수많은 제조업체와 수천 개의 제품이 있기 때문에 구체적인 양을 정확하게 계산하는 것은 어렵습니다.여기에는 전기 매개 변수에서 약간만 다른 기본 모델에서 파생된 변형이 포함되지 않습니다., 온도 등급, 또는 패키지 형태.
이러한 기본적이고 간단하고 다재다능한 아날로그 구성 요소는 신호 처리 시뮬레이션 프론트 엔드 (AFE), 필터 및 센서 인터페이스에서 핵심 역할을 합니다. 회로는 이미 많은 기능을 구현할 수 있습니다.하지만 첨단 인공지능 (AI) 의 등장, 지능형 컨트롤러, 그리고 실제 세계와 상호 작용해야 하는 수많은 다른 애플리케이션은 기능적 요구사항의 목록을 더욱 길게 만듭니다.
시장에서 사용할 수 있는 모든 작업 증폭기 범위에서 중간 수준에서 고도의 정밀도에 이르기까지 새로운 제품이 더 이상 필요하지 않다고 가정하는 것이 쉽습니다.최근 출시된 새로운 제품들은 이 가정이 얼마나 순진한지 다시 한 번 보여줬습니다..
최저 드리프트용 작동 증폭기 최신 혁신
지난 1년 동안, 주류 및 중급 공급업체는 수십 개의 새로운 작동 증폭기를 출시했습니다.예를 들어 고전압 작동 증폭기 또는 전기적으로 고립된 작동 증폭기, 그러나 대부분은 여전히 일반적인 아키텍처이지만 일부 사양에서 크게 최적화되었습니다.
최근 출시된 다음 세 가지 작동 증폭기는 극저하 유동 특성을 가지고 있습니다.
아날로그 장치 MAX74810ARMZ-RL: 안정적인 헬리콥터, 낮은 전력 소모, 듀얼 채널, 낮은 소음과 제로 드리프트 작동 증폭기,지상 인덕션 입력 및 철도-철도 출력, 온도 및 전압 변동
STMicroelectronics TSZ901IYLT: 회사의 TSZ 시리즈에 속하는 AEC-Q100에 의해 인증된 작동 증폭기, 거의 0의 유동과 극저 오프셋 전압,이 둘 다 고성능 센서의 신호 조절에 중요한 속성입니다.
텍사스 인스트루먼트의 TLV488PWR: 36 V, 14 MHz Chopper 안정, 제로 드리프트, 4 채널, 멀티플렉서 친화적인 CMOS 정밀 운영 증폭기
공급자와 설계자 사이의 일반적인 딜레마
이러한 매우 인기있는 장치의 경우 공급자와 사용자 모두 전통적인 작동 증폭기에 대한 복잡하고 모순적인 태도를 가지고 있습니다.공급업체들은 수익성이 높고 제조 및 테스트 프로세스가 예측 가능하기 때문에 이러한 레거시 장치를 계속 생산하기를 원합니다.· 사용자들은 그들의 성능과 뉘앙스를 이해하기 때문에 그들을 필요로 합니다. 동시에 양측은 새로운 제품의 잠재적 이점을 얻기를 희망합니다.공급자들에 대한 장기적인 시장 구속력 및 사용자들의 시스템 성능 개선.
작동 증폭기는 기능적으로 간단한 기본 모듈이지만 많은 수의 중요하고 종종 매우 미묘한 성능 매개 변수를 포함합니다.비록 필요한 테스트와 그 후의 데이터 분석은 매우 자동화되어 있지만, 이러한 노력을 시작, 완료 및 문서화하는 데 필요한 시간과 노력은 여전히 중요합니다.
완전하게 테스트하기 어려운 핵심 매개 변수 중 하나는 MAX74810ARMZ-RL (그림 1) 에서 보여진 것과 같이 입력 편향 전류 (IB) 와 온도의 변동 특성입니다.
그림 1: 온도와 함께 MAX74810ARMZ RL의 IB 곡선; 이러한 곡선은 정확한 AFE 설계자에게 중요합니다. 그림 소스: 아날로그 장치)
운영 증폭기 사양은 일반적으로 테스트 중인 수천 개의 장치에 대한 입력 편향 전압 (VIO) 분배 통계를 제공합니다. 이러한 그래프 (예를 들어TSZ901IYLT에 대한 그림 2) 는 공급업체의 생산 과정이 안정적이고 관리 가능하다는 확신을 사용자에게 제공합니다., 따라서 시뮬레이션 신뢰성 및 설계 신뢰도를 크게 향상시킵니다.
그림 2: TSZ901IYLT 의 VIO 분포 도표 는 설계자 들 이 생산 과정 이 엄격 히 통제 되었다고 믿게 한다. 그림 소스: STMicroelectronics)
The supplier must also indicate the maximum (or minimum) values for some parameters as the typical values are only for preliminary estimation and do not meet the requirements for a complete system analysis by tools such as SpiceTLV488PWR의 그림 3과 같은 운영 증폭기 매개 변수 테이블은 엄격한 엔지니어링 평가를 지원하기 위해 전체 온도 범위에서 전형적이고 최대 값을 제공합니다.이 매개 변수는 일반적으로 표 형태로 표시됩니다., 오프셋 전압 및 입력 편향 전류와 같은 매개 변수의 전형적인 값을 포함합니다.
그림 3: TLV488PWR와 같은 장치의 엄격한 설계 평가를 위해 전형적인 값과 최대 값이 필요합니다. 작동 증폭기 공급자는 필요에 따라 표 형태로 제공해야합니다.이미지 소스텍사스 인스트루먼트)
공급자가 새로운 제품을 출시하면 어떤 이점이 있을까요?
이렇게 많은 연구개발 투자와 비용이 공급업체들에게 가치있나요? 전체적으로 답은 예입니다.성공적 인 시뮬레이터는 종종 수년 동안 안정적이고 수익성있는 수익을 지속적으로 제공할 수 있습니다.공급자가 기능, 특성, 성능 사양의 정확한 조합을 달성하고 고객의 성공적인 제품과 일치할 수 있다면작동 증폭기는 현재와 다음 세대의 설계에 사용될 가능성이 있습니다.결국 전통적인 선호 모델의 대안이 달성됩니다.
성숙 한 장치 를 교체 하는 것 은 쉬운 일 이 아니다. 프로세서 와는 달리, 신뢰성 있는 작동 증폭기 를 채택 한 후 는 보통 쉽게 교체 되기 보다는 오랫동안 사용 된다.디자이너는 오래된 것을 대체하고 싶지 않습니다새로운 모델의 상대적으로 열악한 작동 증폭기?
그 이유는 아날로그 장치가 디지털 장치보다 디자인, 레이아웃 및 생산 프로세스의 미묘한 특징과 개별적인 차이에 더 민감하기 때문입니다.경험 많은 아날로그 회로 설계자 들 은 충분 한 이유 가 없는 한 새로운 장치 를 쉽게 교체 하고 학습 과 검증 비용 을 부담 하기 를 원치 않는다; 디지털을 선호하는 디자이너들은 시뮬레이션의 세부 사항에 깊이 들어가기를 꺼립니다. 그들의 일반적인 아이디어는 "충분하는 한, 변경되지 않고 프로젝트를 계속 진행하십시오".
공급자와 설계자에게는 새로운 제품으로 인해 다른 장기적인 이점이 있습니다.
성숙한 제조 및 테스트 프로세스는 생산 및 공급 위험을 크게 줄입니다.
제조기술의 향상과 더 높은 생산량은 공급업체의 더 높은 수익률을 초래할 수 있습니다.
부품은 많은 OEM 디자이너의 승인된 공급업체 및 부품 목록에 나열되어 있으므로 회사는 제품 재료 (BOM) 에 추가 할 때 걱정할 필요가 없습니다.
이러한 "기반적으로 교체하기 쉽지 않은" 디자인 개념의 전형적인 예는 Burr Brown INA133 기기 증폭기, 특수 운영 증폭기 위상입니다.이 장치는 1998년경에 도입되었으며 여전히 다양한 패키지와 등급을 제공하고 있습니다., 예를 들어 Texas Instruments의 INA133UA/2K5 (2000년 Burr-Brown이 인수되면서 인수되었습니다.)
물론, 새롭고 오래된 작동 증폭기 제품들의 많은 숫자에 직면하여, 특정 애플리케이션에 가장 적합한 모델을 선택하는 방법은 큰 도전이 되었습니다.일부 디자이너 는 신뢰 할 수 있는 소수의 공급자 들 에게서 시작 합니다, 다른 사람들은 산업 경험에 의존합니다. 인공지능은 필요한 매개 변수, 예상 매개 변수 및 기타 매개 변수의 최소/최대 값을 입력함으로써 여기에 도움이 될 수 있습니다.우선 순위로 정렬된 적절한 작동 증폭기의 목록을 반환합니다..
이것은 좋은 입구점입니다.하지만 선택권을 좁히고 이러한 장치의 뉘앙스를 제대로 이해하려면 문서를 찾아서 공급자 연락처와 직접 소통하는 것보다 더 좋은 방법은 없습니다..