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Jun . 2024

ROHM推出世界最小※CMOS運算放大器 非常適用於智慧型手機和小型物聯網應用

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低輸入偏移電壓及低雜訊 有助提高感測器電路精度

       半導體製造商ROHM(總公司:日本京都市)推出一款超小型封裝CMOS運算放大器「TLR377GYZ」,非常適合在智慧型手機和小型物聯網設備等應用中放大溫度、壓力、流量等感測器檢測訊號。

       智慧型手機和物聯網終端設備越來越趨向小型化,因此要求搭載的元件也要越來越小。另一方面,若要提高應用產品的控制能力,就需要高精度放大感測器的微小訊號,並在該前提下實現小型化。在此背景下ROHM透過進一步改善多年來累積的「電路設計技術」、「製程技術」、「封裝技術」,開發出同時滿足「小型化」和「高精度」等需求的運算放大器。

       造成運算放大器誤差的原因通常包括輸入偏移電壓*1和雜訊,兩者都是與放大精度相關的關鍵因素,可透過擴大內建電晶體尺寸得到抑制,然而卻也涉及到與小型化之間的取捨關係。透過嵌入利用ROHM獨家電路設計技術所開發出來的偏移電壓校正電路,新產品在保持電晶體尺寸不變的前提下,實現了最高僅1mV的低輸入偏移電壓。另外新產品不僅利用ROHM獨家製程技術改善了常見的閃爍雜訊*2,還透過從元件層面重新調整電阻分量,實現了等效輸入雜訊電壓密度*3 僅為12nV/√Hz的超低雜訊。此外新產品採用了WLCSP(Wafer Level Chip Size Package)封裝,該封裝利用ROHM獨家封裝技術,將引腳間距縮小到了0.3mm。與傳統產品相比,尺寸減小了約69%;與之前的小型產品相比,尺寸減小了約46%。

       新產品已於2024年5月開始暫以每月10萬個的規模投入量產(樣品價格220日元/個,未稅)。為了便於客戶進行替換評估和初期評估,ROHM還提供可支援SSOP6封裝的IC預安裝變換基板。新產品和變換基板均已開始透過電商平台銷售。另外還可以從ROHM官網上取得驗證用的模擬模型—高精度SPICE模型「ROHM Real Model」*4。

<產品主要特性>

新產品精度高且尺寸超小,並內建行動裝置所需的關斷功能,可減少待機期間的消耗電流。

<應用範例>

・智慧型手機、配備檢測放大器的小型物聯網設備等

<關於高精度模擬模型「ROHM Real Model」>

在新產品驗證用的模擬模型中,利用ROHM獨家建模技術,忠實再現實際IC的電氣特性和溫度特性,成功使模擬值與IC實物的數值完全一致。該款高精度SPICE模型「ROHM Real Model」,透過可靠的驗證,可有效防止實際試製後的重做情況發生,有助提高應用產品開發效率。

該SPICE模型可透過ROHM官網取得。

<名詞解釋>

*1) 輸入偏移電壓

運算放大器輸入引腳間產生的誤差電壓稱為「輸入偏移電壓」。


*2) 閃爍雜訊

半導體等電子元件中一定會產生的一種雜訊。由於功率與頻率成反比,因此頻率越低,閃爍雜訊越大。也被稱為「1/f 雜訊」或「粉紅雜訊」。除此之外,雜訊還包括熱雜訊(白色雜訊)等不同類型的雜訊。


*3) 等效輸入雜訊電壓密度

使輸入引腳間短路、並將輸出端出現的雜訊電壓密度折算到輸入端後得到的值。由於放大器存在增益(放大係數),因此可以透過輸出雜訊電壓密度除以增益來合理評估放大器本身的雜訊特性。


*4) ROHM Real Model

使用ROHM獨家建模技術,成功使模擬值與實際IC的值完全一致的高精度模擬模型。

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