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원격 산업용 어플레케이션용 진단기능의 계측 앰프

내셔널 세미컨덕터 코리아(대표: 최충원)는 업계 최초로 온칩 진단 기능을 갖춘 제로-드리프트, 프로그램이 가능한 산업용 앰프를 출시하였다. LMP8358은 사용자가 원격 산업용 애플리케이션에서 단락, 개방 회로 및 연결감쇄 등을 쉽게 감지하게 함으로써 압력 및 서모커플 브리지 측정을 간소화해 준다.

내셔널 세미컨덕터 코리아(www.national.com)가 출시한 온칩 진단 기능을 갖춘 제로-드리프트, 프로그램이 가능한 산업용 앰프인 LMP8358은 사용자가 원격 산업용 애플리케이션에서 단락, 개방 회로 및 연결감쇄 등을 쉽게 감지하게 함으로써 압력 및 서모커플 브리지 측정을 간소화해 준다. 이러한 진단 기능들은 의료 기기, 정밀 체중계, 압력 센서 및 모터 제어 시스템에서 회로 셧다운을 방지해준다.

LMP8358 은 오프셋 전압(보통 5 uV)을 측정하고 연속적으로 보정함으로써 시간과 온도 변화에 따른 오프셋 드리프트를 비롯한 1/f의 노이즈 효과를 없애주는 특허 기술을 채택하고 있다. 이를 통해 27 nV/sqrt Hz의 평면 노이즈 스펙트럼이 구현된다. 또한 LMP8358의 프로그램 가능 주파수 보정을 통해 대역폭의 프로그램이 가능하며, 대역폭이 12 kHz 미만인 신호에 대해 오프셋 보정 회로에 왜곡이나 앨리어싱 효과가 나타나지 않는 것이 특징이다.

LMP8358에는 휴대폰 또는 근처의 안테나와 같은 외부 소스로부터 발생하는 원치 않는 무선 주파수(RF) 간섭을 줄일 수 있도록 전자파 간섭(EMI) 억제 필터가 탑재되어 있으며, 하나의 외부 커패시터를 통해 필터링을 더 추가할 수 있다. LMP8358은 내셔널의 CMOS7-5V 공정 기술을 토대로 제작되었으며, 16비트 ADC161S626 또는 14비트 ADC141S626 아날로그-디지털 컨버터와 함께 사용할 때 정밀 시스템에 최적화된 신호 경로 솔루션을 제공한다.

LMP8358은 게인 설정 간에 글리치 프리(glitch-free) 전환 기능을 제공하며, 직렬 보조장치 인터페이스(SPI) 또는 병렬 인터페이스를 통해 게인을 10, 20, 50, 100, 200, 500 또는 1000으로 프로그램이 가능하다. 모든 게인 설정에 대한 일반적인 게인 오류는 0.1%에도 미치지 않는다. 이를 통해 제조업체에서는 다양한 게인과 온도 범위에서 특정 신호 레벨을 적용함으로써 시스템 보정을 수행할 수 있다. LMP8358의 게인은 두 개의 외부 레지스터를 사용하여 임의 값을 설정할 수 있다.

기술적 특징: LMP8358 제로-드리프트 계측 앰프

14핀 SOIC 및 14 핀 TSSOP 패키지로 제공되는 LMP8358은 2.7V ~ 5V 범위의 단일 공급 전압에서 작동하며, -40 ℃ ~ 125 ℃의 폭넓은 온도 범위에서 작동이 가능하다. 이 앰프는 10 uV의 최대 오프셋 전압과 50 nV/C의 최대 오프셋 전압 드리프트를 제공한다. 또한 1.7 mA의 공급 전류만을 소모하면서 8 MHz의 게인 대역폭(GBW)을 지원한다. 절전 셧다운 모드는 전류 소모량을 1 uA 미만으로 줄여준다. 설계자들은 LMP8358의 레지스터를 통해 칩의 대역폭, 셧다운 및 장애 감지 회로를 프로그램 할 수 있다. 또한 여러 LMP8358 IC를 “데이지 체인(daisy chain)” 방식으로 연속해서 연결할 수 있다.

LMP8358의 접지 검출 CMOS 입력은 120 dB의 높은 CMRR(common-mode rejection ratio, 동상 제거비)를 제공하는데, 100 mV 미만의 음극 전압에서 1.4V 미만의 양극 전압에 이르는 동상 모드 범위에서 차등 입력 전압을 검출할 수 있다. 이 같은 특성으로 인해 LMP8358은 그라운드 레퍼런스 센서, 공급 전압 레퍼런스 센서 브리지를 연결할 때나 정밀도와 장기 안정성이 필요한 다른 모든 애플리케이션에 사용하기 적합하다.

한편, 아날로그 전력 관리 기술 분야의 선두업체인 내셔널 세미컨덕터의 주요 제품으로는 사용하기 쉬운 집적 회로, 에너지 효율이 높은 시스템 설계를 지원하는 PowerWise 제품과 태양 전지판의 발전 성능을 개선해주는 SolarMagic 제품 등이 있다.

아이씨엔 매거진 2010년 05월호

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