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    芯品速遞 | 2023上半年信號鏈芯片上新盤點

    2023/09/04
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    信號鏈芯片是模擬芯片的重要分支,是數字世界處理現實世界中各種模擬信號的第一站,承擔了對模擬信號進行收發、轉換、放大、過濾等工作,也被稱作現實世界和數字世界的橋梁。

    信號鏈芯片可大致分為線性產品、轉換器產品與接口產品三大類。繼續細分還能分為運算放大器、數字隔離器、ADC或DAC(數字/模擬轉換器)、比較器、功率/視頻/音頻/無線電放大器、調制解調器以及信號編解碼器。

    與非網梳理了目前國內百余家信號鏈芯片企業2023年上半年上新情況,共統計到28顆新上市信號鏈芯片供參考,如有遺漏或錯誤,歡迎評論區留言。

    ADC

    模數轉換,即Analog-to-Digital Converter,ADC,同理我們可以將數模轉化成為DAC。ADC是指將連續變量的模擬信號轉換為離散的數字信號的器件,是建立模擬世界的傳感器和數字世界的信號處理與數據轉換的聯系的關鍵芯片。2023上半年國產廠商數字模擬轉換芯片新品頗多。

    圖源:與非網自制

    本次統計中,值得關注的是有四款產品能夠支持醫療電子領域。與車規要求類似,醫療電子同樣與人的生命安全息息相關,因此醫療設備要求電子元件具有更高的可靠性、安全性和精度。這也對ADC芯片提出了更高的要求。今年上半年推出的ADC芯片中,思瑞浦、江蘇潤石、領慧立芯的相關產品均有1MHz的采樣率,其中LHE7909為低功耗產品采樣率采樣率較低。官方資料顯示思瑞浦TPC517系列產品DNL誤差小于±1LSB,其他產品也有類似描述。

    圣邦微電子發布了唯一一款車規級ADC,官方數據顯示,該產品濾波器的數據速率最高可達960SPS,可以選擇四個I2C從地址,復用器還支持4路單端輸入或2路差分輸入。作為國產模擬芯片龍頭企業,廠商市里不容小覷。

    隔離器

    隔離芯片指芯片輸入和輸出之間具備電氣隔離特性的芯片,電氣隔離的目的包括高低壓電路絕緣、隔離噪聲、匹配電平等。在高壓系統或者多電路連接系統中,出于安規或者電氣隔離的要求,需要用到隔離芯片。

    圖源:與非網自制

    隔離芯片常用于保護操作人員免受高壓威脅、降低通信系統之間的電位差以及改善抗噪性能等。因此,隔離器的耐壓能力與抗干擾能力是關鍵參數。

    川土微電子的兩款產品均為DC-DC隔離轉換器,一款聚焦高壓隔離耐壓,另一款則瞄準小型化市場。榮湃半導體的Pai8233產品在耐壓程度上更勝一籌,官方資料顯示其瞬時耐壓可達到8kV,兩款產品均聚焦大功率工作環境,因此若有大功率高壓環境器件選型可優先考慮。

    收發器

    信號的遠距離傳輸就離不開光纖,但目前動輒數十公里的超長的傳輸距離,也早已超出光纖本身的信號傳輸距離上限。因此,我們需要使用收發器來輔助收發器傳輸信號,擴展以太網覆蓋半徑。其中CAN 收發器是連接CAN 控制系統與CAN總線網絡的橋梁,其傳輸速率與喚醒方式都較大程度影響整體產品的性能與功耗。

    圖源:與非網自制

    車聯網作為汽車電動化與網聯化的重要目標,近年來愈發重要。車載通信網絡包括CAN總線、LIN總線、以太網等,CAN、LIN總線在汽車網絡中得到越來越廣泛的應用。三款產品均聚焦車身應用領域,能為車身國產替代提供重要選型參考。

    值得關注的是川土微電子與思瑞浦的兩款5Mbps產品。據了解,此前國產廠商對于高速CAN芯片往往處于觀望狀態,該領域中國產產品不不多見。對比一線廠商,這個性能已經可以比肩NXP或ST等國際大廠商的產品。因此,我們可以以小見大,在汽車電動化浪潮中,各類模擬芯片的國產替代或即將迎來關鍵的爆發期。

    運算放大器

    運算放大器即“運放”,是具有很高放大倍數的電路單元。它可在在實際電路中結合反饋網絡共同組成某種功能模塊,是一種帶有特殊耦合電路及反饋的放大器。目前運放已被廣泛應用于電子行業當中,可用作精密的交流和直流放大器。

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    運放選型中,失調電壓(輸入失調電壓Vos)、輸入偏置電流(lb)與增益帶寬是描述性能的重要參數。將實際運放的輸出電壓除以增益所得到的等效輸入電壓稱為失調電壓,即描述功率損耗的參數。偏置電流則受到制造工藝影響,影響輸出誤差。增益帶寬可以描述運放內容結電容的頻率響應特性。

    上半年發布的產品中,先積集成的LTA082H、LTA2904H官方資料顯示,兩款產品可用于單電源雙電源供電場景,同其他產品相比具有最寬的供電范圍,理論應用場景更多。

    低功耗領域,聚洵半導體的產品具有最低功耗要求,同時還有非常低的失調電壓與偏置電流,理論待機時間非常久。此外,該產品還通過AEC-Q100 Grade 1標準認證,是一款潛力十足的運放芯片。

    SOC/其他

    除了信號鏈芯片單品外,還有更多廠商選擇將信號鏈集成進SoC中。信號鏈SoC芯片可單顆芯片滿足各種應用需求,僅需軟件配置即可實現各種傳感器的信號調理、A/D轉換及數據采集和處理,外圍電路更簡單,噪聲系數更低??纱蟠蠛喕娐?、降低成本、減少器件數量。

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    中微半導體作為老牌信號鏈廠商,在MCU領域開發有較多積累,官方資料顯示,這幾款SoC主打低功耗、高性能、高性價比,集成盡可能多的信號鏈芯片種類,精減外部元件優化系統成本,是成本敏感型客戶的理想選擇。

    寫在最后

    綜上,從2023上半年這多款信號鏈芯片參數看,國產替代正逐步從觀望不前走向替代高潮,性能也從低功耗低性能走向高性能高效率。多款芯片已可以對標一線大廠。盡管我們與一線大廠還有這巨大差距,但國內電動汽車、工控領域以及醫療電子領域增長強勁,我國信號鏈芯片發展機會還有更多。

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