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4mm×4mmと小型の36ピンFPBGAパッケージに封止 ルネサスのデータ。
4mm×4mmと小型の36ピンFPBGAパッケージに封止 ルネサスのデータ。
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Smart Analog ICの各シリーズの概要 ルネサスのデータ。
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今回の製品のブロック図 ルネサスのデータ。
今回の製品のブロック図 ルネサスのデータ。
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 ルネサス エレクトロニクスは、マイコンと組み合わせて使うアナログIC「Smart Analog IC」の新製品として、16ビットΔΣ型A-D変換器を搭載した「Smart Analog IC101」を発表した(ニュース・リリース)。流量計測や圧力計測、電力計測といったアプリケーションに向けた製品である。

 Smart Analog ICは、マイコンからの制御で回路構成や特性を再構成可能なアナログICである。第1弾の「Smart Analog IC500シリーズ」は2011年10月に発表した(Tech-On!関連記事1)。2013年4月には低電圧・低消費電力版の「Smart Analog IC300シリーズ」を発表している(同2)。今回の製品は、産業用計測用途に向けたものである。ルネサスによれば、主な特徴は次の3点。

 第1は、AFE(analog front end)向けに高性能・高機能回路を搭載した点。具体的には、上述の16ビットΔΣ型A-D変換器のほか、1~32倍(10段階)の設定が可能なプログラマブル・ゲイン計装アンプ、回路内にセンサ入力のオフセットを調整可能なD-A変換器を内蔵する。このうち、プログラマブル・ゲイン計装アンプと16ビットΔΣ型A-D変換器によって、86dBのS/N比(3.9kサンプル/秒時)を実現した。また、従来はマイコン側に内蔵されていたD-A変換器を新製品に内蔵したことと、出力インタフェースとしてSPIとUARTをサポートしているため、様々なマイコンをホストとして選択できる。

 第2は、回路設定情報格納用のフラッシュ・メモリを内蔵した点。従来のSmart Analog IC製品ではシステム起動時にAFEの回路設定情報をマイコンからSPI通信によって設定する必要があった。新製品はIC内に256バイトのフラッシュ・メモリとシーケンサを内蔵した。これにより、任意のAFE初期設定値を元に、起動時に外部から設定なしにセンシング動作を開始できる。従来製品に対して約5倍の高速起動が可能になるという。

 第3は、様々なセンサに対応できる点。例えば、プログラマブル・ゲイン計装アンプの外部入力は4本で、それぞれのチャネルで差動入力かシングル・エンド入力が選択可能である。また、センサ出力のA-D変換結果をUART通信にてホスト・マイコンへ連続して出力し続ける「連続変換出力モード」を備えているため、アナログ・センサのデジタル化を簡単に実現できるセンサ・ノードを提供できるとしている。さらに1.2~2.2Vの出力範囲で使用可能なセンサ用の電源回路を内蔵しているため、幅広いセンサ・システムへの応用が可能だと説明する。

 今回の製品は、4mm×4mmと小型の36ピンFPBGAパッケージに封止している。動作温度範囲が-40~+105℃の品種と、-40~+125℃の品種がある。2014年1月よりサンプル出荷を開始する。サンプル価格は500円/個。量産を2014年10月より開始する計画である。

 なおルネサスは、2013年11月20日から11月22日までパシフィコ横浜で開催される「ET2013/組込み総合技術展」にて新製品のデモ展示を行う。