美国国家半导体推出 6 款采用全新先进 BiCMOS 工艺技术制造的高及低电压放大器

　　 采用模拟 VIP50 工艺技术制造的全新芯片可以大幅提高便携式电子产品及工业系统的度及电源使用效率
　　　　 
　　 美国国家半导体公司 (National Semiconductor Corporation) (美国纽约证券交易所上市代号：NSM) 采用该公司专有的全新 VIP50 工艺技术成功开发 6 款无论在准确度、功耗及电压噪音都有大幅改善的运算放大器，预计这些新芯片可以满足工业应用、医疗设备及汽车电子系统等产品市场的需求。这几款芯片除了在上述几方面有大幅改进之外，所采用的封装也极为小巧，因此也很适合便携式电子产品采用。美国国家半导体在另一份相关的新闻发布中详细介绍这种 VIP50 工艺的特色及技术规格。
　　 美国国家半导体是低功率、低电压放大器的，该公司推出 4 款型号分别为 LMV651、LMV791、LPV511 及 LPV7215 的全新放大器，其特色是增益带宽积达到世界的先进水平。以 12 MHz 单位增益带宽的 LMV651 放大器为例来说，这款放大器比采用 SOT 及 SC70 封装的主要竞争产品节省多达 90% 的用电。其他的产品也各有自己的优点，其中包括低至 1μA 以下的电流以及高达 12V 的操作电压等特色，而采用SC70 封装的纳安 (nanoamp) 比较器则只有 6.6μs 的传播延迟。
　　

　　
　　 美国国家半导体一直致力壮大高放大器系列的产品阵容，今次推出的 LMP7701 及 LMP7711 是该公司这方面的努力成果。这两款芯片是该公司新一代运算放大器系列的首两个型号，具有性能更高、输入偏置电压低于 300μV、输入偏置电压保证低于 200fA、以及操作电压高达 12V 等优点。
　　

　　
　　 美国国家半导体放大器产品部副总裁 Erroll Dietz 表示：「客户都要求我们提供性能更高、功耗更低的产品。先进工艺技术的成功开发正好为美国国家半导体提供一个好契机，让我们可以乘势在市场上脱颖而出。VIP50 的成功研发让美国国家半导体可以充分利用我们在工艺技术上的优势，开发高性能的放大器。这 6 款新产品的推出使我们一方面可以壮大高放大器系列的产品阵容，而另一方面又可继续保持我们在低电压、低功率产品市场上的领导地位。」
　　

　　
　　 高放大器：输入电流低至几十飞安 (Femto Amp) 以确保传感器接口准确无误　　

　　
　　 LMP7711 单组装运算放大器可以提供低电流 (50fA) MOS 输入，但所产生的噪音仍然不会超过 7nV/sqrt Hz，这个优点有助减少失真及信号调节错误。由于这款放大器获得高薄膜电阻及准确匹配的晶体管配对为其提供支持，因此输入电压偏移错误保证不会超过 200μV，共模抑制比 (CMRR) 又可提高至 95dB，而电源抑制比 (PSRR) 则可提高至 100dB。此外，即使这款芯片在 -40°C 至 125°C 的极端温度情况下操作，其偏移电压漂移 (TCVos) 仍可保持在 1μV/°C 的低水平。
　　

　　
　　 LMP7701 高放大器可以利用 2.7V 至 12V 的供电电压操作，而且可以提供满摆幅 CMOS 输入，其输入偏压电流低至只有 200fA。工程师可以利用微调及设计技术彻底清除传统满摆幅输入放大器常有的较大偏移错误，以便改善输入偏移电压，使整个共模电压范围 (0V 至 12V) 内的输入偏移电压不会超过 300μV。这款放大器芯片也采用已注册的校正技术，以调低偏移电压温度系数，以 CMOS 高放大器为例来说，这个系数通常都很大。这两款产品都采用 SOT23 封装。
　　

　　
　　 设有停机功能的低噪音运算放大器　　

　　
　　 LMV791 低噪音 CMOS 输入运算放大器的频带噪音只有 5.8nV/sqrt Hz，可说较为平坦。此外，这款运算放大器的偏移电压低至不足 1.3mV，而温度系数则低至不足 3μV/°C，这两个优点有助提高系统的整体准确性。这款芯片的 PSRR 高达 100dB，而 CMRR 则高达 95dB，这两个优点可确保直流电的表现符合高性能应用的要求。此外，这款芯片的停机功能可将空闲模式的功耗减至 1μA 以下。LMV791 采用 6 引脚的 TSOT23 封装。
　　

　　
　　 前所未有的带宽/功率比　　

　　
　　 LMV651 芯片采用高效率的设计，操作时只耗用 115μA 的电流，比旧型号运算放大器节省多 90% 的用电，但即使这样，这款芯片仍可支持 12MHz 的单位增益带宽，而中频噪音电压则低至只有 17nV/sqrt Hz。由于这款芯片拥有不足 1mV 的输入偏移电压、100dB CMRR 及 95dB PSRR 等优点，因此可以在多种不同的输入电压及供电电压情况下改善直流电系统的整体准确度。LMV651 芯片采用 SC70 封装。
　　

　　
　　 超低功率放大器及比较器　　

　　
　　 LPV511 微功率运算放大器所需的供电不超过 900nA，而 LPV7215 微功率比较器则只耗用不超过 600nA 的供电电流。这两款芯片都设有满摆幅输入及输出。LPV511 芯片可在 2.7V 至 12V 的电压范围内操作，而 LPV7215 比较器的操作电压则介于 1.8V 与 5V 之间。LPV7215 芯片的传播延迟只有 6.6μs，使这款芯片可以迅速发现是否有电压错误情况出现，一旦发现错误，芯片会立即将准确的输出响应传送到微控制器或其他系统诊断集成电路。这几款芯片都采用 SC70 封装，而且都可在 –40°C 至 +85°C 的温度范围内操作，因此适用于电池必须长期开启的系统如烟雾探测器以及工业系统、电信设备及汽车电子系统。
　　

　　
　　 VIP50 工艺技术　　

　　
　　 上述 6 款新产品都按照 VIP50 工艺设计。VIP50 是一种绝缘硅 BiCMOS 工艺技术，其优点是可以利用可微调而高度准确的薄膜电阻改善生产，这是专为开发先进模拟运算放大器及比较器的工艺技术。美国国家半导体今后可以利用 VIP50 工艺设计一系列全新的高运算放大器以及具有功率转换效率的其他低电压放大器产品。
　　

　　
　　 价格及供货情况
　　

　　
　　 LMP7711、LMP7701、LPV511、LMV791、LMV651 及 LPV7215 等芯片已有大量现货供应。LMP7711 芯片以 1,000 颗为采购单位，单颗价为 1.55 美元。如欲进一步查询有关这几款芯片的资料、价格以及样品订购手续，可浏览https://www.national.com/appinfo/amps/vip50.html 网页。美国国家半导体 Amplifiers Made SimpleSM (放大器简易设计)、信号路径设计 (Signal-Path Designer?) 及有源滤波器设计 (Active Filter Designer) 等网页的 WEBENCH? 网上设计工具可为多种不同的放大器提供设计支持。如欲进一步查询有关这些解决方案的资料，可浏览https://webench.national.com/CHS 网页。如欲进一步了解如何将放大器融入系统设计之中，欢迎浏览美国国家半导体的网上研讨会数据库，网址为https://www.national.com/onlineseminar/#amps。