ทลายขีดจำกัดพลังงาน ROHM เปิดตัว LMR1901YG-M ออปแอมป์ที่กินไฟต่ำที่สุดในโลก (ปี 2026)

October 30, 2026 Pawinphat Charoenrat

Highlight

ROHM LMR1901YG-M ออปแอมป์ขยายสัญญาณเซนเซอร์รุ่นใหม่ล่าสุดที่ทุบสถิติการกินกระแสไฟต่ำที่สุดในอุตสาหกรรมเพียง 160nA ด้วยเทคโนโลยี Nano Energy ช่วยประหยัดพลังงานมากกว่ารุ่นทั่วไปถึง 38% จึงช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ระบบแบตเตอรี่อย่างป้ายราคาอิเล็กทรอนิกส์ สมาร์ทโฟน และเซนเซอร์ต่างๆ ได้ยาวนานขึ้นอย่างมาก จุดเด่นสำคัญคือความเสถียรที่ยังคงกินไฟต่ำคงที่แม้อยู่ในช่วงอุณหภูมิสุดขั้ว -40°C ถึง +105°C พร้อมเพิ่มความแม่นยำในการวัดด้วยการลดค่า Input Offset Voltage ลงถึง 45% เหลือเพียง 0.55mV ตัวชิปรองรับแรงดันไฟ 1.7V ถึง 5.5V แบบ Rail-to-Rail และผ่านการรับรองมาตรฐานยานยนต์ AEC-Q100 จึงพร้อมรองรับการใช้งานที่หลากหลายตั้งแต่งานอุตสาหกรรม อุปกรณ์พกพา ไปจนถึงชิ้นส่วนในห้องโดยสารรถยนต์ โดยมีเอกสารทางเทคนิคและ SPICE Models พร้อมดาวน์โหลดใช้งานได้ทันที

ลองจินตนาการถึงอุปกรณ์เซนเซอร์ขนาดเล็กที่ต้องทำงานตลอด 24 ชั่วโมง โดยใช้พลังงานจากแบตเตอรี่เพียงก้อนเดียว และต้องส่งข้อมูลที่แม่นยำอยู่เสมอ แม้ต้องเผชิญกับอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

โจทย์นี้อาจดูเหมือนไม่ซับซ้อน แต่สำหรับวิศวกรผู้ออกแบบวงจรแล้ว การทำให้อุปกรณ์ใช้พลังงานน้อยที่สุด พร้อมรักษาความแม่นยำของสัญญาณเอาไว้ ถือเป็นความท้าทายสำคัญ

เพราะแม้แต่ชิ้นส่วนขนาดเล็กอย่าง Operational Amplifier (Op Amp) ก็สามารถส่งผลต่ออายุการใช้งานแบตเตอรี่และประสิทธิภาพโดยรวมของระบบได้

ล่าสุด ROHM จึงนำเสนอทางเลือกใหม่ด้วย LMR1901YG-M ออปแอมป์ที่พัฒนาด้วยเทคโนโลยี Nano Energy โดยมีจุดเด่นด้านการใช้กระแสไฟฟ้าต่ำเพียง 160nA พร้อมยกระดับความแม่นยำและความเสถียรในการทำงาน ตอบโจทย์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการประหยัดพลังงานเป็นพิเศษ

ทำไม Op Amp จึงสำคัญกับอุปกรณ์ที่ใช้แบตเตอรี่?

ก่อนจะไปดูความสามารถของ LMR1901YG-M ลองมาทำความเข้าใจกันก่อนว่า Op Amp มีบทบาทอย่างไรในระบบอิเล็กทรอนิกส์

โดยทั่วไป เซนเซอร์ไม่ได้ส่งสัญญาณออกมาในระดับที่ระบบประมวลผลสามารถนำไปใช้งานได้ทันทีเสมอไป ตัวอย่างเช่น เซนเซอร์วัดอุณหภูมิ ความดัน ความชื้น หรือแรงสั่นสะเทือน อาจสร้างสัญญาณไฟฟ้าที่มีขนาดเล็กมาก

Op Amp จึงเข้ามาทำหน้าที่ขยายสัญญาณเหล่านี้ให้เหมาะสม ก่อนส่งต่อไปยังวงจรประมวลผล เช่น Analog-to-Digital Converter (ADC) หรือไมโครคอนโทรลเลอร์

แต่ในการออกแบบวงจรที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ วิศวกรต้องพิจารณามากกว่าแค่ความสามารถในการขยายสัญญาณ เพราะ Op Amp ที่กินกระแสไฟสูงเกินไปอาจทำให้แบตเตอรี่หมดเร็วขึ้น แม้ส่วนอื่นของวงจรจะถูกออกแบบมาให้ประหยัดพลังงานแล้วก็ตาม

ในทางกลับกัน หากลดการใช้พลังงานมากเกินไปโดยละเลยความแม่นยำ ก็อาจทำให้สัญญาณที่ได้มีความคลาดเคลื่อนจนส่งผลต่อการทำงานของระบบ

นี่จึงเป็นเหตุผลที่ออปแอมป์ยุคใหม่ต้องตอบโจทย์ทั้งสองด้านไปพร้อมกัน

เจาะ 4 จุดเด่นของ ROHM LMR1901YG-M

1. กินกระแสไฟเพียง 160nA ประหยัดพลังงานมากขึ้น

จุดเด่นสำคัญของ LMR1901YG-M คือการใช้กระแสไฟฟ้าเพียง 160nA ซึ่ง ROHM ระบุว่าเป็นระดับต่ำที่สุดในอุตสาหกรรม ณ เวลาที่เปิดตัว นอกจากนี้ เมื่อเปรียบเทียบกับออปแอมป์ประหยัดพลังงานทั่วไป LMR1901YG-M ยังสามารถลดการใช้กระแสไฟฟ้าได้ถึง 38% ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพด้านพลังงานและยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ที่ใช้แบตเตอรี่ได้ดียิ่งขึ้น

เบื้องหลังความสามารถนี้คือเทคโนโลยี Ultra-low Power ภายใต้แนวคิด Nano Energy ของ ROHM ที่ช่วยลดการใช้กระแสไฟฟ้าและควบคุมไม่ให้กระแสเพิ่มขึ้นมากเมื่อแรงดันไฟฟ้าหรืออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง

ประโยชน์ที่ได้จึงไม่ได้จำกัดอยู่แค่ตัวเลขบน Datasheet แต่ยังช่วยลดภาระการใช้พลังงานของระบบโดยรวม เหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่ต้องทำงานต่อเนื่องและเปลี่ยนแบตเตอรี่ได้ยาก เช่น

Electronic Shelf Labels (ESL) หรือป้ายราคาอิเล็กทรอนิกส์
อุปกรณ์ IoT ที่ใช้แบตเตอรี่
Wireless Sensor Nodes
อุปกรณ์ตรวจวัดสภาพแวดล้อม

LMR1901YG-M operating-current-comparison

2. ทำงานได้เสถียรในอุณหภูมิ -40°C ถึง +105°C

อีกหนึ่งปัญหาที่วิศวกรต้องรับมือคืออุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง เพราะอุณหภูมิสามารถส่งผลต่อคุณสมบัติทางไฟฟ้าของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ได้

LMR1901YG-M ถูกออกแบบให้รักษาระดับการใช้กระแสไฟฟ้าได้อย่างเสถียรตลอดช่วงอุณหภูมิการทำงานตั้งแต่ -40°C ถึง +105°C

คุณสมบัตินี้ช่วยเพิ่มความมั่นใจในการนำไปใช้งานกับระบบที่ต้องเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย เช่น ระบบแจ้งเตือนไฟไหม้ เซนเซอร์ตรวจวัดสิ่งแวดล้อม และอุปกรณ์ตรวจสอบสภาพการทำงานของเครื่องจักร

กล่าวง่าย ๆ คือ ไม่ว่าจะทำงานในสภาพแวดล้อมที่เย็นจัดหรือมีอุณหภูมิสูง วงจรก็ยังสามารถรักษาพฤติกรรมการใช้พลังงานได้อย่างเหมาะสม

3. เพิ่มความแม่นยำด้วย Input Offset Voltage ที่ต่ำลง

สำหรับงาน Sensor Signal Conditioning ความแม่นยำของสัญญาณถือเป็นเรื่องสำคัญไม่แพ้การประหยัดพลังงาน

หนึ่งในพารามิเตอร์ที่วิศวกรต้องพิจารณาคือ Input Offset Voltage ซึ่งหมายถึงแรงดันไฟฟ้าความคลาดเคลื่อนที่อินพุตของ Op Amp แม้ในสภาวะที่อินพุตทั้งสองข้างควรมีแรงดันเท่ากันก็ตาม

หากค่า Offset สูงเกินไป ก็อาจทำให้สัญญาณที่ผ่านการขยายมีความคลาดเคลื่อน โดยเฉพาะเมื่อต้องตรวจจับสัญญาณขนาดเล็กมาก

สำหรับ LMR1901YG-M มีค่า Input Offset Voltage สูงสุดเพียง 0.55mV (Max.) ซึ่งลดลงประมาณ 45% เมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์รุ่นก่อนตามข้อมูลของ ROHM

นอกจากนี้ยังมีค่า Input Offset Voltage Drift ตามอุณหภูมิสูงสุดเพียง 7µV/°C

คุณสมบัติเหล่านี้ช่วยให้การขยายสัญญาณจากเซนเซอร์มีความแม่นยำมากขึ้น และเหมาะกับงานที่ต้องตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณในระดับต่ำ

4. รองรับแรงดันไฟฟ้ากว้าง พร้อมมาตรฐาน Automotive Grade

นอกจากเรื่องการใช้พลังงานและความแม่นยำแล้ว ความยืดหยุ่นในการออกแบบก็เป็นอีกหนึ่งปัจจัยสำคัญ

LMR1901YG-M รองรับแรงดันไฟเลี้ยงตั้งแต่ 1.7V ถึง 5.5V ทำให้สามารถนำไปใช้งานร่วมกับระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่มีระดับแรงดันไฟฟ้าแตกต่างกันได้

อีกทั้งยังรองรับการทำงานแบบ Rail-to-Rail Input/Output หมายความว่าวงจรสามารถรับและส่งสัญญาณได้ใกล้เคียงกับระดับแรงดันไฟเลี้ยงทั้งสองด้าน ช่วยเพิ่มช่วงการใช้งานของสัญญาณเมื่อเทียบกับ Op Amp ที่มีข้อจำกัดด้าน Input และ Output Voltage Swing

ที่สำคัญ ผลิตภัณฑ์ยังผ่านมาตรฐานความน่าเชื่อถือสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ AEC-Q100 ซึ่งเป็นอีกหนึ่งจุดเด่นสำหรับนักพัฒนาที่ต้องการนำไปใช้ในระบบอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์

พร้อมเครื่องมือสนับสนุนการออกแบบจาก ROHM

นอกจากตัวผลิตภัณฑ์แล้ว ROHM ยังเตรียมเครื่องมือสำหรับช่วยวิศวกรและนักพัฒนาในขั้นตอนการออกแบบวงจร โดย LMR1901YG-M รองรับการใช้งานร่วมกับเครื่องมือและเอกสารต่าง ๆ ได้แก่

ROHM Solution Simulator: เครื่องมือจำลองวงจรออนไลน์ที่รองรับ LMR1901YG-M พร้อมวงจรตัวอย่าง 8 รูปแบบ ช่วยให้วิศวกรสามารถทดลองและประเมินพฤติกรรมของวงจรได้สะดวกยิ่งขึ้น

Datasheet & Technical Documents: เอกสารข้อมูลทางเทคนิคสำหรับตรวจสอบคุณสมบัติและข้อกำหนดในการออกแบบวงจร

SPICE Models: โมเดลสำหรับจำลองพฤติกรรมของ Op Amp ก่อนนำไปพัฒนาวงจรจริง โดย ROHM เปิดให้ดาวน์โหลดฟรีผ่านเว็บไซต์

Bunpajarn Insight

หากพิจารณาในแง่ของ ข้อดี ROHM LMR1901YG-M ถือเป็นชิปออปแอมป์ที่เข้ามาแก้โจทย์ใหญ่ของอุปกรณ์ IoT และเซนเซอร์ยุคใหม่ได้อย่างตรงจุด โดยจุดเด่นที่สุดคือเทคโนโลยี Nano Energy ที่สามารถบีบการกินกระแสไฟลงมาเหลือเพียง 160nA ซึ่งต่ำที่สุดในอุตสาหกรรม ณ ปัจจุบัน ประสิทธิภาพระดับนี้ช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ที่พึ่งพาแบตเตอรี่ก้อนเล็กๆ เช่น ป้ายราคาอิเล็กทรอนิกส์ หรือเซนเซอร์ตรวจวัดสิ่งแวดล้อม ให้ทำงานได้ยาวนานขึ้นอย่างเห็นได้ชัด โดยไม่ต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่บ่อยๆ

นอกจากนี้ การรักษาการกินไฟให้คงที่แม้ในสภาวะอุณหภูมิผันผวนตั้งแต่ -40°C ถึง +105°C ผสานกับค่า Input Offset Voltage ที่ต่ำเพียง 0.55mV ยังช่วยให้การอ่านค่าจากเซนเซอร์มีความแม่นยำสูงและมีความเสถียรในสภาวะแวดล้อมที่โหดร้าย ยิ่งไปกว่านั้น การผ่านรับรองมาตรฐาน AEC-Q100 และการรองรับแรงดันไฟตั้งแต่ 1.7V ถึง 5.5V แบบ Rail-to-Rail ยิ่งเปิดโอกาสให้วิศวกรนำไปประยุกต์ใช้งานได้หลากหลาย ตั้งแต่เครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วไป งานอุตสาหกรรม ไปจนถึงยานยนต์

อย่างไรก็ตาม แม้ LMR1901YG-M จะโดดเด่นด้านการประหยัดพลังงาน แต่ก็มีข้อจำกัดที่วิศวกรควรพิจารณาให้เหมาะสมกับลักษณะงาน เนื่องจากผลิตภัณฑ์รุ่นนี้มุ่งเน้นการใช้พลังงานต่ำเป็นพิเศษ จึงมีความเร็วในการตอบสนองของสัญญาณ (Slew Rate) อยู่ที่ 0.3 V/ms (Typical) และมีค่าอัตราขยายแบนด์วิดท์ (Gain Bandwidth Product: GBW) เพียง 0.8kHz (Typical)

คุณสมบัติดังกล่าวทำให้ LMR1901YG-M ไม่เหมาะกับงานที่ต้องการขยายสัญญาณความถี่สูง หรือต้องตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณอย่างรวดเร็ว เช่น วงจรขยายสัญญาณเสียง วงจรประมวลผลสัญญาณความถี่สูง และระบบตรวจจับแรงสั่นสะเทือนหรือการเคลื่อนไหวที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว

ดังนั้น หากเป็นงานที่ต้องการความเร็วในการตอบสนองสูง วิศวกรควรพิจารณาเลือก Op Amp ที่มีค่า Slew Rate และ GBW สูงกว่า ในทางกลับกัน LMR1901YG-M จะเหมาะกับงานที่เน้นการขยายสัญญาณความถี่ต่ำ การใช้พลังงานน้อย และการทำงานต่อเนื่องด้วยแบตเตอรี่เป็นหลัก

ขณะเดียวกัน วงจรขยายไฟต่ำพิเศษอาจมีความไวต่อสัญญาณรบกวน (Noise sensitivity) มากเป็นพิเศษ และแม้ว่าตัวชิปจะมีค่า Offset Voltage ที่ต่ำกว่าออปแอมป์ประหยัดไฟทั่วไป แต่หากนำไปใช้ในงานวัดค่าที่ต้องการความละเอียดสูงระดับไมโครโวลต์แบบ High-precision ออปแอมป์กลุ่ม Precision Op-Amp เฉพาะทางก็ยังคงให้ความเที่ยงตรงที่สูงกว่า ดังนั้น LMR1901YG-M จึงเป็นชิปที่ตอบโจทย์ได้อย่างสมบูรณ์แบบสำหรับงานที่เน้นการประหยัดพลังงานเป็นหลักและจัดการกับสัญญาณความถี่ต่ำ แต่ไม่ใช่ตัวเลือกสำหรับงานที่ต้องการความเร็วหรือความถี่สูง

Bunpajarn News

Source : Electronicsforu.com
Product page : LMR1901YG-MTR | ROHM.com

Bunpajarn | Learn • Share • Grow Together.
พื้นที่สำหรับคนที่รักและสนใจ Electronics & Embedded