Dialog、Low Noise/高PSRRのプログラマブルLDOレギュレータを発表

英Dialog Semiconductorは5月15日に都内で記者説明会を開催し、新しいLow Noise/高PSRRのプログラマブルLDOレギュレータである「SLG51000」を発表した。

実はDialog Semiconductorが前回日本で記者説明会を開催したのは2016年のことである。随分久しぶりではあるが、別にその間何も新製品を発表しなかった訳ではない。同社はPMICとBLE Audioが主な製品ラインアップであり、するとメインの市場は日本ではない。逆説的に言えばSLG51000は日本市場を意識した製品という事になる。

さて説明会ではまず冒頭、日本法人であるダイアログ・セミコンダクターの井口駿浩氏(Photo01)から挨拶があったが、この中で同社はPMICやBLEなどを中心に製品を提供していく一方で、毎年1社ずつ買収をして製品ラインアップやテクノロジーを広げており、2017年10月にはSilego Technologyという会社を買収している。今回のSLG51000はまさにこのSilego Technologyの技術を利用したものである、という説明があった。

Photo01:ダイアログ・セミコンダクター(株)代表取締役社長の井口駿浩氏

さてSLG51000の説明はJohn McDonald氏(Photo02)が行った。

Photo02:VP Marketing, CMBUのJohn McDonald氏。氏は元々Silego TechnologyのVP Marketingで、買収に伴いそのままDialogのCMBUに移動した形

そもそもCMBU(Configurable Mixed Signal Unit)はSilego Technologyそのものであり、元々Silego Technologyの持っていたConfigurable Mixed Signalの技術(同社はこれをGreenPAKと呼んでいた)に、Dialog Semiconductorの持っていたPower Managementの技術を組み合わせた初めての製品がSLG51000との事である。GreenPAKで何が可能か？と言う話はこちらに載っているが、基本的にはMixed Signalの回路を名前の通りConfigurableに設定できるという話で応用範囲は広い(Photo03)。

Photo03:GreenPAKで可能な機能一覧。もちろん論別にGreenPAKでなくても可能ではあるが、より柔軟かつ高性能/高精度な回路が容易に実現できるとする

ではSLG51000は何をターゲットにしたものか？というと、Short Termで言えばハイエンドスマートフォンのImage Sensor向けである(Photo04)。

Photo04:問題はPMICから供給される電力の「質」が、画質に影響を及ぼす事が多い事で、これは画質競争になっているハイエンドのスマートフォンには非常に重要な要素であるとする

以前はImage Sensor用のPMICは、Main PMICからまとめて電源供給を行ってきたが、近年では画素数の増大や、これに伴うデータ転送量の増加などにより、必要とされる消費電力が増えている。加えて、Image Sensorの数の増加や、Image Sensorそのものの競争の激しさ(毎月新製品が出てくる)などもあり、PMICへの要求がどんどん厳しくなっており、昨年あたりからImage Sensor用にSub PMICを搭載するケースが増えてきているそうだ。

実はここでPMICからの供給電源の質が悪いとどうなるか？というと、画質に影響を及ぼすケースが珍しくないとする(Photo05)。

Photo05:これはPSRRでの比較。スイッチング速度が1MHzあたりを想定して、SLG51000と他社の製品を利用した場合の画質に及ぼす影響を示したもの

PSRR(Power Supply Rejection Ratio)は要するに電源ソースからスパイクノイズが載った、なんて場合にそれをどこまで抑えられるかの比率で、競合製品は10KHzあたりでは100dBという高いPSRR比を示すが、スイッチング速度が上がると急速にPSRRが悪化する。

対してSLG51000は1MHzあたりまで常に70～80dBの安定したPSRRを確保しており、1MHzでの性能は「100倍とは言わないまでも70～80倍高い」としている。

加えて、SLG51000自身の発生する出力電圧ノイズも平均10μV程度に抑えられており、結果として「綺麗な電源」をImage Sensorに供給できる。これがImage Sensorの出力に与える影響は非常に大きいそうで「スマートフォンメーカーはこのために1～1.5ドルを余分に支払うだろう」とした。

Photo06:Photo05はサンプルイメージでグラフが隠れているので、サンプルイメージが表示される前のものをこちらに。ちなみにスイッチング速度が1MHz程度あれば、ほとんどの用途で十分という話だそうだ

ちなみにShort Termのターゲットはそんな訳でImage Sensorであるが、Long Termでは様々な高精度センサ(例えばToFセンサなど)用のPMICとしても利用できるため、こうした方面へもアピールしていきたいとしている。

冒頭の話に戻ると、なぜ今回日本で説明会を行ったかと言えば、日本は唯一ではないにしても、スマートフォン向けImage Sensorを供給する有力な市場であり、まさにShort Termのターゲットに一致するから、という話であった。

そのSLG51000の構成はこちら(Photo07)。最大7chの出力を持ち、合計で800mAまでの出力が可能になっている。

Photo07:パッケージはスマートフォンをターゲットにするため、WLCSPを用意したとの事

ちなみに電圧については、通常の用途であれば10mV～15mVステップで十分であるが、精度が必要とされる場合に向けて5mVステップも可能との事。7ch用意する理由は、複数のImage Sensorを搭載する場合でも1つのPMICで賄えるように配慮したという話であった。

ちなみにLDOであるから変換効率と言う意味ではSwitching Regulatorには敵わないが、そもそもスマートフォンで常にカメラで撮影を行い続けるというシーンは普通は考えられず、不要時にはシャットダウンを掛ければ消費電流は1μA未満に抑えられるから、消費電力の大きさそのものは余り問題にならず、むしろ画質を高める(ために出力ノイズを極限まで減らす)事に注力した、との話であった。電源回路そのものはそんなわけでDialogの技術であるが、スイッチング速度1MHzまで高いPSRR比を保つ部分にGreenPAKの技術が生かされているという訳だ。そしてGreenPAKはGUIベースの設計ツール(Photo08)を提供しており、ユーザーはこれを利用して望みの設定を簡単に実現できるとしている。