![Loading energy of an electric car, Power Supply charging on char Op-amp Tesas Instruments](https://static.tecnichenuove.it/elettronicanews/2022/01/AdobeStock_374459914_11540221_View-696x386.jpeg)
Dal ’76, anno della presentazione dell’op-amp LM2904 di National Semiconductor, il mondo è radicalmente cambiato. E l’elettronica, oltre a essere stata coinvolta in questo incessante cambiamento, ne è stata una delle leve più importanti.
Nel 1976, National Semiconductor (oggi TI) Presentò il suo LM2904, uno degli amplificatori operazionali (op-amp) più popolari al mondo. Era un'epoca in cui i nastri a otto tracce facevano suonare i nostri brani preferiti in macchina, un veicolo poteva fare una media di 6 km con un litro e le persone si orientavano con mappe e atlanti stradali di carta su strade sconosciute. In effetti, il mondo era un posto piuttosto diverso quando venne presentato questo amplificatore operazionale.
![Figura 1 – Diagramma a blocchi funzionale dell’LM2904 di National Semiconductor (oggi TI) del 1976](https://www.elettronicanews.it/wp-content/uploads/sites/10/2022/01/Fig1_TexasAmp_001_2022.gif)
Sei anni dopo la creazione dell'AEC (Automotive Electronics Council) nel 1993, TI ha presentato l'amplificatore operazionale LM2904-Q1. Questa versione, qualificata per il settore automotive, ha trovato il suo posto in applicazioni come interfacce multimediali, servosterzi elettrici e moduli di controllo della batteria.
Ora, 17 anni dopo, l'LM2904-Q1 è stato aggiornato con un aumento delle prestazioni grazie al nuovo amplificatore operazionale LM2904B-Q1 per uso automotive, progettato per contribuire a rispondere alle esigenze in continua evoluzione dei veicoli odierni. La cronologia nella Figura 1 mostra solo alcuni fatti che illustrano le modifiche vissute sia nelle automobili che nell'esperienza di guida.
![Figura 2 – Schema del filtro passa–basso a singolo polo dell’LM2904](https://www.elettronicanews.it/wp-content/uploads/sites/10/2022/01/Fig2_TexasAmp_001_2022.jpg)
L'LM2904B-Q1 è conforme a tutti gli standard AEC-Q100 e contiene miglioramenti in termini di prestazioni, specifiche per scariche elettrostatiche (ESD), integrazione di filtri per interferenze elettromagnetiche (EMI) e raccolta di dati leader del settore con caratterizzazione. Il dispositivo costa anche meno e ha tempi di produzione più brevi.
La Tabella 1 mette a confronto LM2904-Q1 e LM2904B-Q1. Come mostrato, sono stati molti i miglioramenti delle prestazioni apportati alla nuova versione B.
LM2904-Q1 | LM2904B-Q1 | |
Tensione di alimentazione totale (V) | 3 - 26 | 3 - 36 |
Larghezza di banda guadagno (MHz) | 0,7 | 1,2 |
Velocità di risposta (tipica) (V/µs) | 0,3 | 0,5 |
Vos (tensione di offset a 25 °C, massima) (mV) | 7 | 3 |
IQ per ciascun canale (tipica) (mA) | 0,35 | 0,3 |
Vn a 1 kHz (tipica) (nV/√Hz) | 40 | 40 |
Deriva offset (tipica) (µV/ °C) | 7 | 4 |
Corrente di uscita (tipica) (mA) | 30 | 30 |
CMRR (tipico) (dB) | 80 | 100 |
Tabella 1: Confronto delle prestazioni
![Figura 3 – 43 anni di storia dell'amplificatore operazionale LM2904](https://www.elettronicanews.it/wp-content/uploads/sites/10/2022/01/Fig3_TexasAmp_001_2022.png)
Un miglioramento incredibile nei valori ESD
La norma AEC-Q100 per le ESD comprende i valori per ESD per il modello del corpo umano (HBM) e per il modello di dispositivo caricato (CDM) pari rispettivamente a 2 kV e 750 V. I dispositivi progettati da TI e da altri fornitori di semiconduttori negli anni '70 non riuscivano a soddisfare queste norme. I pochi fornitori di semiconduttori la cui versione di LM2904-Q1 è conforme alla norma AEC-Q100 per ESD sono disponibili a prezzo elevato. L'LM2904B-Q1, tuttavia, non solo è conforme alle norme ESD, ma lo fa ad un costo inferiore rispetto alla versione precedente. La Tabella 2 confronta i valori ESD di LM2904B-Q1 e LM2904-Q1.
Modello ESD | LM2904-Q1 | LM2904B-Q1 |
Modello del corpo umano (HBM), secondo AEC Q100-002 (V) | ±1.000 | ±2.000 |
Modello di dispositivo caricato (CDM), secondo AEC Q100-011 (V) | ±500 | ±750 |
Tabella 2: Valori ESD
Miglioramento dell'EMIRR, senza segnali contraddittori
I dispositivi nei progetti automotive tendono ad avere livelli elevati di EMI per via della maggiore complessità del sistema. Per contrastare questo problema, TI ha aggiunto dei filtri EMI integrati nell'LM2904B-Q1 per aumentare le prestazioni in termini di rapporto di reiezione delle interferenze elettromagnetiche (EMIRR). La Figura 4 confronta le prestazioni per EMIRR dell'LM2904-Q1 e dell'LM2904B-Q1. Un livello più alto nel grafico corrisponde a un livello più alto di attenuazione del segnale EMI. Come mostrato dal grafico, l'LM2904B-Q1 respinge più segnali EMI rispetto all'LM2904-Q1. Per ulteriori informazioni sull'EMIRR, vedere il rapporto applicativo «Rapporto di reiezione EMI degli amplificatori operazionali (con l'esempio di OPA333 e OPA333-Q1)».
![Figura 4 – Confronto EMIRR](https://www.elettronicanews.it/wp-content/uploads/sites/10/2022/01/Fig4_TexasAmp_001_2022.png)
Acquisizione dei dati: le informazioni non sono mai troppe
Probabilmente è facile essere d'accordo con l'affermazione per cui «le informazioni non sono mai troppe». Ecco perché TI mette a disposizione 38 grafici che descrivono in dettaglio le prestazioni del dispositivo LM2904B-Q1 nella scheda tecnica, facendone uno degli amplificatori operazionali standard meglio caratterizzati nel settore. Tutti i grafici forniscono informazioni su quanto ci si può aspettare durante l'utilizzo e per prendere decisioni appropriate a livello di sistema con l'LM2904B-Q1.
Costi e produzione
I progressi nella tecnologia di processo e l'aumento dei diametri dei wafer, insieme ai miglioramenti nel flusso della tecnologia dei wafer sottostante, consentono a TI di produrre l'LM2904B-Q1 con qualità e costi competitivi e con un impegno rivolto alla longevità del prodotto ed alla garanzia di fornitura.
Conclusione
L'amplificatore operazionale automotive di nuova generazione LM2904B-Q1 compie un enorme passo avanti nella giusta direzione, con prestazioni ESD migliorate, maggiori funzionalità EMIRR e una notevole caratterizzazione per facilitare l'integrazione in qualsiasi sistema automotive. B o non B? Questo è il dilemma. La risposta a questo dubbio amletico appare chiara grazie all'LM2904B-Q1.