최적인 고속 타입 신제품을 추가하였습니다.

업계 최초, 발진하지 않는 고속 OP Amp
압도적인 노이즈 내량을 실현한 「EMARMOUR™」 OP Amp 시리즈

<EMARMOUR™란?>

설계 設計 · 개발 공수에 대한 EMARMOUR™의 효과

「EMARMOUR™」는 로옴의 「회로 설계 기술」「레이아웃 기술」「프로세스 기술」을 융합하여 개발한 제품으로, ISO11452-2의 국제 노이즈 평가 시험에서 모든 노이즈 주파수 대역에서의 출력전압 변동이 ±300mV 이하라는 노이즈 내량을 실현한 제품에만 부여하는 브랜드명입니다. 압도적인 노이즈 내량으로, 시스템 개발에서의 노이즈 과제를 해결함으로써, 설계 공수 삭감 및 고신뢰화에 기여합니다.

<특징>

1. 업계 최초, 발진하지 않는 고속 OP Amp를 통해, 부하 용량으로 인한 설계 공수 삭감

「BD77501G」는 로옴의 독자적인 전원 IC 기술 「Nano Cap™」을 탑재함으로써 압도적으로 안정적인 제어를 실현하여, 이상 검출 시스템 등에서 요구되는 고속 증폭 (High slew rate 10V/µs)에 대응함과 동시에, 배선 등의 부하 용량에서 발진하지 않는 업계 최초의 OP Amp입니다. 기존의 고속 OP Amp가 배선 등의 부하 용량에서 불안정해짐에 따라 배선 및 주변 부품의 제약으로 인해 취급이 어려운 반면, 본 제품은 전혀 발진하지 않고 안정적으로 동작 가능하므로 어플리케이션의 설계 공수 삭감에 기여합니다.

2. 압도적인 노이즈 내량으로, 노이즈 설계 공수 삭감에 기여
(EMARMOUR™의 특징)

압도적인 노이즈 내량 실현

본 제품은 EMARMOUR™의 OP Amp 시리즈로서, 일반품의 경우 모든 노이즈 주파수 대역에서의 출력전압이 ±200mV 이상으로 변동하는 반면, ±20mV 이하라는 압도적인 노이즈 내량을 실현하였습니다. 각 주파수의 노이즈에 대한 대책 (필터 회로 구축)이 필요하지 않으므로, 시스템에서 중요한 역할을 담당하는 센서 등의 노이즈 설계 부하를 경감할 수 있어, 어플리케이션의 설계 공수 삭감 및 고신뢰화에 기여합니다.

3. 노이즈 대책용 부품 10개 삭감 (EMARMOUR™의 특징)

노이즈 대책 외장 부품 비교

압도적인 노이즈 내량을 실현함으로써, 일반품에는 꼭 필요한 외장 노이즈 대책 부품 (전원, 입력, 출력의 각 CR 필터)을 삭감할 수 있습니다. 예를 들어 1ch의 OP Amp와 일반품을 비교하면 총 10개의 노이즈 대책 부품을 삭감할 수 있습니다.

<라인업>

품명 회로 수 전원전압
범위
입력
오프셋
전압
동상 입력
전압 범위
slew rate 동작온도
범위
패키지
BD77501G 1 7.0V~15V ±4mV(Typ.) VSS~VDD -2.0V 10V/µs(Typ.) -40℃~+
85℃
SSOP5
2.9x2.8x1.25mm

<어플리케이션 예>

■이상 전류 검출기 및 가스 검출기 등의 설비 관리 기기  
■고속 제어 (신호 전달)를 필요로 하는 모터
■인버터 제어 기기  
■트랜지스터 구동용 프리 드라이버 · 버퍼

등, 고속 신호 전달을 필요로 하는 산업기기 · 민생기기에서 부하 용량에 대한 걱정 없이 고속 증폭 가능

<Nano Cap™이란?>

「Nano Cap™」은 로옴의 수직 통합형 생산 체제를 통해 「회로 설계」「레이아웃」「프로세스」의 3가지 첨단 아날로그 기술을 집약하여 실현한 압도적인 안정 제어 기술입니다. 안정 제어를 통해 아날로그 회로의 콘덴서에 관한 안정 동작 과제를 불식시킴으로써, 자동차 및 산업기기, 민생기기 등 폭넓은 어플리케이션의 설계 공수 삭감에 기여합니다.

<용어 설명>

*1) EMI (Electromagnetic Interference : 전자 방해) 내량
EMI 내량은 주위에서 발생하는 노이즈에 대한 내성을 나타내는 지표. EMI 내량이 낮은 경우에 주위에서 노이즈가 발생하면, 디바이스 및 시스템이 오동작을 일으킬 우려가 있으므로, 필터 (콘덴서, 저항 등) 및 쉴드 (금속판)를 통해 노이즈 대책을 실시할 필요가 있다. 반대로, EMI 내량이 높으면, 노이즈의 영향을 신경 쓸 필요가 없으므로, 노이즈 대책으로 인한 설계 공수 삭감에 큰 메리트가 있다.
*2) OP Amp와 콤퍼레이터
OP Amp는 증폭기라고 불리우며, 입력 신호를 증폭시킬 수 있다. 센서 출력 신호 등의 미세한 신호를 증폭시킴으로써, 마이컴 등이 인식할 수 있는 전압 레벨로 만든다.
콤퍼레이터는 비교기라고 불리우며, 입력 신호의 임계치 판정에 사용된다. 센서 출력 신호 등에 대해, 임계치를 판정하여, 디지털 (High / Low) 신호를 출력할 수 있다.
OP Amp와 콤퍼레이터의 역할

・「EMARMOUR™」「Nano Cap™」은 로옴 주식회사의 상표 또는 등록상표입니다.

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