In den letzten Jahren werden Sensoren neben IoT-Geräten in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt – von Wearables und Fahrzeugsystemen bis hin zu Industrieanlagen –, um die Funktionalität zu verbessern und eine fortschrittliche Steuerung zu ermöglichen. Sensoren, die verschiedene Umwelt- und physikalische Veränderungen erfassen und in Signale umwandeln, erfordern hohe Genauigkeit. Gleichzeitig geht der Trend bei der peripheren Sensorschaltung hin zu niedrigeren Spannungen, um größere Energieeinsparungen zu erzielen.
Operationsverstärker werden in der nachgeschalteten Stufe zur Verstärkung der Ausgangssignale analoger Sensoren eingesetzt. Da die Sensorsignale jedoch sehr schwach sind, sind Maßnahmen zur Rauschunterdrückung erforderlich, um eine hochpräzise Übertragung zu gewährleisten. ROHM hat daher einen hoch rauschunempfindlichen Operationsverstärker für den Automobilmarkt entwickelt. Dieser basiert auf einem vertikal integrierten Produktionssystem, das auf eigenen analogen Designtechnologien und -prozessen aufbaut. ROHM hat einen Operationsverstärker auf den Markt gebracht, der branchenführende Leistung gegenüber externen Störungen bietet und sowohl für Endgeräte als auch für Industrieanlagen optimiert ist.
Der LMR1802G-LB, entwickelt mit ROHMs marktführender Analogtechnologie, umfasst Schaltungsdesign, Prozesse und Zusammensetzung. Dadurch wird die äquivalente Rauschspannungsdichte im Vergleich zu herkömmlichen Produkten halbiert (2,9 nV/√Hz bei 1 kHz, 7,8 nV/√Hz bei 10 Hz), was die Detektionsleistung von Sensorsignalen deutlich verbessert. Darüber hinaus sorgen seine erstklassige Phasenreserve (68°) und seine erstklassige Toleranz gegenüber kapazitiven Lasten (500 pF) für exzellente Stabilität (geringes Schwingungsverhalten und einfache Ansteuerung). Dies ermöglicht die präzise Verstärkung von Spannungen im µV-Bereich und gewährleistet die Eignung für Anwendungen, die eine hochpräzise Detektion erfordern.
Hauptmerkmale:
1. Einfache Bedienung trotz des extrem niedrigen Rauschens der branchenweit leistungsstärksten CMOS-Operationsverstärker.
Dieses innovative Produkt vereint ROHMs überlegene Analogtechnologie – von der Schaltungsentwicklung (neue Schaltung in der Differenzeingangsstufe) über die Zusammensetzung (langjährige Forschung im Bereich Analogdesign) bis hin zu den Prozessen (optimiert für geringes Rauschen) – und erzielt so ein extrem niedriges Rauschen. Die äquivalente Eingangsrauschspannungsdichte von 2,0 nV/√Hz bei 1 kHz und 7,8 nV/√Hz bei 10 Hz ist etwa halb so hoch wie bei handelsüblichen Produkten und gewährleistet so überragende Leistung bei geringem Rauschen.
In der Vergangenheit erschwerten Probleme wie begrenzte Phasenreserve, kapazitive Lastcharakteristika und Oszillationen die Schaltungsentwicklung bei der Optimierung des Rauschens von Operationsverstärkern. Durch die Einführung einer neuen Schaltung in der Differenzeingangsstufe erreicht ROHM nun branchenführende Rauschwerte, eine erstklassige Phasenreserve von 68° und eine kapazitive Lasttoleranz von 500 pF.
Dadurch verdoppelt sich die Erfassungsfähigkeit der Sensorsignale im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen. Dies ermöglicht eine präzise Verstärkung von Spannungen im µV-Bereich und verbessert somit die Leistung von Sensoren, die eine höhere Genauigkeit erfordern.
2. Minimierung der Eingangs-Balancespannung und des Eingangs-Biasstroms.
Bei der Konfiguration eines Operationsverstärkers sollte die Ausgangsspannung 0 V betragen, wenn die Eingangsspannung 0 V beträgt. Häufig entsteht jedoch fälschlicherweise eine Balancespannung. Ist die Ausgangsimpedanz des Sensors hoch, wird die Ausgangsspannung durch einen hohen Eingangs-Biasstrom des Operationsverstärkers beeinträchtigt. Daher müssen diese beiden Fehlerfaktoren so gering wie möglich gehalten werden, um eine optimale Leistung zu gewährleisten.
Der LMR1802G-LB bietet eine Eingangs-Balancespannung von 450 µV und einen Eingangs-Biasstrom von nur 0,5 pA (4- bzw. 2-mal weniger als herkömmliche Produkte) und ermöglicht so eine hochpräzise Verstärkung.
Verfügbarkeit: Juni 2018 (Muster), Oktober 2018 (OEM-Mengen)
Anwendungsbeispiele
• Distanzmessgeräte mit Sonar- und optischen Sensoren
• Sicherheitssysteme, Infrarot-Fernbedienungen, Nachtsichtgeräte und andere mit Infrarotsensoren ausgestattete Systeme
• Geräte, die eine hochpräzise Funktion erfordern (z. B. Festplatten)
• Anlagenmanagementsysteme, einschließlich Durchflussmesser und Gasdetektoren
• Andere industrielle und Konsumgüter mit Sensoren, die eine hochpräzise Detektion erfordern
Spezifikationen
