TI, 데이터 수집 시스템에서 10배 더 높은 신호 대역폭을 지원하는 완충 증폭기 출시
맞춤형 ASIC의 필요성을 없애고 프론트 엔드 설계를 간소화함으로써 수 개월의 개발 시간 단축

TI 코리아 (대표이사 박중서ti.com/kr), 2022 1 20 — 텍사스 인스트루먼트(TI)는 3GHz에 이르는 업계 최대 대역폭을 가진 고입력 임피던스[1](Hi-Z) 완충 증폭기[2] ‘BUF802’를 출시한다고 밝혔다. BUF802는 넓은 대역폭과 높은 슬루 레이트[3]를 통해 신호 처리량을 높이고 입력 안정화 시간을 최소화한다. 엔지니어는 BUF802의 빠른 처리량을 활용하여 오실로스코프[4], 액티브 프로브[5], 고주파 데이터 수집 시스템과 같은 시험 계측 애플리케이션에서 고주파수 신호를 보다 정확하게 측정할 수 있다.

이전까지는 BUF802 수준의 대역폭 성능을 구현하기 위해 시스템 설계 시간, 복잡성, 비용 증가를 동반하는 ASIC(맞춤 주문형 반도체, Application-Specific Integrated Circuit)를 사용해야만 했다. 이제 엔지니어들은 새롭게 출시된 TI의 완충 증폭기를 사용하여 ASIC 없이 넓은 동적 범위[6]를 달성하면서 제품 출시 기간을 앞당길 수 있다.

업계에서 가장 넓은 대역폭으로 ASIC 수준의 성능 달성

기존에는 ASIC 기반의 디자인을 구현하기 위한 대안으로 전계 효과 트랜지스터(FET)[7], 보호 다이오드, 트랜지스터를 비롯해 수십 개의 부품이 필요했다. 특히, FET 입력 증폭기 기반의 디스크리트[8]를 구현하기 위해서는 디자인에서 BOM(원재료 명세서, bill-of-materials) 비용과 시스템 복잡성이 높아질 수밖에 없었다. 또, ASIC 수준의 대역폭을 달성하지 못하기 때문에 데이터 수집 애플리케이션의 신호 처리량이 제한된다는 한계가 있었다.

TI의 BUF802는 부품의 기능을 통합함으로써 ASIC이나 FET 입력 증폭기를 기반으로 하는 제품 성능을 대체할 수 있는 단일 칩 솔루션을 제공한다. 또한, FET 입력 증폭기보다 10배 더 넓은 대역폭을 제공함으로써 맞춤형 ASIC에 필적하는 성능을 구현한다.

동일한 BOM으로 프론트엔드 설계를 100MHz부터 3GHz까지 확장 가능

유연성이 뛰어난 BUF802는 업계 최초로 1V 피크 대 피크[9](VPP)에서 100MHz부터 3GHz까지, 2VPP에서 최대 2GHz까지의 대역폭과 신호 스윙 요건에 따른 정동작 전류[10]를 조절할 수 있는 완충 증폭기다. 이처럼 대역폭과 신호 스윙에 대한 조정 범위가 넓기 때문에 엔지니어들은 다중의 데이터 수집 애플리케이션에 걸쳐서 프론트 엔드 디자인을 손쉽게 확장할 수 있고 재설계에 용이하게 활용할 수 있으며 비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.

통합 기능 모드를 통한 설계 복잡성 감소

엔지니어는 통합 기능 모드를 통해 BUF802를 독립 버퍼[11]로 사용하거나 OPA140 같은 정밀 증폭기와 함께 복합 루프로 사용할 수 있다. BUF802를 독립 버퍼로 사용하면 100mV 오프셋[12] 전압을 허용하는 한편 AC 커플링[13] 신호채널 애플리케이션에서 높은 입력 임피던스와 높은 슬루 레이트를 달성할 수 있다. 복합 루프에서 새로운 버퍼는 1mV/°C의 최대 오프셋 드리프트[14]가 필요한 애플리케이션에서 높은 DC 정밀도와 3GHz 대역폭을 달성할 수 있다.

패키지공급가격

BUF802는 TI.com에서 구매할 수 있다. 3mm x 3mm 16핀 VQFN 패키지로 제공되고, 가격은 1천 개 수량 당 1.80달러이다. BUF802RGTEVM 평가 모듈은 TI.com에서 25달러 가격에 구입할 수 있으며, 국내 신용카드를 포함한 다양한 결제 및 배송 옵션을 이용할 수 있다.

참고자료

 


[1] 임피던스: 어떤 매질에서 파동의 전파를 방해하거나, 어떤 도선 및 회로에서 전기의 흐름을 방해하는 정도

[2] 완충 증폭기: 출력 부하 임피던스 변화가 입력 회로에 미치는 영향을 분리할 목적으로 사용되는 증폭기

[3] 슬루 레이트: 오디오 분야에서 과도 응답 특성을 나타내는 용어로, 입력 전압과 출력 전압의 차이에 따른 비율을 수치화한 것

[4] 오실로스코프: 시간에 따른 입력전압의 변화를 화면에 출력하는 장치. 전기진동이나 펄스처럼 시간적 변화가 빠른 신호를 관측함

[5] 액티브 프로브: 프로브의 신호 조정 네트워크의 일부로 트랜지스터 또는 기타 능동 소자가 포함된 프로브

[6] 동적 범위: 시스템 또는 센서에서 과부하 레벨과 최소 신호 레벨 사이의 차이를 데이터 베이스로 나타낸 것

[7] 전계 효과 트랜지스터(FET): 트랜지스터의 일종이지만 구조가 다르고 동작 원리도 다르며, 일반 트랜지스터가 전류를 증폭시키는 데 비해 FET는 전압을 증폭시킴

[8] 디스크리트: IC를 사용하지 않고 트랜지스터와 FET를 액티브 소자로 하여 개별 부품으로 구성된 회로나 기기

[9] 피크 대 피크: 교류파형(전압, 전류)의 (+) 최댓값(파고값)에서 (-) 최댓값까지의 값

[10] 정동작 전류: DC-DC 컨버터의 반대쪽에 부하가 없는 경우 전원 공급 디바이스로부터 기인한 전류

[11] 버퍼: 하나의 장치에서 다른 장치로 데이터를 전송할 경우에 양자간의 데이터의 전송속도나 처리속도의 차를 보상하여 양호하게 결합할 목적으로 사용하는 기억영역

[12] 오프셋: 비례 동작에 의한 제어에서 급격한 목표값의 변화가 있는 경우 제어계가 정상 상태로 된 다음에도 제어량이 목표값과 벗어난 채로 남는 편차

[13] AC 커플링: DC의 신호를 제거하고 입력된 신호의 AC 신호만을 입력 받는 것

[14] 드리프트: 동기기의 조정장치 오차가 부품의 열화, 온도변화, 기타 불규칙한 변동 때문에 오랜 기간 동안에 변동하는 것