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バイオ/電気化学センサーの制御/計測に向けた32ビットマイコン
バイオ/電気化学センサーの制御/計測に向けた32ビットマイコン
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 米Analog Devices社は、バイオセンサーや電気化学センサーの制御や、それらを使った計測に向けた32ビットマイコン「ADuCM355」を発売した(ニュースリリース)。ポテンショスタットと電気化学インピーダンス分光法(EIS)に必要な機能を1チップに集積した。同社によると、「1チップ品の製品化は業界初」という。従来は、複数のディスクリートチップが必要だったが、発売したICを使えば1チップで済むため、コストの削減や、信頼性/設計柔軟性の向上を実現できるという。ガス検知器や、食品の品質測定器、環境センサー、血糖値計、ライフサイエンス/バイオセンシング向け分析装置などに向ける。

 英Arm社の32ビットCPUコア「Cortex-M3」をベースに、バイオ/電気化学センサーの実現に必要なアナログ機能を集積した。集積したアナログ機能は、A-D変換器やD-A変換器、LDOレギュレーター、基準電圧源、発振器、低雑音アンプ(LNA)、トランス・インピーダンス・アンプなどである。A-D変換器は、逐次比較(SAR)型で、分解能は16ビット、最大サンプリング速度は400kサンプル/秒である。A-D変換器には、入力バッファー回路とアンチエイリアスフィルター(AAF)、プログラマブル利得アンプ(PGA)を搭載した。これらを使って、電圧、電流、インピーダンスを測定する。D-A変換器は3つ集積した。2つのD-A変換器はセンサー供給用で、出力電圧範囲は+0.2〜2.4V。残る1つのD-A変換器は、トランス・インピーダンス・アンプ供給用で、出力電圧範囲は±607mVである。

 CPUコアのクロック周波数は26MHz。フラッシュメモリーの容量は128Kバイト。SRAMの容量は64Kバイト。ハードウエアの暗号化アクセラレーターを搭載した。AES-128とAES-256に対応する。入出力インターフェースは、UARTやI2C、SPI、最大10本の汎用入出力(GPIO)などを備える。

 電源電圧は+2.8〜3.6V。デジタル回路部の動作(アクティブ)時消費電流は30μA/MHz。ハイバーネート時の消費電流は8.5μA、シャットダウン時は2μAである。パッケージは、実装面積が6mm×5mmの72端子LGA。動作温度範囲は−40〜+85℃である。すでにサンプル出荷を始めている。量産は、2018年7月に開始する。1000個購入時の米国での参考単価は5.90米ドルである。