Das spektakuläre Wachstum des Internets der Dinge (IoT) in den letzten Jahren hat zu einem signifikanten Anstieg der Anzahl elektronischer Bauteile geführt, die für die fortschrittliche Steuerung in einer Vielzahl von Automobil- und Industrieanwendungen eingesetzt werden. Operationsverstärker werden unter anderem verwendet, um kleinste Sensorsignale in Anomalieerkennungssystemen, die der Sicherheit dienen, schnell zu verstärken. Die Leiterplattenentwicklung kann jedoch problematisch sein, da herkömmliche Hochgeschwindigkeits-Operationsverstärker aufgrund kapazitiver Lasten (z. B. Verdrahtung) zu Schwingungen neigen. Gleichzeitig erschwert die Verschlechterung der Rauschumgebung durch zunehmende Elektrifizierung und Bestückungsdichte die Rauschunterdrückung bei Kleinsignalbauteilen erheblich.
Als Reaktion darauf hat ROHM die EMARMOUR™-Serie von Operationsverstärkern und Komparatoren*¹ entwickelt, die sich aufgrund ihrer überlegenen Störfestigkeit in der Automobil- und Industriebranche großer Beliebtheit erfreuen und es Anwendern ermöglichen, bei der Behebung von Störproblemen Entwicklungsressourcen zu reduzieren. Nun hat ROHM die Produktreihe um einen neuen Hochgeschwindigkeitstyp erweitert, der sich ideal zur Anomalieerkennung eignet und Schwingungen über den gesamten Lastkapazitätsbereich verhindert.
Der BD77501G ist der branchenweit erste Operationsverstärker, der nicht nur die für die Anomalieerkennung und andere Systeme erforderliche Hochgeschwindigkeitsverstärkung (hohe Anstiegsgeschwindigkeit: 10 V/µs) unterstützt, sondern auch durch Lastkapazitäten (z. B. Verdrahtung) verursachte Schwingungen vollständig eliminiert. Im Gegensatz zu herkömmlichen Hochgeschwindigkeits-Operationsverstärkern, die aufgrund lastkapazitätsbedingter Schwingungen instabil werden können, gewährleistet das neue Produkt von ROHM einen stabilen Betrieb ohne unerwünschte Schwingungen. Während die Ausgangsspannung herkömmlicher Produkte über das gesamte Rauschfrequenzband um ±200 mV oder mehr schwanken kann, bietet der BD77501G eine beispiellose Störfestigkeit (EMI*2), die die Abweichung auf weniger als ±20 mV (1/10 A) begrenzt. Dies ermöglicht die Verstärkung von Hochgeschwindigkeitssignalen ohne Beeinträchtigung durch Lastkapazitäten oder externes Rauschen, wenn er in späteren Phasen von Sensoranwendungen eingesetzt wird. Dadurch werden die Zuverlässigkeit erhöht und die Entwicklungszeit verkürzt.
ROHM hat sich verpflichtet, diese Produktpalette in naher Zukunft auf den Automobilmarkt auszuweiten.
Was ist EMARMOUR™?
EMARMOUR™ ist die exklusive Marke von ROHM für Produkte, die proprietäre Technologien in den Bereichen Schaltungsdesign, Layout und Verarbeitung nutzen, um eine extrem hohe Störfestigkeit zu erreichen. Diese Technologie begrenzt die Ausgangsspannungsschwankung auf weniger als ±300 mV über das gesamte Störfrequenzband bei Störfestigkeitsprüfungen gemäß der internationalen Norm ISO 11452-2. Diese beispiellose Störfestigkeit reduziert den Entwicklungsaufwand und verbessert gleichzeitig die Zuverlässigkeit, indem sie störbedingte Probleme bei der Entwicklung einer Vielzahl von Systemen behebt.
Hauptmerkmale
1. Die branchenweit ersten Hochgeschwindigkeits-Operationsverstärker ohne Schwingungen, die den durch Lastkapazitäten bedingten Entwicklungsaufwand minimieren.
Der BD77501G nutzt die innovative Nano Cap™-Stromversorgungstechnologie für eine extrem stabile Steuerung und ist damit der branchenweit erste Operationsverstärker, der lastkapazitätsbedingte Schwingungen (z. B. durch Verdrahtung) vollständig eliminiert und gleichzeitig die für die Anomalieerkennung und andere Systeme erforderliche Hochgeschwindigkeitsverstärkung (hohe Anstiegsgeschwindigkeit: 10 V/µs) unterstützt.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Operationsverstärkern, deren Verwendung aufgrund von Einschränkungen bei der Verdrahtung und den peripheren Bauteilen infolge der durch die Lastkapazität verursachten Instabilität schwierig sein kann, eliminiert der neue Operationsverstärker von ROHM Schwingungen, um einen stabilen Betrieb zu gewährleisten und die Anwendungsentwicklung zu erleichtern.
2. Überragende Störfestigkeit reduziert die Anforderungen an die Störfestigkeit (exklusive EMARMOUR™-Technologie).
Während die Ausgangsspannung herkömmlicher Produkte über das gesamte Störfrequenzband um ±200 mV oder mehr schwanken kann, bietet der neueste Operationsverstärker der EMARMOUR™-Serie von ROHM eine beispiellose Störfestigkeit und begrenzt die Schwankung auf weniger als ±20 mV. Dadurch entfällt die Notwendigkeit von Gegenmaßnahmen (Filterschaltungen) für jede Störfrequenz, was den Aufwand für die Störfestigkeit von Sensoren (die in einer Vielzahl von Systemen eine entscheidende Rolle spielen) reduziert, die Anwendungsentwicklung vereinfacht und gleichzeitig die Systemzuverlässigkeit erhöht.
3. Reduziert die Anzahl der für die Rauschunterdrückung benötigten Komponenten (exklusive EMARMOUR™-Technologie).
Der BD77501G bietet eine überragende Störfestigkeit und macht externe Komponenten zur Rauschunterdrückung, die üblicherweise für Standardprodukte erforderlich sind (z. B. RC-Filter für die Stromversorgung, Ein- und Ausgänge), überflüssig. Beispielsweise benötigen die neuen ROHM-Produkte bei einem 1-Kanal-Operationsverstärker 10 Komponenten weniger als herkömmliche Lösungen. 
Verfügbarkeit: sofort (Muster), Oktober 2020 (OEM-Mengen)
Anwendungsbeispiele
• Anlagenmanagementgeräte, wie z. B. Strom- und Gasdetektoren
• Motoren, die eine Hochgeschwindigkeitssteuerung (Signalübertragung) erfordern
• Wechselrichter-Steuergeräte
• Vorverstärker für Transistorsteuerungen
...und andere Anwendungen im Industrie- und Konsumbereich, die eine Hochgeschwindigkeitssignalübertragung und -verstärkung erfordern, ohne dass die Lastkapazität berücksichtigt werden muss.
Was ist Nano Cap™?
Nano Cap bezeichnet eine hochstabile Regelungstechnologie, die durch die Kombination von Expertise im Bereich fortschrittlicher Analogschaltungstechnik – einschließlich Schaltungsdesign, Prozessen und Layout – mit dem vertikal integrierten Produktionssystem von ROHM erreicht wird. Die stabile Regelung eliminiert die mit Kondensatoren in Analogschaltungen verbundenen Betriebsstabilitätsprobleme und trägt so zur Reduzierung der Entwicklungszeit für eine Vielzahl von Anwendungen in der Automobilindustrie, im Anlagenbau, im Konsumgüterbereich und anderen Branchen bei.
Spezifikationen in der Tabelle
Terminologie
*1) Operationsverstärker / Komparatoren
Operationsverstärker dienen der Verstärkung von Eingangssignalen. Sie werden häufig verwendet, um sehr kleine Signale, beispielsweise von Sensoren, auf ein Spannungsniveau zu verstärken, das von einem Mikrocontroller (MCU) erfasst werden kann.
Komparatoren werden üblicherweise verwendet, um den Schwellenwert von Eingangssignalen zu bestimmen. Sie geben ein High-/Low-Signal aus, nachdem sie eine Schwellenwertprüfung am Ausgangssignal des Sensors durchgeführt haben.
(Abb. 6)
2*) Störfestigkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen (EMI)
: Die Störfestigkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen (EMI) ist ein Parameter, der die Toleranz gegenüber Umgebungsgeräuschen angibt. Störungen in der Umgebung können bei Systemen mit geringer Störfestigkeit zu Fehlfunktionen führen, die Schutzmaßnahmen wie den Einsatz von Filtern (z. B. Widerständen/Kondensatoren) oder Abschirmungen (Metallplatten) erfordern. Im Gegensatz dazu gewährleistet eine hohe Störfestigkeit einen stabilen Betrieb ohne Beeinträchtigung durch Störungen und bietet somit einen erheblichen Vorteil, da der Aufwand für Maßnahmen zur Störfestigkeit bei der Systementwicklung praktisch entfällt.
*Nano Cap™ und EMARMOUR™ sind Marken oder eingetragene Marken der ROHM Co., Ltd.
