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[導讀]近日,ROHM(羅姆)開發出了具備超強抗EMI性能的軌到軌輸入輸出高速CMOS運算放大器“BD87581YG-C(單通道產品)”和“BD87582YFVM-C(雙通道產品)”,旨在減少異常檢測系統的設計工時並提高可靠性。

作為汽車電子控制系統的關鍵部件,傳感器很容易接收到外界或內部一些無規則的噪聲或干擾信號。可以説,傳感器設計的成功與否,跟抗干擾設計有着很大的關係。

為了給業內提供更為先進的解決方案,近日全球知名半導體制造商ROHM(羅姆)開發出了具備超強抗EMI性能(以下簡稱“抗干擾性能”)的軌到軌輸入輸出高速CMOS運算放大器“BD87581YG-C(單通道產品)”和“BD87582YFVM-C(雙通道產品)”,旨在減少異常檢測系統的設計工時並提高可靠性。


因為專注,所以出眾


要知道,“噪聲”是會導致精度誤差和誤動作的不必要的信號,在要求更高精度的“傳感器應用”中,運算放大器的“低噪聲”和“抗干擾”性能必不可少。

對此,ROHM充分利用自有的垂直統合型生產體制和模擬設計技術優勢,從2017年開始開發EMARMOUR™系列。該系列產品具有非常出色的抗干擾性能,有助於減輕降噪設計負擔。

據羅姆半導體(上海)有限公司技術中心FAE朱莎勤介紹,以出色的抗干擾性能著稱的EMARMOUR™系列的開發初衷,是為了在應用產品中無需採取特別措施也可防止產品因噪聲干擾而誤動作。EMARMOUR™是ROHM的商標,其中EM是電磁輻射的縮寫,ARMOUR是鎧甲的意思。因此,該詞可譯為ROHM開發的運算放大器如同身披鎧甲一樣,免受外部噪聲干擾。

在談及產品設計時,朱莎勤表示,ROHM開發的產品不僅追求低噪音性能,還追求易用性。EMARMOUR™系列產品之所以能使抗EMI性能得到顯著提升,主要是通過優化製造工藝和改善電路設計來實現的,這其中融合了ROHM的“電路設計技術”、“佈局技術”和“工藝技術”三大優勢。

具體來説,首先,通過在所需的位置嵌入多個新開發的噪聲控制電路“RF-IA”,提高了抗干擾性能。其次,在有噪聲的線路周圍設置屏蔽結構,同時改善佈線干擾並調整內部模擬內核的阻抗。第三,着眼於“寄生電容大時,抗噪性能強”的事實來選擇工藝和元件尺寸,以獲得更適合的寄生電容。“當這三點完全具備的時候,整個芯片的噪聲抗噪能力就非常強勁了。”朱莎勤解釋説。

事實上,ROHM早在2018年就推出了EMARMOUR™系列雙極型產品(共有四款),而此次推出的“BD87581YG-C(單通道產品)”和“BD87582YFVM-C(雙通道產品)”都是CMOS類型的運算放大器,其偏置電流、轉換速率均比上一代的雙極型產品有着較大提高。

與同類產品相比,ROHM的EMARMOUR™系列產品,由於出廠時抗噪能力強,能夠有效減輕降噪設計負擔,從而可以幫助客户減少系統設計工時和設計成本。另外,在整體交付週期較短的設計中,也可以做到快速響應。因此,該系列產品在車載和工業設備市場獲得了高度好評。


兩大特性,彰顯實力


至於EMARMOUR™系列產品在抗EMI性能上到底有多出色,朱莎勤則從兩個方面對其進行了説明:

一是,在四種國際抗擾度評估測試中,均實現了非常出色的抗干擾性能,可減輕降噪設計負擔。

具體來講,新產品作為EMARMOUR™的運算放大器系列產品,在ROHM的電波暗室中實施了“電子輻射抗擾度測試ISO 11452-2”、“BCI測試ISO 11452-4”、“近距離輻射抗擾度測試ISO 11452-9”、“DPI測試IEC 62132-4”四種國際通行的抗擾度評估測試,並且在這四種測試中均表現出了非常出色的性能。

例如,在“電子輻射抗擾度測試ISO 11452-2”中,相對於普通產品在整個噪聲頻段的輸出電壓波動±300mV以上,新產品僅為±10mV以內,實現了非常出色的抗干擾性能。由於無需針對各頻段噪聲採取降噪措施,不僅可以減少元器件數量(雙通道運算放大器與普通產品相比,RC濾波元器件共可減少10件),還能減輕在系統中發揮重要作用的傳感器等的降噪設計負擔,從而有助於減少應用的設計工時並提高應用的可靠性。

二是,配備了高精度仿真模型“ROHM Real Model”,可防止實際試製後返工。

據朱莎勤介紹,“ROHM Real Model”是一種高精度的SPICE模型,通過可靠的驗證,可有效防止實際試製後的返工等情況發生,有助於提高應用產品的開發效率。與傳統的SPICE模型相比,“ROHM Real Model”最大的優勢就是仿真值與實際IC的值完全一致。

作為ROHM自有的建模技術,“ROHM Real Model”通過將晶體管電路整體實現的特性按功能進行設計和重新組合,從而實現了出色的特性再現性。相比傳統的建模技術來説,這是一種基於公式的建模,可以實現仿真值和實測值一致,是技術含量比較高的建模技術。

據悉,此次ROHM發佈的EMARMOUR™系列產品,是今年5月份開始量產的。該系列產品符合AEC-Q100標準,可應用於車載引擎控制單元,以及FA設備的異常檢測系統等對電子電路降噪要求高的各種車載和工業設備。據朱莎勤透露,該系列中還有4通道產品正在開發中,後續也會推出。

“今後,ROHM將會繼續擴大新產品陣容,並且還會將高抗干擾技術應用到電源IC等產品中,為進一步減少各種應用的設計工時和提高應用的可靠性貢獻力量。”朱莎勤表示。

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