公司工業(yè)電子產(chǎn)品有著廣闊的市場空間，應(yīng)用于工業(yè)測量和信號(hào)調(diào)理的SmartAnalog系列高精度SOC芯片已正式發(fā)布，正在拓展品牌工業(yè)客戶的導(dǎo)入。多顆應(yīng)用于工業(yè)控制的高性能MCU以及應(yīng)用于工業(yè)、汽車領(lǐng)域的高精度SD-ADC計(jì)劃今年上市。大家比較關(guān)心的專業(yè)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的高速高精度SAR-ADC也將于今年推出。

公司應(yīng)用于手機(jī)電池的單節(jié)BMS芯片已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模出貨，同時(shí)智能穿戴等領(lǐng)域正在拓展導(dǎo)入。應(yīng)用于筆記本電腦、電動(dòng)工具、掃地機(jī)器人等2-5節(jié)BMS產(chǎn)品開發(fā)順利，預(yù)計(jì)將于今年上市。應(yīng)用于動(dòng)力電池的5-16節(jié)的BMS產(chǎn)品已啟動(dòng)開發(fā)工作，預(yù)計(jì)今年上市，同時(shí)我們也會(huì)向下拓展電動(dòng)工具和電動(dòng)兩輪車的應(yīng)用。

公司MCU芯片已在小型戶外儲(chǔ)能設(shè)備上應(yīng)用，面向商業(yè)儲(chǔ)能和新能源車的BMS研發(fā)正在按計(jì)劃進(jìn)行。

瑞浦(688536.SH)召開2023年第一季度業(yè)績交流會(huì)及業(yè)績說明會(huì)，交流環(huán)節(jié)中，就“公司在信號(hào)鏈產(chǎn)品線的布局情況，后續(xù)產(chǎn)品布局規(guī)劃”，公司回復(fù)稱，公司在信號(hào)鏈芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域深耕多年，產(chǎn)品和技術(shù)積累較為深厚，產(chǎn)品布局較為齊全。目前公司信號(hào)鏈芯片產(chǎn)品在品類上主要包括：線性產(chǎn)品(如放大器、比較器等)、轉(zhuǎn)換器(如數(shù)模、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、模擬前端類產(chǎn)品等)和接口(包括通用接口、隔離、CAN等產(chǎn)品)。

在后續(xù)產(chǎn)品的布局上，一方面，公司會(huì)對(duì)標(biāo)國際廠商繼續(xù)縮小目錄產(chǎn)品數(shù)量差距;另一方面，將緊密圍繞各終端應(yīng)用需求，持續(xù)推進(jìn)數(shù)?；旌霞跋嚓P(guān)“定制化”產(chǎn)品的研發(fā)，不斷加強(qiáng)客戶黏性。總體來看，2023年，信號(hào)鏈方面可以重點(diǎn)關(guān)注的料號(hào)包括：SARADC、Σ-ΔADC等通用轉(zhuǎn)換器、面向各類特定應(yīng)用需求的AFE產(chǎn)品、CAN收發(fā)器、隔離運(yùn)放、隔離轉(zhuǎn)換器、隔離電源等隔離+系列產(chǎn)品等。

Microchip Technology Inc.(美國微芯科技公司)今日宣布推出12款全新逐次逼近寄存器(SAR)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)以及專為新型SAR ADC產(chǎn)品系列設(shè)計(jì)的配套差分放大器，以滿足應(yīng)用市場對(duì)更高速度和更高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換的需求。MCP331x1(D)-xx系列產(chǎn)品專為高溫和高電磁工作環(huán)境而設(shè)計(jì)，其中包括業(yè)界唯一一款符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)且采樣速率達(dá)每秒100萬次(Msps)的16位SAR，可為汽車和工業(yè)應(yīng)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，可在系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)ADC的全部性能。

MCP331x1(D)-xx系列產(chǎn)品分辨率范圍包括12、14和16位，速度選項(xiàng)范圍從每秒50萬次采樣(ksps)至1 Msps不等，可為開發(fā)人員提供適合其設(shè)計(jì)的ADC。該系列ADC能夠在1.8V固定低模擬電源電壓(AVDD)及低電流運(yùn)行(1Msps下的典型有效電流為1.6 mA，500 ksps下為1.4 mA)，同時(shí)具有超低功耗及滿量程輸入范圍。

以上器件支持寬廣的數(shù)字I/O接口電壓(DVIO))范圍(1.7V - 5.5V)，可直接與MicrochipPIC32、AVR®和基于Arm®的單片機(jī)和微處理器等大多數(shù)主器件連接，無需使用外部電壓電平移位器。MCP331x1(D)-xx系列包含單端和差分輸入電壓測量選項(xiàng)，能夠?yàn)橄到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)任意波形之間的差異的轉(zhuǎn)換。AEC-Q100認(rèn)證系列在惡劣環(huán)境下依然能夠提供可靠的性能，是高精度數(shù)據(jù)采集、電動(dòng)汽車電池管理、電機(jī)控制和開關(guān)電源等應(yīng)用的理想選擇。

在不引入額外噪音和失真的情況下，將小模擬信號(hào)正確連接到高速、高分辨率ADC是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。 Microchip的MCP6D11差分放大器專為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)而設(shè)計(jì)，為正確驅(qū)動(dòng)ADC提供低失真和高精度的接口。

Microchip混合及線性信號(hào)產(chǎn)品部副總裁Bryan J. Liddiard表示：“ADC市場和應(yīng)用的發(fā)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裝也非常重要，我們新推出的這些產(chǎn)品可滿足以上全部需求。”

許多應(yīng)用需要精密數(shù)據(jù)采集信號(hào)鏈，以便將模擬數(shù)據(jù)數(shù)字化，以便準(zhǔn)確收集和處理。精密系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員不斷尋求創(chuàng)新方法來提高性能和降低功耗，同時(shí)在較小的PCB尺寸中適應(yīng)更高的電路密度。本文討論在設(shè)計(jì)精密數(shù)據(jù)采集信號(hào)鏈時(shí)遇到的常見痛點(diǎn)，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解決這些問題。AD4000/AD4003(16位/18位)ADC采用ADI公司的先進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)，具有易用性特性，具有多種系統(tǒng)級(jí)優(yōu)勢，有助于降低信號(hào)鏈功耗，降低信號(hào)鏈復(fù)雜性，實(shí)現(xiàn)更高的通道密度，同時(shí)提高性能水平。本文將重點(diǎn)介紹數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)的性能和設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，并解釋該ADC系列如何在多個(gè)終端市場中產(chǎn)生應(yīng)用級(jí)影響。

見信號(hào)鏈設(shè)計(jì)痛點(diǎn)

圖1顯示了用于構(gòu)建精密數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的典型信號(hào)鏈。需要精密數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用，如自動(dòng)化測試設(shè)備、機(jī)器自動(dòng)化、工業(yè)和醫(yī)療儀器，具有通常被認(rèn)為在技術(shù)上相互沖突的共同趨勢。例如，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員被迫在性能上做出權(quán)衡，以保持緊張的系統(tǒng)功率預(yù)算或電路板上的小面積，以實(shí)現(xiàn)高通道密度。這些精密數(shù)據(jù)采集信號(hào)鏈的系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在驅(qū)動(dòng)SAR ADC輸入、保護(hù)ADC輸入免受過壓事件的影響、使用單電源降低系統(tǒng)功耗以及使用低功耗微控制器和/或數(shù)字隔離器實(shí)現(xiàn)更高的系統(tǒng)吞吐量方面面臨著共同的挑戰(zhàn)。

由于開關(guān)電容輸入，驅(qū)動(dòng)高分辨率精密SAR ADC傳統(tǒng)上一直是一個(gè)棘手的問題。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員需要密切關(guān)注ADC驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)手冊，并查看噪聲、失真、輸入/輸出電壓裕量/裕量、帶寬和建立時(shí)間規(guī)格。通常，需要寬帶寬、低噪聲和高功率的高速ADC驅(qū)動(dòng)器，以便在可用采集時(shí)間內(nèi)建立SAR ADC輸入的開關(guān)電容反沖。這大大減少了放大器驅(qū)動(dòng)ADC的選項(xiàng)，并導(dǎo)致顯著的性能/功耗/面積權(quán)衡。此外，選擇合適的RC濾波器放置在驅(qū)動(dòng)器和ADC輸入之間會(huì)對(duì)放大器的選擇和性能施加進(jìn)一步的限制。ADC驅(qū)動(dòng)器輸出和SAR ADC輸入之間需要RC濾波器來限制寬帶噪聲并降低電荷反沖的影響。通常，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員需要花費(fèi)大量時(shí)間來評(píng)估信號(hào)鏈，以確保所選的ADC驅(qū)動(dòng)器和RC濾波器能夠驅(qū)動(dòng)ADC實(shí)現(xiàn)所需的性能。

在電池供電儀器儀表等功耗敏感型應(yīng)用中，通常需要使用單個(gè)低壓電源運(yùn)行系統(tǒng)。這最大限度地減少了電路的功耗，但引入了放大器前端的裕量和裕量問題。這意味著可能無法使用完整的ADC輸入范圍，因?yàn)轵?qū)動(dòng)放大器無法一直驅(qū)動(dòng)到地或一直驅(qū)動(dòng)到ADC輸入范圍的上限，從而降低了整個(gè)系統(tǒng)的性能。這可以通過提高電源電壓來彌補(bǔ)，但代價(jià)是功耗更高，或者接受系統(tǒng)的較低動(dòng)態(tài)范圍性能。

大多數(shù)ADC模擬輸入IN+和IN?除ESD保護(hù)二極管外沒有過壓保護(hù)電路。在放大器軌大于 V 的應(yīng)用中裁判小于地電位時(shí)，輸出可能會(huì)超出器件的輸入電壓范圍。在過壓事件期間，模擬輸入(IN+或IN?)引腳與REF之間的ESD保護(hù)二極管正向偏置并將輸入引腳短路至REF，從而可能使基準(zhǔn)電壓源過載，導(dǎo)致器件損壞，或干擾多個(gè)ADC之間共享的基準(zhǔn)電壓源。這導(dǎo)致必須在ADC輸入端添加肖特基二極管等保護(hù)電路，以防止過壓條件損害ADC。不幸的是，肖特基二極管可能會(huì)因漏電流而增加失真和其他誤差。

精密應(yīng)用在與ADC接口的處理器方面有不同的需求。出于安全原因，某些應(yīng)用需要進(jìn)行電氣隔離，并在ADC和處理器之間使用數(shù)字隔離器來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。處理器的選擇或隔離需求限制了用于連接ADC的數(shù)字接口的效率。通常，低端處理器/FPGA或低功耗微控制器具有相對(duì)較低的串行時(shí)鐘速率。這可能導(dǎo)致ADC的吞吐量低于預(yù)期，因?yàn)樵跁r(shí)鐘輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果之前，ADC轉(zhuǎn)換時(shí)間延遲較長。數(shù)字隔離器還會(huì)限制隔離柵上可實(shí)現(xiàn)的最大串行時(shí)鐘速率，因?yàn)楦綦x器中的傳播延遲限制了ADC的吞吐量。在這些情況下，ADC能夠在不顯著提高串行時(shí)鐘速率的情況下實(shí)現(xiàn)更高的吞吐速率是可取的。

AD4000/AD4003精密SAR ADC系列解決常見設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

AD4000/AD4003系列是一款基于SAR架構(gòu)的快速、低功耗、單電源、16/18位精密ADC。

AD4000/AD4003精密ADC系列獨(dú)特地將高性能與易用性特性相結(jié)合，可降低系統(tǒng)復(fù)雜性，簡化信號(hào)鏈BOM，并顯著縮短上市時(shí)間(見圖2)。該系列使設(shè)計(jì)人員能夠解決其高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的系統(tǒng)級(jí)技術(shù)挑戰(zhàn)，而無需做出重大權(quán)衡。例如，AD4000/AD4003 ADC系列的長采集相位、高輸入阻抗(Z)模式和跨度壓縮模式的組合減少了與ADC驅(qū)動(dòng)器級(jí)相關(guān)的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，提高了ADC驅(qū)動(dòng)器選擇的靈活性。這樣可以降低整體系統(tǒng)功耗、提高密度并縮短客戶設(shè)計(jì)周期時(shí)間。大多數(shù)易用性功能可以通過SPI接口寫入配置寄存器來啟用/禁用。請(qǐng)注意，AD4000/AD4003 ADC系列與10引腳AD798x/AD769x ADC系列引腳兼容。