図1　圧��センサー、�a度センサーからの信�ｽ萢�ICをプラットフォーム化

今�v、ナショセミが発表したソリューションは、ICチップ2�|類と、�v路構成をカスタマイズできるソフトウエアツールのWEBENCH Sensor AFE Designer、ハードウエア開発ツールの�h価ボードである。

�kつのICは、圧��センサーなどの�B�^ブリッジ�擬阿離札鵐機爾�らの信�､鮟萢�しデジタル出��を�△┐織泪襯船船礇鵐優襪離札鵐機蔀�AFE（アナログフロントエンド）ICのLMP90100であり、もう�kつは化学ガスセンサーからの信�ｽ萢�するLMP91000である。

LMP90100は、�X電�瓦筌機璽潺好拭�RTD（resistance temperature detector）などの�a度センサーと、�B�^ブリッジ�擬阿琉砧�センサーやロードセル、��センサーなどからの入��信�､鬟泪襯船廛譽�サで切り��え、PGA（プログラマブルゲインアンプ）や、24ビットの����変調�擬阿�ADコンバータを通してデジタル信�､吠儡垢掘▲泪ぅ灰鵑板擾TするためのSPIおよびI2Cインターフェースを設けたチップである。センサーによってゲインや電流電圧�J囲を変えることができる。PGAの�\幅率は１〜128倍にプログラムできる。

このICは、センサーの�Zくで使うため、長時間使っている内にゲインエラーや入��のオフセットドリフトが��きた時に�O動的にそれらを�]ち消す、バックグラウンドキャリブレーション機�Δ鯏觝椶靴討い襦２辰┐董▲札鵐機爾�����モニター機�Δ���いているが、信�･僖��屬砲呂海竜��Δ���かないため、信�､鮗挧發垢襪海箸覆���しい値を����できるという。

センサーネットワークや工場内のFA、プロセス�O動化などに使うため、例えば圧��ゲージなどの応��にも�官�する、�Y��的な4~20mAの電流出��が�uられる。また、消�J電��が小さく、消�J電流は出��のデータレートと関係しており、1.68サンプル/秒〜214.65サンプル/秒の�J囲で0.4mAから1.7mA。電源電圧は3〜5.5V。待機時の消�J電��は9μWという。�R定する�a度センサーを外��けしたい場合にも、それをドライブするための定電流源を2個内�鼎靴討い襦�

図2　ガスセンサー��の信�ｽ萢�ICで10�|類以�屬瞭妊�スに�官�

もう�kつのガスセンサー��ICは、毒性の�咾ぅ�スを検�瑤垢襪燭瓩離�スセンサーからの信�､鮟萢�するLMP91000である。検出できるガスにはCO2、メタン、硫化水素、二�┣塾臆�、アンモニア、オゾン、エチレンオキサイド、�e化水素、水素、シアン化水素、�┣獣眩如�二�┣獣眩如��e素、ホスフィンなどがある。それぞれのガスに�瓦靴動�加するバイアス電圧は違っているため、ガスごとにボードを作らざるを�uなかった。このためディスクリートで組むことが�Hかった。ガスセンサーソリューションごとにボードを組まなくてはならず、コストと時間がかかっていた。このICではバイアス電圧とTIA（トランスインピーダンスアンプ）のゲインはソフトウエア開発WEBENCHを使って変えることができる。

ガスセンサーはポータブル使��が�Hいため、バッテリ動作できるように消�J電��を��らしている。電源電圧2.7〜5.25V、電源電流は10μA以下、基��電圧バイアス電流は-40〜+85℃の�J囲に渡って900pA以下と小さい。

図3　使い�M�}の良いオンライン開発ツール

WEBENCHはオンラインのプログラマブルな開発ツールであり、�R定したいセンサーの�|類を�\やすことも�~単なので、ユーザーは常に最新のセンサーを���Iできる。ユーザーはセンサーを��び、デバイスを構成し、性�Δ鮑播�化できる。ゲインやサンプリングレートを変えると、消�J電��やノイズの�X況をただちに見ることができる。

また、センサーとこのAFE ICを搭載したハードウエア�h価ボードを使い、パソコンとつないで性�Δ魏鮴呂靴燭蝓▲劵好肇哀薀爐��莟Rしたりすることができる。SPIO4インターフェースを�eったデータキャプチャーボードを、USBインターフェースを通してパソコンにつなぎ、さらにWEBENCHのようなデザインソフトウエアを使うことでノイズレベルなどを�h価できる。