O espetacular crescimento da IoT nos últimos anos levou a um aumento significativo do número de componentes eletrónicos utilizados para controlo avançado numa ampla variedade de aplicações automóveis e industriais. Entre estes componentes, os amplificadores operacionais são utilizados para amplificar rapidamente sinais de sensores de baixa intensidade em sistemas de deteção de anomalias que garantem a segurança. No entanto, o design de placas de circuito impresso pode ser problemático, dado que os amplificadores operacionais convencionais de alta velocidade são suscetíveis a oscilações devido a cargas capacitivas (ou seja, a cablagem). Ao mesmo tempo, a degradação do ambiente de ruído resultante do aumento da eletrificação e da densidade de montagem torna o design de baixo ruído para dispositivos de sinal fraco extremamente difícil.
Em resposta, a ROHM desenvolveu a série EMARMOUR™ de amplificadores operacionais e comparadores*1, que foram bem recebidos nos mercados automóvel e industrial devido à sua superior imunidade ao ruído, permitindo aos utilizadores reduzir os recursos de design quando lidam com problemas de ruído. Desta vez, a ROHM alargou a gama adicionando um novo modelo de alta velocidade, ideal para a deteção de anomalias, que evita oscilações em toda a gama de capacitância de carga.
O BD77501G é o primeiro amplificador operacional do mercado que não só suporta a amplificação de alta velocidade (alta taxa de variação: 10 V/µs) necessária em sistemas de deteção de anomalias e outros, como também elimina completamente a oscilação causada pela capacitância de carga (ou seja, a cablagem). Ao contrário dos amplificadores operacionais de alta velocidade convencionais, que se podem tornar instáveis devido à oscilação induzida pela capacitância de carga, o novo produto da ROHM garante um funcionamento estável, sem oscilações indesejadas. Além disso, enquanto a tensão de saída dos produtos convencionais pode flutuar em ±200 mV ou mais em toda a gama de frequências de ruído, o BD77501G oferece uma imunidade a EMI*2 (imunidade ao ruído) sem precedentes, que limita a variação a menos de ±20 mV (1/10 A). Isto permite a amplificação de sinais de alta velocidade sem ser afetada pela capacitância de carga ou ruído externo quando instalado em fases posteriores das aplicações de sensores, melhorando assim a fiabilidade e reduzindo o tempo de projeto.
A ROHM comprometeu-se a expandir esta gama de produtos para o mercado automóvel num futuro próximo.
O que é o EMARMOUR™?
EMARMOUR™ é a marca exclusiva da ROHM para produtos que utilizam tecnologias proprietárias que abrangem o design, o layout e o processamento de circuitos para alcançar uma imunidade ao ruído ultra-elevada. Esta tecnologia limita a flutuação da tensão de saída a menos de ±300 mV em toda a gama de frequências de ruído durante os testes de avaliação de ruído de acordo com a norma internacional ISO 11452-2. Esta imunidade ao ruído sem precedentes reduz as capacidades de design e, ao mesmo tempo, melhora a fiabilidade, resolvendo problemas relacionados com o ruído no desenvolvimento de uma vasta gama de sistemas.
Principais características
1. Os primeiros amplificadores operacionais de alta velocidade e livres de oscilações do setor, que minimizam o tempo de projeto relacionado com a capacitância de carga.
O BD77501G utiliza a tecnologia original de alimentação Nano Cap™ para alcançar um controlo extremamente estável, tornando-o o primeiro amplificador operacional do setor a eliminar completamente a oscilação induzida pela capacitância de carga (ou seja, a cablagem), ao mesmo tempo que suporta a amplificação de alta velocidade (alta taxa de variação: 10 V/µs) necessária na deteção de anomalias e outros sistemas.
Ao contrário dos amplificadores operacionais convencionais, que podem ser difíceis de utilizar devido às restrições impostas à cablagem e aos componentes periféricos, como resultado da instabilidade causada pela capacitância de carga, o novo amplificador operacional da ROHM elimina a oscilação para garantir um funcionamento estável e facilitar o design da aplicação.
2.º Imunidade superior ao ruído reduz os requisitos de design de ruído (exclusivo EMARMOUR™).
Embora a tensão de saída dos produtos convencionais possa flutuar em ±200 mV ou mais em toda a gama de frequências de ruído, o mais recente amplificador operacional da série EMARMOUR™ da ROHM oferece uma imunidade a ruídos sem precedentes, limitando a variação a menos de ±20 mV. Isto elimina a necessidade de contramedidas (circuitos de filtragem) para cada frequência de ruído, reduzindo as capacidades de design de ruído para os sensores (que desempenham um papel crítico numa grande variedade de sistemas), simplificando o design da aplicação e melhorando simultaneamente a fiabilidade do sistema.
3. Elimina 10 componentes necessários para a supressão de ruído (exclusivo EMARMOUR™)
O BD77501G oferece uma imunidade superior ao ruído, eliminando a necessidade de componentes externos de supressão de ruído normalmente exigidos nos produtos standard (ou seja, filtros RC para a fonte de alimentação, pinos de entrada e saída). Por exemplo, no caso de um amplificador operacional de 1 canal, os novos produtos ROHM requerem menos 10 componentes do que as soluções convencionais. 
Disponibilidade: imediata (amostras), outubro de 2020 (quantidades OEM)
Exemplos de aplicação
: • Equipamentos de gestão de instalações, tais como detectores de corrente anormal e de gás
; • Motores que requerem controlo de alta velocidade (transmissão de sinal);
• Equipamentos de controlo de inversores
; • Pré-supressores para controlo de transístores
... e outras aplicações nos sectores industrial e de consumo que exijam transmissão e amplificação de sinal de alta velocidade sem necessidade de considerar a capacitância de carga.
O que é o Nano Cap™?
Nano Cap refere-se à tecnologia de controlo ultra-estável alcançada pela combinação de expertise em design analógico avançado, abrangendo o design de circuitos, processos e layout, utilizando o sistema de produção verticalmente integrado da ROHM. O controlo estável elimina os problemas de estabilidade de funcionamento associados aos condensadores em circuitos analógicos, ajudando a reduzir o tempo de projeto para uma vasta gama de aplicações nos setores automóvel, de equipamentos industriais, de bens de consumo e outros.
Especificações na tabela
Terminologia
*1) Amplificadores Operacionais / Comparadores
Os amplificadores operacionais são concebidos para amplificar os sinais de entrada. São frequentemente utilizados para amplificar sinais muito pequenos, como os provenientes de sensores, para um nível de tensão que possa ser reconhecido por um microcontrolador (MCU).
Os comparadores são normalmente utilizados para determinar o valor limite dos sinais de entrada. Emitem um sinal Alto/Baixo após realizar uma avaliação de limite no sinal de saída do sensor.
(Fig. 6)
2*) Imunidade à EMI (Interferência Eletromagnética)
A imunidade à EMI é um parâmetro que indica o grau de tolerância ao ruído ambiente. Os ruídos gerados no ambiente podem causar avarias em sistemas com baixa imunidade a EMI, exigindo medidas de proteção como a incorporação de filtros (i.e. resistências/condensadores) ou blindagem (placas metálicas). Em contrapartida, uma elevada imunidade a EMI garante uma operação estável sem a preocupação com os efeitos do ruído, proporcionando uma vantagem significativa ao praticamente eliminar a necessidade de medidas de mitigação de ruído no projeto.
*Nano Cap™ e EMARMOUR™ são marcas comerciais ou marcas registadas da ROHM Co., Ltd.
