国半推出提高放大器精度和功耗的VIP50工艺

     美国国家半导体公司(National Semiconductor Corporation)近日推出的专有BiCMOS模拟工艺技术，可以大幅提高新一代高精度、低功率、低电压运算放大器的性能。 美国国家半导体特别为供电电压介于0.9V至12V之间的运算放大器开发VIP50工艺技术(VIP是垂直综合PNP工艺技术的简称)。利用VIP50工艺制造的首六款产品无论在电源使用效率、噪音水平及准确度都比美国国家半导体的旧型号集成电路及其他公司的竞争产品优胜。系统设计工程师可以利用这些更先进的技术开发性能更高的燃料喷射与传送系统以及医疗设备与诊断工具。以12MHz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。 VIP50工艺技术是一种采用绝缘硅(SOI)的BiCMOS工艺，其中采用的薄膜电阻不但可以微调，而且具有极高的准确度，令这种工艺在很多方面都比传统的双极或CMOS工艺优胜。 所有VIP50的晶体管都装设于绝缘硅(SOI)圆片之上，然后以沟道互相隔离。这种隔离设计可将寄生电容减至最少，以及大幅提高放大器的带宽/功率比。这种先进的隔离工艺还有另一优点，那就是即使信号电压高于供电干线电压，芯片内的晶体管仍可调节有关的信号。此外，由于绝缘硅技术可以防止漏电情况出现，因此即使在工厂及汽车等极高温度的环境之下操作，也不会对放大器的性能产生任何不利的影响。 由于加设了高速垂直NPN及PNP晶体管，因此VIP50工艺技术的双极及CMOS模拟专用晶体管可以减少噪音，为调节高精度模拟信号提供一个理想的低噪音环境，而且还可减低功耗。由于BiCMOS工艺添加了垂直PNP晶体管，因此放大器可以加设高度平衡的输出级，以便进一步提高放大器的带宽/功率比。 由于VIP50双极晶体管与最低门长度为0.5mm的“模拟级”MOS晶体管一起搭配使用，因此不但可以发挥最佳的匹配准确度，还有助减少中低频噪音。对于MOS晶体管是信号路径重要组成部分的系统来说，上述的两个特色便显得非常重要。添加了MOS模块之后，工程师也可将更大量的混合信号技术及数字技术集成一起。 VIP50工艺采用高度稳定的低温度系数薄膜电阻，而且电阻匹配准确度高于市场上许多高精度双组装电阻。若采用以VIP50工艺技术制造的产品设计电路，便可充分利用圆片层或微调(trim)功能进一步提高其性能。 同时，国家半导体还推出了六款该工艺制造的放大器。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12MHz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1mA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6.6ms的传播延迟。 美国国家半导体一直致力壮大高精度放大器系列的产品阵容，这次推出的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300mV、输入偏置电压保证低于200fA、以及操作电压高达12V等优点。