Pierwsze na rynku wzmacniacze operacyjne odporne na szum

Firma Rohm wprowadziła wzmacniacze operacyjne z zasilaniem niesymetrycznym, które cechują się niezwykle korzystną odpornością na interferencje (szumy). Są one przeznaczone dla systemów czujnikowych stosowanych w pojazdach elektrycznych i hybrydowych.

Układy z serii BA8290xYxx-C zostały stworzone dzięki wykorzystaniu trzech autorskich technologii analogowych (layoutu, procesu technologicznego i projektu obwodu). Zapewniają one wysoką odporność na szumy, która prowadzi do zmniejszenia fluktuacji napięcia wyjściowego we wszystkich zakresach częstotliwości do niecałych 1% – podczas gdy w przypadku konwencjonalnych produktów wartość ta waha się od 3,5 do 10%. Dzięki temu włączenie wzmacniacza za układami, które dostarczają sygnału o małej amplitudzie, takimi jak czujniki, pozwala wzmocnić te sygnały bez wprowadzania istotnych szumów. To z kolei eliminuje potrzebę stosowania rozwiązań uzupełniających, takich jak filtry. Dzięki temu projekt może być prostszy i bardziej niezawodny.

Najnowsze systemy samochodowe pozwalają np. uzyskać lepsze wykorzystanie paliwa lub wyższy poziom bezpieczeństwa poprzez wykorzystanie sterowników silnika (ECU) i czujników. Pozwalają one zarządzać i optymalizować rozmaite parametry pojazdu, na przykład temperaturę wnętrza, przyspieszenie czy pobór prądu.

Obecnie obecność coraz większej liczby bardziej złożonych systemów cyfrowych w pojazdach prowadzi do wzrostu poziomu generowanego szumu, co może mieć istotny wpływ na czujniki i inne układy małosygnałowe. Co gorsza, podczas projektowania pojazdu niezwykle trudno jest ocenić wpływ poszczególnych źródeł szumu, zatem pomiaru szumu można dokonać dopiero po instalacji systemów. Jeśli zatem nie zwróci się wystarczającej uwagi na aspekt eliminacji szumów na wczesnym etapie projektowania, mogą one doprowadzić do niepowodzenia testów i konieczności dokonania znaczących zmian w projekcie. To oczywiście wiąże się z kosztami i wydłużeniem czasu projektowania.

W odpowiedzi na te problemy firma Rohm opracowała pierwsze na świecie wzmacniacze operacyjne, które ograniczają wpływ szumu w samochodowych systemach czujnikowych. Opierają się na zintegrowanym pionowym procesie produkcyjnym, który wykorzystuje rozwiązania z obszaru projektowania układów analogowych i autorski proces wytwarzania tranzystorów bipolarnych.

W przyszłości planowane jest również wprowadzenie wzmacniaczy operacyjnych o wysokiej odporności na szumy także do zastosowań przemysłowych.

Cała oferta nowych układów jest zgodna z normą AEC-Q100, co zapewnia poprawne działanie w pojazdach. BA8290xYxx-C uzyskują ponadto niski pobór mocy – 0,5 mA w porównaniu do typowego 0,7 mA – oraz niższe napięcie niezrównoważenia (±6 mV w porównaniu do typowego ±7 mV). Układy są dostępne w wielu standardowych obudowach z różnymi schematami wyprowadzeń i konfiguracją kanałów – dzięki temu można łatwo zastąpić nimi istniejące produkty i uzyskać obniżenie poziomu szumów.

Docelowe zastosowania obejmują:

  • Inwertery w pojazdach elektrycznych i hybrydowych
  • Sterowniki silnika
  • Automatyczna zmiana biegów
  • Wspomaganie kierownicy
  • Lampy samochodowe
  • Klimatyzacja
  • Ładowarki pojazdów elektrycznych
  • Nawigacja samochodowa
  • Dźwignia przełącznika wielofunkcyjnego

Próbki układów dostępne są już teraz. W czerwcu 2018 będą dostępne w ilościach hurtowych.

O autorze