センサー信号処理向けASIC導入事例

センサー信号処理の分野では、アナログASICの採用により高精度な信号処理と小型化・省電力を両立した開発事例が増えています。ここでは、センサー信号処理ICの事例を紹介します。

産業機器向けセンサー信号処理IC

産業機器向けのセンサー信号処理ICでは、高ゲインアンプやBPF・LPF・HPFなどの柔軟なフィルタ回路、ピークホールド検波回路を1チップに集積した開発事例があります。

入力センサーの特性に応じてインピーダンスやフィルタ配分、ゲイン配分を最適化できるため、個別部品の組み合わせと比較して実装面積の削減と信号処理精度の向上が期待できます。

OA機器向けセンサー信号処理IC

OA機器向けの事例では、センサードライバとマルチプレクサ入力による時分割制御、ゲインコントロールアンプ、オフセット調整機能などを統合したアナログASICが開発されています。多数のセンサーアレイを制御する場合、個別ICを並べる構成では基板面積が増大しがちですが、ASIC化によって実装面積を大幅に縮めることが可能になります。

CMOSイメージセンサー向けASIC導入事例

CMOSイメージセンサーの分野では、監視カメラ・車載カメラ・医療機器などの用途に対応したデジタルブロック設計の事例があります。

画素駆動系ではローリングシャッターやグローバルシャッター制御、HDR合成、ADC制御などの機能を実装し、画像処理系ではROI設定、画素加算、歪曲補正、スケーラといった処理機能が搭載されています。

センサー系ASICが求められる背景

センサー分野では技術の高度化に伴い、汎用ICの組み合わせだけでは対応が困難なケースが増えています。以下では、ASIC化が求められる主な理由を解説します。

信号処理の高度化と多チャンネル化対応

センサーアレイの大規模化や高精度処理への要求が高まるなか、汎用ICでは回路規模やノイズ特性の面で限界が生じるケースがあります。ASICであれば最適な回路構成を1チップに集約でき、性能と効率を両立することが可能です。

小型化・低消費電力の実現

センサードライバや信号処理回路、検出回路など複数のブロックを1チップに統合することで、基板面積の削減と消費電力の低減を同時に実現できます。バッテリー駆動の携帯型機器や省スペースが求められる装置では、特に有効な手段です。

EOLリスクへの備え

汎用部品の生産終了は、長期間の安定供給が必要な産業機器にとって大きなリスクです。ASIC化や相当品開発により特定の汎用ICに依存しない構成が可能となり、長期的な供給安定性を確保できます。

センサー系ASIC開発検討のポイント

センサー系ASICの開発を検討する際は、以下のポイントを確認することが重要です。

• アナログ・デジタル混在設計への対応力：信号処理の精度と後段デジタル処理を1チップに統合するには、両領域に精通した設計技術が求められます。
• 入力センサー特性に応じたカスタマイズ性：インピーダンスやゲイン、フィルタの最適化など、使用するセンサーの仕様に合わせた柔軟な回路設計が必要です。
• 品質保証と長期供給体制：ウェハ製造から量産出荷まで一貫した品質管理体制が整っているかを確認し、安定供給の見通しを把握しておくことが大切です。

まとめ

センサー系ASICは、信号処理の高精度化や小型化・省電力化、EOLリスクへの対応といった課題を解決する手段として、幅広い分野で導入が進んでいます。

産業機器向けの信号処理ICからCMOSイメージセンサー向けデジタル設計まで、用途に応じた多様な開発事例が蓄積されています。自社製品のセンサー回路に課題を感じている場合は、まずASIC開発の実績があるメーカーへ相談してみてはいかがでしょうか。