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[导读]公司工业电子产品有着广阔的市场空间,应用于工业测量和信号调理的SmartAnalog系列高精度SOC芯片已正式发布,正在拓展品牌工业客户的导入。

公司工业电子产品有着广阔的市场空间,应用于工业测量和信号调理的SmartAnalog系列高精度SOC芯片已正式发布,正在拓展品牌工业客户的导入。多颗应用于工业控制的高性能MCU以及应用于工业、汽车领域的高精度SD-ADC计划今年上市。大家比较关心的专业应用于工业领域的高速高精度SAR-ADC也将于今年推出。

公司应用于手机电池的单节BMS芯片已经实现大规模出货,同时智能穿戴等领域正在拓展导入。应用于笔记本电脑、电动工具、扫地机器人等2-5节BMS产品开发顺利,预计将于今年上市。应用于动力电池的5-16节的BMS产品已启动开发工作,预计今年上市,同时我们也会向下拓展电动工具和电动两轮车的应用。

公司MCU芯片已在小型户外储能设备上应用,面向商业储能和新能源车的BMS研发正在按计划进行。

瑞浦(688536.SH)召开2023年第一季度业绩交流会及业绩说明会,交流环节中,就“公司在信号链产品线的布局情况,后续产品布局规划”,公司回复称,公司在信号链芯片设计领域深耕多年,产品和技术积累较为深厚,产品布局较为齐全。目前公司信号链芯片产品在品类上主要包括:线性产品(如放大器、比较器等)、转换器(如数模、模数转换器、模拟前端类产品等)和接口(包括通用接口、隔离、CAN等产品)。

在后续产品的布局上,一方面,公司会对标国际厂商继续缩小目录产品数量差距;另一方面,将紧密围绕各终端应用需求,持续推进数模混合及相关“定制化”产品的研发,不断加强客户黏性。总体来看,2023年,信号链方面可以重点关注的料号包括:SARADC、Σ-ΔADC等通用转换器、面向各类特定应用需求的AFE产品、CAN收发器、隔离运放、隔离转换器、隔离电源等隔离+系列产品等。

Microchip Technology Inc.(美国微芯科技公司)今日宣布推出12款全新逐次逼近寄存器(SAR)模数转换器(ADC)以及专为新型SAR ADC产品系列设计的配套差分放大器,以满足应用市场对更高速度和更高分辨率模数转换的需求。MCP331x1(D)-xx系列产品专为高温和高电磁工作环境而设计,其中包括业界唯一一款符合AEC-Q100标准且采样速率达每秒100万次(Msps)的16位SAR,可为汽车和工业应用提供必不可少的可靠性。MCP6D11差分放大器提供低失真、高精度接口,可在系统内实现ADC的全部性能。

MCP331x1(D)-xx系列产品分辨率范围包括12、14和16位,速度选项范围从每秒50万次采样(ksps)至1 Msps不等,可为开发人员提供适合其设计的ADC。该系列ADC能够在1.8V固定低模拟电源电压(AVDD)及低电流运行(1Msps下的典型有效电流为1.6 mA,500 ksps下为1.4 mA),同时具有超低功耗及满量程输入范围。

以上器件支持宽广的数字I/O接口电压(DVIO))范围(1.7V - 5.5V),可直接与MicrochipPIC32、AVR®和基于Arm®的单片机和微处理器等大多数主器件连接,无需使用外部电压电平移位器。MCP331x1(D)-xx系列包含单端和差分输入电压测量选项,能够为系统实现两个任意波形之间的差异的转换。AEC-Q100认证系列在恶劣环境下依然能够提供可靠的性能,是高精度数据采集、电动汽车电池管理、电机控制和开关电源等应用的理想选择。

在不引入额外噪音和失真的情况下,将小模拟信号正确连接到高速、高分辨率ADC是一项巨大的挑战。 Microchip的MCP6D11差分放大器专为应对这一挑战而设计,为正确驱动ADC提供低失真和高精度的接口。

Microchip混合及线性信号产品部副总裁Bryan J. Liddiard表示:“ADC市场和应用的发展需要更高分辨率、更高速度和更高精度。此外,更低的功耗和更小的封装也非常重要,我们新推出的这些产品可满足以上全部需求。”

许多应用需要精密数据采集信号链,以便将模拟数据数字化,以便准确收集和处理。精密系统设计人员不断寻求创新方法来提高性能和降低功耗,同时在较小的PCB尺寸中适应更高的电路密度。本文讨论在设计精密数据采集信号链时遇到的常见痛点,以及如何使用下一代16/18位、2 MSPS、精密逐次逼近寄存器(SAR)ADC解决这些问题。AD4000/AD4003(16位/18位)ADC采用ADI公司的先进技术设计,具有易用性特性,具有多种系统级优势,有助于降低信号链功耗,降低信号链复杂性,实现更高的通道密度,同时提高性能水平。本文将重点介绍数据采集子系统的性能和设计挑战,并解释该ADC系列如何在多个终端市场中产生应用级影响。

见信号链设计痛点

图1显示了用于构建精密数据采集系统的典型信号链。需要精密数据采集系统的应用,如自动化测试设备、机器自动化、工业和医疗仪器,具有通常被认为在技术上相互冲突的共同趋势。例如,系统设计人员被迫在性能上做出权衡,以保持紧张的系统功率预算或电路板上的小面积,以实现高通道密度。这些精密数据采集信号链的系统设计人员在驱动SAR ADC输入、保护ADC输入免受过压事件的影响、使用单电源降低系统功耗以及使用低功耗微控制器和/或数字隔离器实现更高的系统吞吐量方面面临着共同的挑战。

由于开关电容输入,驱动高分辨率精密SAR ADC传统上一直是一个棘手的问题。系统设计人员需要密切关注ADC驱动器数据手册,并查看噪声、失真、输入/输出电压裕量/裕量、带宽和建立时间规格。通常,需要宽带宽、低噪声和高功率的高速ADC驱动器,以便在可用采集时间内建立SAR ADC输入的开关电容反冲。这大大减少了放大器驱动ADC的选项,并导致显著的性能/功耗/面积权衡。此外,选择合适的RC滤波器放置在驱动器和ADC输入之间会对放大器的选择和性能施加进一步的限制。ADC驱动器输出和SAR ADC输入之间需要RC滤波器来限制宽带噪声并降低电荷反冲的影响。通常,系统设计人员需要花费大量时间来评估信号链,以确保所选的ADC驱动器和RC滤波器能够驱动ADC实现所需的性能。

在电池供电仪器仪表等功耗敏感型应用中,通常需要使用单个低压电源运行系统。这最大限度地减少了电路的功耗,但引入了放大器前端的裕量和裕量问题。这意味着可能无法使用完整的ADC输入范围,因为驱动放大器无法一直驱动到地或一直驱动到ADC输入范围的上限,从而降低了整个系统的性能。这可以通过提高电源电压来弥补,但代价是功耗更高,或者接受系统的较低动态范围性能。

大多数ADC模拟输入IN+和IN−除ESD保护二极管外没有过压保护电路。在放大器轨大于 V 的应用中裁判小于地电位时,输出可能会超出器件的输入电压范围。在过压事件期间,模拟输入(IN+或IN−)引脚与REF之间的ESD保护二极管正向偏置并将输入引脚短路至REF,从而可能使基准电压源过载,导致器件损坏,或干扰多个ADC之间共享的基准电压源。这导致必须在ADC输入端添加肖特基二极管等保护电路,以防止过压条件损害ADC。不幸的是,肖特基二极管可能会因漏电流而增加失真和其他误差。

精密应用在与ADC接口的处理器方面有不同的需求。出于安全原因,某些应用需要进行电气隔离,并在ADC和处理器之间使用数字隔离器来实现这一点。处理器的选择或隔离需求限制了用于连接ADC的数字接口的效率。通常,低端处理器/FPGA或低功耗微控制器具有相对较低的串行时钟速率。这可能导致ADC的吞吐量低于预期,因为在时钟输出转换结果之前,ADC转换时间延迟较长。数字隔离器还会限制隔离栅上可实现的最大串行时钟速率,因为隔离器中的传播延迟限制了ADC的吞吐量。在这些情况下,ADC能够在不显著提高串行时钟速率的情况下实现更高的吞吐速率是可取的。

AD4000/AD4003精密SAR ADC系列解决常见设计挑战

AD4000/AD4003系列是一款基于SAR架构的快速、低功耗、单电源、16/18位精密ADC。

AD4000/AD4003精密ADC系列独特地将高性能与易用性特性相结合,可降低系统复杂性,简化信号链BOM,并显著缩短上市时间(见图2)。该系列使设计人员能够解决其高精度数据采集系统的系统级技术挑战,而无需做出重大权衡。例如,AD4000/AD4003 ADC系列的长采集相位、高输入阻抗(Z)模式和跨度压缩模式的组合减少了与ADC驱动器级相关的设计挑战,提高了ADC驱动器选择的灵活性。这样可以降低整体系统功耗、提高密度并缩短客户设计周期时间。大多数易用性功能可以通过SPI接口写入配置寄存器来启用/禁用。请注意,AD4000/AD4003 ADC系列与10引脚AD798x/AD769x ADC系列引脚兼容。

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