[첨단 헬로티]
텍사스인스트루먼트(TI)가 초소형 정밀 데이터 컨버터 IC 제품 4종을 출시하면서 산업용, 통신, 개인용 전자기기 등의 시장에서 요구하는 니즈를 충족시킨다는 전략이다. 이들 제품은 집적도가 보다 높아지면서 시스템 보드 공간을 줄일 수 있다는 점이 장점이다. 이와 관련해 TI코리아는 12월 7일 기자 간담회를 통해 한국 시장에 공식으로 데이터 컨버터 출시를 알렸다.
카식 바산스(Karthik Vasanth) TI 데이터 컨버터 부문 부사장 겸 총괄 매니저는 “시장에서는 배터리 하나로 5년 이상 작동할 수 있는 수준의 저전력과 더 작아진 배터리 크기를 요구하고 있으며 이와 동시에 향상된 퍼포먼스를 필요로 하고 있다. 크기가 작아지면 발생하는 열도 많아지기 때문에 이를 최소화시키는 기술이 중요하다”고 설명했다.
▲카식 바산스(Karthik Vasanth) TI 데이터 컨버터 부문 부사장 겸 총괄 매니저
구체적으로 산업용 애플리케이션 분야에서는 자동화 공장이 고성능, 작은 사이즈 센싱 수요가 증가하고 있다. 통신(네트워크) 분야에서는 2019년 5G 서비스를 앞두면서 기지국에 많은 안테나가 도입되고 있는데, 전 세대 비해 안테나 수가 8배 이상을 필요로 한다. 그러나 각 건물의 안테나 박스는 늘어날 예정이 없기 때문에 이 크기에 맞춰서 안테나는 소형화 되어야 하고, 더 향상된 성능을 제공해야 한다.
또 개인 전자기기 분야에서도 역시 컴포턴트 크기가 줄어들고 있으며, 더 나은 성능을 요구하고 있다고 설명했다. 자율주행 분야에서도 레이다, 라이다 센서가 점차 작아지고 있으며, 하이브리드 /EV 자동차도 더 작은 배터리를 요구하고 있다.
이런 시장 요구에 맞춰서 TI는 초소형의 데이터 컨버터 DAC 2종(DAC80508, DAC70508)과 ADC 2종(ADS122C04, ADS122U04)을 출시했다. 2000년에 출시된 TLV5531는 13mm x 8.08mm였는데, 이번 신제품 DAC80508은 4비트가 추가된 16비트에 2.4mm x 24mm로 크기면에서 18배 축소됐고, 데이터 속도는 67배 증가, 전력은 2배 감소, 정확도는 무려 96배 향상됐다. 또 광학 모듈은 크기는 12배 축소됐고, 데이터 속도는 40배 증가, 전력은 2배 감소해 획기적인 기술 진보를 이뤄냈다고 TI 측은 설명했다.
▲TI의 정말 데이터 컨버터 크기 2000년, 2009년, 2018년 변천사 (최신 제품일수록 소형화 되고 있다)
DAC80508과 DAC70508은 2.4mm x 2.4mm WCSP 패키지와 3mm x 3mm QFN-16 패키지로 제공되돼 경쟁 제품 보다 크기가 36% 더 작다. 또한 내부 레퍼런스를 통합함으로써 시스템 크기를 더 줄일 수 있었다. 1 LSB(least significant bit) INL(integral nonlinearity) 기술을 바탕으로 16비트, 14비트 분해능으로 최대의 정확도를 달성함으로써 경쟁 제품과 비교해서 최대 66%까지 선형성이 더 우수하다. 또한 확장 온도 범위는 -40~+125℃로 확대됐고, CRC(cyclic redundancy check) 기능을 제공하여 시스템 신뢰도를 높였다.
ADS122C04와 ADS122U04는 보다 컴팩트한 사이즈를 달성한 점이 특징이다. 이 제품은 24비트 정밀 ADC 제품은 3mm x 3mm WQFN-16 및 5mm x 4.4mm TSSOP-16 패키지로 제공된다. 또 2와이어 I2C 또는 2와이어 UART 인터페이스를 채택한 패키지 옵션을 제공해 더 적은 수의 디지털 절연 채널을 필요로 한다. 그러므로 절연 시스템의 전체 비용을 낮출 수 있다. 두 제품 모두 내부적으로 드리프트가 낮은 2.048V 5ppm/℃ 레퍼런스를 통합하고 2% 정확도의 오실레이터를 내부에 통합해 전력선 사이클 잡음 제거를 향상시켰다.
카식 바산스 부사장은 “DAC 제품은 바이오, ADS는 센싱에 많이 사용될 것으로 본다. DAC는 광학모듈, 5G 커뮤니케이션과 아날로그 전압을 측정하는 등의 데이터 측정분야에 높은 수요가 있을 것이다. 반면 ADC는 온도나 압력차를 측정하는데 분야에 사용될 것이다. 산업용은 공장의 온도, 압력을 측정하고, 주택의 냉난방 에너지 사용도를 측정하는 애플리케이션에 높은 수요가 있을 것으로 예상한다”고 설명했다.
TI는 사이즈 축소뿐 아니라 속도에 많은 투자를 하고 있다. 높은 속도는 초당 10메가 이상의 애플리케이션을 뜻한다. 데이터 컨버터가 다양한 분야에서 활용되려면 초고속, 저전력, 고성능을 달성해야 하기 때문이다. 또 TI는 개발자의 손쉬운 개발을 돕기 위해 설계를 위한 다양한 데이터 컨버터 평가모듈과 레퍼런스 디자인, 툴 등을 공급하고 있다.
