自動車用途および産業用途における高精度3次元センシングの需要が急増する中、間接飛行時間（IToF：indirect time-of-flight）システムの注目が高まっています。開発者は、認証取得と導入準備が整った部品を用いて、柔軟かつ低コストで試作する方法を求めています。そこで、評価基板EPC91116の出番です。

車載品質AEC-Q101準拠のEPC2203（eGaN^®）を搭載したEPC91116は、高速・大電流パルスでレーザー・ダイオードを駆動するための高性能で費用対効果の高いソリューションを提供します。最小5 nsのパルス幅と最高100 MHzの動作をサポートするEPC91116は、今日の3次元センシング・システムに求められる速度、精度、拡張性を低コストで実現できることを実証しています。

EPC2203：超小型トランジスタ、驚異的な性能

EPC91116の設計の中核を成すのは、80 V、17 A(pulsed)のeGaN FETであるEPC2203で、0.9 mm×0.9 mmと非常に小型の実装面積を実現しています。その小型サイズにもかかわらず、EPC2203は、わずか670 pCと非常に低い全ゲート電荷（Q_G）と80 mΩと低いオン抵抗（R_DS(on)）によって、超高速スイッチングを実現できます。これらの特性によって、IToFレーザー駆動のような高周波・大電流用途に最適です。

この基板を使うと、開発者は最大40 Vの実用的なバス電圧と10 A以上のピーク電流を使って、現実的な動作条件下でEPC2203の能力を評価できます。これらすべてに完全なAEC-Q101が認定されており、設計を自動車生産準備に一歩近づけます。

単純化したゲート駆動

EPC91116の最も優れた点の一つは、ゲート駆動要件を単純化していることです。高価で複雑なゲート・ドライバICに頼る代わりに、この基板では、AEC-Q100認定済みの市販の低コストCMOS双方向レベル・トランスレータである74LVC2T45GS-Q100Xを採用しています。

EPC91116は、レベル・トランスレータの出力を並列接続することで、最大100 MHzまで信頼性の高いGaNスイッチングを実現できます。さらに、この基板の入力は3.3 VのCMOS論理向けに設計されていますが、簡単な変更を加えることで1.2 V～5.0 Vの任意の入力論理電圧ノードに対応できるため、極めて高い汎用性があります。これは、高周波GaN性能が必ずしも高いシステム・コストを伴うものではないことを示し、IToFは自動車のドライバ監視、車内センシング、物体検知といったコスト重視の用途にとってより利用しやすいものとなります。

レーザー対応、ユーザー・フレンドリー

試作を容易にするため、EPC91116には、インターポーザ基板EPC9989が付属しています ーー さまざまなレーザー・ダイオード・パッケージと負荷構成をサポートする各種の分離型プリント回路基板です。この柔軟性によって、設計者は、基板の再設計や信号品質の劣化を招くことなく、好みの部品を使えます。

EPC91116の設計は、狭い矩形波パルスを駆動するときに重要な要素となるパワー・ループ内の寄生インダクタンスの低減に重点を置いています。注意深いプリント回路基板のレイアウトと、搭載した測定点によって、プローブ関連の信号の歪みを発生させることなく、レーザーや負荷の性能を容易に観測できます。

さらなる制御のための狭いパルス発生器

すべての信号発生器が、そのままの状態で、きれいで高速なパルスを出力できるわけではありません。EPC91116は、この問題を解決するために、狭いパルス発生器（NPG：Narrow Pulse Generator）を搭載しています。この搭載した回路は、入力信号を受け取り、正確なタイミングで調整可能なパルス幅を出力します ーー 基本的なテスト機器でも、再現性の高いレーザー駆動特性が得られます。

ジャンパの設定と搭載したポテンショメータの調整だけで、5 ns～60 ns のパルス幅を設定できるため、高価な実験装置に投資することなく、実際の状況のシミュレーションに貢献します。

自動車設計の洞察を組み込む

EPC91116は、すぐに使える機能に加え、技術者にとって貴重なリファレンス・デザインとしても役立ちます。ディスクリートiToFの実装を計画している場合でも、将来の統合に向けた基盤を構築している場合でも、この基板は以下が可能です：

• スマートなプリント回路基板のレイアウトでループ・インダクタンスを最小化
• 費用対効果の高い市販部品でGaN FETを駆動
• 放熱特性を高めるため、サーマル・パスと銅の接地プレーンを実装
• 1個のゲート・ドライバで異なる論理レベル（1.2～5.5 V）に対応
• 広帯域波形測定が可能

iToF以外のアプリケーションの多様性

EPC91116は、レーザー・ドライバを念頭に設計されていますが、他の高速スイッチングの電源用途にも適しています。その回路構成とレイアウトは、以下の用途に適しています：

• E級およびF級のアンプ
• 昇圧、フライバック、昇降圧に対応可能なSEPIC（Single Ended Primary Inductor Converter）コンバータ
• 高速パルス電源システム
• 接地基準の高速スイッチングeGaN FETが役立つあらゆるアプリケーション

今日、設計から生産へ

あなたのロードマップに車載品質のIToFが含まれている場合、EPC91116は、品質認定部品、柔軟なプロトタイピング、最先端のGaN性能を備え、明確で費用対効果の高い前進への道筋を提供します。

プロトタイプ作成を始める準備はできましたか？

データシート、回路図、レイアウトの各ファイルは、こちらからダウンロードできます：評価基板EPC91116
または、EPC にお問い合わせいただき、GaN が、あなたの次世代センシング・システム設計をどのように短期化できるかをご確認ください。

John Glaser , Ph.D., Director of Applications