ROHM開發(fā)出世界超小CMOS運算放大器

～輸入失調(diào)電壓低且噪聲低，有助于提高傳感器電路的精度～

全球知名半導(dǎo)體制造商ROHM（總部位于日本京都市）開發(fā)出一款超小型封裝的CMOS運算放大器“TLR377GYZ”，該產(chǎn)品非常適合在智能手機和小型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等應(yīng)用中放大溫度、壓力、流量等的傳感器檢測信號。

智能手機和物聯(lián)網(wǎng)終端越來越小型化，這就要求搭載的元器件也要越來越小。另一方面，要想提高應(yīng)用產(chǎn)品的控制能力，就需要高精度地放大來自傳感器的微小信號，因此需要在保持高精度的前提下實現(xiàn)小型化。在這樣的背景下，ROHM通過進一步改進多年來鑄就的“電路設(shè)計技術(shù)”、“工藝技術(shù)”和“封裝技術(shù)”，開發(fā)出同時滿足“小型”和“高精度”兩種需求的運算放大器。

新產(chǎn)品通過進一步改進ROHM多年來鑄就的“電路設(shè)計技術(shù)”、“工藝技術(shù)”和“封裝技術(shù)”，成功地實現(xiàn)了通常認(rèn)為運算放大器難以同時實現(xiàn)的小型化和高精度。

造成運算放大器誤差的因素通常包括“輸入失調(diào)電壓”*1和“噪聲”。兩者都是與放大精度相關(guān)的項目，都可以通過擴大內(nèi)置晶體管尺寸得到抑制，然而這又涉及到與小型化之間的權(quán)衡關(guān)系。通過嵌入利用ROHM自有電路設(shè)計技術(shù)開發(fā)出來的失調(diào)電壓校正電路，新產(chǎn)品在保持晶體管尺寸不變的前提下實現(xiàn)了最高僅1mV的低輸入失調(diào)電壓。另外，新產(chǎn)品不僅利用ROHM自有的工藝技術(shù)改善了常見的閃爍噪聲*2，還通過從元件層面重新調(diào)整電阻分量，實現(xiàn)了超低噪聲，等效輸入噪聲電壓密度*3僅為12nV/√Hz。

此外，新產(chǎn)品采用了WLCSP（Wafer Level Chip Size Package）封裝，該封裝利用ROHM自有的封裝技術(shù)將引腳間距減小到了0.3mm。與以往產(chǎn)品相比，尺寸減小了約69%；與以往的小型產(chǎn)品相比，尺寸減小了約46%。

新產(chǎn)品已于2024年5月開始暫以月產(chǎn)10萬個的規(guī)模投入量產(chǎn)（樣品價格220日元/個，不含稅）。為了便于客戶進行替換評估和初期評估，ROHM還提供已安裝了IC可支持SSOP6封裝的轉(zhuǎn)換板。新產(chǎn)品和轉(zhuǎn)換板均已開始網(wǎng)售，通過Ameya360電商平臺均可購買。另外，還可以從ROHM官網(wǎng)上獲取驗證用的仿真模型——高精度SPICE模型“ROHM Real Model”*4。

未來，ROHM將繼續(xù)致力于提高運算放大器的性能，追求更小型、更高精度、以及融入ROHM自有超低靜態(tài)電流技術(shù)的更低功耗，通過更先進的應(yīng)用產(chǎn)品控制技術(shù)，為解決社會問題持續(xù)貢獻(xiàn)力量。

產(chǎn)品主要特性

新產(chǎn)品精度高且尺寸超小，并內(nèi)置移動設(shè)備所需的關(guān)斷功能，可減少待機期間的消耗電流。

應(yīng)用示例

?智能手機、配有檢測放大器的小型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等

電商銷售信息

開始銷售時間：2024年5月起

電商平臺：Ameya360

新產(chǎn)品在其他電商平臺也將逐步發(fā)售。

?產(chǎn)品型號：TLR377GYZ

?已安裝IC的轉(zhuǎn)換板：TLR377GYZ-EVK-001

關(guān)于高精度仿真模型

“ROHM Real Model”

在新產(chǎn)品驗證用的仿真模型中，利用ROHM自有的建模技術(shù)，忠實地再現(xiàn)了實際IC的電氣特性和溫度特性，成功地使仿真值與IC實物的值完全一致。ROHM提供這種高精度SPICE模型“ROHM Real Model”，通過可靠的驗證，可有效防止實際試制后的返工等情況發(fā)生，有助于提高應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā)效率。

這種SPICE模型可通過ROHM官網(wǎng)獲取。

術(shù)語解說

*1) 輸入失調(diào)電壓

運算放大器輸入引腳間產(chǎn)生的誤差電壓稱為“輸入失調(diào)電壓”。

*2) 閃爍噪聲

半導(dǎo)體等電子元器件中一定會產(chǎn)生的一種噪聲。由于功率與頻率成反比，因此頻率越低，閃爍噪聲越大。也被稱為“1/f 噪聲”或“粉紅噪聲”。除此之外，噪聲還包括熱噪聲（白噪聲）等不同類型的噪聲。

*3) 等效輸入噪聲電壓密度

使輸入引腳間短路、并將輸出端出現(xiàn)的噪聲電壓密度折算到輸入端后得到的值。由于放大器存在增益（放大系數(shù)），因此可以通過輸出噪聲電壓密度除以增益來合理評估放大器本身的噪聲特性。

*4) ROHM Real Model

使用ROHM自有的建模技術(shù)，成功地使仿真值與實際IC的值完全一致的高精度仿真模型。