Signalverstärker für IoT- und Industrieanwendungen Kleinster Op-Amp meistert neue Marktanforderungen

Der ultrakompakte CMOS-Operationsverstärker TLR1901GXZ verstärkt Sensorsignale in platzkritischen Anwendungen wie Wearables, Handmessgeräten und Bewegungssensoren und ermöglicht dabei hohe Energieeffizienz.

Bild: iStock, hh5800
17.09.2025

Mit dem TLR1901GXZ präsentiert Rohm einen ultrakompakten CMOS-Op-Amp mit dem branchenweit niedrigsten Betriebsstrom. Der Baustein ist speziell für platzkritische Anwendungen wie Wearables, Handmessgeräte oder Bewegungssensoren optimiert und ermöglicht längere Batterielaufzeiten. Durch präzise Signalverstärkung und minimalen Energiebedarf eröffnet er zudem neue Möglichkeiten für die Sensorik in Consumer- und Industrieumgebungen.

Der ultrakompakte CMOS-Operationsverstärker (Op-Amp) TLR1901GXZ von Rohm erreicht den branchenweit niedrigsten Betriebsstrom. Dieser IC ist für den Einsatz als Messverstärker in Anwendungen mit begrenzten Platzverhältnissen wie Handmessgeräten, Wearables und Bewegungsmeldern für Innenräume angepasst.

Miniaturisierung und Energieeffizienz als Schlüssel zur nachhaltigen Elektronik

Da die Nachfrage nach immer ausgefeilteren Steuerungen in batteriebetriebenen Geräten weiter steigt, gewinnen Sensoren, die Parameter wie Temperatur, Feuchtigkeit, Vibration, Druck und Durchflussrate erfassen, sowie Operationsverstärker, die zur Verstärkung dieser Sensorsignale eingesetzt werden, zunehmend an Bedeutung. Gleichzeitig sind eine stärkere Miniaturisierung und Energieeinsparungen in Anwendungen ein notwendiger Schritt zur Verwirklichung einer nachhaltigen Gesellschaft – was ähnliche Anforderungen an einzelne Geräte stellt.

Als Reaktion auf diese sich wandelnden Marktanforderungen hat Rohm seine Prozess-, Gehäuse- und proprietären Nano-Energy-Schaltungstechnologien weiterentwickelt, um einen Operationsverstärker zu entwickeln, der drei wichtige Anforderungen erfüllt: geringerer Stromverbrauch, höhere Genauigkeit und kompakte Größe. Der neu entwickelte TLR1901GXZ erreicht durch die Verwendung eines WLCSP (Wafer Level Chip Scale Package) mit einem feinen Ball-Pitch von 0,35 mm eine ultrakompakte Grundfläche von weniger als 1 mm2 und liefert gleichzeitig einen branchenführenden niedrigen Betriebsstrom von 160 nA. Dies trägt nicht nur zu einer hohen Packungsdichte in Anwendungen mit begrenztem Platzangebot bei, sondern auch zu einer deutlich verlängerten Batterielebensdauer.

Darüber hinaus zeichnet sich der TLR1901GXZ durch eine außergewöhnlich niedrige Eingangs-Offsetspannung von nur 0,55 mV (maximal) aus, eine der besten unter den Ultra-Low-Current-Operationsverstärkern. Dies entspricht einer Reduzierung von circa 45 Prozent im Vergleich zu typischen Produkten auf dem Markt. Eine maximale Temperaturdrift der Eingangs-Offsetspannung von 7 µV/°C gewährleistet einen hochgenauen Betrieb über den gesamten Betriebstemperaturbereich.

Erweiterte Designflexibilität

Die Designflexibilität kann durch die Kombination des Operationsverstärkers mit den ultrakompakten Allzweckwiderständen von Rohm, wie dem MCR004 (0402 metrisch / 01005 Zoll) und dem MCR006 (0603 metrisch / 0201 Zoll), für Anwendungen wie die Verstärkungsanpassung weiter verbessert werden. Die MCR004-Serie umfasst den MCR004E – eine umweltfreundliche, vollständig bleifreie Option, die für nachhaltige Designs entwickelt wurde. Adapterplatinen mit ICs im SSOP5-Gehäuse werden ebenfalls angeboten, um die erste Bewertung und Ersatzbewertungen zu unterstützen.

Auch in Zukunft wird Rohm weitere Energieeinsparungen bei Operationsverstärkern anstreben, indem sowohl die Miniaturisierung als auch die eigenen Ultra-Low-Power-Technologien weiterentwickelt werden. Gleichzeitig sind wir bestrebt, die Geräteleistung durch Reduzierung von Rauschen und Offset, Erweiterung der Versorgungsspannungsbereiche und einen Beitrag zur Lösung sozialer Probleme durch präzisere Anwendungssteuerung zu verbessern.

Anwendungsbeispiele

  • Verbrauchergeräte: Wearables, Smart Devices, Bewegungssensoren

  • Industrieausrüstung: Gasdetektoren, Brandmelder, Handmessgeräte, Umweltsensoren für das Internet der Dinge (IoT)

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