• 台积电攻破3nm技术遇瓶颈,巨头们芯片大战一触即发!

    台积电攻破3nm技术遇瓶颈,巨头们芯片大战一触即发!

    最近,台积电又传来消息,3nm芯片将于2021年内进行风险生产。风险生产对于一项新技术来说尤为重要,它可以检测出产品早期存在的问题,所谓的“风险生产”指的是原型已经完成并经过了测试,但还没有达到批量生产的程度。简单来说就是先生产几个试试,看有没有什么问题?如果没有问题的话,就可以开始批量生产了。芯片流片的费用高昂,所谓流片就是像流水线一样通过一系列工艺步骤制造芯片,这就是流片。在一项新技术定型定性之后,芯片制造厂商都会安排风险生产,测试出新工艺的良品率,从而确保大规模投产之后的风险可控。一旦风险生产过后,将进入小规模量产再到大规模量产。 展望过去,芯片业的需求量与日俱增,从最早的电脑到后来的功能手机,再到智能手机,而5G时代来临之后,应用场景更加丰富,芯片的性能需要进一步提高,以应付这种激增的需求。 众所周知,台积电是全球最大的芯片代工厂,为向苹果、华为这样的高科技公司制造先进的芯片。近来,在先进的5nm制造工艺之后,台积电又有了重大突破。台积电(TSMC)已确认其3nm生产节点有望在2022年下半年实现大规模生产。台积电估计,其3纳米节点的密度至少是英特尔最新的10纳米节点的两倍半。从理论上讲,台积电的3nm技术可使GPU的复杂度是AMD的新Radeon RX 6000系列芯片的三倍。 台积电在近日召开的国际固态电路研讨会ISSCC 2021中,董事长刘德音表示3nm制程技术进度超前,预计会在今年下半年进入试产。台积电在先进制程领先的道路上一往无前,计划3nm技术于2021年进入风险生产、在2022年开始量产,而英特尔的7nm预计最早推出也要到2022年末。 台积电冲得不仅快,良率还高。2018年有超过50款7nm芯片量产,代工方都是台积电。2019年,台积电代工的7nm芯片设计更是超过100种。苹果、高通、华为、英伟达、AMD、赛灵思、联发科等芯片巨头都是台积电7nm的客户。 同时,台积电的7nm N7+工艺是全球第一个在大批量生产中采用EUV的节点,而向后兼容的N6逻辑密度又提高了18%。据台积电介绍,N6具有与N7相同的缺陷密度。 刘德音指出,3nm制程技术较5nm制程,将可让电晶体密度提高70%,或令电功耗降低27%,3nm制程将于今年下半年进入试产,并且在2022年正式用于量产。“这是技术应用民主化的趋势,我们将继续稳步推进芯片级扩展、EUV增强,以及各种器件增强技术,如高迁移率沟道。”刘德音说。 在去年8月,台积电表示正研发4nm及3nm制程,计划2022年量产,是次则是确定率先攻破3nm制程。此外,3nm工艺相比5nm晶体密度将提升70%,性能提升15%,功耗则降低30%。具体来说,苹果A14芯片的晶体管数量是118亿根,如果增加了70%的晶体管密度,那么这块小小的芯片将会容纳多少根晶体管呢?其性能又将会带来什么变化呢? 台积电有这样的部署并非无原因。三星电子是目前除了台积电之外,能够量产5nm制程的半导体公司,在今年7月,三星计划直接跳过4nm先进制程,转向3nm制程的量产,并预计2022年量产。这样两企业想抢占3nm制程先发者地位的意味更浓。 据悉,台积电已经拿下全球超过50%的芯片代工订单,是第二名三星订单量的三倍左右。而台积电最主要的工作还是量产7nm、5nm等先进制程的芯片。其中7nm芯片的量产数量已经超过10亿颗,至于5nm芯片的表现也明显要强于三星。可以说,台积电是当之无愧的全球芯片生产制造技术最先进的厂商。 至于芯片制造领域的另一大厂商三星,三星最近宣布了计划在2022年下半年缩小与台积电的差距,将在3nm工艺上大打出手。 台积电已宣布将在台湾新竹建立一家晶圆厂,生产2nm芯片,但该公司尚未公布2nm制程的确切研发时间表。 随着时间推移,光刻成本逐渐降低,新的晶体管结构和新材料也出现一些重大突破。高精尖技术的不断推进,在接下来的的四到五年内,就PC性能而言,前景看起来非常光明。此外,在更长远的时代,如万物联网、人机结合、生物计算等,都需要大量的新型芯片,可以说,只要台积电能长期处在这样的循环之中,不仅会让自己的财务状况越来越好,更会在经年累月中扼杀掉“竞争对手的追赶信心”。如果他们够狠,又有政策支持,台积电在芯片业的位置有可能从“天下第一”变成“天下唯一”!

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  • 全球内存价格暴涨,国产芯片能否实现弯道超车?

    全球内存价格暴涨,国产芯片能否实现弯道超车?

    长期以来,中国在芯片市场缺少话语权和定价权,这导致国内一直被海外国际大厂垄断。虽然我国已经在尽力追赶,但技术上仍然与国际大厂有不小的差距。 国内厂商由于仍处于起步阶段,存储器的研发能否成功,未来几年将是关键期;研发成功后,良率能否提升到较高水平,成本控制是否能够达到预期,知识产权能否做到有效保护等,仍然有一定的不确定性;从研发成功至量产并形成销售,仍然需要长达几年时间。 存储器是半导体行业的重要分支,在经历了2015和2016年的持续走低后,2017年,全球存储器市场迎来了爆发,增长率达到60%,销售额超过1200亿美元,占全球半导体市场总值的30.1%。 20年下半年以来,全球汽车行业遭到芯片短缺的严重影响,不少一二线车企的部分工厂都已经因为“无芯可用”而被迫停工停产。 令人意想不到的是,汽车行业的缺芯现象已经逐渐蔓延至智能手机行业以及游戏机行业。全球芯片短缺的状况在2021年或将持续存在。 从去年底开始,DRAM内存市场价格下滑趋势已经止住了,在停电、火灾等意外因素影响下开始涨价,2021年全球内存涨价已经是定局。截止2月3日,8GB DDR4内存颗粒的报价来到3.93美元。要知道,在2020年8月,相关产品的报价仅为2.54美元。这短短六个月的时间,价格涨幅就达到54.7%。威刚DDR4-3200 16GB单条,去年11月是399元,截稿前已经涨到了569元。实际上,按照华邦电子的说法,DRAM和闪存价格的上扬将有助于公司在3、4月份实现营收增长。 内存接口芯片集成于DRAM内存模组(存储介质)中,是服务器内存模组的核心逻辑器件,其主要作用是提升内存数据访问的速度和稳定性,以匹配CPU日益提高的运行速度和性能。内存接口芯片具有较高的技术门槛,认证过程严格,尤以CPU厂商认证最为关键,按功能划分,内存接口芯片主要分为:寄存缓冲器(RCD)、数据缓冲器(DB)、内存缓冲器(MB/AMB)三类。 DDR是21世纪初主流内存规范,内存接口芯片技术经历了DDR2、DDR3、DDR4世代,目前DDR4内存技术处于成熟期,随着内存接口芯片的不断升级,内存技术逐渐由DDR4向DDR5升级迭代,相比于前一代内存接口芯片,DDR5可以支持更低电压工作环境及更高的运行速率。 其实,全球半导体目前正经历着大缺货,雪上加霜的是,美国得州遭遇重大自然灾害,日本福岛发生7.3级地震,导致部分半导体厂商暂时停产,比如三星的S2晶圆厂。 由于市场供不应求、供需状况得到控制,再加上智能手机、服务器市场的迅速增长,2020年的内存行业还是十分赚钱的内存行业的寡头现象也是越来越明显,前五大厂商拿走了81%毛利润,前十大厂商则占了总收入的92%。但这对于国产芯片而言,却是一个不可多得的机遇。 在全球内存版图中,三星、SK海力士及美光是三大巨头,合计占据全球95%以上的产能,其他厂商的份额非常小,后来的竞争者面临着强大的压力。 相比三星等厂商进军第三代、第四代10nm级内存工艺(1Znm之后),国产内存的19nm工艺还是第一代的,好在合肥长鑫之前已经表态会攻克17nm工艺,达到第二代10nm级工艺的水平,同时还会推出DDR5、LPDDR5等新标准内存。 以内存芯片为例。时至今日,三星等头部厂商已经在进军第三代、第四代(10nm级别)内存工艺。反观国产内存芯片的工艺依然停留在19nm,而且还是第一代。 对国产厂商来说,2021年内存涨价是个极好的机遇,但面临的挑战也不少,主要来自于技术及产能上的。近年来,中国芯片产业的崛起之势全球有目共睹。由于美国芯片出口的规则改变,全球芯片出口格局也在发生重大变化。为此,中国也在加快步伐,试图尽快实现芯片国产化,其中最为典型的就是中科院,该院上周已经宣布,要将光刻机等关键设备列入科研清单。最后也希望属于我们自己的光刻机早日可以研发出来,制造出属于我们自己的核心芯片,不再受外国力量的制裁和牵制。

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  • 100%自研7nm芯片!华为之后又一家巨头芯片“昆仑2”将量产

    100%自研7nm芯片!华为之后又一家巨头芯片“昆仑2”将量产

    中国有很多科技巨头均自研过芯片,比如华为海思研发了麒麟,阿里平头哥研发出含光,紫光研发出虎贲,还有小米也曾研发出澎湃芯片等等。 大家都知道,国内芯片产业的发展是落后于国际水平的,尤其是最近两年,每年的芯片进口额都赶超了石油,达到了3000亿美元。对此,我国专门针对芯片产业的发展制定了一项计划,争取2025年,我国芯片完成从30%到70%自给自足的转变。这也就说明了,唯有掌握“自主核心技术”、掌握芯片研发实力,才能够进一步确保我国各项业务在行业内的竞争优势以及行业话语权 相信大家都知道,自从华为 / 中兴事件发生以后,国产芯片、国产操作系统发展就受到了广大网友们的高度关注,尤其是国产自研芯片产品,例如华为海思、阿里平头哥、紫光展锐、小米澎湃等等,都成为了广大网友们所关注的焦点,因为唯有掌握 " 自主核心技术 ",掌握芯片研发实力,才能够进一步确保自家业务在行业内的竞争优势以及行业话语权,避免遭受到 " 卡脖子 " 的尴尬局面,所以我们才看到了阿里巴巴、格力等非半导体企业纷纷宣布 " 造芯 " 计划。 国内的科技企业也彻底觉醒了,认清了我们在半导体领域的劣势,在芯片核心技术上面的缺失,也让我们在获取芯片的过程中受到了刁难,目前已经有越来越多的企业开始从事芯片的自主研发。 就拿现如今国内最重视的半导体行业来说,华为作为最强大的国产芯片设计公司,其推出的麒麟系列处理器做到了名扬海内外。尽管去年美国为了针对华为的发展,单方面修改了芯片进出口规则,导致麒麟芯片的生产无法再正常进行,但是这并不能阻止华为继续进步的脚步。 中国高科技的企业华为,毕竟建立在雄厚的科研实力下,华为不仅掌握着全球最多5G专利技术,旗下的高端旗舰产品更是远销海外。正是因为如此,在诸多领域有着杰出成就的华为,也成为了美国政府的眼中钉。 去年12月16日中芯国际联合CEO梁孟松意外递交辞呈,紧接着中芯国际被美国商务部列入“实体清单”。从梁博士递交的辞呈中不难发现短短三年时间中芯国际完成多个技术节点的突破,7nm技术的开发也已经完成,未来光刻机到位就可以进入全面的发展阶段。 又一中国科技巨头“出手了” 这家科技巨头就是家喻户晓的百度公司,虽然在大多数人的印象中,百度只是一家以互联网业务为主的企业,百度的7nm芯片便属于昆仑云端体系,从最开始的14nm的昆仑1芯片升级到了7nm制程,命名很简单,就叫做昆仑2。工艺制程的进步就意味着芯片的性能会得到很大的提升,百度昆仑2相较于昆仑1而言,各方面的表现都更加出色。 百度还将充分发挥领先的互联网平台优势,在云、AI、互联网融合发展的大趋势下,积蓄起支撑未来发展的强大势能,形成多引擎的增长新格局。AI芯片已成为科技竞争的制高点,只有通过在AI处理器的布局才可以在激烈的竞争中出奇制胜。不得不说,这是一款针对百度核心业务打造的云端全功能AI芯片。 那么昆仑系列芯片到底有什么作用呢?或者说百度打算将自研的7nm芯片用在什么地方? 此款7nm工艺昆仑2芯片是针对AI和人工智能领域研发的成果,该芯片将在工业互联网、搜索引擎和智能交通等重要领域实现应用。 只有强大的自研能力才能保证企业在激烈的复杂环境中屹立不倒,“拿来主义”虽然可以短时间内实现跨越式发展,但随着时间的推移终究会被边缘化。 在自研芯片的道路上,目前国内的众多企业已经取得了突破,华为海思已经研发出了5nm的麒麟芯片,阿里巴巴的平头哥半导体也顺利研发出了芯片含光,而紫光展锐的虎贲也已经成功问世,小米的澎湃芯片也有了阶段性进展,而这些也仅仅是自研芯片的冰山一角。 时至今日,华为已经凭借着毋庸置疑的实力成为当之无愧的中国科技巨头,其在5G方面的建树更是令一众国内企业望尘莫及。 也希望我们国内能够再多出几个这样的科技巨头,届时我们相关方面就不会再受其掣肘,实现真正的科技腾飞! 如果国内能有更多这样的企业挺身而出,中国的芯片行业何愁发展不起来,对此你们有什么看法呢?

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  • 适用于高音质音响设备的32位D/A转换器IC“BD34301EKV” 开始全面销售

    适用于高音质音响设备的32位D/A转换器IC“BD34301EKV” 开始全面销售

    全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)推出播放高分辨率声音源*1的高音质音响设备用的32位D/A转换器IC(以下称“DAC芯片”※)“BD34301EKV”及其评估板“BD34301EKV-EVK-001”,现已开始全面销售。 ※为了与音响设备的DAC区分,在这里表述为“DAC芯片”。 通常认为,音响设备的DAC芯片是决定音响设备音质的最重要部件之一,因为需要从高分辨率音源数据中更大程度地提取信息量并将其转换为模拟信号。一直以来,ROHM的音频产品开发都非常注重音质。例如,基于50年来的音频IC产品开发经验,建立了可充分提取音源信息量的“音质设计技术”,并推出了高音质的声音处理器IC和高音质的音响电源IC等。其中,“MUS-IC™”系列的性能获得了客户高度评价,并且正在被越来越多的客户用在高音质音响设备中。 “BD34301EKV”作为ROHM推出的音频IC的高端系列“MUS-IC™”中的DAC芯片,在开发之初就很注重“空间音效”、“规模感”及“静谧性”等欣赏古典音乐时的重要音质性能。凭借ROHM自有的音质设计技术,在决定音质的关键—信号处理电路设计过程中,采用边确认音质边设计电路的方式,成功地实现了目标音质。同时,低噪声(SN比)和低失真率(THD+N特性)作为音频产品的重要特性,也达到了业界极高水平(SN比130dB,THD+N-115dB),其性能非常适合高音质音响设备。此外,作为数字信号处理电路主要功能的内置数字滤波器采用可自定义的规格,有助于实现音响设备制造商所追求的理想音质效果。 另外,“BD34301EKV”已经被著名高端音响设备制造商Luxman Co.,Ltd.(以下简称“Luxman”)应用在其旗舰产品SACD/CD播放器“D-10X”中,为这款播放器实现理想的音质效果发挥了显著作用。该公司董事兼开发总部长长妻雅一先生在开发阶段就给予“BD34301EKV”很高的评价,称赞其性能和音质“在每个频段上都可以体现平稳、自然且可以长时间听的声音”。 本产品已于2020年12月开始全面销售(样品价格:9,000日元/个,不含税),并且可以随时启动量产。关于本产品的样品和评估板“BD34301EKV-EVK-001”的详细信息,可在ROHM的官网上咨询,并且可从电商平台AMEYA360购买。 <关于ROHM音频IC的高端系列“MUS-IC™”> “MUS-IC™”(正式名称:ROHM Musical Device “MUS-IC™”)是在ROHM的企业特色—“质量第一”、“为音乐文化的普及与发展做贡献”、“垂直统合型生产”基础上,融合“音质设计技术”开发而成的,是ROHM的音质负责人带着自信推出的高端音频IC专用的音频产品品牌。 ・“MUS-IC™”是ROHM Co.,Ltd.的商标或注册商标。 <新产品特点> 为了实现目标音质,DAC芯片“BD34301EKV”利用ROHM通过将影响IC音质的专有技术集成为28个音质参数而建立的“音质设计技术”,实现了以下特点: 1. 特性水平极高,具备古典音乐所需的音质性能 “BD34301EKV”不仅在音响设备中的数值性能表现出色(SN比130dB,THD+N -115dB),还从根本上提高了较难通过数值性能表现出来的音质性能。例如,在“D/A转换电路”中,通过更大程度地降低将每个电流段的电源阻抗并优化布线的布局,将决定每个电流段的工作时序的时钟延迟(误差)减少到极限。此外,经过精心设计,通过“数字信号处理电路”的主要功能--数字滤波器(FIR滤波器),即使是微小的信号也可以得到忠实地处理,并且阻带衰减(数字滤波器的性能指标之一)达到-150dB以下。因此,可以充分提取音源的信息量,对于欣赏古典音乐来说很重要的“空间音效”、“规模感”及“静谧性”等音质性能得到更出色的表现。 2.数字滤波器的自定义功能,有助于实现与音响设备相匹配的音质 “BD34301EKV”可以从“预设/自定义/外设”中选择会影响音质的数字信号处理电路的数字滤波器(FIR滤波器)。滤波器的计算系数和过采样率也可以通过编程功能进行自定义。利用这些特色,客户可以构建自己的数字滤波器,并轻松地为不同的音响设备实现不同的音质调整,这将非常有助于减少客户开发工时并实现制造商所追求的理想音质效果。 <新产品的主要特性> <评估板信息> 开始销售时间 2021年2月下旬 评估板型号 BD34301EKV-EVK-001 网 售 平 台 可以在ROHM官网上进行咨询,并且可从电商平台AMEYA360购买。 <关于Luxman公司的SACD/CD播放器“D-10X”> Luxman(力仕)公司新推出的旗舰产品SACD/CD播放器“D-10X”继承了其前身“D-08u”的设计理念,通过更新的技术和更高规格的元器件来实现高精度读取、高清转换和高质量输出,是追求现代高端数字播放器理想形式的典范。 除了配备独创的新驱动机制LxDTM-i*2,并采用配备ODNF-u*3完全平衡放大器电路外,其数字电路的心脏部分—D/A转换器IC采用了双重配置的ROHM“BD34301EKV”。 <术语解说> *1)高分辨率音源(High-resolution Sound Source) 普通CD唱片所播放音乐的采样频率为44.1kHz,量化位数为16bit;而高分辨率音源的采样频率96kHz以上,量化位数24bit以上较为普遍。即高分辨率音源的信息量比普通CD唱片多得多,因而可实现高音质。 *2) LxDTM-i(LuXman original Disc Transport Mechanism-improved的缩写) Luxman引以为豪的原创高刚性驱动机构,其特点是具有坚固的箱体结构,整个箱体由8mm厚的铝制侧壁框架和5mm厚的钢制顶板构成。 *3) ODNF-u (Only Distortion Negative Feedback-ultimate的缩写) 被应用在D-10X的模拟电路中。Luxman公司的核心技术ODNF的极致优化版,通过集成以往积累的放大器开发技术和专有技术优势来精心打造音质。

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  • ADI公司携手利默里克大学和Stripe,通过软件技术合作推进工程教育变革

    ADI公司携手利默里克大学和Stripe,通过软件技术合作推进工程教育变革

    中国,北京– 2021年2月25日 –Analog Devices, Inc.与利默里克大学 (UL)以及包括经济基础设施技术领导者Stripe在内的知名企业合作,推出名为沉浸式软件工程(ISE)的全球领先计算机科学项目。在全球对开发人才需求不断增加,且互联网经济实现快速增长的情况下,ISE旨在变革计算机科学的教学方式,培养行业经验丰富的软件专业人员,以对业务产生更大影响。作为UL倡议的研究启动部分,ADI将资助进行实验性开发和研究,以期开发新的软件过程和服务。 ADI公司总裁兼首席执行官Vincent Roche表示:“ADI致力于增强软件发展对各行业的影响,并凭借自身的独特优势,在现实与数字世界之间架起桥梁。我们深刻体会到ISE等此类项目对于帮助培养未来的软件工程师人才具有重大意义”。 通过ISE项目,学生将能够利用ADI Catalyst提供的资源。ADI Catalyst位于爱尔兰利默里克,主要开展实践性的孵化器式研发活动,力图形成新的社区,创建生活实验室,开发突破性技术,例如人工智能、机器人和可持续发展的应用。ADI Catalyst作为协作中心,通过合作方式来帮助客户加速解决他们面临的挑战。同时为客户和研究机构提供了一个与ADI互动的独特环境,并在单个协作环境中合作解决问题。ADI公司的欧洲研发中心也位于利默里克,长期以来,该中心一直以研发先进技术而闻名。 Stripe的联合创始人兼总裁John Collison表示:“软件工程师对这一了不起的职业具有很高的热情,他们能够解决那些快速发展的行业中最重要的全球性问题,但目前软件工程师的人数远远不够。‘沉浸式软件工程’将提供很好的路径帮助更多的学生(尤其是年轻女性)进入技术领域。” ADI、UL、Stripe等知名企业、机构以及其它行业领导者组织构成的生态系统,将为学生带来ISE项目,并为毕业生提供就业机会。ISE提供为期3年的本科强化课程,以及第4年的研究生级别课程。通过行业实习,学生可以获得在公司工作的经验(这占到总课程的近一半),让他们能够在导师的指导下,在真实工作环境中获得所需的技能。第一批学生预计将于2022年9月报名参加ISE课程。 利默里克大学校长Kerstin Mey教授表示:“ADI公司是我们最坚定、有力的长期合作伙伴,我很高兴ADI能与我们一起推进这个激动人心的新项目。我们很期待与ADI合作,以如此重要的方式重塑未来软件工程师的培养方式。” ADI公司利用其独特的领域应用专业知识,在终端应用发挥重要作用,并给客户业务带来积极的重要影响。ADI在软件方面取得的进展正在深度影响客户选择和使用其解决方案的方式。

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  • 开关模式电源电流检测——第二部分:何处放置检测电阻

    开关模式电源电流检测——第二部分:何处放置检测电阻

    电流检测电阻的位置连同开关稳压器架构决定了要检测的电流。检测的电流包括峰值电感电流、谷值电感电流(连续导通模式下电感电流的最小值)和平均输出电流。检测电阻的位置会影响功率损耗、噪声计算以及检测电阻监控电路看到的共模电压。 放置在降压调节器高端 对于降压调节器,电流检测电阻有多个位置可以放置。当放置在顶部MOSFET的高端时(如图1所示),它会在顶部MOSFET导通时检测峰值电感电流,从而可用于峰值电流模式控制电源。但是,当顶部MOSFET关断且底部MOSFET导通时,它不测量电感电流。 图1.带高端RSENSE的降压转换器 在这种配置中,电流检测可能有很高的噪声,原因是顶部MOSFET的导通边沿具有很强的开关电压振荡。为使这种影响最小,需要一个较长的电流比较器消隐时间(比较器忽略输入的时间)。这会限制最小开关导通时间,并且可能限制最小占空比(占空比 = VOUT/VIN)和最大转换器降压比。注意在高端配置中,电流信号可能位于非常大的共模电压(VIN)之上。 放置在降压调节器低端 图2中,检测电阻位于底部MOSFET下方。在这种配置中,它检测谷值模式电流。为了进一步降低功率损耗并节省元件成本,底部FET RDS(ON)可用来检测电流,而不必使用外部电流检测电阻RSENSE。 图2.带低端RSENSE的降压转换器 这种配置通常用于谷值模式控制的电源。它对噪声可能也很敏感,但在这种情况下,它在占空比较大时很敏感。谷值模式控制的降压转换器支持高降压比,但由于其开关导通时间是固定/受控的,故最大占空比有限。 降压调节器与电感串联 图3中,电流检测电阻RSENSE与电感串联,因此可以检测连续电感电流,此电流可用于监测平均电流以及峰值或谷值电流。所以,此配置支持峰值、谷值或平均电流模式控制。 图3.RSENSE与电感串联 这种检测方法可提供最佳的信噪比性能。外部RSENSE通常可提供非常准确的电流检测信号,以实现精确的限流和均流。但是,RSENSE也会引起额外的功率损耗和元件成本。为了减少功率损耗和成本,可以利用电感线圈直流电阻(DCR)检测电流,而不使用外部RSENSE。 放置在升压和反相调节器的高端 对于升压调节器,检测电阻可以与电感串联,以提供高端检测(图4)。 图4.带高端RSENSE的升压转换器 升压转换器具有连续输入电流,因此会产生三角波形并持续监测电流。 放置在升压和反相调节器的低端 检测电阻也可以放在底部MOSFET的低端,如图5所示。此处监测峰值开关电流(也是峰值电感电流),每半个周期产生一个电流波形。MOSFET开关切换导致电流信号具有很强的开关噪声。 图5.带低端RSENSE的升压转换器 SENSE电阻放置在升降压转换器低端或与电感串联 图6显示了一个4开关升降压转换器,其检测电阻位于低端。当输入电压远高于输出电压时,转换器工作在降压模式;当输入电压远低于输出电压时,转换器工作在升压模式。在此电路中,检测电阻位于4开关H桥配置的底部。器件的模式(降压模式或升压模式)决定了监测的电流。 图6.RSENSE位于低端的升降压转换器 在降压模式下(开关D一直导通,开关C一直关断),检测电阻监测底部开关B电流,电源用作谷值电流模式降压转换器。 在升压模式下(开关A一直导通,开关B一直关断),检测电阻与底部MOSFET (C)串联,并在电感电流上升时测量峰值电流。在这种模式下,由于不监测谷值电感电流,因此当电源处于轻负载状态时,很难检测负电感电流。负电感电流意味着电能从输出端传回输入端,但由于这种传输会有损耗,故效率会受损。对于电池供电系统等应用,轻负载效率很重要,这种电流检测方法不合需要。 图7电路解决了这个问题,其将检测电阻与电感串联,从而在降压和升压模式下均能连续测量电感电流信号。由于电流检测RSENSE连接到具有高开关噪声的SW1节点,因此需要精心设计控制器IC,使内部电流比较器有足够长的消隐时间。 图7.LT8390升降压转换器,RSENSE与电感串联 输入端也可以添加额外的检测电阻,以实现输入限流;或者添加在输出端(如下图所示),用于电池充电或驱动LED等恒定输出电流应用。这种情况下需要平均输入或输出电流信号,因此可在电流检测路径中增加一个强RC滤波器,以减少电流检测噪声。 上述大多数例子假定电流检测元件为检测电阻。但这不是强制要求,而且实际上往往并非如此。其他检测技术包括使用MOSFET上的压降或电感的直流电阻(DCR)。这些电流检测方法在第三部分“电流检测方法”中介绍。 软件 LTspice LTspice®软件是一款强大、快速、免费的仿真工具、原理图采集和波形查看器,具有增强功能和模型,可改善开关稳压器的仿真。 LTpowerCAD LTpowerCAD设计工具是一款完整的电源设计工具程序,可显著简化电源设计任务。它引导用户寻找解决方案,选择功率级元件,提供详细效率信息,显示快速环路波特图稳定性和负载瞬态分析,并可将最终设计导出至LTspice进行仿真。

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  • Silicon Labs与Wolfspeed合作,提供高性能电源模块解决方案

    Silicon Labs与Wolfspeed合作,提供高性能电源模块解决方案

    中国,北京 - 2021年2月23日 - 致力于建立更智能、更互联世界的领先芯片、软件和解决方案供应商Silicon Labs(亦称“芯科科技”)推出全新的多合一隔离解决方案Si823Hx栅极驱动器板,可为最近发布的Wolfspeed WolfPACK™电源模块提供完美支持。Wolfspeed电源模块可用于众多电源应用,包括工业和汽车市场中的电动汽车(EV)充电器和电机驱动器。该板包含Si823Hx隔离栅极驱动器和集成了DC-DC转换器的Si88xx数字隔离器,可以紧凑且经济高效的设计提供卓越的性能,并针对各种模块进行了优化。 Silicon Labs副总裁兼电源产品总经理Brian Mirkin表示:“电力电子工程师在设计大功率系统时面临从空间限制到安全要求的诸多挑战。Silicon Labs的Si823Hx栅极驱动器板是一种高效率、高性能的解决方案,旨在简化使用电源模块的系统的开发。” Silicon Labs的隔离栅极驱动器技术可用于各种电源应用,包括大功率转换器和逆变器,电机和牵引驱动器以及EV充电器。Si823Hx栅极驱动器板提供了卓越的性能,可高效地驱动和保护采用任何开关技术的电源模块,包括在要求最严苛的大功率应用中使用的先进碳化硅(SiC)模块。 通过在小型封装中内置死区时间控制和重叠保护功能,双通道Si823Hx隔离栅极驱动器提供了无与伦比的价值,其能够以最少的设计工作量来安全地驱动半桥拓扑。高度集成的Si88xx器件不仅可以将电源模块的温度传输给控制器,还可为板上电路提供所有电源,从而进一步降低成本和简化设计。 Silicon Labs与Wolfspeed合作开发的一套完整的设计资源可用于快速启动Wolfspeed WolfPACK™的评估和开发,包括参考设计、评估测试装置和系统测试报告。

    Silicon Labs 电源模块 栅极驱动器 Wolfspeed

  • ADI公司的电池管理系统IC和汽车音频总线助力沃尔沃全电动XC40 SUV

    中国,北京– 2021年2月23日 –Analog Devices, Inc. 和沃尔沃汽车公司宣布,沃尔沃汽车公司的首款纯电动SUV—沃尔沃XC40 Recharge—将采用ADI的集成电路(IC)提供电池管理系统(BMS)和汽车音频总线 (A2B®)功能。这些先进技术不仅可以减轻车辆重量并充分延长行驶里程,让电动汽车的总成本更具吸引力,同时也支持可持续发展的未来需求。 沃尔沃XC40 P8 Recharge入围了2021年北美年度风云车、卡车和多用途车大奖(NACTOY)的多用途车类别半决赛。NACTOY奖项主要授予在创新、设计、安全、操控、驾驶员满意度和价值方面表现出色的车型。这些奖项旨在表彰本年度性能优异的新车型。 沃尔沃汽车公司电力推进解决方案经理Lutz Stiegler表示:“BMS性能对于电动XC40 Recharge实现其无声但强大、零碳排放、安全无忧的驾驶体验承诺至关重要。我们对首款纯电动SUV的每个环节和部件都进行了深入思考和研究,确保每次充电的续航里程更长,车辆的使用寿命更久,驾驶更安心,同时总成本更低。” ADI的IC在汽车的整个使用寿命周期内都能提供行业领先的精度,不仅显著提高每次充电的续航里程,而且支持从混合动力汽车到全电动汽车所有车型的扩展。这些IC符合全球最高的安全标准,并可扩展支持多种电池化学材料,包括支持社会和环境可持续发展的磷酸铁锂(LFP)等无钴电池。 此外,基于ADI公司A2B和SHARC®音频处理器的音频解决方案不仅提供沉浸式座舱体验,而且支持可持续发展趋势。身临其境的音效、降噪和语音等音频新功能逐渐成为汽车的标配,同时也带来严峻的布线挑战。ADI的解决方案使音频系统能够连接到低延时总线架构中,不仅能保证音频的高保真度,还可在车内减轻多达50公斤的线缆和绝缘装置。这种组合在XC40 Recharge等电动汽车中尤为重要,因为重量的减轻可直接转化为行驶里程的增加。 ADI公司汽车事业部副总裁Patrick Morgan表示:“电动汽车是未来的发展趋势,这个市场正在显著增长,预计到2025年,全电动汽车销量将达到1000万辆。 我们致力于与所有合作伙伴一道,持续提供创新技术,引领汽车行业走向可持续发展的未来。”

    ADI 集成电路 ADI 电池管理系统IC

  • 贸泽电子荣获Heyco年度全球最佳分销商称号

    贸泽电子荣获Heyco年度全球最佳分销商称号

    2021年2月22日 – 专注于引入新品并提供海量库存的电子元器件分销商贸泽电子 (Mouser Electronics) 宣布其获得模制电缆保护产品和冲压电气元件知名制造商Heyco的2020年度全球最佳分销商称号。Heyco将这一奖项授予贸泽是为了表彰其在2020年度所做的不懈努力以及出色的销售业绩。 贸泽电子亚太区市场及商务拓展副总裁田吉平女士表示:“我们由衷感谢Heyco将年度全球最佳分销商称号授予贸泽。Heyco是贸泽的重要合作伙伴,我们必将在2021年乃至更久远的将来继续深化合作、共同发展!” Heyco执行副总裁Mario Pieroni表示:“我们非常荣幸能够向贸泽颁发2020年度最佳分销商奖项。这一奖项高度认可了贸泽团队的出色表现,同时也集中体现了双方之间深入、愉快的分销合作伙伴关系。” Heyco成立于1926年,并于2016年被PennEngineering收购。Heyco设计制造的产品凝聚了公司在悠久历史中积累的丰富经验,其模制电缆保护产品和冲压电气元件可满足客户严苛的应用需求。贸泽分销种类丰富的Heyco产品,包括安装简便的快装螺母(M3至M6螺纹规格)、Nytye®高强度尼龙扎线带,以及HEYBite Mini’s®不锈钢线夹。

    贸泽电子 贸泽电子 最佳分销商 Heyco

  • 开关模式电源电流检测——第一部分:基本知识

    开关模式电源电流检测——第一部分:基本知识

    电流模式控制由于其高可靠性、环路补偿设计简单、负载分配功能简单可靠的特点,被广泛用于开关模式电源。电流检测信号是电流模式开关模式电源设计的重要组成部分,它用于调节输出并提供过流保护。图1显示了LTC3855同步开关模式降压电源的电流检测电路。LTC3855是一款具有逐周期限流功能的电流模式控制器件。检测电阻RS监测电流。 图1.开关模式电源电流检测电阻(RS) 图2显示了两种情况下电感电流的示波器图像:第一种情况使用电感电流能够驱动的负载(红线),而在第二种情况下,输出短路(紫线)。 图2.LTC3855限流与折返示例,在1.5 V/15 A供电轨上测量。 最初,峰值电感电流由选定的电感值、电源开关导通时间、电路的输入和输出电压以及负载电流设置(图中用“1”表示)。当电路短路时,电感电流迅速上升,直至达到限流点,即RS × IINDUCTOR (IL)等于最大电流检测电压,以保护器件和下游电路(图中用“2”表示)。然后,内置电流折返限制(图中数字“3”)进一步降低电感电流,以将热应力降至最低。 电流检测还有其他作用。在多相电源设计中,利用它能实现精确均流。对于轻负载电源设计,它可以防止电流反向流动,从而提高效率(反向电流指反向流过电感的电流,即从输出到输入的电流,这在某些应用中可能不合需要,甚至具破坏性)。另外,当多相应用的负载较小时,电流检测可用来减少所需的相数,从而提高电路效率。对于需要电流源的负载,电流检测可将电源转换为恒流源,以用于LED驱动、电池充电和驱动激光等应用。 在本系列的第二部分“何处放置电流检测电阻”中,我们说明在电路的哪一个分支中放置电流检测电阻,以及它如何影响操作。 软件 LTspice LTspice®软件是一款强大、快速、免费的仿真工具、原理图采集和波形查看器,具有增强功能和模型,可改善开关稳压器的仿真。 LTpowerCAD LTpowerCAD™设计工具是一款完整的电源设计工具程序,可显著简化电源设计任务。它引导用户寻找解决方案,选择功率级元件,提供详细效率信息,显示快速环路波特图稳定性和负载瞬态分析,并可将最终设计导出至LTspice进行仿真。

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  • 打破传统设计局限,贸泽电子携手英飞凌举办蓝牙在线研讨会

    打破传统设计局限,贸泽电子携手英飞凌举办蓝牙在线研讨会

    2021年2月22日 – 专注于引入新品并提供海量库存的电子元器件分销商贸泽电子 (Mouser Electronics) 宣布将携手英飞凌于2月25日下午14:00-15:30举办新一期主题为“用英飞凌方案构建更好的蓝牙设备”的在线研讨会。届时,来自英飞凌的技术专家将与观众分享英飞凌不断发展的蓝牙解决方案,帮助工程师能够轻松应对蓝牙产品设计挑战。 在物联网系统中,由于蓝牙技术的低成本、低功耗、高速率和高可靠性等特点,使得基于蓝牙技术的无线连接方案为人们广泛所接,包括其在无线音频、汽车应用、智能楼宇自动化、智慧城市建设等多个场景中的应用。蓝牙技术能够方便、安全、稳定地代替有线电缆,为智能控制领域的数据传输提供成熟的方法。英飞凌作为全球领先的半导体公司之一,致力于为包括可穿戴、智能家居、智慧医疗等多个领域提供着安全可靠的蓝牙设备。本期直播将从广泛使用和成熟的蓝牙、灵活且高度集成的体系结构和软件、超低功耗、BLE芯片集成了人机介面(HMI)的电容式触摸感应、支持Bluetooth Mesh使能,并现场演示应用这五个方面展开,让工程师对英飞凌的蓝牙解决方案有更全面的了解,并能有效提升蓝牙设计技能。 贸泽电子亚太区市场及商务拓展副总裁田吉平女士表示:“相比于WIFI、RFID和蜂窝网络等网络技术,蓝牙有着低功耗的传输优势。随着技术的发展,蓝牙设计的集成度越来越高,外置器件则不断减少。对于设计人员来说,选择一款具有高效性能的模块化蓝牙解决方案,能让后续的设计更加简便,有效地降低设计成本并缩短产品上市时间。为了让工程师能更好地进行蓝牙产品设计,贸泽电子特邀英飞凌的技术专家,结合英飞凌的双模蓝牙,低功耗蓝牙(BLE)和蓝牙网状网络(MESH)解决方案产品组合进行分享,协助工程师在面对产品扩展范围选择、提升功耗优化上能有效地发挥实力,加快产品上市。”

    贸泽电子 英飞凌 贸泽电子 在线研讨会

  • 非常见问题:从传感器到ADC的危途:工程师应如何做?

    非常见问题:从传感器到ADC的危途:工程师应如何做?

    有没有一个模块能让我直接将微小的传感器输出信号转换为ADC输入电压? 有的,ADI公司最新仪表放大器系列可以一举完成如下任务:抑制共模信号,放大差模信号,将电压转换为符合要求的ADC输入电压,并且保护ADC免受过压影响! 在无数的工业、汽车、仪器仪表和众多其他应用中,普遍存在一项挑战,就是如何将微小的传感器信号正确连接到ADC,以实现数字化和数据采集。传感器信号通常很微弱,可能有很高噪声,看上去像是一个非常高的阻抗源,位于大共模(CM)电压之上。这些都是ADC输入所不乐见的。本文将介绍最新集成解决方案,可以彻底解决工程师提出的超出当前能力范围的问题。本文还会详细介绍设计步骤,以便配置一个完整的传感器接口仪表放大器来驱动ADC输入。 图1.从传感器到达ADC的挑战 什么适合传感器及为何有问题? 这个问题的简短答案是仪表放大器。传感器适合连接的对象是仪表放大器。 仪表放大器具有高精度(低失调)和低噪声特性,不会破坏小输入信号。其差分输入适合于许多传感器信号(如应变计、压力传感器等),并且能够抑制任何存在的共模信号,仅留下我们感兴趣的原始小电压,而不会留下不需要的共模信号。仪表放大器具有很大的输入阻抗,不会给传感器带来负载,确保脆弱的信号不受信号处理的影响。此外,仪表放大器通常使用单个外部电阻即可提供很大的增益和可选增益范围,因而非常灵活,可让目标小信号适应远高于信号路径噪声电平的电压和ADC模拟输入。仪表放大器是针对精密性能而设计的,内部进行了调整,能够在很宽的工作温度范围内保持其性能,并且不受电源电压变化的影响。仪表放大器还具有极低的增益误差,这也有助于其维持精度,并限制摆幅变化所造成的测量或信号误差。 ADC输入乐见什么? 驱动ADC输入可不是那么容易。前端的内部电容(图2中的CDAC)开关操作会引起电荷注入,这使得传输高线性度的稳定信号以供ADC量化成为一项艰巨的任务。驱动ADC输入的驱动器必须能够处理这些大的电荷注入,并在下一个转换周期之前迅速稳定下来。此外,根据ADC分辨率(位数),驱动器的噪声和失真不应成为限制因素。 图2.ADC输入驱动具有挑战性 要达到上述要求绝非易事,特别是对于低功耗驱动器而言。另外,由于半导体工艺的现代化,ADC工作电源电压日渐下降。这种趋势的不良副作用之一是,ADC输入变得更容易受输入过压的影响,并可能造成伤害或损坏。这就需要有外部电路来防范这种过压。此类外部电路不仅不能将任何可测量噪声加入信号,而且不应限制带宽或引起任何形式的失真。另外还非常希望整个电路能快速反应,并能从过压事件中迅速地恢复。 偏移输入信号以符合ADC模拟输入电压范围也存在挑战。为执行此任务而添加的任何电路元件都必须遵守前面列出的所有限制条件(即低失真、低噪声、足够的带宽等)。 如果仪表放大器能够直接驱动ADC就好了! 市面上的所有仪表放大器都存在一些缺点,因此需要更多电路元件才能完成从物理世界(传感器)到数字世界(ADC)的路径。传统上,仪表放大器不是驱动ADC的首选电路元件(某些ADC比其他ADC更精密)。仪表放大器所做的事情已经够多了,希望它做得更多似乎不公平! 克服ADC驱动器的谐波失真(HD)是一项困难的挑战。下面是ADC驱动器必须满足或超过的失真性能的表达式,其是ADC分辨率的函数: SINAD = 6.02 × ENOB + 1.76 dB (1) SINAD:SNR + 失真 ENOB:有效位数 因此,对于16位ENOB,SINAD≥98 dB 当前市场上的仪表放大器通常不是为驱动ADC输入而设计的。造成这种情况的最常见原因是这些器件缺乏高分辨率ADC所需的线性度。线性度或谐波失真(也称为THD,即总谐波失真)是最有可能的限制因素,仪表放大器因此而无法直接驱动ADC。当复杂波形被数字化后,一旦其被失真项干扰,信号便无法与此类干扰区分开来,数据采集将被破坏!驱动器还应能够从之前解释的ADC输入电荷注入瞬态中快速稳定下来。 改进当前解决方案 现在,新的仪表放大器系列不仅能够完成仪表放大器传统上所做的所有事情,而且能非常好地直接驱动ADC并保护ADC输入!LT6372-1(支持0 dB到60 dB的增益)和LT6372-0.2(支持–14 dB到+46 dB的增益/衰减)可以帮助完成精密传感器接口的任务,直接驱动ADC输入。 使用诸如LT6372系列的高精度、低噪声仪表放大器来直接驱动ADC模拟输入具有明显的优势,无需再增加一个放大或缓冲级。其中的一些好处包括:减少元件数量,降低功耗和成本,缩小电路板面积,提供高CMR、出色的直流精度、低1/f噪声,通过单个元件选择增益。 许多被选作ADC驱动器的高速运算放大器可能没有LT6372系列所具有的低1/f噪声特性,原因是后者采用专有工艺制造。此外,可能需要添加额外的缓冲和增益级以放大微小的传感器信号。采用仪表放大器直接驱动ADC时,放大器级或基准电压源都没有与之相当的额外噪声源或直流偏移项。 图3.理想的传感器放大器/ADC驱动器 LT6372-1和LT6372-0.2具有极高的输入阻抗,可以与传感器或类似信号输入接口,并提供大增益(LT6372-1)或衰减(LT6372-0.2)而不会引起负载效应,同时其低失真和低噪声可确保精确转换而不会降低性能,支持16位和更低分辨率ADC以高达150 kSPS的速率运行。图4显示了在给定增益设置下每个器件可以实现的带宽。 LT6372-1失真与频率的关系参见图5,应确保失真项不会影响ADC在最高目标频率的THD性能。以ADC LTC2367-16为例,其SINAD规格为94.7 dB。为确保驱动器不是主要因素,图5显示LT6372-1是小于约5kHz频率的合适选择。 LT6372-1用作ADC驱动器的精妙之处 除前面提到的优点之外,LT6372系列的分离基准电压架构(在图6中显示为分开的RF1和RF2引脚)允许以将信号直接有效地平移到ADC FS电压范围内,而无需使用额外的基准电压源和其他外部电路来达到相同目的,从而降低成本和复杂性。对于大多数ADC,REF2(此处显示与VOCM直流电压相连)将与ADC VREF电压相连,这将确保ADC模拟输入中间电平为VREF/2。 图4.LT6372-1和LT6372-0.2在各种增益下的频率响应 图5.LT6372-1 THD与频率的关系 LT6372系列的内置输出箝位(CLHI和CLLO)确保ADC的敏感输入不会受到正向或负向瞬变的破坏或可能的损害。该系列支持无失真的输出摆幅达到箝位电压,并能够快速响应和恢复,从而在可能的瞬变触发任一箝位之后保护ADC并使之迅速恢复正常工作。 有些SAR ADC的模拟输入给放大器驱动带来了具挑战性的负载。放大器需要有低噪声和快速建立特性,并具备高直流精度,以将干扰信号的扰动保持在一个LSB或更小。更高的采样速率和更高阶的ADC对放大器的要求也更高。图7显示了典型SAR ADC的输入。 图7所示的开关位置对应于采样或采集模式,在该模式下,模拟输入连接到采样电容CDAC,然后在下一工作阶段开始转换。 在此阶段开始之前,开关S2已将CDAC电压放电至0 V或其他偏置点,例如FS/2。在采样周期开始时,S1闭合且S2断开,VSH和模拟输入的电压差导致瞬态电流流动,使得CDAC可以充电达到模拟输入电压。对于较高采样速率的ADC,该电流可能高达50 mA。电容CEXT有助于缓解该电流阶跃引起的放大器输出电压的阶跃变化,但放大器仍会受到其干扰,需要在采集周期结束之前及时建立。电阻REXT将驱动器与CEXT隔开,并且在驱动大电容时还能降低其对稳定性的影响。关于REXT和CEXT值的选择,需要权衡这种电流注入造成的更大隔离与以这种方式形成的低通滤波器所导致的建立时间性能下降。此滤波器也有助于减小带外噪声并改善SNR,不过这不是其主要功能。 ADC前端RC元件值设计 选择REXT和CEXT的值时要考虑很多因素。以下是影响FFT或其他方式测得的ADC动态响应的因素总结: ► CEXT:充当输入电荷反冲的电荷桶,使电压阶跃最小,从而改善建立时间。 ■ 太大:可能会影响放大器稳定性,并可能将LPF滚降频率降得太低而无法让信号通过。 ■ 太小:ADC输入的电荷反冲太大,无法及时建立。 ► REXT:在放大器输出和CEXT之间提供隔离,以确保稳定性。 ■ 太大:可能会使建立时间常数过长。当计入ADC输入非线性阻抗时,也可能导致THD升高1。可能会增加IR压降误差。 ■ 太小:由于CEXT,放大器可能变得不稳定或其正向路径建立可能会受到影响。 图6.LT6372分离基准电压用于将信号移至ADC模拟输入信号范围内 图7.采集/采样模式下的SAR ADC输入 下面是设计REXT和CEXT值的一些设计步骤,以LT2367-16 ADC为例,其由LT6372-1驱动,最大输入频率fIN为2kHz,采样速率为150 kSPS(下面某些公式的完整推导参见参考文献1): 选择足够大的CEXT充当电荷桶,最大程度减少电荷反冲: 其中: CDAC:ADC输入电容 = 45 pF (LTC2367-16) → CEXT = 10 nF(选定值) 使用下式计算ADC输入电压阶跃VSTEP: 其中: VREF = 5 V (LTC2367-16) CDAC:ADC输入电容 = 45 pF (LTC2367-16) CEXT = 10 nF(之前) → VSTEP = 22 mV(计算值) 注意:此VSTEP函数假定CDAC在每个采样周期结束时都放电至地,LTC2367-16也是如此。参考文献1中的VSTEP公式使用了不同的假设,因为它是针对ADC架构的,CDAC电压对于每个样本保持不变。 假设阶跃输入以指数方式建立,计算需要多少个输入REXT×CEXT时间常数NTC才能建立: 其中: VSTEP:之前计算的ADC输入电压阶跃 VHALF_LSB:LSB/2,单位为伏特。对于5 V FS和16位,其为38μV (= 5 V/217) → NTC = 6.4 个时间常数 计算时间常数τ: 其中: tACQ:ADC采集时间;tACQ = tCYC – tHOLD 假设采样率为150 kSPS: tCYC = 6.67 μs (= 1/150 kHz) tHOLD = 0.54 μs (LTC2367-16) 因此:tACQ = 6.13μs → τ ≤ 0.96 μs 在已知τ和CEXT的情况下,可以计算REXT: → REXT ≤ 96 Ω 现在我们有了外部RC值,所选ADC可以适当地建立。如果计算出的REXT过高,可以增加CEXT并重新计算REXT以减小其值,反之亦然。图8显示了CEXT的选定值和对应的REXT值,用以简化本例工作条件下的计算任务。 图8.ADC正确建立对应的外部输入RC关系 使用前面的步骤找到合适的REXT和CEXT起始值。应执行基准测试和评估,并根据需要优化这些值,同时牢记此类变动对性能的影响。 总结 介绍了一个新的仪表放大器系列,它能帮助连通传感器与数据采集器件。本文详细探讨了这些器件的特性,并通过一个实际例子说明了如何设计ADC前端元件以确保驱动器与ADC的组合能够提供预期的分辨率。

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  • 贸泽开售Laird Connectivity Sterling-LWB5+ Wi-Fi与蓝牙模块,适用于下一代物联网应用

    贸泽开售Laird Connectivity Sterling-LWB5+ Wi-Fi与蓝牙模块,适用于下一代物联网应用

    2021年2月18日 – 专注于引入新品的全球电子元器件授权分销商贸泽电子 (Mouser Electronics) 即日起备货Laird Connectivity新款产品Sterling-LWB5+模块。该模块可为下一代物联网 (IoT) 设备提供Wi-Fi 5 (802.11ac) 和蓝牙5.1通信,这些设备包括电池供电的医疗设备、工业物联网传感器、耐用型手持设备以及其他多种连接解决方案。 贸泽电子分销的Laird Connectivity Sterling-LWB5+模块采用英飞凌CYW4373E解决方案,可支持工业物联网场景中的可靠性和安全性需求。该模块非常适合用于恶劣环境,其焊入式模块外形能够尽可能减轻振动和冲击带来的影响,并且其工业额定温度范围达到了−40°C至85°C。Sterling-LWB5+系列提供了多种可选装集成式预认证外部天线的小型PCB模块,以及数种能让设计人员的Linux平台更加灵活地与主机集成的M.2尺寸解决方案。 为了实现更好的集成,Laird Connectivity还生产并认证了一系列内部和外部天线,以及专门用于Sterling-LWB5+模块的反极性SMA电缆组件。这些天线产品包括成熟的FlexPIFA、Nanoblade和Mini Nanoblade Flex内部天线以及外部偶极天线。 Sterling-LWB5+模块支持WPA3安全新标准。即使在复杂的射频环境中,这些器件集成的功率放大器和低噪声放大器 (LNA) 仍可确保可靠连接。Sterling-LWB5+有多种天线可供选择,并且通过了FCC、IC、CE、MIC、AS/NZ和蓝牙技术联盟的认证。

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  • 独占全球91%光刻机份额的荷兰ASML背后大佬竟然是它?

    独占全球91%光刻机份额的荷兰ASML背后大佬竟然是它?

    当美国对华为打压方式越发无耻和露骨,直接对华为海思芯片陷入困境后,国人便开始对中芯国际抱有较高的期望。可是,从现阶段来看,中芯国际14nm制程工艺基本无法满足华为海思高端芯片的需求,若是荷兰ASML公司交付高端7nm 光刻机,或许还能有一丝希望。由此可见,ASML公司所提供的光刻机设备重要性不言而喻。 众所周知,在全球共有三大光刻机巨头,分别为ASML、尼康与佳能。其中,ASML在光刻机领域拥有绝对的地位,在EUV光刻机市场,占据100%的垄断地位。由此不难看出,ASML在业界的领先地位。 在2020年,全球半导体市场一片火热。放眼全球光刻机制造领域,能够做到垄断世界的当属荷兰的光刻机巨头——ASML。 在1984年ASML成立之时,光刻机领域还是日本企业的天下,ASML只得迎头猛追。而在2000年,一切发生了转折,ASML凭借着浸没式光刻机技术实现完美翻身,尼康、佳能再不是ASML的对手。 近期,台积电和三星两大晶圆代工巨头都陆续公布了在芯片制程上的最新成绩。了解到,两位均具备5nm芯片量产能力的巨头,同时均在3nm工艺上取得突破性的进展,并且已经确定了量产时间。其中,台积电还实现了2nm高精度工艺上的突破,让摩尔定律得以延续下去。同时,无论是3nm还是2nm工艺,都对晶圆代工厂提出了更高的要求——数量更多的EUV光刻机。因此,在三星和台积电鹬蚌相争之际,目前全球范围内唯一一家能够量产EUV光刻机的荷兰巨头---ASML则在背后渔翁得利。 据了解,光刻机也称光刻系统,是硅基芯片制造过程中的核心设备,同时也是核心技术。倘若将光刻机比作超精密制造技术皇冠,那么EUV光刻机就堪比皇冠上的明珠,其重要性不言而喻。目前,EUV光刻机可以用于制造7nm-3nm工艺的芯片,当下的晶元代工厂想要在先进工艺上取得突破,光刻机尤其是EUV光刻机是绕不开的设备。毫不客气地讲,现阶段全球高端光刻机制造领域,都是ASML的天下。那么在这位荷兰巨头的背后,谁才是最大股东? 但不想任由日本半导体产业一家独大的英特尔、台积电、三星三巨头,果断选择既是ASML的客户,又成为公司的股东。有了三巨头的支持,ASML继续突飞猛进,股价飙升。在日本半导体产业遭到打压的同时,变更为美国的资本国际集团、美国贝莱德集团以及英国资产管理公司柏基投资。显而易见,荷兰ASML的背后,最大股东其实是美国资本。截至目前全球范围内只有荷兰ASML一家能够生产制造高端EUV光刻机,且每年的产能有限。 而且按照国务院计划,未来五年,我国芯片自给率要从30%提升到70%,芯片产业集体升级,必然会带动光刻机需求量。对于ASML而言,未来五年中国市场的重要性将不断提升。你对ASML这家光刻机企业有何看法,你认为日后能够顺利与中国企业进行合作吗?

    模拟技术 光刻机 ASML

  • 挽救生命的合成生物学解决方案

    挽救生命的合成生物学解决方案

    如果我们能够将物理学和生物学相结合,在硅芯片表面迅速研发出经济实惠的新型个体化药物,用于治疗癌症、代谢紊乱和传染病,那会怎么样?现在想象一下,如果这种突破性技术能够利用大自然的力量,并为人类提供应对医药、制造业和农业领域最关键挑战的途径,又会怎么样? 合成生物学并非科幻小说中遥不可及的幻想,而是一项革命性的跨学科新技术,旨在使生物学技术轻松实现工程设计。这项技术融合了化学、生物学、计算机科学和工程学的各种先进技术,用于设计和制造自然界中不存在的生物组分、解决方案和系统。可以将合成生物学看作是一个基于生物学的工具包,它使用抽象、标准化和自动化构造来改变我们构建生物系统的方式,并扩展可行产品的范围1。 Evonetix一直在重新定义生物学和开发一种以前所未有的精度和规模合成长链DNA的截然不同的解决方案。这家生物技术初创公司的使命是促进合成生物学领域的快速发展,提高开发合成生物解决方案(如可以挽救生命的疫苗)的质量和速度并降低其成本,从而改善全球人口健康。 为了快速开发先进平台并将其推向市场,Evonetix需要一个具有深厚领域知识、生物传感器解决方案、MEMS处理和半导体精密加工专业知识的合作伙伴。Evonetix选择携手ADI公司及其创新中心Analog Garage,助力实现愿景,并将DNA合成交到全球每一位研究人员的手中。 一、概览 1、公司 Evonetix是一家总部位于英国剑桥的生物技术初创公司,是一家开发可扩展、高保真和快速基因合成桌面平台的合成生物技术公司。 2、应用 新型可以挽救生命的药物的发现和开发,治疗分子设计和合成,以及精准医疗和诊断。 3、挑战 快速开发经济实惠、即插即用、桌面DNA写入器平台,扩大规模并实现商业化。在2022年初创建最简可行产品(MVP)。 4、目标 使世界各地实验室的科学家能够快速合成长链DNA,改善全球人口健康。 二、传统DNA合成 30多年来,合成DNA的方法一直是构建DNA单链,然后将它们组合形成更长的双链DNA。目前的技术速度较慢,并包含随机错误,需要花时间进一步分析和排序,才能确保获得可接受的质量。因此,这一过程阻碍了新药物疗法的快速发展和医疗保健的进步。 三、EVONETIX生物合成 Evonetix提出的专有方法是开发一个将物理学和生物学相结合的平台,在芯片表面成千上万个独立控制的微型反应位点调节DNA的合成。 图1. 硅芯片 图2. 芯片上的微型反应位点 图3. 长链DNA的合成 图4. 识别并清除错误 合成之后,将通过一个突破性工艺过程识别并清除错误,精度将比传统方法高几个数量级。合成DNA技术提供个性化、个体化药物,使医疗专业人员能够做出更合理、更准确的病人护理决策。 四、共同努力实现宏伟目标 ADI在不断探索生物技术初创企业前景的过程中,与Evonetix合作,研究新技术,构建新功能,开拓新商机。ADI的生物传感器解决方案专业知识、先进的MEMS处理技术以及独特的半导体精密加工能力是Evonetix实现其快速生物合成愿景所需的三个关键要素。这三项技术有助于加快药物发现。 2019年1月,Evonetix开始与ADI的内部孵化器和创新中心Analog Garage合作。此次合作将加速Evonetix首款桌面DNA写入器的开发和扩展,推动实现商业化;同时设定了一个宏伟目标:到2022年初完成MVP的开发。 ADI公司数字医疗健康高级副总裁Patrick O’Doherty表示:“通过与Evonetix合作,ADI公司得以进入不断发展的合成生物市场”。 “此次合作旨在提高基因组装的速度和降低其成本,以形成可用于生产经济实惠的药物并在全球范围内治疗各种疾病的创新战略。”Patrick O’Doherty谈道。五、ANALOG GARAGE Patrick O’Doherty指出:“Analog Garage将世界领先的研究型大学和高科技初创企业的工程师、数据科学家、硬件和软件人员汇集在一起。其中很多人拥有信号处理、机器学习或材料科学领域的博士学位,这些都是典型半导体公司的非传统技能,他们在快速发展的创业环境中,积极创建新的解决方案和突破性技术。” “Analog Garage研发团队利用科学、算法、数据及其创造力提供解决方案,为我们的客户解决挑战性问题。我们一直在寻找优秀人才和公司,携手构建改变世界的解决方案。”Analog Garage分部总经理Pat Coady表示。 图5 Evonetix与Analog Garage合作,携手开发集成式解决方案,包括MEMS平台,这是一种专用集成电路(ASIC),旨在实现微型控制电子元件和流动池。 Evonetix目前正在使用ADI公司的测试芯片传感器结构进行测试,在未来两年内,将进行更多的实验、评估和验证。最终的芯片尚未完全开发完毕。ADI公司将负责该技术的商业推广,并帮助生产桌面DNA写入器设备。ADI公司计划在开发阶段完成后立即生产该传感器芯片。Evonetix首席技术官Matthew Hayes博士表示:“Analog Garage研发团队的支持和专业技术在帮助我们设计复杂控制ASIC方面发挥了不可估量的作用,我们期待进一步展开合作,以实现该平台的商业化规模生产。”六、Evonetix即插即用桌面设备 图6. Evonetix桌面设备的设计概念图 Evonetix DNA写入器将是一款即插即用桌面仪器,易于获取和使用。它将通过一次性专用盒体支持多种功能和应用,这些盒体包含大量的复杂组件并支持高度并行的合成。 Evonetix的首款产品预计将在2021年底进入beta测试阶段。之后,ADI和Evonetix将继续合作,共同提高基因组装的速度,提高效率和精度,降低成本。 “我们的使命是开发高度并行的桌面平台,以实现DNA合成的精度和规模。与ADI公司的合作使我们向前迈出了重要的一步。”Matthew Hayes博士表示。七、对人类的影响 图7 1、抗击疫情 在撰写本文时,还没有获得批准的COVID-19新冠病毒疫苗或治愈方法,但是世界各地的研究人员都在利用他们所拥有的技术努力寻找解决方案。人类终将击败COVID-19新冠病毒,但就目前而言,未来仍未可知。 Evonetix突破性桌面平台的最终开发和商业化进程,可能无法在抗击COVID-19新冠肺炎疫情的过程中发挥重要作用。但是,Evonetix至关重要的、截然不同的基因合成方法,可能在抗击下一次及以后的疫情中发挥重要作用。这项技术让未来充满了希望,使全世界的研究人员能够快速、准确、经济高效地开发出挽救生命的药物和疫苗。 2、对人类的深远影响 DNA合成有望助力实现旨在生产经济实惠的药物并治疗各种疾病的创新战略。合成生物学可用于制药和新药研发、先进生物燃料、工业生物技术、特种化学品、可再生能源、农业和材料科学等各种领域的应用。它可能有助于减少我们对石油的依赖,阻止传染病的传播,并满足世界饥饿人口的营养需求。 快速而准确的基因合成加速了科学家大规模利用生物学的能力,这是使用其他方法无法实现的。Evonetix和ADI合作开发的这项技术能够解决人类面临的最大挑战,为人类创造一个更美好、更安全、更健康的地球生存环境。

    ADI 生物学 MEMS Evonetix

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